图书名称：《3D打印实训指导》【作者】杨振国，李华雄，王晖主编【丛书名】全国应用型高校3D打印领【页数】136【出版社】武汉：华中科技大学出版社,2019.01【ISBN号】978-7-5680-2923-0【价格】29.80【分类】立体印刷-印刷术-高等职业教育-教材【参考文献】杨振国，李华雄，王晖主编.3D打印实训指导.武汉：华中科技大学出版社,2019.01.图书封面：图书目录：《3D打印实训指导》内容提要：本书主要介绍3D打印基础之数据采集和制作（三维数据化建模软件使用介绍），常用的3D打印机的使用方法，包括打印设置、操作、常规保养和日常维护等。本书内容按48学时编写，选用本书者可以根据3D打印设备的实际情况选择教学内容和确定学时。《3D打印实训指导》内容试读项目一3D打印前端模型设计近年来，3D打印技术逐渐走入人们的日常生活，尤其在工业设计、模具开发等领域，3D打印技术表现突出。同时，3D打印技术在医疗、建筑、制造及食品等行业的应用前景也非常广阔。在3D打印的整个过程中，起主导作用的就是建模，只有进行了3D建模，才能用3D打印机将建模的数据打印成型。(学习目标牙(1)了解3D打印的流程；(2)了解3D建模软件的类型及主要功能；(3)掌握3D建模的技巧及方法。任务一3D打印主流建模软件模型设计是3D打印的初始阶段，也称3D打印前端，是整个打印的灵魂所在。建模一直是普通人实现设计想法的最大难题，随着信息技术的不断发展，建模也不再那么难了，可以绘制3D图形的建模软件有很多，主要分为如图1-1-1所示的四种类型。实体建模多边形建模建模软件分类曲面建模健模图1-1-1建模软件分类3D打印建模的成型原理各不同，但最终打印成品的流程基本是一致的。3D打印具体可以划分为3个阶段：前端数据源阶段（该阶段可分模型设计与切片阶段)、打印、后期处理。13D打印实训指导一、实体建模软件常用的实体建模软件如图1-1-2所示。工AUTODESKINVENTOR丞SWSolidWorkAUTODESK'123D°DESIGNAUTODESK中望3DAUTOCAD图1-1-2实体建模软件实体建模是指将绘制的二维草绘图创建成三维实体，并应用其他特征最后生成所要的模型的过程。常用的方式有拉伸、扫掠、混合、旋转及布尔运算等，如图1-1-3所示。工-扫掠图1-1-3实体建模方式实体建模是一种易于理解的建模方式，多采用模拟现实制造的方式进行建模。实体建模是建模方式中最接近物理实际的，其方法类似于搭积木，也是建模初学者必学的建模方法。实体建模的模型之间存在的布尔运算关系如图1-1-4所示。2项目一3D打印前端模型设开独立模型布尔加布尔减布尔减布尔交正方体减球球减正方体图1-1-4模型之间的关系二、曲面建模软件常用的曲面建模软件如图1-1-5所示。AUTODESKICEMrfALIASProlENGINEERRhiowtDF1Re·5.0PLMSoftwareSIEMENSNX图1-1-5曲面建模软件曲面建模也称为NURBS建模，是由曲线组成曲面，再由曲面组成立体模型的过程。曲面建模主要使用的领域有船舶设计、汽车造型设计、产品造型设计等。曲面建模的最大特点是，可以在调节很少点的情况下做出特别平滑的曲面(见图1-1-6)，但生成一条有棱角的边是很困难的。根据这一特点，我们可以用它做出各种复杂造型和表现特殊的效果，如人的面貌或流线型的跑车等。曲面建模的流程如图1-1-7所示。节点样图1-1-6NURBS曲面33D打印实训指导建立曲面调整曲面实体化图1-1-7曲面建模流程三、多边形建模软件常用的多边形建模软件如图1-1-8所示。SketchUAUTODESK3DSMAX*lederAUTODESKMAYA图1-1-8多边形建模软件多边形建模是将一个对象转化为可编辑的各种子对象进行编辑和修改，从而实现建模的过程。子对象一般有三种模式：节点、边、多边形面。多边形从技术角度来讲比较容易掌握，在创建复杂表面时，细节部分可以任意加线，在结构穿插关系很复杂的模型中就能体现出它的优势。不同于曲面建模，多边形建模的调节点是模型本身的点。多边形建模示例如图1-1-9、图1-1-10所示。图1-1-9多边形建模示例1项目3D打印前根起放列图1-1-10多边形建模示例2四、雕刻建模软件常用的雕刻建模软件如图1-1-11所示。ZBRUSH'cult.oit.imagieSCULPTRISMUDBOXleder图1-1-11雕刻建模软件雕刻建模是指用虚拟的笔刷在一个网格物体上刷动，以将网格物体的形态改变成创造者想要的形态。雕刻建模类似于捏橡皮泥。雕刻建模可以快速制作好模型的框架，再将模型框架转换为网格物体，然后使用雕刻笔刷绘制细节，其制作流程如图1-1-12所示。图1-1-12雕刻建模流程5打印实训指导以上就是几种常见的建模方法。新手可以结合自身专业和学习能力，学习其中一种建模方法。3D打印建模方法中，实体建模最易于新手学习；多边形建模是比较自由的建模方式，适合进阶学习；曲面建模普遍应用于工业设计领域，需要一定设计经验；而雕刻建模需要有一定的美术基础，上手难度较大。对于3D打印来说，实体建模最为合适，因为其模型精度，以及与3D打印机的结合度都比较高，模型数据更加严谨、合理、精确，有助于设计更满意的产品。任务二3D打印模型数据要求3D打印前端数据输入，包括三维模型的设计并导出为STL格式文件。STL格式将复杂的数字模型以一系列的三维三角形面片来近似表达。STL格式的模型是一种空间封闭的、有界的、正则的唯一表达的物体模型，具有点、线、面的几何信息，能够输入给快速成形设备，用于快速制作实物样品。一、物体模型必须为封闭的3D软件建模的模型必须是完整的，导出为STL文件时可检测是否存在烂面、坏边。如图1-21所示，左边的模型是封闭的，右边的模型不封闭，显示界面以红色显示不封闭的边界。封闭的模型存在烂面的模型图1-2-1封闭与不封闭模型对比二、物体需要厚度，不能是片体在计算机动画(comutergrahic,CG)行业，一些模型通常都是以面片的形式存在的，但是现实中的模型不存零厚度，必须要给模型增加厚度，实体模型与片体模型的对比如图1-2-2所示。6···试读结束···...

2023-02-06 3D打印 epc 热床 温度 3D打印的优点

图书名称：《3D打印建模·打印·上色实现与技巧3dMax篇第2版》【作者】宋闯【丛书名】轻松掌握3D打印系列丛书【页数】286【出版社】北京：机械工业出版社,2019.11【ISBN号】978-7-111-63869-8【分类】立体印刷-印刷术-基本知识【参考文献】宋闯.3D打印建模·打印·上色实现与技巧3dMax篇第2版.北京：机械工业出版社,2019.11.图书封面：图书目录：《3D打印建模·打印·上色实现与技巧3dMax篇第2版》内容提要：《3D打印建模·打印·上色实现与技巧-3dMax篇第2版》共6章：章为3D打印的基础知识，第2章为3D打印不同的建模方式，第3章为专业3D打印软件3dMax的建模过程精讲，第4章为3D打印过程详解，第5章为3D打印机操作和模型后处理实例，第6章为3D打印模型后期修整。本书配有二维码链接视频和建模文件，内容包括3D打印建模过程讲解视频、3D打印机的使用和模型打印过程视频、3D打印模型的上色等后期修整视频、18个3dMax软件3D打印建模文件，可帮助读者直观学习3D打印建模、模型打印和上色的全过程。《3D打印建模·打印·上色实现与技巧-3dMax篇第2版》适合3D打印爱好者使用。《3D打印建模·打印·上色实现与技巧3dMax篇第2版》内容试读第1章3D打印简介1.13D打印的定义和特点“3D打印”词条一度成为网络上的热门词汇，超过1000万条搜索结果。3D打印行业被美国《时代》周刊列为“美国十大增长最快的工业”，英国《经济学人》杂志则认为“它将与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命”。3D打印作为工业4.0的重要组成部分，除了在工业上用途广泛之外，也越来越多地走向民用。3D打印的话题在媒体上也非常火爆，打印枪支、房屋、人体器官等爆炸性新闻频频刷新着我们的想象力，如图1-1所示。下面我们就来了解什么是3D打印以及3D打印的特点。左图：3D打印枪支右上图：3D打印房屋右下图：3D打印器官图1-13D打印枪支、房屋和器官1.1.13D打印的定义3D打印(3DPritig)是快速成型技术(RaidPrototyig,.RP)中的一种，是将CAD数据通过成型设备以材料堆积累加的方式制成实物模型的技术。3D打印建模·打印·上色实现与技巧一3dMax篇简单来说，3D打印采用分层加工、叠加成型、逐层增加材料的方式来“打印”，其打印原理如图1-2所示。由于3D打印的整个流程是打印机通过对计算机中三维软件的识别，进行STL(三角网格格式，3D打印机常用的格式)转换，再结合切层软件确定摆放方位和切层路径，并进行切层工作和相关支撑材料的构造，可以直接制作出三维立体模型，也被形象地称为三维打印，在我国的台湾地区还被称为三维列印。4热培或激光等不同打印头沿×轴、技术丫轴移动喷射材料一打印头极型材料数物台沿Z轴移动，3D打印机内部6叠层成型立体遗型7物台材料金选择不同1制作三维数据2发送至30打印机3打印材料将模型数据切分为若干薄层图1-23D打印原理图1.1.23D打印的特点3D打印又被称为增材制造（区别于传统的减材加工）和积层制造(AdditiveMaufacturig,AM),是目前最具有生命力的快速成型技术之一，具有以下特点：1)3D打印运用可黏合的材料，通过一层层打印的方式来构造物体，这一成型过程不再需要传统的刀具、夹具和机床就可以打造出任意形状。3D打印改变了通过对原材料进行切削、组装进行生产的加工模式，它可以自动、快速、直接和精确地将计算机中的设计转化为模型，实现了随时、随地、按不同需要进行生产制造。2)与传统的金属制造技术相比，3D打印技术采用的是增料的加工方式，相对于数控机床的减料加工就避免了对原材料的浪费，制造时产生较少的副产品。随着打印材料的进步，“净成形”制造可能成为更环保的加工方式。同样的一个·2·第1章3D打印简介东西，它的用料只有原来的1/3~1/2，这就降低了加工材料成本。3D打印机的制造速度相对较快，比数控机床快了3~4倍，不需要工人值守，.节省了人力，尤其是在打印复杂造型的时候，这种优势更加明显。3)3D打印技术综合应用了CAD/CAM技术、激光技术、光化学以及材料科学等诸多方面的技术和知识，让产品设计、建筑设计、工业设计、医疗用品设计等领域的设计者第一时间方便、轻松地获得实物模型，便于重新修订CAD设计模型，从而有效地缩短产品研发周期、提高产品质量并缩减生产成本。4)3D打印能加工制作现有的加工工艺及技术无法实现的结构。很多从事三维设计的设计师发现，在设计完图样进入开模具制作阶段时，部分设计结构无法进行模具制作，而对于3D打印，只要能画得出三维零件，3D打印机就能打印实现。比如有些产品的实心部分，因为工艺及技术所限无法掏空。而3D打印机就可以通过打印参数设计，实现对这部分结构的空心化处理。有些奇怪的结构，常规工艺需要多零件拼接成型，而3D打印机可以一体打印成型。如图1-3所示的哨子，打印机可以一次性打印出哨子外壳和内部的球体，里面的球体是活动的。理论上只要是计算机可以设计出来的造型，3D打印机都可以打印出来，消费者只需下载设计图，就可以在数小时内打印出自己想要的任何东西，满足了人们的个性化需求。5)3D打印机打印精度高，除了可以表现出外形曲线上的设计以外，结构以及运动部件也不在话下。如果用来打印机械装配图，齿轮、轴承、拉杆等都可以正常活动，而腔体、沟槽等形态特征位置准确，甚至可以满足装配要求，打印出的实体还可通过打磨、钻孔、电镀等方式进一步加工，如图1-4所示。图1-33D打印的哨子图1-4可正常活动的3D打印机械运动结构6)对当今的制造机器而言，在切割或模具成型过程中将多种原材料融合在一起，结合成单一产品是很困难的。随着多材料3D打印技术的发展，我们有能力将不同原材料融合在一起。以前无法混合的原料混合后将形成新的材料，这些材料色调种类繁多，具有独特的属性或功能。不限于砂型材料，还有弹性伸缩、·33D打印建模·打印·上色实现与技巧一3dMax篇高性能复合、熔模铸造等其他材料可供选择。7)3D打印的数据文件可以远程传输，就像数字音乐文件一样，可以被无限复制，音频质量并不会下降。未来，3D打印将数字精度扩展到实体世界，我们可以扫描、编辑和复制实体对象，创建精确的副本或优化原件。将数字文件通过网络远程传送的方式传送给世界上的任何一个角落，可以将大型的打印任务以众包的形式分散给各个拥有3D打印机的工厂或者个人，打印后再统一组装起来，比如我国的一个3D打印行业网站发起的打印马云头像的众包任务和美国发起的一项全球协作打印富兰克林头像的任务（在1.4节“3D打印未来所带来的变革”中，将详细介绍这种众包形式)。1.23D打印机分类1.2.1从技术原理上分类在AdreaGehardt关于3D打印技术的书籍UdertadigAdditiveMaufacturig中，列举了很多种3D打印技术，其中以熔融沉积成型技术、激光立体印刷术、数字化光照加工技术、选择性激光烧结技术、三维打印技术较为常用。1.以高分子聚合反应为基本原理(1)激光立体印刷术(Stereolithograhy)简称SLA,国外公司以Ojet(已和Stratay合并)和Formla为代表，所用材料为光敏树脂，技术非常灵活，适用于精度要求高的领域，成品有非常好的表面质量，如图1-5所示。(2)数字化光照加工技术(DigitalLightProceig)简称DLP,和SLA相似，打印速度比SLA快，所用材料也为光敏树脂，打印精度高，在珠宝首饰、牙科、动漫方面应用较多。图1-6为MooRayDLP光固化3D打印机。图1-5SLA3D打印机和打印成品图1-6MooRayDLP光固化3D打印机·4第1章3D打印简介Q利用高分子聚合反应为原理的打印机还有几种，比如利用高分子打印技术(PolymerPritig)、高分子喷射技术(PolymerJettig或PolyJet)和微型立体印刷术(MicroStereolithograhy)的打印机。2.以烧结和熔化为基本原理(l)选择性激光烧结技术(SelectiveLaerSiterig)简称SLS,国外以3D打印行业龙头3DSytem公司和德国EOS公司为代表，国内以华曙高科为代表，工业上较为常用，可以烧结尼龙粉末、金属粉末、树脂沙、尼龙+矿物纤维、尼龙+玻璃纤维等材料，广泛应用在电动工具、电器开关、家电产品、风机叶轮、汽车零件、无人机、医疗器械等领域。图1-7为国产SLS3D打印机。图1-7国产SLS3D打印机(2)选择性激光熔化技术(SelectiveLaerMeltig)简称SLM,是采用中小功率激光快速完全熔化选区内金属粉末，快速冷却凝固的技术，由SLS演化而来，但区别是SLM在加工过程中金属粉末完全熔化，经散热冷却后可实现与固体金属冶金焊合成型，因此成品具有密度更高的优势。(3)电子束熔化技术(ElectroBeamMeltig)简称EBM,利用电子束快速扫描成型熔融区，用金属丝按电子束扫描线步进放置在熔融区上，电子束熔融金属丝形成熔融金属沉积，在惰性气体隔绝保护下或真空状态下，电子束可以处理铝合金、钛合金、镍基高温合金等。20世纪90年代美国麻省理工学院和普惠公司联合研发了这一技术，并利用它加工出大型涡轮盘件。电子束熔化成型能获得比精密铸造更精确的零件胚形，可以减少70%~80%机械加工的工时及成本。3.以粉末-黏合剂为基本原理(1)熔融沉积成型技术(FuedDeoitioModelig)简称FDM,著名代表有Rera开源项目、MakerBot和Stratay公司。我国3D打印机市场上的家用机器大部分是从Rera开源项目拓展而来，图1-8所示为国产FDM3D打印机。材料以ABS、PLA为主，以其优惠的价格以及日渐提高的打印质量频受消费者欢迎。图1-8国产FDM3D打印机(2)三维打印技术(ThreeDimeioalPritig)简称3DP,代表企业Zcor(已被3DSytem收购)和Voxeljet公司所用原料为石膏粉，可以打印全彩模型。·53D打印建模·打印·上色实现与技巧一3dMax篇4.层压制造技术层压制造技术(LayerLamiateMaufacturig,LLM)又被称为分层实体制造(LOM),常用材料是纸、金属箔、塑料膜、陶瓷膜等。激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据，将背面涂有热熔胶的材料用激光切割出工件的内外轮廓。切割完一层后，送料机构将新的一层材料叠加上去，利用热黏压装置将已切割层黏合在一起，然后再进行切割，这样一层层地切割、黏合，最终成为三维工件。此方法除了可以制造模具、模型外，还可以直接制造结构件或功能件。5.气溶胶打印技术气溶胶打印技术(AeroolPritig)是近年来新出现的一种打印技术，通过将形成的气溶胶喷射至基底表面而成膜，打印分辨率好、适用范围广。它利用空气动力学原理实现了纳米级材料的精确沉积成型，能制作精细的功能电路和嵌入式组件而无须使用掩模或其他模具，可以有效减小电子系统的整体尺寸。这种技术可以制造线宽和电路结构达到10um级的功能性电子芯片。6.生物绘图技术(Biolotter)可采用多种生物材料的快速成型打印机，将三维CAD模型和患者的CT扫描数据转变为实体的3D生物支架，其制作的生物支架具有符合设计要求的外在形式和开放的内在结构。适合在生物材料要求的无菌环境下进行生物组织制造，例如使用海藻悬浮细胞打印生物支架。制作生物支架所运用的材料范围最广，从聚合物熔体、软凝胶到硬陶瓷、金属都有。(1)骨骼再生羟磷灰石(Hydroxyaatite).、钛(Titaium)、磷酸三钙碳(TricalciumPhohate)。(2)药物控释聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLLA)和乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)。(3)软组织生物结构/器官打印琼脂(Agar)、壳聚糖(Chitoa)、藻朊酸盐(Algiate)、白明胶(Gelatie)、骨胶原(Collage)和纤维蛋白(Firi)。(4)概念模型聚氨基甲酸酯(Polyurethae)、硅酮(Silicoe)。1.2.2从打印精度和适用范围分类从打印质量精度和适用范围上来看，可以分为桌面级和工业级3D打印机。1.精度现阶段桌面级3D打印机的精度大约在0.1mm,打印出来的产品会有很明显的分层感，工业级打印机的精度则可以精确到几微米，如图1-9所示。。6····试读结束···...

2023-02-06

图书名称：《3D打印基础实务》【作者】胡建主编【丛书名】3D打印应用丛书【页数】151【出版社】重庆：重庆大学出版社,2019.06【ISBN号】978-7-5689-1626-4【分类】立体印刷－印刷术【参考文献】胡建主编.3D打印基础实务.重庆：重庆大学出版社,2019.06.图书封面：图书目录：《3D打印基础实务》内容提要：本书采用浅显易懂的方式让大家能够快速的认识和了解3D打印，进而从原理、材料、打印操作、打印机认识与维护等进行全方位的认知，最后以几个3D打印操作实例让学习者能够通过自己上手操作体验3D打印的整个流程。本书探讨了多种3D打印项目，重点是使用免费提供的3D设计应用程序，采用一步步的技术，详细描述了如何创建各种各样的可3D打印对象，并解释了样条曲线、多边形和实体模型之间的区别。全书普识性强，理论与实践的结合，实例操作性强，适用于高职院校机械制造、工业设计及相关专业的教学用书，也可用作企业培训或3D打印学习入门者。《3D打印基础实务》内容试读项目一3D打印基础目的要求1.了解3D打印的概念。2.了解3D打印的发展。3.了解3D打印的应用。任务一认识3D打印知识要点1.什么是3D?2.什么是3D打印？【想一想】什么是3D打印机，它的用途是什么？一、2D概念D是英文单词Dimeio的缩写，是“维度”的意思。2D(二维空间)：由长度和宽度，即x轴和y轴两个要素组成的平面，如图1-1-1所示。2D仅有平面，不存在高度。一张纸上的图可以看作二维图形，只有面积，没有体积。-1-3D打印基础实务0图1-1-1二维空间二、3D的概念3D(三维空间)：在平面二维坐标系中再加入一个向量构成的三维空间。三维指坐标轴的三个轴，即x轴、y轴、Z轴，其中X表示长度，y表示宽度，Z表示高度，这样就形成了我们常说的立体图形，如图1-1-2所示。物理上的三维一般指长、宽、高。0图1-1-2三维空间2D是平面空间，3D是立体空间。R9R44R22R16R326图1-1-32D与3D【想一想】一张纸是二维物体还是三维物体？50张纸堆放在一起呢？-2三项目3D打印基础冬三、打印打印是指把电脑或其他电子设备中的文字或图片等数据，通过打印机等输出在纸张等记录物上。图1-1-4普通打印机四、3D打印3D打印(3DPritig),是一种以数字模型文件基础，运用塑料或粉末状的金属等可黏合的材料，通过逐层打印的方式来构造物体的快速成型技术。图1-1-53D打印机五、2D打印和3D打印的区别2D打印是平面打印，是将编辑的文档或图片以黑白或彩色形式呈现在打印纸上。3D打印则允许使用多种材料打印想要的物体，现今可以使用的材料有塑料、尼龙、树脂、金属、巧克力、蛋白质等，未来可能会有更多可用于打印的材料。因此3D打印机又被称为“万能打印机”。-33D打印基础实务00000000000000000000000年000象0000000年年000000000年000000000000000000年0000年00000年00000000000年000年任务小结1.2D是平面，3D是立体空间。2.3D打印是一种快速成型技术，通过逐层打印的方式来构造物体。思考题现今有哪些3D打印技水？-4项目3D打印基础任务二了解3D打印的发展知识要点1.了解3D打印的起源。2.了解3D打印的发展。3.了解3D打印在国内外的发展情况。【想一想】3D打印会改变我们的生活么？一、3D打印的起源3D打印其实并不是新技术，这门技术在很多年以前就已经诞生了。关于3D打印概念的成型，还要追溯到19世纪。从历史上看，快速成型技术(3D打印技术的前身)的核心思想起源于19世纪中期的照相雕塑(Photoculture)技术和地貌成形(Toograhy)技术。1860年，法国人FracoiWilleme首次设计出一种多角度成像的方法获取物体的三维图像。这种技术叫作照相雕塑(Photoculture),具体是指受试者被放置在圆形室中，由围绕房间的24个照相机同时进行拍摄，然后将每台照相机拍下来的照片提供给Willeme工作室，工作室里的每名工匠雕刻整个三维雕塑的1/24。图1-2-1多角度成像图1-2-2三维雕塑-53D打印基础实务1892年美国人JoehBlather发明了分层应急地貌图，是用蜡板层叠的方法制作等高线地形图的技术。这种方法的原理是，将地形图的轮廓线压印在一系列的蜡片上，然后按轮廓线切割蜡片，并将其黏结在一起，熨平表面，从而得到三维地形图，如图1-2-3所示。这种方法可以看成3D打印技术的雏形。No.473.901.Patet4d蓝4y3,1892.图1-2-3Blather发明的分层地形图二、3D打印的发展过程虽然3D打印技术起源很早，但因为受限于当时的材料技术与计算机技术等而没有实现广泛的应用与商业化。3D打印技术的正式研究开始于20世纪70年代，直到20世纪80年代技术才得以实现，其学名被正式命名为“快速成型”。1984年，美国人查尔斯·胡尔(CharleW.Hull)发明了SLA(StereoLithograhyAear--ce),即立体平板印刷技术。其原理：用光来催化光敏树脂，然后成型。后人把胡尔称为3D打印技术之父"。1986年，胡尔成立了3DSytem公司，研发了STL文件格式，将CAD模型进行三角化处理，成为CAD/CAM系统接口文件格式的工业标准之一。3图1-2-4查尔斯·胡尔与SLA技术1984年，移民美国的俄罗斯工程师MichaelFeygi提出了LOM(LamiatedOjectMau-facturig,即分层实体制造技术。其原理：把片材切割并黏合成型。1985年，MichaelFeygi组建了Heliy公司，在1990年前后开发了商业机型L0M-1015。-6···试读结束···...

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图书名称：《三维数字化建模与3D打印》【作者】袁赟，袁锋编著【丛书名】高等职业教育机械类专业系列教材【页数】311【出版社】北京：机械工业出版社,2020.02【ISBN号】978-7-111-64547-4【分类】三维动画软件-教材-立体印刷-印刷术-教材【参考文献】袁赟，袁锋编著.三维数字化建模与3D打印.北京：机械工业出版社,2020.02.图书封面：图书目录：《三维数字化建模与3D打印》内容提要：本教材结合了作者多年从事3D打印、CAD/CAM/CAE的教学和培训经验编著而成。全书共分9章，第1章为3D打印技术概述；第2章为典型3D打印工艺方法及应用；第3章为3D打印常用材料；第4章为3D打印机切片软件种类及使用方法；第5章为Pruai3开源3D打印机组装；第6章为蜗杆蜗轮零件三维数字化设计与3D打印；第7章为滚动轴承零件三维数字化设计与3D打印；第8章为曲轴零件三维数字化设计与3D打印；第9章为摩托车反光镜三维逆向反求设计与3D打印。本教材三维数字化建模采用UGNX12.0作为设计软件，以文字和图形相结合的形式，详细介绍了零件的设计过程和UG软件的操作步骤，并配有操作过程的动画演示。《三维数字化建模与3D打印》内容试读第1章3D打印技术概述1.13D打印技术的基本概念3D打印(3DPritig)技术作为快速成型领域的一种新兴技术，是一种以数字模型为基础，通过软件分层离散和计算机数字控制系统，运用热熔喷嘴、激光束等方式，将塑料、金属粉末、陶瓷粉末或生物医用材料等通过连续的物理层叠加，逐层增加材料来生成三维实体的技术（图1-1），其基本原理是离散-堆积原理。由于3D打印技术与传统的去除材料加工技术不同，因此又称为增材制造(AdditiveMaufacturig,AM)技术，是一种新材料应用与数字化技术紧密结合的先进制造技术，被称为“改变未来世界的创造性科技”。图1-1所示为3D打印流程图。过去，3D打印技术通常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现在，3D打印3D打印流程图3D文件3D打印机3D立体模型2铺开一层粉末打印横截面打印粉末层图1-1三维数字化建模与3D打印技术正逐渐用于一些产品的直接制造。目前，该技术已在航空航天，汽车，模具制造，工业设计，动漫，考古，珠宝首饰，建筑、工程和施工(AEC)以及医疗等领域有所应用。3D打印技术可以大大节省工业样品制作时间，提高原材料和能源的使用效率，减少对环境的影响，大幅降低生产成本，还能根据消费者的需求为其量身定制产品。3D打印技术的发展日新月异，在医疗领域，科学家们正在利用3D打印机制造皮肤、肌肉和血管，并实现了像肾脏、肝脏甚至心脏这样的人体重要器官的三维打印。1.23D打印技术的发展历程3D打印技术作为“19世纪的思想，20世纪的技术，21世纪的市场”，经历了一下几个发展过程。19世纪末，美国研究出了的照相雕塑和地貌成型技术，1892年美国学者BLANTHERJE第一次公布了使用层叠成型的方法制作地形图的构思。1940年，Perera提出了在硬纸板上沿等高线切割轮廓，然后叠成模型制作三维地形图的方法。1972年，MATSUBARAK在纸板层叠技术的基础上首先提出可以尝试使用光固化材料，将光敏聚合树脂涂在耐火的颗粒上面，这些颗粒被填充到叠层，加热后会生成与叠层对应的板层，光线有选择地投射或扫描到这个板层上，将指定的部分硬化，没有扫描或没有硬化的部分被某种化学溶剂溶解掉，这样板层会不断堆积直到最后形成一个立体模型，这样的方法适用于制作传统工艺难以加工的曲面。这一技术设想和装置已经初步具备了当代3D打印机的雏形，因为其已经有逐层、增材、成型的技术加工过程。1977年，美国学者SWAINSONWK提出了可以通过激光选择性照射光敏聚合物的方法直接制造立体模型。同时期，SCHEWERZELRE在Battlle实验室也开展了类似的技术研发工作。1979年，日本东京大学的NAKAGAWAT教授开始使用薄膜技术制作出实用的工具；同年，美国科学家HOUSHOLDERRF获得类似“快速成型”技术的专利，但没有被商业化。1981年，美国科学家KODAMAH首次提出了一套功能感光聚合物快速成型系统的设计方案。1982年，美国人CHARLESWH试图将光学技术应用于快速成型领域。1986年，CHARLESWH成立了3DSytem公司，研发了著名的STL文件格式，STL格式逐渐成为CAD、CAM系统接口文件格式的工业标准。1988年，3DSytem公司推出了世界上第一台基于SLA技术的商用3D打印机SLA-250(图1-2)，其体积非常大，CHARLES把它称为“立体平板印刷机”。尽管SLA-250身形巨大且价格昂贵，但它的面世标志着3D打印商业化的起步，这是3D打印技术发展的一个里程碑。同年，ScottCrum发明了另一图1-2第1章3D打印技术概述种3D打印技术，即融熔沉积快速成型(FuedDeoitioModelig,FDM)技术并成立了Stratay公司。1989年，美国德克萨斯大学奥斯汀分校的DECHARDCR博士发明了选择性激光烧结(SelectiveLaerSiterig,SLS)技术，SLS技术应用广泛并支持多种材料成型，例如尼龙、蜡、陶瓷、甚至是金属，SLS技术的发明让3D打印生产走向多元化。1992年，Stratay公司推出了第一台基于FDM技术的3D打印机一3D造型者(3DModeler),这标志着FDM技术步入了商用阶段。1993年，麻省理工学院的EMANUALS教授发明了三维印刷(Three-DimeioPritig,3DP)技术，3DP技术通过黏结剂把金属、陶瓷等粉末黏合成型。1995年，快速成型技术被列为我国未来十年十大模具工业发展方向之一，国内的自然科学学科发展战略调研报告也将快速成型与制造技术、自由造型系统以及计算机集成系统研究列为重点研究领域之一。1996年，3DSytem、Stratay、ZCororatio公司分别推出了新一代的快速成型设备Actua2100、Geiy、Z402,此后快速成型技术便有了更加通俗的称谓一3D打印。2002年，Stratay公司推出Dimeio系列桌面级3D打印机（图1-3），Dimeio系列3D打印机的价格相对低廉，主要也是基于FDM技术以ABS塑料作为成型材料。2005年，ZCororatio公司推出世界上第一台高精度彩色3D打印机SeCTRum2510,让3D打印走进了彩色时代。2007年，3D打印服务创业公司Shae-way成立，Shaeway公司基于3D打印机对于“商品数据”的依赖性，建立起了一个规模庞大的3D打印设计在线交易平台，为用户提供个性化的3D打印服务，深化了社会化制造模式(SocialMaufacturig)。图1-32OO8年，第一款开源的桌面级3D打印机ReRa发布，ReRa是英国巴斯大学ADRIANB团队于2005年立项的开源3D打印机研究项目。同年，美国Orgaovo公司首次使用增材制造技术制造出人造血管。2009年，BREP带领团队创立了著名的桌面级3D打印机公司一MakerBot。MakerBot的设备主要基于早期的ReRa开源项目，但对ReRa的机械结构进行了重新设计，发展至今已经历几代的升级，在成型精度、打印尺寸等指标上都有长足的进步。2011年，英国南安普敦大学工程师创造出世界首架3D打印无人机（图1-4）。该无人机除了发动机之外，所有的部件都是使用3D打印技术打印出来的。同年，KorEcologic公司推出世界第一辆从表面到零部件都是运用3D打印技术制造的车Uree(图1-5)。图1-43三维数字化建模与3D打印图1-52012年，英国《经济学人》杂志的封面文章，声称3D打印将引发第三次工业革命。2012年9月，3D打印市场两个领先企业Stratay公司和以色列的0jet公司宣布合并，交易额为l4亿美元，合并后的公司名仍为Stratay。此项合并进一步确立了Stratay公司在高速发展的3D打印及数字制造业中的领导地位。2012年10月，来自麻省理工学院的MediaLa团队成立Formla公司并发布了世界上第一台廉价的高精度SLA消费级桌面3D打印机Fom1(图1-6)。2012年11月，苏格兰科学家利用人体细胞使用3D打印机首次成功打印出人造人体肝脏组织。同期，由亚洲制造业协会联合华中科技大学、北京航空航天大学、清华大学等权威科研机构和3D行业领先企业共同发起的中国3D打印技术产业联盟正式宣告成立。国内关于3D打印的门户网站、论坛、博客如雨后春笋般涌现，各类媒体争相报道关于3D打印的新闻。图1-62012年11月，中国宣布是世界上唯一掌握大型结构关键件激光成型技术的国家。2012年12月，美国分布式防御组织成功测试了3D打印的枪支弹夹（图1-7）。图1-72013年8月，美国国家航空航天局(NASA)测试3D打印的火箭部件，其可承受9072kg推力，并可耐177.5℃的高温。第1章3D打印技术概述20l4年7月，美国南达科塔州一家名为FlexileRooticEviromet(FRE)的公司公布了最新开发的全功能制造设备VDK6000。2015年3月，美国Caro3D公司发布一种新的光固化技术一连续液态界面制造(CotiuouLiquidIterfaceProductio,CLIP),该技术利用氧气和光连续地从树脂材料中逐层输出模型，打印速度快。2016年3月，美国国家航空航天局(NASA)将其第二代便携式机载3D打印机成功送上国际空间站。2016年12月，悉尼的心脏研究所(HRI)开发了一款能3D打印人类细胞的生物打印机，并成功的3D打印出跳动的心脏细胞，这些细胞可用来修复受损的心脏组织。2017年1月16日，美国硅谷一家科技公司Bellu3D研发出一种新型3D照相技术，可完整拍下高分辨率的人脸3D照片，使用这些照片进行3D打印出的面具与真正的人脸几乎毫无二致。2017年4月7日，德国运动品牌阿迪达斯·(Adida)推出了全球首款鞋底3D打印制成的运动鞋（图1-8），计划2018年开始批量生产，以应对快速变化的时尚潮流，生产更多定制产品。2018年5月，英国纽卡斯尔大学的科学家已经成功3D打印出了第一个人类角膜，该技术成熟以后可于未来无限量供应角膜。图1-81.33D打印技术的基本原理3D打印技术使用了离散-堆积成型原理（图1-9）：首先采用计算机设计三维数字模型，然后对三维数字模型进行分层切片（类似于微分操作，将模型离散为有限个面单元、线单元或点单元)，最后将打印的材料一层层地沉积于工作台上（以有限的单元来逼近连续体），逐步堆积成三维实体模型。3D打印过程（图1-10)：通过计算机建模软件建立三维CAD数字模型，根据不同的工三维CAD数字模型三维CAD数字模型”一一一一-一一一一模型分层/切片离散体离散〔离散过程)处理层片信息Q22阳离散的点、线、面控制信息面离散线离散单层打印(叠加过程)堆积层片叠加--实体模型实体模型图1-9图1-10三维数字化建模与3D打印艺要求，将模型沿着某一方向（如Z方向），按一定厚度分层（切片），即将模型离散为一系列有序的二维层面，得到一系列的二维平面信息；对切片后的数据信息进行处理，将这些离散的信息与3D打印机的加工参数相结合，生成3D打印机可识别的代码信息，驱动打印机有序地加工出每一层并将这些薄型层面堆叠黏合，直至形成一个三维实体模型，即叠加的过程。1.43D打印技术的文件处理流程3D打印技术的文件处理流程（图1-11）主要可以分为两个步骤：一是三维模型数据的处理阶段；二是3D打印数据的处理阶段。算法的步骤可以分成两个部分：一部分是三维模型数据的获取与处理，即获取通用的三维立体图；另一部分是3D打印中的预处理，主要功能是对三维模型进行栅格化处理，让3D打印机一步一步打印出三维实体模型。人工建模S维扫描等获取中间文件层切片处成层面信印三维模型数据的处理3D打印数据的处理图1-111.5三维模型数据的获取与处理方法要进行3D打印之前，首先要获取产品的三维模型，才能进行三维模型的重构。获取三维模型数据就是获取物体的每一个点的高度信息。获取的模型数据的准确度直接影响3D打印的效果。三维模型数据获取有正向建模获取、逆向建模获取和医学扫描三种方法。1.5.1正向建模获取三维模型数据正向建模是指设计者根据经验，按照建模规范逐步建模，是传统的模型设计技术。通常由人工通过三维造型软件建模获得。建模过程可使用3dMax、Maya、Rhio、AutoCADSketchU、UG、Creo、CATIA、SolidWork等常用3D建模软件完成。需要注意的是，在整个建模过程中要确保产品尺寸准确无误，打印机严格按照尺寸数据控制产品最终外形。正向建模是3D打印技术中获取三维模型文件的一种常用方式。这种方式比较灵活，精度也比较高。根据建模思想的不同，一般将正向建模方法分为实体建模、曲面建模和参数化建模三种类型。1.实体建模（SolidModelig)实体建模是指通过数学上定义的几何信息和位相数据展现出三维形状的建模方式，最常用的是边界描述法(BoudaryRereet,B-Re,即通过点、线、面的连接关系及面的位置关系来表示)和构造实体几何法(ComutedStructureGeometry,CSG,即通过几何形状之间的和、差、交等逻辑运算来表示)。实体建模一般用于设计规则的几何形状，它包含了实心6···试读结束···...

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图书名称：《3D打印技术》【作者】王晓艳，郭顺林，陈鹏【页数】219【出版社】哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社,2021.06【ISBN号】978-7-5661-3086-0【分类】立体印刷-印刷术【参考文献】王晓艳，郭顺林，陈鹏.3D打印技术.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社,2021.06.图书封面：图书目录：《3D打印技术》内容提要：《3D打印技术》内容试读第1章3D打印基本知识c■自■■■■本章导读3D打印是一种快速成型技术，学名叫增材制造。本章主要介绍3D打印的概况、优势、影视中的3D打印和3D打印的学习方法。本章重点3D打印的概况3D打印的优势影视中的3D打印3D打印的学习方法I3D打印技术1.13D打印的概况3D打印是一项非常神奇的技术，它几乎能够制造出任何物品。本节主要介绍3D打印的定义、发展历程。1.1.13D打印的定义3D打印是一种快速成型技术，和普通打印技术相比，它几乎能打印任何东西。3D打印技术是逐层打印，这也是它和普通打印技术的不同之处。3D打印的应用范围非常广，如模具制造、工业设计和航天航空等。1.1.23D打印的发展历程3D打印技术和其他科学技术相比，其发展历史并不长，它起源于20世纪90年代中期。打印工作的原理和普通打印技术基本相同，但3D打印的对象通常是物体，而且是通过逐层打印的方式把打印材料进行叠加，所以3D打印技术又被称为3D立体打印技术。下面是3D打印发展史上的一些重大事件，一起见证3D打印的发展历程。1995年，ZCo公司获得了麻省理工学院的授权，开始研发3D打印机。2005年，ZCo公司开发了首个彩色3D打印机，并任命名为SectrumZ510,如图1-1所示为SectrumZ510。i图1-ISectrumZ5102010年，世界上第一辆3D打印汽车Uree诞生，如图1-2所示。-2------------.--------第1章3D打印基本知识图1-2第一辆3D打印汽车Uree2011年6月，世界上首款由3D打印制作的比基尼发布。同年7月，英国研发出了世界上第一款3D巧克力打印机，如图1-3所示。2011年8月，世界上第一架3D打印飞机也问世了，如图1-4所示。图1-3第一款3D巧克力打印机图14第一架3D打印飞机2012年，苏格兰科学家在人体细胞的基础上，第一次用3D打印机打印出了人造肝脏组织。2013年，上海某拍卖行成功拍卖了3D打印艺术品ONO之神，如图1-5所示，这也是全球首次成功拍卖的3D打印艺术品。图1-5“ONO之神”3D打印艺术品-3-I3D打印技术2019年1月，美国加州大学某分校利用3D打印技术制造出了老鼠的脊髓支架，成功地帮助老鼠恢复了运动功能。1.1.33D打印的过程3D打印的工作过程可分为三大环节，具体内容如图1-6所示。三维设计：利用建模软件建模，将建成的三维模型分成切片，从而进行逐层打印3D打印的切片处理：通过读取横截面信息，用打印材料将截面工作过程逐层进行打印，最后把这些截面粘合成实体完成打印：物体打印出来之后再进行表面打磨，以提高物品的“分辨率图1-63D打印的工作过程1.23D打印的优势3D打印有着巨大的优势，对企业产品的生产制造发挥着重要的作用，比如减少产品的开发周期、改善产品设计和改变商业模式等。3D打印可分为四大优势：成本优势、空间优势、生产优势和技术优势。1.2.1成本优势3D打印的成本优势主要体现在以下三个方面。1.节省人力、物力3D打印不仅能够做出很多形状的物品，还能够节省人力和物力成本，而传统的制造设备能做出的形状种类非常有限。此外，3D打印机只需要数字设计图案和原材料就可以制造出多样化的产品。2.不会增加成本通常，物体越复杂，其制造成本就越高。但是3D打印不管制造什么物品，成本都差不多。所以，这将会改变传统的定价模式和计算成本的方式。3.不用进行组装3D打印能够让部件一体化成型，因此无需组装。而传统的生产是由机器或工人进行组装的，耗费的时间和成本很大。因为3D打印不需要组装，从而缩短了供应链，节省了大量的成本，还有利于减少污染。-4---------------------------------------------------2--第1章3D打印基本知识1.2.2空间优势3D打印的空间优势主要体现在以下两个方面。1.设计空间大传统制造技术制造形状的能力有限，通常会被工具所局限，但3D打印机没有这些限制因素，其设计空间非常大。2.不占生产空间3D打印机的制造能力非常强，它不仅可以打印出比自身更大的物品，还可以随意移动。因为3D打印机有较高的单位空间生产能力，使得它不需要占用多少空间。1.2.3生产优势3D打印的生产优势主要体现在以下三个方面。1.生产速度很快3D打印机是根据用户需求进行打印的，这种生产模式不仅可以减少原材料的库存，还可以满足用户个性化的需求。3D打印的生产速度很快，这大大减少了企业运输的成本，促进商业模式的创新。2.技术门槛较低3D打印生产对员工的技术要求较低，这不仅有利于减少生产失误，还能降低人员培训成本，提高生产效率。3D打印能够简化操作步骤，变革生产方式，实现零技能制造。3.能够减少浪费3D打印在生产制造的过程中能够减少原材料的浪费，从而减少污染，是一种更加环保的生产方式。1.2.4技术优势3D打印的技术优势主要体现在以下两个方面。1.数字精确度高3D打印的数字精确度高，例如在打印数字音乐文件时，无论复制多少份，其音频质量都不会下降。这使得我们在扫描和复制实体对象时，可以创建精确的数字文件。2.材料随意组合3D打印的另一大的优势在于能够将不同的原材料融合在一起，并形成新的材料或产品。这些新的材料或产品颜色多种多样，拥有独特的属性和功能。1.2.5其他优势除了上述这些优势之外，3D打印的零件整合性很强：有利于推动工业4.0的发展：有利于促进社会经济的发展。-5-I3D打印技术1.3影视中的3D打印3D打印作为一项高科技技术，拥有巨大的发展潜力和应用价值。在3D打印才刚刚起步的时候，一些影视作品中就已应用了这门技术，用艺术创作的方式给人们展现了3D打印的神奇和趣味。1.3.1《十二生肖》《十二生肖》是在2012年上映的一部喜剧类电影，影片讲述的是主人公为了寻找十二生肖中失散的四个“兽首”文物，历经重重惊险和困难，最终将失散的珍品文物归还国家。电影中，主人公在复制和替换“兽首”时，使用的手段就是3D打印技术。主人公先用特殊手套扫描和复制文物的信息，如图1-7所示。然后借助3D打印机将文物一模一样打印出来，如图1-8所示，最后用3D打印的文物替换真品。图17使用特殊手套扫描和复制文物的信息图1-83D打印文物-6···试读结束···...

2023-02-06

图书名称：《3D打印机轻松DIY第2版》【作者】张统，宋闯编著【丛书名】轻松掌握3D打印系列丛书【页数】265【出版社】北京：机械工业出版社,2017.10【ISBN号】978-7-111-57519-1【分类】立体印刷-印刷术-基本知识【参考文献】张统，宋闯编著.3D打印机轻松DIY第2版.北京：机械工业出版社,2017.10.图书封面：图书目录：《3D打印机轻松DIY第2版》内容提要：《3D打印机轻松DIY第２版》共分8章，介绍了3D打印现状和3D打印机种类，3D打印机组装硬件及软件入门知识；详解3D打印机的组装过程、调试及故障排除，同时提供3D打印机组装的全过程视频光盘。附录部分提供了3D打印机的一些故障排除和维修、国内部分3D打印机厂家及网址、国内部分3D打印行业网站及论坛网址，以及国内外部分3D打印模型下载链接。本书适合3D打印爱好者，或有自动化或机械等专业背景的学生，创客以及从事快速成型相关研究的人员阅读、参考，可按部就班地成功组装3D打印机并掌握3D打印模型技巧，同时可进行3D打印机的功能拓展与开发。《3D打印机轻松DIY第2版》内容试读第1章走进3D打印1.13D打印起源、原理及优点1.1.13D打印的起源长久以来，科学家和技术工作者一直有着一个用机器制作立体模型的设想，科幻电影中也常出现这样的镜头，成龙的《十二生肖》中制作生肖头像的神奇技术让大家大为惊奇。这个神奇的技术思想来源就是3D打印，3D打印技术的核心制造思想在美国早已经出现。1892年，J.E.Blather在其美国专利中建议用分层构造法构建立体地形图，首创了叠层制造原理。1902年，CarloBaee的专利提出了用光敏聚合物制造塑料件的原理。1904年，Perera提出了将硬纸板切割出轮廓线，再将这些纸板粘接成三维地形图的方法。20世纪50年代后，出现了几百个有关3D打印的专利。尤其在80年代后期，3D打印技术有了根本性的发展，出现的专利更多，仅在1986一1998年间注册的美国专利就有24个。1982年，日本名古屋市13D打印机轻松DY第2版■■■工业研究所首次公开实现实体模型的印制；1986年，查尔斯·W.赫尔(ChuckHull)发明的立体光刻成型技术(StereolithograhyAearace,SLA,也被称为光固光成型)被授予了专利，所以我们认为发明“现代”3D打印机的人是查尔斯·W.赫尔；1988年，Feygi发明了分层实体制造；1989年，美国得克萨斯州大学奥斯汀分校的Deckard博士发明了选择性激光烧结技术(SelectiveLaerSiterig,SLS),其实在1979年，类似的过程已经由RFHouholder得到专利，但没有被商业化；1992年，Crum发明了熔融沉积制造技术(FuedDeoitioModelig,FDM),随后美国麻省理工学院(MIT)的E.M.Sca和M.J.Cima等首先提出了3D打印技术的概念，并创建了3D打印企业ZCor。随着3D打印专利技术的不断发明，相应地用于生产的设备也被研发出来。1988年，美国的3DSytem公司根据查尔斯·W.赫尔的专利，生产出了第一台现代3D打印设备一SLA-250(光固化成型机)，开创了3D打印技术发展的新纪元。在此后的十年中，3D打印技术蓬勃发展，涌现出了十余种新工艺和相应的3D打印设备。1991年，Stratay公司的FDM设备、Cuital的实体平面固化(SolidGroudCurig,SGC)设备和Heliy的LOM(LamiatedOjectMaufacturig,分层实体制造)设备都实现了商业化。1992年，DTM(现在属于3DSytem公司)的SLS技术研发成功。1994年，德国公司EOS推出了EOSINT选择性激光烧结设备。1996年，3Sytem公司使用喷墨打印技术制造出其第一台3D打印机一Actua2100。同年，ZCor也发布了Z4023D打印机。2■■■第1章走进3D打印近年来，随着3D打印技术的推广和媒体的广泛报道，除了军工、工业制造等传统领域，3D打印机开始走向民用，国内外出现了巧克力、陶瓷、黏土、纸张等多种材料、小型化的3D打印机，甚至连面向教育界的儿童3D打印机都已经问世，如图1-1、图1-2所示。图1-1巧克力3D打印机图1-2儿童3D打印机1.1.23D打印的基本原理3D打印(3DPritig,又称为增材制造(AdditiveMaufacturig,33D打印机轻格D正第2版■■■AM),目前国内习惯把快速成型技术形象地称为“3D打印”或者“三维打印”，但实际上“3D打印”或者“三维打印”只是快速成型的一个分支。简而言之，3D打印是一种以数字模型文件为基础的直接制造技术，基本分为软件建模一切片一选材料一累加打印4个主要过程。首先用软件通过计算机辅助设计技术(CAD)完成一系列数字切片，也就是我们常说的数字建模；建模之后将这些切片的信息传送到3D打印机上；3D打印机通过读取文件中的横截面信息，根据实际需要选用液体状、粉状或片状的可粘合材料将这些截面逐层打印，并将各层截面以各种方式粘起来，直到一个固态物体成型，从而累加制造出一个实体。3D打印过程如图1-3所示。①设计师用CAD软件建立三维数据模型③选择打印材料④逐层累积打印⑤实体模型完成②数据模型文件发送至3D打印机图1-33D打印过程从图1-3可以看出，3D打印，以采用计算机，满足快速柔性化需求为主要目标，必须有几何模型的计算机设计和对其进行分层解析的软件技术，还要有能够控制激光束（或电子束、电弧等高能束）按任意设定轨迹运动的振镜技术、数控机床或机械手。3D打印需要依4■■■第1章一走进3D打印托至少包括信息技术、精密机械和材料科学三大技术。因此，3D打印技术应被称为“信息化增材制造技术”或“数字化增材制造技术”更准确。1.1.33D打印的优点3D打印的优点如下：1)传统的机械加工技术通常采用切削或钻孔技术（减材工艺）实现，而3D打印技术可以大幅度地节省材料，不仅大大降低了制造的复杂程度，而且使用快速成型技术和快速制造技术，是不需要开模具的，可使新产品研制的成本下降和周期缩短。再加上快速成型和快速制造设备大部分可以实现无人值守、24h的不间断加工，也就为厂商节约了人工成本，提高了生产效率。2)3D打印机与传统打印机最大的区别在于，它使用的“墨水”是实实在在的原材料。3D打印技术的特点在于其几乎可以制造任意形状的三维实体，“打印”的产品是自然无缝连接的，一体成型，结构之间的稳固性和连接强度要远远高于传统方法，而且不受产品结构和形状的限制。任何复杂的造型和结构，只要有CAD数据，都可以打印完成，这样就给产品的个性化、定制化提供了可能性。3)由于采用3D打印快速成型和快速制造，后期辅助加工量大大减小，避免了委托外界加工的数据泄密和时间跨度，尤其适合一些高保密性的行业，如军工、核电领域、新产品研发等。苹果、微软等公司在新产品的设计研发阶段，已经采用3D打印技术。4)3D打印技术可以贯穿使用在产品设计、开发、试制、小批量生产等环节，而且无论是工业制造领域、教育领域、医疗领域、文物保护领域还是其他领域，大至一架飞机，小到一枚戒指，只要需要进行实物打样或者试制，都可以使用3D打印技术，适用面非常广泛。53D打印机轻松D亚第2版■■■1.23D打印机分类及常见的3D打印机现阶段3D打印存在着许多不同的技术，因此出现了基于不同技术的3D打印机，它们的不同之处在于使用打印材料的方式，并以不同层来构建创建部件。每种技术都有各自的优缺点，有些技术利用熔化或软化可塑性材料的方法来制造打印的“墨水”，例如选择性激光烧结(SLS)和熔融沉积制造技术(FDM):还有一些技术是用液体材料作为打印的“墨水”的，例如立体光刻成型(SLA人数字光处理(DLP)。部分打印机采用的技术和材料见表1-1。表1-1部分打印机采用的技术和材料3D打印机采用的累积技术基本打印材料热塑性塑料、金属粉末、选择性激光烧结(SelectiveLaerSiterig,SLS)陶瓷粉末直接金属激光烧结(DirectMetalLaerSiterig,DMLS几乎任何合金熔融挤压堆积成型(FuedDeoitioModelig,FDM】热塑性塑料，可食用材料立体光刻成型(StereolithograhyAearace,SLA)光硬化树脂（光敏树脂）数字光处理(DigitalLightProceig,DLP)液态树脂熔丝制造(FuedFilametFaricatio,FFF)聚乳酸、ABS树脂融化压模式(MeltedadExtruioModelig,MEM)金属线、塑料线分层实体制造(LamiatedOjectMaufacturig,LOM纸、金属膜、塑料薄膜电子束熔化成型(ElectroBeamMeltig,EBM】钛合金选择性热烧结(SelectiveHeatSiterig,SHS】热塑性粉末粉末层喷头3D打印(Powderedadikjethead3D石膏粉末Pritig,3DPD)】①又被称为ThreeDimeioalPritigadGluig(三维喷涂粘结成型)o常见的3D打印机介绍如下：1.FDM(熔融挤压堆积成型)3D打印机（图1-4）FDM3D打印机工艺的关键是保持半流动成型材料刚好在熔点···试读结束···...

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图书名称：《3D打印机轻松DIY》【作者】张统，宋闯编著【丛书名】轻松掌握3D打印系列丛书【页数】208【出版社】北京：机械工业出版社,2015.05【ISBN号】978-7-111-49960-2【价格】59.00【分类】立体印刷-印刷术-基本知识【参考文献】张统，宋闯编著.3D打印机轻松DIY.北京：机械工业出版社,2015.05.图书封面：图书目录：《3D打印机轻松DIY》内容提要：本书共分8章，介绍了3D打印现状和3D打印机种类，3d打印机组装硬件及软件入门知识；详解3D打印机的组装过程、调试及故障排除，同时提供3d打印机组装的全过程视频光盘。附录部分提供了3D打印机的一些故障排除和维修、国内的一些3D打印机厂家及网址、国内主要的3D打印相关网站和论坛网址,以及国外的一些3D打印网站。《3D打印机轻松DIY》内容试读第1章走进3D打印1.13D打印起源、原理及优点1.1.13D打印的起源长久以来，科学家和技术工作者一直有着一个用机器制作立体模型的设想，科幻电影中也常出现这样的镜头，成龙的《十二生肖》中制作生肖头像的神奇技术让大家大为惊奇。这个神奇的技术思想来源就是3D打印，3D打印技术的核心制造思想在美国早已经出现。1892年，J.E.Blather在其美国专利中建议用分层构造法构建立体地形图，首创了叠层制造原理。1902年，CarloBaee的专利提出了用光敏聚合物制造塑料件的原理。1904年，Perera提出了将硬纸板切割出轮廓线，再将这些纸板粘接成三维地形图的方法。20世纪50年代后，出现了几百个有关3D打印的专利。尤其在80年代后期，3D制造技术有了根本性的发展，出现的专利更多，仅在1986一1998年间注册的美国专利就有24个。1982年，日本名古屋市工业研究所首次公开实现实体模型的印制；1986年，查尔斯·W·赫尔(ChuckHull)发明的立体光刻成型技术(StereolithograhyAearace,3D打印机轻松DY■■■SLA)被授予了专利，所以我们认为发明“现代”3D打印机的人是查尔斯·W·赫尔；1988年，Feygi发明了分层实体制造；1989年，美国得克萨斯州大学奥斯汀分校的Deckard博士发明了选择性激光烧结技术(SelectiveLaerSiterig,SLS),其实在1979年，类似的过程已经由RFHouholder得到专利，但没有被商业化。1992年，.Crum发明了熔融沉积制造技术(FuedDeoitioModelig,FDM),随后美国麻省理工学院(MIT)的E.M.Sca和M.J.Cima等首先提出了3D打印技术的概念，并创建了3D打印企业ZCor.随着3D打印专利技术的不断发明，相应地用于生产的设备也被研发出来。1988年，美国的3DSytem公司根据查尔斯·W·赫尔的专利，生产出了第一台现代3D打印设备一SLA-250(光固化成型机)，开创了3D打印技术发展的新纪元。在此后的十年中，3D打印技术蓬勃发展，涌现出了十余种新工艺和相应的3D打印设备。1991年，Stratay公司的FDM设备、Cuital的实体平面固化(SolidGroudCurig,SGC)设备和Heliy的LOM(LamiatedOjectMaufacturig,分层实体制造)设备都实现了商业化。1992年，DTM(现在属于3DSytem公司)的SLS技术研发成功。1994年，德国公司EOS推出了EOSINT选择性激光烧结设备。1996年，3DSytem公司使用喷墨打印技术制造出其第一台3D打印机一Actua2100。同年，ZCor也发布了Z4023D打印机。近年来，随着3D打印技术的推广和媒体的广泛报道，除了军工、工业制造等传统领域，3D打印机开始走向民用，国内外出现了巧克2■■■第1章走进3D打印力、陶瓷、黏土、纸张等多种材料、小型化的3D打印机，甚至连面向教育界的儿童3D打印机都已经问世，如图1-1、图1-2所示。图1-1巧克力3D打印机图1-2儿童3D打印机1.1.23D打印的基本原理3D打印(3DPritig),又称为增材制造AdditiveMaufacturig,33D打印机轻松D亚■■口AM),目前国内习惯把快速成型技术形象地称为“3D打印”或者“三维打印”，但实际上“3D打印”或者“三维打印”只是快速成型的一个分支。简而言之，3D打印是一种以数字模型文件为基础的直接制造技术，基本分为软件建模一切片一选材料一累加打印4个主要过程。首先用软件通过计算机辅助设计技术(CAD)完成一系列数字切片，也就是我们常说的数字建模；建模之后将这些切片的信息传送到3D打印机上；3D打印机通过读取文件中的横截面信息，根据实际需要选用液体状、粉状或片状的可粘合材料将这些截面逐层的打印，并将各层截面以各种方式粘起来，直到一个固态物体成型，从而累加制造出一个实体。3D打印过程如图1-3所示。①设计师用CAD软件建立三维数据模型③选择打印材料④逐层累积打印⑤实体模型完成②数据模型文件发送至3D打印机■图1-33D打印过程从图1-3我们可以看出，3D打印，以采用计算机，满足快速柔性化需求为主要目标，必须有几何模型的计算机设计和对其进行分层解析的软件技术，还要有能够控制激光束（或电子束、电弧等高能束）按任意设定轨迹运动的振镜技术、数控机床或机械手。因此，3D打4■■■第1章走进3D打印印需要依托至少包括信息技术、精密机械和材料科学三大技术。因此，3D打印技术，应被称为“信息化增材制造技术”或“数字化增材制造技术”更准确。1.1.33D打印的优点3D打印的优点如下：1)传统的机械加工技术通常采用切削或钻孔技术（减材工艺)实现，而3D打印技术可以大幅度地节省材料，大大降低了制造的复杂程度，而且使用快速成型技术和快速制造技术，是不需要开模具的，可使新产品研制的成本下降和周期缩短。再加上快速成型和快速制造设备大部分可以实现无人值守、24的不间断加工，也就为厂商节约了人工成本，提高了生产效率。2)3D打印机与传统打印机最大的区别在于，它使用的“墨水”是实实在在的原材料，这种技术的特点在于其几乎可以制造任意形状的三维实体，“打印”的产品是自然无缝连接的，一体成型，结构之间的稳固性和连接强度要远远高于传统方法，而且不受产品结构和形状的限制。任何复杂的造型和结构，只要有CAD数据，都可以打印完成，这样就给产品的个性化、定制化提供了可能性。3)由于采用3D打印快速成型和快速制造，后期辅助加工量大大减小，避免了委托外界加工的数据泄密和时间跨度，尤其适合一些高保密性的行业，如军工、核电领域、新产品研发等。苹果、微软等公司在新产品的设计研发阶段，已经采取3D打印技术。4)3D打印技术可以贯穿使用在产品设计、开发、试制、小批量生产等环节，而且无论是工业制造领域、教育领域、医疗领域、文物保护领域还是其他领域，大至一架飞机，小到一枚戒指，只要需要进行实物打样或者试制，都可以使用3D打印技术，适用面非常广泛。①3D打印机轻松D正■■■1.23D打印机分类及常见的3D打印机现阶段3D打印存在着许多不同的技术，因此出现基于不同技术的3D打印机，它们的不同之处在于使用打印材料的方式，并以不同层来构建创建部件。每种技术都有各自的优缺点，有些技术利用熔化或软化可塑性材料的方法来制造打印的“墨水”，例如选择性激光烧结(SLS)和熔融沉积制造技术(FDM小：还有一些技术是用液体材料作为打印的“墨水”的，例如立体光刻成型(SLA)人数字光处理(DLP)。部分打印机采用的技术和材料见表1-1。表1-1部分打印机采用的技术和材料3D打印机采用的累积技术基本打印材料热塑性塑料、金属粉末、选择性激光烧结(SelectiveLaerSiterig,SLS)陶瓷粉末直接金属激光烧结(DirectMetalLaerSiterig,DMLS几乎任何合金熔融挤压堆积成型(FuedDeoitioModelig,FDM)热塑性塑料，可食用材料立体光刻成型(StereolithograhyAearace,SLA)光硬化树脂（光敏树脂）数字光处理(DigitalLightProceig,DLP】液态树脂熔丝制造(FuedFilametFaricatio,FFF】聚乳酸、ABS树脂融化压模式(MeltedadExtruioModelig,MEM】金属线、塑料线分层实体制造(LamiatedOjectMaufacturig,LOM纸、金属膜、塑料薄膜电子束熔化成型(ElectroBeamMeltig,EBM)钛合金选择性热烧结(SelectiveHeatSiterig,SHS)热塑性粉末粉末层喷头3D打印(Powderedadikjethead3D石膏粉末Pritig,3DPm)】①又被称为ThreeDimeioalPritigadGluig(三维喷涂粘结成型)。常见的3D打印机介绍如下：1.FDM(熔融挤压堆积成型)3D打印机（图1-4）FDM3D打印机工艺的关键是保持半流动成型材料刚好在熔点6···试读结束···...

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