書????名 | 3D打印、原理、技術(shù)與應(yīng)用 | 作????者 | 呂鑒濤 |
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出版社 | 人民郵電出版社 | 出版時(shí)間 | 2020年4月 |
頁(yè)????數(shù) | 252 頁(yè) | 定????價(jià) | 49.8 元 |
開(kāi)????本 | 小16開(kāi) | 裝????幀 | 平裝 |
ISBN | 9787115440556 |
第 1 章 引論 ................................................................................... 1
第 2章 3D 打印技術(shù)的起源與發(fā)展 .............................................. 6
2.1 3D 打印技術(shù)的基本原理與起源 ............................................... 6
2.2 3D 打印技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ................................................. 10
2.2.1 國(guó)外3D 打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 .................................... 10
2.2.2 國(guó)內(nèi)3D 打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 .................................... 11
2.3 3D 打印技術(shù)與中國(guó)制造2025 ................................................ 13
2.3.1 中國(guó)制造2025 .............................................................. 13
2.3.2 3D 打印與中國(guó)制造2025 ............................................ 14
第3章 3D 打印機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng) ..............................................19
3.1 通用3D 打印機(jī)硬件系統(tǒng)概述 ................................................ 19
3.1.1 3D 打印機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng) ............................................. 20
3.1.1.1 電機(jī) ................................................................ 20
3.1.1.2 電源 ................................................................ 24
3.1.1.3 導(dǎo)軌 ................................................................ 25
3.1.1.4 絲杠 ................................................................ 25
3.1.1.5 加熱板/ 熱床 ................................................. 27
3.1.1.6 擠出機(jī) ............................................................ 28
3.1.1.7 機(jī)身結(jié)構(gòu) ........................................................ 30
3.1.2 3D 打印機(jī)硬件控制系統(tǒng) ............................................. 36
3.2 通用3D 打印機(jī)軟件控制系統(tǒng) ................................................ 38
第4 章 3D 打印技術(shù)及材料分類與應(yīng)用 ..............................................43
4.1 3D 打印技術(shù)分類 ..................................................................... 43
4.1.1 熔融沉積成型技術(shù) ....................................................... 43
4.1.2 選擇性激光燒結(jié)技術(shù) ................................................... 44
4.1.3 激光選區(qū)熔化成型技術(shù) ............................................... 45
4.1.4 光固化立體成型技術(shù) ................................................... 47
4.1.5 分層實(shí)體制造技術(shù) ....................................................... 48
4.1.6 三維打印成型技術(shù) ....................................................... 49
4.1.7 其他3D 打印技術(shù) ........................................................ 51
4.2 3D 打印材料分類 ..................................................................... 55
4.2.1 3D 打印材料物理狀態(tài)分類 ......................................... 55
4.2.2 3D 打印材料化學(xué)性能分類 ......................................... 55
4.2.3 3D 打印材料成型方法分類 ......................................... 55
4.3 各類打印材料及其應(yīng)用 ........................................................... 56
4.3.1 3D 打印工程塑料 ......................................................... 56
4.3.2 3D 打印光敏樹(shù)脂 ......................................................... 58
4.3.3 3D 打印橡膠類材料 ..................................................... 58
4.3.4 3D 打印金屬材料 ......................................................... 59
4.3.5 3D 打印陶瓷材料 ......................................................... 59
4.3.6 其他3D 打印材料 ........................................................ 60
4.4 我國(guó)3D 打印材料技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀與機(jī)遇 ............................ 62
第5 章 3D 打印數(shù)據(jù)處理與通用建模軟件概覽 ....................... 63
5.1 3D 打印數(shù)據(jù)處理 ..................................................................... 63
5.1.1 STL 格式簡(jiǎn)介 ............................................................... 63
5.1.2 3D 打印數(shù)據(jù)處理流程 ................................................. 64
5.2 3D 建模通用軟件簡(jiǎn)介 ............................................................. 65
5.2.1 3ds Max 簡(jiǎn)介與STL 建模實(shí)例 ................................... 65
5.2.2 UG 簡(jiǎn)介與STL 建模實(shí)例 ........................................... 70
5.2.3 Pro/Engineer 簡(jiǎn)介與STL 建模實(shí)例 ............................ 79
5.2.4 SolidWorks 簡(jiǎn)介與STL 建模實(shí)例 .............................. 89
第6 章 3D 打印編程技術(shù)與通用算法 ..................................... 100
6.1 3D 打印編程技術(shù)簡(jiǎn)介 ........................................................... 100
6.1.1 3D 打印機(jī)固件開(kāi)發(fā)環(huán)境 ........................................... 100
6.1.2 3D 打印與Gcode ........................................................ 105
6.2 3D 打印技術(shù)相關(guān)算法 ........................................................... 111
6.2.1 3D 打印分層切片處理 ............................................... 111
6.2.1.1 STL 切片算法 .............................................. 111
6.2.1.2 STL 文件結(jié)構(gòu)與操作處理編程 .................. 114
6.2.1.3 基于CuraEngine 的3D 模型切片 .............. 123
6.2.2 掃描路徑生成與填充算法 ......................................... 130
6.2.3 支撐生成算法 ............................................................. 137
6.2.4 成型方向與算法優(yōu)化概述 ......................................... 146
第7 章 3D 打印云芯片與云切片技術(shù) ..................................... 150
7.1 云控制芯片簡(jiǎn)介與應(yīng)用 ......................................................... 151
7.2 CUDA 編程技術(shù)簡(jiǎn)介 ............................................................. 154
7.2.1 CUDA 概述 ................................................................. 154
7.2.2 GPU 架構(gòu)概述 ............................................................ 157
7.2.3 CUDA 與并行計(jì)算 ..................................................... 157
7.2.3.1 建立CUDA 編程環(huán)境 ................................. 158
7.2.3.2 CUDA 編程架構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn) .............................. 162
7.3 CUDA 編程實(shí)例 ..................................................................... 165
7.3.1 編寫第 一個(gè)CUDA 程序 ............................................ 165
7.3.2 CUDA 并行編程 ......................................................... 167
7.4 基于CUDA 架構(gòu)的3D 模型切片 ......................................... 170
7.4.1 CUDA 多核編程API 簡(jiǎn)介 ........................................ 170
7.4.2 CUDA 架構(gòu)模型切片處理流程 ................................. 172
第8 章 3D 打印云平臺(tái)與個(gè)性化定制 ..................................... 175
8.1 構(gòu)建3D 打印生態(tài)云平臺(tái) ...................................................... 175
8.1.1 3D 打印云生態(tài)系統(tǒng) ................................................... 175
8.1.1.1 云計(jì)算技術(shù)簡(jiǎn)介 .......................................... 175
8.1.1.2 基于云計(jì)算架構(gòu)的3D 打印生態(tài)系統(tǒng) ....... 178
8.1.2 3D 打印生態(tài)系統(tǒng)用戶群 ........................................... 181
8.2 云平臺(tái)個(gè)性化定制服務(wù)系統(tǒng) ................................................. 182
8.2.1 云創(chuàng)意設(shè)計(jì)中心 ......................................................... 184
8.2.2 云打印中心 ................................................................. 185
8.2.3 周邊服務(wù)交易中心 ..................................................... 187
8.3 分布式云打印與個(gè)性化定制 ................................................. 188
8.3.1 3D 打印與個(gè)性化定制 ............................................... 188
8.3.1.1 個(gè)性化市場(chǎng)趨勢(shì)分析 .................................. 188
8.3.1.2 個(gè)性化定制商品的市場(chǎng)容量 ...................... 189
8.3.1.3 3D 打印生態(tài)系統(tǒng)的個(gè)性化服務(wù)流程 ........ 191
8.3.2 3D 打印智能制造云平臺(tái)管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ................... 192
第9 章 工業(yè)4.0 與3D 打印 ..................................................... 197
9.1 工業(yè)4.0 概述 .......................................................................... 197
9.1.1 “工業(yè)4.0”概念的由來(lái) ........................................... 197
9.1.2 “工業(yè)4.0”的核心技術(shù)與行業(yè)影響 ....................... 199
9.2 3D 打印技術(shù)在工業(yè)4.0 中的重要作用 ................................ 209
第 10 章 3D 打印技術(shù)應(yīng)用展望 ............................................... 213
10.1 3D 打印技術(shù)應(yīng)用 ................................................................. 213
10.1.1 3D 打印時(shí)代的生活 ................................................. 213
10.1.2 3D 打印時(shí)代的教育 ................................................. 219
10.1.3 3D 打印時(shí)代的制造 ................................................. 223
10.1.4 3D 打印時(shí)代的知識(shí)產(chǎn)權(quán) ......................................... 225
10.2 3D 打印時(shí)代的機(jī)遇與挑戰(zhàn) ................................................. 226
10.3 4D 打印技術(shù)簡(jiǎn)介 ................................................................. 228
附錄A 中英文術(shù)語(yǔ)對(duì)照表 ........................................................ 230
附錄B 3D 打印機(jī)安裝測(cè)試與常見(jiàn)故障維修 .......................... 234
B.1 3D 打印機(jī)安裝調(diào)試 ............................................................... 234
B.2 3D 打印機(jī)常見(jiàn)故障與處理方法 ........................................... 243
參考文獻(xiàn)................................................... 2502100433B
本書詳細(xì)介紹了3D打印技術(shù)的起源、發(fā)展現(xiàn)狀、3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)、3D打印技術(shù)的分類和應(yīng)用、3D打印材料分類、3D模型設(shè)計(jì)與建模軟件、3D打印機(jī)通用軟件編程技術(shù)、3D打印云控制芯片與云切片技術(shù)、3D打印云平臺(tái)與個(gè)性化定制、工業(yè)4.0與3D打印。
3D打印被用作《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志封面,主題為《看制造業(yè)新技術(shù)如何改變世界》,詳細(xì)介紹了3D打印的歷史和發(fā)展,可見(jiàn)人們對(duì)于3D打印成為一項(xiàng)可以改變世界的影響力日益關(guān)注。回顧2011年,3D打印市場(chǎng)并購(gòu)整...
數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作的技術(shù)。它廣泛用于機(jī)械制造和自動(dòng)化領(lǐng)域,較好地解決多品種、小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)控技術(shù)已廣泛地應(yīng)用...
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竭誠(chéng)為您提供優(yōu)質(zhì)文檔 /雙擊可除 3D 打印工藝分析 3d打印工藝分析 3d打印技術(shù)概述 3d 打?。?3dPrinting)是快速成型技術(shù)的一種,也稱為增材制造技術(shù) (additivemanufacturing,am),是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),以材 料逐層累加的方式制造實(shí)體零件的技術(shù)。 3d 打印技術(shù)概念起源于 19 世紀(jì),從上世紀(jì) 80 年代末正式應(yīng)用到現(xiàn)在已經(jīng)有 30 多年歷史。 3d 打印通常是采用 3d 打印機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn),常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域 被用于制造模型,后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造。 SLa快速成型技術(shù) 激光光固化技術(shù)( StereolithographyapparatusSLa)特定波長(zhǎng)與強(qiáng)度的 激光聚焦到光固化材料表面使其逐層凝固疊加構(gòu)成三維實(shí)體, 又稱立 體光刻成型。該工藝最早由 charlesw.Hull于 1984年提出并獲得美國(guó) 國(guó)家專利,是最早發(fā)展起來(lái)
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評(píng)分: 4.3
論述了3D打印技術(shù)給建筑行業(yè)建設(shè)項(xiàng)目全過(guò)程管理帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn),根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外3D打印建筑的發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)3D打印建筑與傳統(tǒng)建筑業(yè)進(jìn)行了對(duì)比分析,提出了3D打印建筑的優(yōu)勢(shì)以及目前存在的一些問(wèn)題,最后對(duì)3D打印建筑的未來(lái)進(jìn)行了展望。
本書詳細(xì)介紹了3D打印技術(shù)的起源、發(fā)展現(xiàn)狀、3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)、3D打印技術(shù)的分類和應(yīng)用、3D打印材料分類、3D模型設(shè)計(jì)與建模軟件、3D打印機(jī)通用軟件編程技術(shù)、3D打印云控制芯片與云切片技術(shù)、3D打印云平臺(tái)與個(gè)性化定制、工業(yè)4.0與3D打印。
呂鑒濤,中共黨員,歸國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)博士。曾任職中關(guān)村知名軟件公司為高級(jí)軟件工程師。本科和碩士就讀于華中師范大學(xué)。后留學(xué)于加拿大Dalhousie University。畢業(yè)后任職于加拿大聯(lián)邦政府。2010年回國(guó)創(chuàng)業(yè),將企業(yè)做到行業(yè)領(lǐng)先位置。帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出全球首款并量產(chǎn)的3D食品打印機(jī),引發(fā)國(guó)內(nèi)各大媒體爭(zhēng)相報(bào)道。擁有多項(xiàng)個(gè)人專利和軟件著作權(quán)。 2013和2016年分別入選“3551人才計(jì)劃”和“湖北省百人計(jì)劃”等人才引進(jìn)計(jì)劃。享受政府特殊人才津貼。2100433B
3D打印原理技術(shù)
日常生活中使用的普通打印機(jī)可以打印電腦設(shè)計(jì)的平面物品,而所謂的3D打印機(jī)與普通打印機(jī)工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印機(jī)的打印材料是墨水和紙張,而3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是實(shí)實(shí)在在的原材料,打印機(jī)與電腦連接后,通過(guò)電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來(lái),最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。通俗地說(shuō),3D打印機(jī)是可以“打印”出真實(shí)的3D物體的一種設(shè)備,比如打印一個(gè)機(jī)器人、打印玩具車,打印各種模型,甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機(jī)”是參照了普通打印機(jī)的技術(shù)原理,因?yàn)榉謱蛹庸さ倪^(guò)程與噴墨打印十分相似。這項(xiàng)打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。
3D打印存在著許多不同的技術(shù)。它們的不同之處在于以可用的材料的方式,并以不同層構(gòu)建創(chuàng)建部件。3D打印常用材料有尼龍玻纖、聚乳酸、ABS樹(shù)脂、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。
類型 | 累積技術(shù) | 基本材料 |
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擠壓 | 熔融沉積式 (FDM) | 熱塑性塑料,共晶系統(tǒng)金屬、可食用材料 |
線 | 電子束自由成形制造(EBF) | 幾乎任何合金 |
粒狀 | 直接金屬激光燒結(jié)(DMLS) | 幾乎任何合金 |
電子束熔化成型(EBM) | 鈦合金 | |
選擇性激光熔化成型(SLM) | 鈦合金,鈷鉻合金,不銹鋼,鋁 | |
選擇性熱燒結(jié)(SHS) | 熱塑性粉末 | |
選擇性激光燒結(jié)(SLS) | 熱塑性塑料、金屬粉末、陶瓷粉末 | |
粉末層噴頭3D打印 | 石膏3D打印 (PP) | 石膏 |
層壓 | 分層實(shí)體制造(LOM) | 紙、金屬膜、塑料薄膜 |
光聚合 | 立體平板印刷(SLA) | 光硬化樹(shù)脂 |
數(shù)字光處理 (DLP) | 光硬化樹(shù)脂 |