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第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.1.1 3D打印的基本概念 2

1.1.2 3D打印成型原理 3

1.1.3 3D打印技术的特点 7

1.2 主流3D打印成型工艺 8

1.2.1 3D打印工艺分类 8

1.2.2 光固化成型（SLA） 9

1.2.3 叠层实体制造（LOM） 11

1.2.4 选择性激光烧结（SLS） 12

1.2.5 熔融沉积制造（FDM） 13

1.2.6 三维印刷成型（3DP） 14

1.2.7 各成型工艺比较 15

1.3 国内外3D打印技术发展现状和趋势 16

1.3.1 国外3D打印技术发展现状 17

1.3.2 国内3D打印技术发展现状 18

1.3.3 3D打印技术的发展趋势 19

1.4 3D打印技术的学科体系和知识结构 20

1.5 发展3D打印学科的必要性 21

第2章 3D打印基础理论 23

2.1 概述 23

2.2 现代成型理论 24

2.3 3D打印的离散—叠加过程研究 26

2.3.1 离散—叠加过程的三个层次 26

2.3.2 STL数据文件格式 27

2.4 3D打印零件的变形机理 31

2.4.1 3D打印零件的特点 31

2.4.2 3D打印零件变形的宏观表现 32

2.4.3 光固化成型工艺的零件变形 32

2.5 3D打印零件的精度研究 34

2.5.1 3D打印技术的精度概述 35

2.5.2 影响3D打印零件精度的因素 35

2.5.3 数据处理误差 36

2.5.4 成型加工误差 39

2.5.5 后处理误差 42

第3章 3D打印软件技术 44

3.1 概述 44

3.2 设计方法分类 45

3.2.1 正向设计 45

3.2.2 逆向设计 46

3.2.3 正逆向混合设计 46

3.3 正向设计软件 47

3.3.1 3DS MAX 47

3.3.2 Rhino 48

3.3.3 SketchUp 50

3.3.4 Pro/Engineer 51

3.3.5 SolidWorks 52

3.3.6 其他设计软件 53

3.3.7 格式转换软件 56

3.4 逆向设计技术 57

3.4.1 逆向设计概述 57

3.4.2 三维数据反求技术 58

3.4.3 数据反求技术分类 59

3.4.4 三维扫描技术 61

3.4.5 典型逆向设计软件 62

3.5 模型支撑添加技术 64

3.5.1 添加支撑的必要性 64

3.5.2 添加支撑的原则 65

3.5.3 添加支撑的类型 66

3.6 模型分层切片技术 68

3.6.1 分层切片的概念 68

3.6.2 分层切片的方法 69

3.6.3 分层切片对模型精度的影响 70

3.7 3D打印控制软件 72

第4章 3D打印材料技术 77

4.1 概述 77

4.2 SLA工艺成型材料 78

4.2.1 光固化概念 78

4.2.2 光敏树脂特性 79

4.2.3 光敏树脂研究现状 80

4.2.4 几种常见光敏树脂 83

4.2.5 SLA支撑材料 86

4.3 LOM工艺成型材料 87

4.3.1 LOM材料组成 87

4.3.2 纸质片材 88

4.3.3 陶瓷片材 89

4.4 SLS工艺成型材料 90

4.4.1 金属粉末材料 90

4.4.2 高分子粉末材料 91

4.4.3 陶瓷粉末材料 92

4.4.4 覆膜砂粉末材料 93

4.4.5 其他材料 94

4.5 FDM工艺成型材料 95

4.5.1 FDM材料要求 95

4.5.2 FDM材料研究现状 96

4.5.3 ABS材料 97

4.5.4 PLA材料 98

4.5.5 FDM支撑材料 99

4.6 3DP工艺成型材料 99

4.6.1 陶瓷粉料 99

4.6.2 石膏粉末 100

4.7 成型件的后处理 101

4.7.1 剥离 101

4.7.2 修补、打磨和抛光 101

4.7.3 表面涂覆 102

第5章 3D打印技术应用 104

5.1 概述 104

5.2 3D打印技术在工业制造的应用 106

5.3 3D打印技术在医学领域的应用 107

5.3.1 医用模型 107

5.3.2 假体和人体植入物 109

5.3.3 个性化医疗 113

5.4 3D打印技术在航空航天的应用 116

5.5 3D打印技术在建筑设计的应用 118

5.6 3D打印技术在其他领域中的应用 121

5.7 各成型工艺应用案例 125

5.7.1 SLA应用 125

5.7.2 LOM应用 126

5.7.3 SLS应用 128

5.7.4 FDM应用 129

5.7.5 3DP应用 131

附录 133

缩略词表 133

参考文献 135