增材制造技术与装备（杨卫民）

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第1章增材制造技术概述1 1.1什么是“增材制造”？1 1.2增材制造的发展历史2 1.3制造技术的分类及流程3 1.4增材制造技术的特点4 1.5增材制造技术的应用领域5 第2章增材制造原理与工艺8 2.1光固化成型工艺8 2.1.1光固化成型基本原理8 2.1.2光固化成型工艺流程9 2.1.3光固化成型工艺特点11 2.1.4光固化成型工艺的应用及影响因素13 2.1.5衍生工艺原理及特点15 2.2熔融沉积成型工艺16 2.2.1熔融沉积成型工艺原理16 2.2.2熔融沉积成型工艺流程16 2.2.3熔融沉积成型工艺特点18 2.2.4熔融沉积成型工艺应用及影响因素19 2.2.5衍生工艺原理及特点21 2.3粉末激光烧结成型工艺22 2.3.1粉末激光烧结成型工艺原理22 2.3.2粉末激光烧结成型工艺流程23 2.3.3粉末激光烧结成型工艺特点24 2.3.4粉末激光烧结成型工艺应用及影响因素26 2.3.5衍生工艺原理及特点27 2.4薄材叠层快速成型工艺29 2.4.1薄材叠层快速成型工艺原理29 2.4.2薄材叠层快速成型工艺流程29 2.4.3薄材叠层快速成型工艺特点30 2.4.4薄材叠层快速成型工艺应用及影响因素31 第3章增材制造材料33 3.1增材制造材料概述33 3.2增材制造材料的分类34 3.3增材制造材料的基本属性35 3.3.1强度与刚度35 3.3.2各向异性37 3.4材料的性能与评价38 3.4.1拉伸性能39 3.4.2塑性41 3.4.3冲击韧性42 3.4.4疲劳43 3.4.5硬度44 3.4.6断裂韧性46 3.5常用的增材制造材料49 3.5.1高分子材料49 3.5.2金属材料56 3.5.3复合材料61 3.5.4无机非金属材料63 3.5.5其他增材制造材料65 3.6增材制造材料的发展趋势67 第4章FDM增材制造装备69 4.1工业级打印设备与桌面级打印设备的区别69 4.2FDM 3D打印机的基本类型70 4.2.1FDM设备的基本组成70 4.2.2FDM设备的结构特点70 4.2.3FDM打印机结构的基本类型71 4.3FDM设备的传动机构74 4.3.1打印设备对传动系统的基本要求74 4.3.2螺旋传动的基本原理74 4.3.3丝杠螺母机构的分类及特点75 4.4FDM喷头及送丝机构76 4.5FDM设备的开源控制系统78 4.5.1FDM设备控制系统概述78 4.5.2FDM设备的Marlin固件78 4.5.33D打印控制系统流程78 4.5.43D打印机执行元件78 4.5.5增材制造设备运动控制82 第5章SLA/SLS增材制造装备84 5.1激光扫描系统84 5.1.1激光振镜控制系统构成84 5.1.2激光振镜控制系统基本原理85 5.2SLA 3D打印设备85 5.2.1SLA 3D打印机系统构成86 5.2.2SLA 3D打印机工作过程87 5.2.3SPS600光固化增材制造设备88 5.2.4From2光固化增材制造设备93 5.3SLS 3D打印设备95 5.3.1SLS 3D打印设备系统构成95 5.3.2SLS 3D打印设备工作过程97 5.3.3Sintratec Kit激光烧结增材制造设备98 5.3.4Sinterit Lisa激光烧结增材制造设备99 第6章聚合物3D打印与3D复印技术104 6.1熔体微分3D打印技术104 6.1.1熔体精密输运的原理104 6.1.2熔体微分技术的建压模型106 6.23D复印的原理与工艺109 6.2.13D复印物理模型的建立109 6.2.23D复印产品塑化质量的影响112 6.2.33D复印过程的控制113 6.33D复印装备114 6.3.1注射系统参数114 6.3.2注射系统设计115 6.3.3合模系统参数121 6.3.4合模系统设计121 参考文献126