RTDK 3D打印 打印未來 9787504663771 中國科學技術齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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中國機械工程學會 著

圖書標籤:

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• 數字化製造
• 中國科學技術齣版社
• 技術創新
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店鋪： 曉月草堂圖書專營店

齣版社： 中國科學技術齣版社

ISBN：9787504663771

商品編碼：29601585173

包裝：平裝

齣版時間：2013-06-01

基本信息

書名：3D打印 打印未來

定價：36.00元

作者：中國機械工程學會

齣版社：中國科學技術齣版社

齣版日期：2013-06-01

ISBN：9787504663771

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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該書講述瞭3D打印的原理和10種工藝，100個精彩案例，更配以精美圖片，讓專業人士和大眾既瞭解瞭這門新技術的科學原理，又讓我們充分體驗瞭它在各個領域的廣泛應用，可謂知其然更知其所以然。精美的圖片，細緻的闡述，讓大眾在學習、欣賞、思考中驚嘆！喜歡這種體驗嗎？請打開《3D打印打印未來》吧！你的未來由你打印！

內容提要

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《3D打印打印未來》是由我國從事增材製造的專傢，學者集體編著，這些專傢、學者分彆來自清華大學、北京航空航天大學、華中科技大學、華南理工大學、西安交通大學、西北工業大學、中航工業北京航空製造工程研究所、西北有色金屬研究院等單位。該書旨在科學前瞻、冷靜客觀並盡量通俗易懂地嚮社會公眾介紹增材製造技術。本書主要說明瞭3D打印技術的由來、技術特點、工藝原理、發展現狀、未來發展趨勢等內容，並係統地整理瞭100個典型應用案例，以期用通俗易懂的語言，直觀形象的精美圖片，使得該技術能夠全麵、生動地展現在讀者麵前，也為推動我國增材製造技術發展和産業應用貢獻一份力量。

目錄

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引 言

3D打印與新工業革命

章 什麼是3D打印

第二章 3D打印的由來

第三章 現在的3D打印

第四章 3D打印100例

第五章 3D打印的未來

後記

作者介紹

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本書作者都是來自青華大學、北京航空航天大學、華中科技大學、華南理工大學、西安交通大學、西北工業大學、中航工業北京航空製造工程研究所、西北有色金屬研究院等單位的眾多專傢學者撰寫和統稿。他們都是增材製造技術（3D打印技術）的*專傢。

文摘

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序言

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《工業級3D打印：金屬與復閤材料的應用與創新》 概述 本書聚焦於當前3D打印技術中最具潛力和挑戰性的領域——工業級金屬打印與高性能復閤材料打印。隨著增材製造技術的飛速發展，其在航空航天、汽車製造、醫療器械、能源等高端工業領域的應用日益廣泛，對材料的性能、打印的精度、製造的效率提齣瞭前所未有的要求。本書旨在深入剖析工業級3D打印在金屬和復閤材料方麵的核心技術、前沿進展、關鍵應用以及未來發展趨勢，為相關領域的科研人員、工程師、技術管理者以及對3D打印技術感興趣的讀者提供一本詳實、權威的參考指南。 第一部分：工業級金屬3D打印技術深度解析 金屬3D打印，特彆是選區激光熔化（SLM）、電子束熔化（EBM）、定嚮能沉積（DED）等主流技術，已不再是概念驗證的階段，而是正在深刻改變傳統製造業的格局。本部分將從以下幾個維度展開： 1. 核心打印工藝原理與技術特點 選區激光熔化 (SLM)： 詳細闡述激光與金屬粉末相互作用的物理過程，包括粉末床預熱、逐層掃描、熔池形成與凝固動力學。分析不同激光器（如光縴激光、CO2激光）的特點及其對打印質量的影響。深入探討影響打印成功率和零件性能的關鍵參數，如能量密度、掃描策略（柵格掃描、輪廓掃描）、層厚、掃描速度等。 電子束熔化 (EBM)： 介紹電子束作為能量源的獨特優勢，如高功率密度、無氧環境下的打印能力。對比EBM與SLM在設備結構、工藝環境、材料適用性、打印速度、錶麵粗糙度等方麵的差異。重點分析EBM在打印鈦閤金、鎳基高溫閤金等特殊材料時的性能錶現。 定嚮能沉積 (DED)： 詳細闡述DED技術（包括激光沉積、電子束沉積、電弧沉積）的工藝流程，即在基材錶麵或已有零件上，通過激光、電子束或電弧將金屬材料（粉末或絲材）熔化並堆積成型。分析DED在修復、增材製造大型結構件、多材料復閤方麵的獨特優勢，以及其與粉末床熔化技術的區彆。 其他金屬3D打印技術： 簡要介紹金屬粘結打印 (MPP)、冷噴塗等技術，分析其適用範圍和發展潛力。 2. 金屬材料的挑戰與創新 常用工業金屬材料： 鈦閤金： 詳細分析TC4、TC11、Ti6Al2Sn4Zr6Mo等航空航天領域常用鈦閤金的3D打印性能、微觀組織演變、力學性能變化（強度、韌性、疲勞壽命），以及熱處理對性能的影響。 鎳基高溫閤金： 重點介紹GH3030、GH4169等在航空發動機、燃氣輪機等高溫環境下使用的鎳基閤金的3D打印工藝優化，包括熱裂紋、孔隙的控製，以及高溫性能、蠕變性能的提升。 鋁閤金： 分析AlSi10Mg、Al7075等鋁閤金在3D打印中的變形、熱應力問題，以及如何通過優化工藝參數和後處理來獲得高質量的鋁閤金零件。 不銹鋼： 探討316L、17-4PH等不銹鋼在通用工業、醫療器械領域的3D打印應用，以及其耐腐蝕性、機械性能的評估。 難熔金屬與特種閤金： 簡要介紹鎢、鉬、鉭、鋯等難熔金屬以及鈷基閤金、銅閤金等的3D打印技術進展和潛在應用。 材料設計的創新： 新型閤金開發： 討論如何基於3D打印的成形特點，設計具有更高比強度、更好耐高溫性能、特殊磁性或導電性等功能的新型金屬閤金。 粉末工程： 深入分析金屬粉末的球形度、粒度分布、流動性、氧含量等對打印質量的關鍵影響。探討粉末製備技術（如等離子鏇轉電極法、氣霧化法）的最新進展。 多材料打印： 介紹在同一零件上實現不同金屬材料（如高強度鋼與耐磨閤金）的梯度分布或功能集成，以滿足復雜的使用需求。 3. 工藝優化與質量控製 打印過程模擬與仿真： 介紹熱仿真、應力仿真等在預測打印過程中變形、殘餘應力、微觀組織形成方麵的重要作用。闡述如何利用仿真結果指導工藝參數的優化。 在綫監測與反饋控製： 探討基於機器視覺、紅外探測、聲學傳感等技術的在綫監測手段，用於實時檢測熔池狀態、層間粘結情況、錶麵缺陷等，並實現閉環反饋控製，提高打印的穩定性和可靠性。 後處理技術： 詳細介紹熱處理（退火、固溶、時效）、錶麵處理（精加工、拋光）、機械加工等對提升3D打印金屬零件性能、精度和錶麵質量的關鍵作用。 無損檢測 (NDT)： 討論X射綫成像、超聲波檢測、CT掃描等在金屬3D打印件內部缺陷檢測方麵的應用，以及標準規範的建立。 4. 關鍵工業應用領域 航空航天： 重點分析3D打印在製造輕質高強度的發動機零部件（如渦輪葉片、燃燒室）、結構件（如支架、艙門）、管路等方麵的案例，以及其帶來的減重、性能提升、縮短研發周期等效益。 汽車工業： 介紹3D打印在製造高性能發動機部件、底盤結構件、定製化內飾件、模具等方麵的應用，以及其在小批量生産、快速原型驗證中的優勢。 醫療器械： 重點闡述3D打印在定製化植入物（如骨科、齒科）、手術導闆、醫療器械精密零部件的製造，以及其生物相容性、力學性能的評估。 能源與動力： 分析3D打印在製造燃氣輪機葉片、核電站關鍵部件、石油天然氣設備的耐磨損、耐腐蝕零件等方麵的應用。 模具製造： 探討3D打印在製造復雜冷卻通道模具、快速換熱模具、定製化模具鑲件等方麵的應用，以及其如何提高模具的效率和使用壽命。 第二部分：高性能復閤材料3D打印的探索與實踐 復閤材料以其輕質、高強、可設計性強的特點，在高端製造領域有著不可替代的地位。3D打印技術的引入，為復閤材料的成形帶來瞭革命性的變化，能夠製造齣傳統工藝難以實現的復雜結構。本部分將聚焦於縴維增強復閤材料（FRP）和陶瓷基復閤材料（CMC）的3D打印。 1. 縴維增強復閤材料 (FRP) 3D打印 碳縴維增強聚閤物 (CFRP) 3D打印： 技術路徑： 詳細介紹切片碳縴維增強聚閤物打印（如Fused Filament Fabrication, FFF）、連續碳縴維增強聚閤物打印（如Markforged、Continuous Fiber Fabrication, CFF）等主流技術。分析不同技術的原理、優勢與局限性。 材料體係： 探討不同基體材料（如PLA、ABS、尼龍、PEEK、PEI）與碳縴維的結閤方式，以及縴維的類型（短切、連續）、鋪層密度、角度對打印件力學性能的影響。 性能挑戰與解決方案： 分析縴維與基體間的界麵結閤強度、打印件的各嚮異性、內部缺陷（如孔隙、縴維結塊）等問題，以及通過優化打印參數、後處理（如熱壓罐固化）等手段提升性能。 應用前景： 探討CFRP在航空航天結構件、汽車輕量化部件、無人機、高性能運動器材等領域的應用潛力。 玻璃縴維、凱夫拉縴維增強聚閤物打印： 簡要介紹這些縴維增強聚閤物在特定應用場景下的3D打印技術和性能特點。 2. 陶瓷基復閤材料 (CMC) 3D打印 陶瓷墨水與漿料打印： 技術原理： 詳細介紹陶瓷材料通過粘結劑（如聚閤物）形成墨水或漿料，再通過噴墨打印、立體光固化（SLA）、數字光處理（DLP）等技術進行逐層成形。 燒結工藝： 重點分析後處理燒結過程對陶瓷打印件緻密化、晶粒生長、微觀結構形成以及最終性能的關鍵影響。介紹不同燒結技術（如高溫燒結、放電等離子燒結 (SPS)）的特點。 材料體係： 探討氧化鋁、氧化鋯、碳化矽、氮化矽等陶瓷材料在3D打印中的應用，以及其復閤材料（如縴維增強陶瓷）的製備。 粘結劑噴射成型 (Binder Jetting)： 介紹將陶瓷粉末與粘結劑混閤，通過噴嘴選擇性地噴射粘結劑，將粉末粘閤在一起，形成“綠坯”後進行燒結的過程。 應用挑戰與機遇： 分析CMC 3D打印在高溫結構件（如航空發動機熱端部件）、耐磨損零件、生物陶瓷等領域的挑戰，以及其在復雜結構製造方麵的獨特優勢。 3. 復閤材料3D打印的共性挑戰與發展趨勢 多材料打印與功能集成： 探討如何實現不同類型復閤材料（如硬質縴維與柔性基體）或復閤材料與金屬的集成打印，以實現結構與功能的協同優化。 高性能化與可靠性： 強調提升復閤材料3D打印件的力學性能、耐久性、抗疲勞性，以及建立可靠的質量評估體係。 自動化與智能化： 展望未來復閤材料3D打印在生産綫上的自動化集成，以及基於AI和大數據進行工藝優化和質量預測。 可持續性： 探討綠色環保的復閤材料打印技術和可迴收性。 第三部分：工業級3D打印的未來展望 智能化與數字化工廠： 3D打印技術如何與物聯網、大數據、人工智能融閤，構建高度智能化的數字化製造體係。 增材製造與減材製造的協同： 探討增材製造與傳統減材製造（如CNC加工）的優勢互補，實現混閤製造模式。 標準化與認證體係： 建立完善的工業級3D打印材料、工藝、産品標準和認證體係，推動技術的規模化應用。 人纔培養與生態建設： 強調培養復閤型人纔，構建完整的産業生態，推動3D打印技術持續創新與發展。 結論 本書不僅對工業級金屬3D打印與復閤材料3D打印的核心技術進行瞭係統性的梳理和深入的分析，更著眼於這些技術在實際工業應用中的挑戰與機遇。通過對材料、工藝、應用及未來趨勢的全麵探討，本書旨在為讀者提供一個清晰、深入的視角，理解3D打印技術如何賦能現代工業，並共同塑造“打印未來”的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對科技發展趨勢略有關心的人，我一直在關注3D打印的動嚮。這本書的齣現，讓我覺得這是一個非常值得深入瞭解的機會。我期待它能夠為我提供一個清晰的行業發展脈絡，從3D打印技術的起源、發展到現在的成熟階段，以及未來可能的發展方嚮。我尤其想知道，在中國，3D打印技術目前發展到瞭什麼程度，有哪些領先的研究機構和企業，以及它們在哪些領域取得瞭突破性的進展。《RTDK 3D打印 打印未來》這個書名，讓我覺得它很可能涵蓋瞭中國在3D打印領域的研究成果和發展願景。我希望它能展現齣中國在這一新興技術領域的實力和潛力，以及它為國傢科技進步和社會發展所做齣的貢獻。如果書裏還能包含一些具體的案例分析，那就更好瞭，這樣我就可以更直觀地理解3D打印技術是如何解決實際問題的，以及它對各行各業帶來的影響。

評分☆☆☆☆☆

哇，拿到這本《RTDK 3D打印 打印未來》的瞬間，就被它厚重的質感和封麵上那種科技感十足的綫條吸引瞭。一直以來，3D打印對我來說就像科幻電影裏的東西，感覺遙不可及，但這本書的封麵設計卻給瞭我一種“它就在那裏，觸手可及”的暗示。翻開第一頁，那種油墨的清香混閤著紙張特有的味道，就讓我瞬間進入瞭一種學習的狀態。我特彆期待書裏能夠深入淺齣地講解3D打印的原理，比如那些神奇的打印材料是怎麼被一層一層堆疊起來的，還有它在不同領域的應用，像醫療、航空航天、甚至是藝術創作，這些都讓我充滿瞭好奇。這本書的副標題“打印未來”，更是點燃瞭我對未來世界無限的遐想。我希望它不僅僅是一本技術手冊，更能成為一本激發靈感的指南，讓我看到3D打印如何改變我們的生活，創造齣我們現在還無法想象的可能。這本書的書名本身就帶著一種前瞻性和顛覆性，所以我對它寄予瞭厚望，希望它能為我打開一扇通往新世界的大門。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，讓我感覺3D打印這個曾經高冷的專業技術，終於有瞭走進大眾視野的機會。我個人對這種“無中生有”的製造技術一直非常著迷，總覺得它蘊含著巨大的潛力。讀這本書，我最想看到的是它能給我帶來哪些具體的啓發。比如，如果我想嘗試自己設計一些小玩意兒，這本書能不能提供一些基礎的建模思路和打印參數的建議？或者，它能否介紹一些適閤初學者入門的3D打印機類型和材料選擇？我並不一定需要非常深入的工程學原理，但能夠理解整個流程，知道如何將自己的想法變成實物，這就非常棒瞭。而且，我很關心3D打印在個性化定製方麵的應用。想象一下，未來我們可以根據自己的需求，打印齣獨一無二的傢具、服裝，甚至是個性化的醫療器械，這簡直太酷瞭！這本書能否描繪齣這樣一幅生動的未來圖景，讓我覺得3D打印不再是冰冷的技術，而是服務於我們生活、滿足我們需求的有力工具。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，技術的進步最終是要服務於人的。對於3D打印，我最關心的是它如何真正地改善人們的生活。這本書的“打印未來”這個副標題，讓我對接下來的內容充滿瞭期待。我希望它能帶我領略3D打印在解決社會痛點方麵的能力，比如如何通過3D打印技術加速新藥的研發，或者製造齣更輕便、更高效的醫療假肢，甚至是如何通過3D打印技術實現可持續發展，減少資源浪費。我更希望看到一些關於3D打印在教育領域的應用，它能否成為激發孩子們想象力和創造力的新型教學工具？通過3D打印，孩子們是不是可以親手製作齣自己的科學模型、藝術作品，從而更深刻地理解知識？如果這本書能夠展現齣3D打印技術溫暖、人文的一麵，並且描繪齣它如何構建一個更美好、更公平的未來，那我一定會非常喜歡。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我首先想到的是它能否幫助我理解3D打印的“底層邏輯”。我可能不是一個技術專傢，但我對事物的工作原理總是有著強烈的好奇心。我想知道，3D打印的各種技術，比如FDM、SLA、SLS等等，它們各自的原理是什麼？為什麼它們能夠將數字模型轉化為實體？書裏是否會詳細地講解這些不同打印技術的優缺點，以及它們適用的場景？而且，我還會關注它對於材料科學的影響，3D打印技術的發展，很大程度上取決於新材料的開發。這本書能否介紹一些目前主流的3D打印材料，以及未來可能齣現的創新材料？我希望它能讓我對3D打印有一個更加係統、更加深入的認知，不僅僅停留在“它能做什麼”的層麵，更能理解“它為什麼能這樣做”。這種對技術原理的探究，往往能帶來更持久的思考和更深刻的感悟。