3D打印技术及CAD建模

本书系统地讲述了3D打印技术的原理、应用及CAD建模，全书共5章，内容包括3D打印技术原理、金属零件3D打印设备及原理、3D打印金属粉末制备与检测、3DP产品质量分析及后处理、数据处理、CAD建模及反求工程等方面。从科学、集成的角度，系统介绍了3D打印技术的理念、内容、关键技术和近期新成果，力求实时跟进科技发展动态，让读者领略和了解3D打印前沿热点，开阔视野、拓宽知识。本书配套有相应的电子教案、视频资料及课后思考题答案，以方便广大师生和读者阅读学习。本书可作为高等院校理工科专业教材，也可供对3D打印技术有兴趣或希望尽快进入3D打印领域的人员参考。

陈中中，郑州大学机械工程学院，副教授，2005.1获西安交通大学工学博士学位。主要从事优选制造、反求工程和生物制造技术。先后参加并完成有：国家自然科学基金项目3项；863计划项目专项课题；国家教育部教学与科研奖励基金项目；教育部骨干教师计划项目等多项课题研究。发表核心论文16篇，2篇被SCI&EI收录，4篇被EI收录。2005年进入郑州大学从教以来，担任有《机械制造工艺学》《优选制造技术》《快速成型技术》课程的教学任务。2006年被聘为硕士生导师。先后获得：2005年“Emerald”靠前检索机构“论文推荐奖”；2005年河南省第九届自然科学学术论文二等奖；2006年河南省科学技术成果奖两项，并通过省科技厅鉴定；2006年郑州大学“三育人”优选个人荣誉称号；2006年郑州大学校青年骨干教师资助计划项目；2007年河南省教育厅自然科学基础研究计划项目；2009年河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目等。研究方向：，优选制造技术及成型工艺研究，快速成型、反求工程及快速模具制造技术，数字化医学及医疗设备的开发。

第1章3D打印技术概论/1
1.13D打印技术1
1.1.13D打印技术原理1
1.1.23D打印技术分类3
1.1.33D打印技术的应用16
1.2金属成型技术22
1.2.1金属粉末3D打印技术分类23
1.2.2其他直接金属成型工艺29
1.3直接金属成型工艺面临的问题30
第2章金属零件3D打印设备及原理/33
2.1选区激光烧结技术33
2.1.1选区激光烧结工艺特点34
2.1.2选区激光烧结后处理35
2.2选区激光熔化技术38
2.2.1选区激光熔化工艺特点38
2.2.2选区激光熔化应用现状39
2.3激光近形制造技术40
2.4三维微滴喷射自由成型42
2.4.1三维微滴喷射自由成型原理42
2.4.2DoP物理黏结型3D打印43
2.4.3DoD反应相变型3D打印45
2.4.4DoD热相变型3D打印47
2.4.5三维微滴喷射自由成型系统结构48
2.5三维微滴喷射自由成型材料61
2.5.1DoP物理黏结型3D打印机成型材料61
2.5.2DoD三维打印机成型材料65
第3章3D打印金属粉末制备与检测/70
3.13D打印金属粉末介绍70
3.23D打印金属粉末制备方法71
3.2.1水雾化法72
3.2.2气雾化法72
3.3金属粉末的检测77
3.3.1球形2A14铝合金粉末结构与粒径分析77
3.3.2球形铜粉结构与性能分析79
3.3.3球形304不锈钢粉末结构与性能分析81
3.3.4球形630不锈钢粉末结构与性能分析84
3.4不同因素对球形金属粉末性能的影响86
3.4.1雾化压力对球形金属粉末性能的影响86
3.4.2喷嘴结构对球形金属粉末性能的影响88
3.4.3金属本身性质对金属粉末性能的影响90
3.5金属粉末的其他检测方法93
3.5.1X射线衍射分析93
3.5.2金相组织分析93
3.5.3扫描电镜分析94
3.5.4平均粒径及粒度分布分析95
第4章3D打印产品的质量分析及后处理/96
4.1选区激光熔化（SLM）成型件性能分析96
4.1.1SLM成型件金相分析96
4.1.2SLM成型件X射线衍射（XRD）物相分析97
4.1.3SLM成型件扫描电镜（SEM）分析98
4.1.4SLM成型件显微硬度分析101
4.1.5SLM成型件尺寸精度分析101
4.1.6SLM标准样件成型实验及综合性能分析102
4.2烧结及后处理工艺研究104
4.2.1烧结实验过程104
4.2.2不同颗粒配比下的理论计算106
4.2.3实验结果及分析106
4.2.4烧结及后处理工艺小结111
第5章3D打印技术的数据处理及CAD建模/112
5.13D打印的数据流程112
5.23D模型制作软件114
5.2.1Thinkercad教程——小黄人卡通模型的建立114
5.2.2Rhino教程——小P优优卡通模型的建立118
5.2.3SketchUp铁艺栏杆建模教程122
5.2.4Blender教程——樱桃小丸子三维模型的建立129
5.2.53DOne玛雅金字塔建模教程137
5.3反求工程145
5.3.1反求工程概述146
5.3.2反求测量方法分类147
5.3.3反求数据处理153
5.3.4反求工程实例154
参考文献/165