金属增材制造：从基础技术到火箭喷嘴、医疗植入物和定制珠宝

\"（1）严明博士为德国洪堡学者；现任“深圳市航空发动机3D打印粉材工程实验室”主任。 （2）严明博士发表有第一作者国际期刊论文、英文专业书籍章节35篇。全部国际期刊论文78篇。 （3）严明博士本科-博士就读于哈尔滨工业大学；博士期间赴澳大利亚昆士兰大学联合培养1.5年。 （4）博士毕业后在日本、澳大利亚工作8年，于2014年底回国任教于南方科技大学。专攻金属材料的3D打印。\"

第1章 概览 1.1 金属加工的演变 1.2 计算机的出现 1.33 D打印的发明 1.4 关键点 第2章 增材制造金属，无限可能的艺术 2.1 AM的目标： 新颖的应用与设计 2.2 艺术 2.3 个性化 2.4 医疗 2.5 航空航天 2.6 汽车 2.7 工业应用模具和工具 2.8 再制造和修复 2.9 扫描和逆向工程 2.10 软件 2.11 工程结构 2.12 功能梯度结构和金属间化合物材料 2.13 技术示范 2.14 混合增材/减材系统 2.15 关键点 第3章 在前往AM的道路上 3.1 你在这里 3.2 AM金属机器，带你去目的地的“交通工具” 3.3 市场和技术驱动因素 3.4 袖珍翻译器： AM语言 3.5 关键点 第4章 了解用于增材制造的金属 4.1 结构 4.1.1 固体、液体、气体，有时还有等离子体 4.1.2 元素和晶体 4.2 物理性质 4.2.1 热学性质 4.2.2 力学性质 4.2.3 电学、磁学和光学性质 4.3 化学和冶金学 4.3.1 物理冶金学 4.3.2 易于制造 4.3.3 冶金工艺学 4.3.4 烧结微观结构 4.3.5 凝固微观结构 4.3.6 块体性质 4.4 金属的形状 4.4.1 商业形状 4.4.2 金属粉末 4.4.3 丝和电极 4.4.4 梯度材料 4.4.5 复合材料、金属间化合物和金属玻璃 4.4.6 回收金属 4.4.7 AM金属粉末的回收和再利用 4.5 关键点 第5章 激光、电子束、等离子弧 5.1 熔池 5.2 激光 5.3 电子束 5.4 电弧和等离子弧 5.5 混合热源 5.6 关键点 第6章 计算机、实体模型和机器人 6.1 计算机辅助设计 6.2 计算机辅助工程 6.3 计算机辅助制造 6.4 计算机数字控制 6.5 机器人技术 6.6 监测和实时控制 6.7 远程自主操作 6.8 关键点 第7章 3D金属打印的起源 7.1 塑料原型制作和3D打印 7.2 焊接熔覆和3D金属堆焊 7.3 激光熔覆 7.4 粉末冶金 7.5 关键点 第8章 目前的系统配置 8.1 激光束粉末床熔合系统 8.1.1 PBF-L的优势 8.1.2 PBF-L的局限 8.2 激光束定向能量沉积系统 8.2.1 DED-L的优势 8.2.2 DED-L的局限 8.3 电子束粉末床熔合系统 8.4 电子束定向能量沉积系统 8.5 电弧焊接系统3D金属打印 8.6 其他AM金属技术 8.6.1 粘结剂喷射技术 8.6.2 支持金属制造的塑料工具 8.6.3 塑料和蜡打印与铸造结合 8.6.4 超声波固结 8.6.5 冷喷涂技术 8.6.6 纳米和微米尺度方法 8.7 关键点 第9章 3D设计灵感 9.1 源于灵感的设计 9.2 设计要素 9.2.1 材料选择 9.2.2 工艺选择 9.3 实体自由形状设计 9.3.1 AM提供的设计自由 9.3.2 AM金属的设计约束 9.4 额外的设计要求 9.4.1 支撑结构设计 9.4.2 固定装置、夹具和工具的设计 9.4.3 试样设计 9.4.4 原型设计 9.4.5 混合设计 9.5 成本分析 9.6 关键点 第10章 工艺开发 10.1 参数选择 10.2 参数优化 10.2.1 块体沉积物密度 10.2.2 缩短构建时间 10.2.3 表面光洁度 10.2.4 精度与变形 10.2.5 热量积聚 10.2.6 力学性能 10.2.7 化学与冶金学 10.2.8 缺陷控制 10.2.9 试样的制备 10.2.10 评估原型的性能 10.3 指定构建前和构建监测程序 10.3.1 过程质量监测 10.3.2 过程中零件质量监测 10.4 修复或重启程序 10.5 关键点 第11章 构建、后处理和检查 11.1 构建零件 11.2 后处理和精加工 11.3 块体沉积缺陷 11.4 尺寸精度、收缩和变形 11.5 AM金属零件的检查、质量和测试 11.5.1 无损检测方法 11.5.2 有损检测方法 11.5.3 形状、配合、功能和验证测试 11.6 标准和认证 11.7 关键点 第12章 AM、政府、工业、研究、商业的趋势 12.1 政府和社区 12.2 大学和企业研究 12.3 工业应用 12.4 商业和商务 12.5 知识产权、安全和监管 12.6 社会和全球趋势 12.6.1 个人赋权 12.6.2 权力分散 12.6.3 人口统计、信息、流动性、教育、连通性 12.6.4 食物、水、能源、人口增长 12.7 增材制造的趋势 12.7.1 AM技术和市场的首要目标 12.7.2 迈向AM金属的第一步 专业学会和组织链接 AM机器和服务资源链接 附录A配置3D金属打印车间的安全性 附录B金属熔合练习 附录COpenSCAD编程示例 附录D3D打印机控制代码示例 附录E构建基于电弧的3D形状焊接系统 附录F3D打印练习 附录GAM技能评分表 词汇表 参考文献 索引