快速成型与快速模具制造技术及其应用(第3版)

本书详细介绍了目前典型的快速成型技术的原理、特点、工艺过程、应用及关键技术,包括光固化快速成型工艺、叠层实体快速成型工艺、选择性激光烧结快速成型工艺、熔融沉积快速成型工艺、三维打印快速成型及其他快速成型工艺、快速成型技术中的数据处理、基于快速原型的软模快速制造技术、基于快速原型的金属钢质硬模快速制造技术、快速成型制造技术的应用、基于快速成型技术的产品快速设计与制造系统.本书可作为高等院校机械类和材料加工类专业本科与研究生的教材和参考书,同时也可供相关工程技术人员学习使用.

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第３版前言 第１章　概论……………………………………………………………………………………… １ 　１􀆰１　快速成型技术的早期发展…………………………………………………………………… ２ 　１􀆰２　快速成型技术的主要方法及分类…………………………………………………………… ５ 　１􀆰３　快速成型技术的特点及优越性……………………………………………………………… ７ 　　１􀆰３􀆰１　快速成型技术的特点…………………………………………………………………… ７ 　　１􀆰３􀆰２　快速成型技术的优越性………………………………………………………………… ８ 　１􀆰４　快速成型技术的发展趋势…………………………………………………………………… ９ 第２章　光固化快速成型工艺………………………………………………………………… １４ 　２􀆰１　光固化快速成型工艺的基本原理和特点………………………………………………… １４ 　２􀆰２　光固化快速成型材料及设备……………………………………………………………… １６ 　　２􀆰２􀆰１　光固化快速成型材料………………………………………………………………… １６ 　　２􀆰２􀆰２　光固化快速成型设备………………………………………………………………… ２４ 　２􀆰３　光固化成型的工艺过程…………………………………………………………………… ２８ 　２􀆰４　光固化成型的精度及效率………………………………………………………………… ３２ 　　２􀆰４􀆰１　光固化成型中树脂的收缩变形……………………………………………………… ３２ 　　２􀆰４􀆰２　光固化快速成型的精度……………………………………………………………… ３４ 　　２􀆰４􀆰３　光固化成型的制作效率……………………………………………………………… ４４ 　２􀆰５　微光固化快速成型制造技术……………………………………………………………… ４７ 　　２􀆰５􀆰１　基于单光子吸收效应的μＧSL技术…………………………………………………… ４７ 　　２􀆰５􀆰２　基于双光子吸收效应的μＧSL技术…………………………………………………… ５０ 第３章　叠层实体快速成型工艺…………………………………………………………… ５４ 　３􀆰１　叠层实体制造工艺的基本原理和特点…………………………………………………… ５４ 　３􀆰２　叠层实体快速成型的材料与设备………………………………………………………… ５６ 　　３􀆰２􀆰１　叠层实体快速成型材料……………………………………………………………… ５６ 　　３􀆰２􀆰２　叠层实体快速成型设备……………………………………………………………… ５８ 　３􀆰３　叠层实体快速成型的工艺过程…………………………………………………………… ６１ 　３􀆰４　提高叠层实体成型制作质量的措施……………………………………………………… ６４ 　３􀆰５　叠层实体制造工艺后置处理中的表面涂覆……………………………………………… ６８ 　３􀆰６　新型叠层实体快速成型工艺方法………………………………………………………… ７１ 第４章　选择性激光烧结快速成型工艺…………………………………………………… ７４ 　４􀆰１　选择性激光烧结快速成型工艺的基本原理与特点……………………………………… ７４ 　４􀆰２　选择性激光烧结快速成型材料及设备…………………………………………………… ７６ 　　４􀆰２􀆰１　选择性激光烧结快速成型材料……………………………………………………… ７６ 　　４􀆰２􀆰２　选择性激光烧结快速成型设备……………………………………………………… ７９ 　４􀆰３　选择性激光烧结工艺过程………………………………………………………………… ８２ 　４􀆰４　高分子粉末烧结件的后处理……………………………………………………………… ８７ 　４􀆰５　选择性激光烧结工艺参数………………………………………………………………… ８９ 第５章　熔融沉积快速成型工艺…………………………………………………………… ９１ 　５􀆰１　熔融沉积快速成型工艺的基本原理和特点……………………………………………… ９１ 　５􀆰２　熔融沉积快速成型材料及设备…………………………………………………………… ９３ 　　５􀆰２􀆰１　熔融沉积快速成型材料……………………………………………………………… ９３ 　　５􀆰２􀆰２　熔融沉积快速成型制造设备………………………………………………………… ９５ 　５􀆰３　熔融沉积快速成型工艺过程……………………………………………………………… ９９ 　５􀆰４　熔融沉积快速成型工艺因素分析………………………………………………………… １０３ 　５􀆰５　气压式熔融沉积快速成型系统…………………………………………………………… １０５ 第６章　三维打印快速成型及其他快速成型工艺……………………………………… １０８ 　６􀆰１　三维喷涂粘接快速成型工艺……………………………………………………………… １０８ 　６􀆰２　喷墨式三维打印快速成型工艺…………………………………………………………… １１２ 　６􀆰３　三维打印快速成型设备及材料…………………………………………………………… １１２ 　６􀆰４　其他快速成型工艺………………………………………………………………………… １２４ 第７章　快速成型技术中的数据处理……………………………………………………… １２８ 　７􀆰１　CAD三维模型的构建方法……………………………………………………………… １２８ 　　７􀆰１􀆰１　概念设计……………………………………………………………………………… １２８ 　　７􀆰１􀆰２　反求工程……………………………………………………………………………… １２９ 　７􀆰２　STL数据文件及处理……………………………………………………………………… １３２ 　　７􀆰２􀆰１　STL文件的格式……………………………………………………………………… １３２ 　　７􀆰２􀆰２　STL文件的精度……………………………………………………………………… １３５ 　　７􀆰２􀆰３　STL文件的纠错处理………………………………………………………………… １３６ 　　７􀆰２􀆰４　STL文件的输出……………………………………………………………………… １４０ 　　７􀆰２􀆰５　分割与拼接处理软件………………………………………………………………… １４５ 　７􀆰３　三维模型的切片处理……………………………………………………………………… １５３ 　　７􀆰３􀆰１　切片方法……………………………………………………………………………… １５３ 　　７􀆰３􀆰２　切片算法……………………………………………………………………………… １５６ 　７􀆰４　STL数据编辑与处理软件Magics　RP ………………………………………………… １５８ 　　７􀆰４􀆰１　Magics软件编辑功能……………………………………………………………… １５８ 　　７􀆰４􀆰２　Magics软件修复功能……………………………………………………………… １５９ 　　７􀆰４􀆰３　Magics软件施加支撑及切片……………………………………………………… １６０ 　７􀆰５　CT图像数据处理软件Mimics…………………………………………………………… １６３ 　　７􀆰５􀆰１　Mimics软件简介…………………………………………………………………… １６ 目　　录Ⅴ 　　７􀆰５􀆰２　Mimics软件应用实例……………………………………………………………… １６５ 第８章　基于快速原型的软模快速制造技术…………………………………………… １６８ 　８􀆰１　快速模具的分类及基本工艺流程………………………………………………………… １６８ 　８􀆰２　硅橡胶模具快速制造技术………………………………………………………………… １７０ 　　８􀆰２􀆰１　硅橡胶模具的特点…………………………………………………………………… １７１ 　　８􀆰２􀆰２　基于快速原型的硅橡胶模具制作工艺……………………………………………… １７１ 　　８􀆰２􀆰３　硅橡胶模具制作的若干问题………………………………………………………… １７３ 　　８􀆰２􀆰４　经济型硅橡胶模具制作的一种工艺方法…………………………………………… １７５ 　　８􀆰２􀆰５　硅橡胶模具的应用…………………………………………………………………… １７８ 　８􀆰３　电弧喷涂快速模具制造技术……………………………………………………………… １７９ 　　８􀆰３􀆰１　电弧喷涂快速制模工艺……………………………………………………………… １８０ 　　８􀆰３􀆰２　电弧喷涂制模关键技术及工艺参数控制…………………………………………… １９０ 　　８􀆰３􀆰３　电弧喷涂模具的注塑应用…………………………………………………………… １９４ 　８􀆰４　环氧树脂模具快速制造技术……………………………………………………………… １９７ 　　８􀆰４􀆰１　环氧树脂模具制作工艺……………………………………………………………… １９７ 　　８􀆰４􀆰２　环氧树脂配方………………………………………………………………………… １９９ 　８􀆰５　纤维增强聚合物压制模…………………………………………………………………… ２００ 第９章　基于快速原型的金属钢质硬模快速制造技术……………………………… ２０３ 　９􀆰１　KelToolTM法快速制模技术……………………………………………………………… ２０３ 　　９􀆰１􀆰１　KelToolTM法的基本原理及工艺流程……………………………………………… ２０３ 　　９􀆰１􀆰２　KelToolTM法的工艺特点…………………………………………………………… ２０４ 　　９􀆰１􀆰３　KelToolTM法的应用………………………………………………………………… ２０５ 　９􀆰２　RapidToolTM法快速制模技术…………………………………………………………… ２０６ 　　９􀆰２􀆰１　RapidToolTM法的工艺原理及工艺流程…………………………………………… ２０６ 　　９􀆰２􀆰２　RapidToolTM法的工艺特点………………………………………………………… ２０７ 　　９􀆰２􀆰３　RapidToolTM法的工艺制模材料及设备…………………………………………… ２０７ 　　９􀆰２􀆰４　RapidToolTM法工艺的应用………………………………………………………… ２０８ 　９􀆰３　DirectToolTM法快速制模技术…………………………………………………………… ２０９ 　　９􀆰３􀆰１　DirectToolTM法的工艺原理及工艺流程…………………………………………… ２０９ 　　９􀆰３􀆰２　DirectToolTM法的工艺制模设备…………………………………………………… ２０９ 　　９􀆰３􀆰３　DirectToolTM法的工艺材料………………………………………………………… ２１０ 　９􀆰４　激光近成型技术…………………………………………………………………………… ２１２ 　　９􀆰４􀆰１　激光近成型技术的基本原理………………………………………………………… ２１２ 　　９􀆰４􀆰２　激光近成型技术的特点……………………………………………………………… ２１３ 　　９􀆰４􀆰３　激光近成型技术的制模设备及应用………………………………………………… ２１３ 　９􀆰５　ExpressToolTM法快速制模技术………………………………………………………… ２１５ 　　９􀆰５􀆰１　ExpressToolTM法制模工艺流程及相关技术问题………………………………… ２１５ 　　９􀆰５􀆰２　ExpressToolTM法制模工艺特点及应用…………………………………………… ２１７ Ⅵ 快速成型与快速模具制造技术及其应用 　９􀆰６　其他快速制模技术………………………………………………………………………… ２１８ 　　９􀆰６􀆰１　电铸镍壳Ｇ陶瓷背衬模(NCC　Tooling) ………………………………………… ２１８ 　　９􀆰６􀆰２　气相沉积镍壳Ｇ背衬模制造工艺…………………………………………………… ２２０ 　　９􀆰６􀆰３　熔模铸造金属模制造工艺…………………………………………………………… ２２２ 　　９􀆰６􀆰４　直接金属三维打印制模技术………………………………………………………… ２２３ 第１０章　快速成型制造技术的应用……………………………………………………… ２２５ 　１０􀆰１　引言……………………………………………………………………………………… ２２５ 　１０􀆰２　快速成型的基本用途…………………………………………………………………… ２２６ 　１０􀆰３　快速成型技术的应用领域……………………………………………………………… ２３１ 　１０􀆰４　快速成型技术在铸造领域的应用……………………………………………………… ２３８ 　　１０􀆰４􀆰１　熔模铸造…………………………………………………………………………… ２３８ 　　１０􀆰４􀆰２　砂型铸造…………………………………………………………………………… ２４１ 　　１０􀆰４􀆰３　石膏型铸造………………………………………………………………………… ２４２ 　　１０􀆰４􀆰４　直接模壳铸造……………………………………………………………………… ２４２ 　１０􀆰５　快速成型技术在医学领域的应用……………………………………………………… ２４３ 　１０􀆰６　快速成型技术在生物工程领域的应用………………………………………………… ２５２ 第１１章　基于快速成型技术的产品快速设计与制造系统…………………………… ２５８ 　１１􀆰１　基本功能及结构………………………………………………………………………… ２５８ 　１１􀆰２　系统软硬件资源………………………………………………………………………… ２５９ 　１１􀆰３　产品快速设计与制造系统的构建……………………………………………………… ２６１ 　１１􀆰４　产品快速设计与制造系统的应用……………………………………………………… ２６２ 　　１１􀆰４􀆰１　产品快速设计与制造实例………………………………………………………… ２６２ 　　１１􀆰４􀆰２　产品结构优化设计实例…………………………………………………………… ２６６ 参考文献…………………………………………………………………………………………… ２６９