内容简介:
本书详细介绍了目前典型的快速成型技术的原理与特点、工艺过程及关键技术,快速成型材料及设备,快速成型技术中的数据处理及基于快速成型的快速模具制造技术,快速成型技术的应用领域及基于快速成型与快速模具技术的产品快速设计与制造集成系统等。
本书可作为高等院校机械类和材料加工类专业本科与研究生教学的教材和参考书,同时也可供相关工程技术人员学习使用。
前言:
1988年美国3D Systems公司推出第一台商品化快速成型设备SLA250以来的20年间,快速成型技术及快速模具技术在世界范围内得到了高度重视和迅速发展。
国内于20世纪90年代初在国家相关部委和部分地方政府与科技部门的支持下,较快地启动了快速成型技术的研究与开发工作。刚开始时技术引进较多,1994年以来,我国已有几十家企业或机构从国外引进快速原型设备,加快了企业的新产品开发,取得了巨大的经济效益。同时,一些高等院校和研究机构积极开展快速成型技术研究,并取得了较大的进展,在典型快速成型工艺的设备商品化、原型材料、控制软件、成型工艺及关键技术等多方面都取得了显著进展,综合技术水平和规模得到了国际同行业的广泛认可。同时,随着我国机械制造行业的复苏,尤其是国内快速成型制造设备质量的提高和销售价格的降低,该项技术在国内的应用也得到了迅速发展,涌现出以该项技术为核心的生产力促进中心等服务机构。
作者所在单位从1997年底开始开展快速成型及快速模具技术的研究工作,购置了多种快速成型制造设备、反求设备、真空注型设备及UG、CATIA、SURFACER、DEFORM、DYNAFORM、MOLDFLOW、MARC等CAD/CAE/CAM/软件,组建了以快速成型技术为核心的产品/模具快速设计与制造集成系统,10年来,开展了多方面的研究工作和广泛的对外服务工作,积累了许多有价值的研究成果和经验。同时,作者也相继开展了快速成型及快速模具技术的研究生与本专科生的教学工作,在传授该项技术过程中积累了较多的文献资料。
本书自2004年第1版出版以来,由于书中阐述的基础性内容简练、系统,介绍的工艺技术流程清晰实用,得到了广大专业技术人员及高等院校教研人员的普遍欢迎,也成为众多高校本科生和研究生的教学用书及参考书。
快速成型及基于快速成型的快速模具制造技术是一门崭新的技术,近年来随着研究和应用的不断深入,原有的技术不断成熟,新的技术和思想不断出现,为适应学习和应用该项技术的要求,本书对第1版中的内容进行了补充和局部的重新编排。在典型的快速成型工艺内容中增加了原型制作精度及质量控制等内容,介绍了典型工艺方法中几种具有发展前景的新的成型思想。在快速模具制造技术内容中,重点补充了基于快速原型的金属钢质硬模制造技术,并从应用角度,补充了快速成型数据处理的内容。
由于时间仓促和水平有限,书中内容难免有不恰当之处,敬请读者批评指正。
目录:
第1章概论1
11快速成型技术的早期发展2
12快速成型技术市场及学术领域5
13快速成型技术的特点9
14快速成型技术的优越性10
第2章快速成型制造工艺12
21快速成型工艺过程及分类12
22光固化成型工艺13
221光固化成型工艺的基本原理和特点13
222光固化成型的工艺过程16
223光固化成型的激光扫描方法19
224光固化成型的支撑结构21
225光固化成型的收缩变形22
226光固化成型的精度及控制23
227光固化成型的制作时间33
228微细结构光固化成型数据处理及成型工艺37
229微光固化快速成型制造技术38
2210光固化成型的应用44
23叠层实体制造工艺46
231叠层实体制造工艺的基本原理和特点46
232叠层实体快速成型的工艺过程48
233提高叠层实体成型制作质量的措施51
234叠层实体制造工艺后置处理中的表面涂覆56
235新型叠层实体快速成型工艺方法58
236叠层实体快速原型的应用60
24选择性激光烧结成型工艺63
241选择性激光烧结工艺的基本原理63
242选择性激光烧结工艺的特点65
243选择性激光烧结工艺65
244高分子粉末烧结件的后处理71
245选择性激光烧结工艺参数72
246选择性激光烧结工艺的应用74
25熔融沉积快速成型工艺75
251熔融沉积成型工艺的基本原理75
252熔融沉积成型工艺的特点77
253熔融沉积工艺成型过程影响因素分析78
254气压式熔融沉积快速成型系统80
255熔融沉积快速成型技术的应用82
26其他快速成型工艺84
261三维喷涂粘接工艺85
262光掩膜法88
263弹道微粒制造90
264数码累积成型90
27快速成型技术的发展趋势91
第3章快速成型材料及设备96
31快速成型材料96
311光固化快速成型材料97
312叠层实体快速成型材料103
313熔融沉积快速成型材料105
314选择性激光烧结快速成型材料107
32快速成型制造设备109
321光固化快速成型制造设备109
322叠层实体快速成型制造设备114
323选择性激光烧结快速成型制造设备117
324熔融沉积快速成型制造设备119
325三维喷涂粘接设备123
第4章快速成型技术中的数据处理125
41CAD三维模型的构建方法125
411概念设计125
412反求工程126
42STL数据文件及处理129
421STL文件的格式129
422STL文件的精度132
423STL文件的纠错处理133
424STL文件的输出137
425分割与拼接处理软件142
43三维模型的切片处理149
431切片方法150
432切片算法153
44STL数据编辑与处理软件Magics RP154
441Magics软件编辑功能154
442Magics软件修复功能155
443Magics软件施加支撑及切片157
45CT图像数据处理软件Mimics160
451Mimics软件简介160
452Mimics软件应用实例161
第5章基于快速原型的软模快速制造技术165
51快速模具的分类及基本工艺流程165
52硅橡胶模具快速制造技术167
521硅橡胶模具的特点168
522基于快速原型的硅橡胶模具制作工艺168
523硅橡胶模具制作的若干问题170
524经济型硅橡胶模具制作的一种工艺方法172
425硅橡胶模具的应用175
53电弧喷涂快速模具制造技术176
531电弧喷涂快速制模工艺177
532电弧喷涂制模关键技术及工艺参数控制187
533电弧喷涂模具的注塑应用192
54环氧树脂模具快速制造技术194
541环氧树脂模具制作工艺194
542环氧树脂配方196
55纤维增强聚合物压制模197
第6章基于快速原型的金属钢质硬模快速制造技术200
61KeltoolTM法快速制模技术200
611KeltoolTM法的基本原理及工艺流程200
612KeltoolTM法的工艺特点201
613KeltoolTM法的应用202
62RapidToolTM法快速制模技术203
621RapidToolTM法的工艺原理及流程203
622RapidToolTM法的工艺特点204
623RapidToolTM法的工艺制模材料及设备204
624RapidToolTM法工艺的应用205
63DirectToolTM法快速制模技术206
631DirectToolTM法的工艺原理及流程206
632DirectToolTM法的工艺制模设备206
633DirectToolTM法的工艺材料207
64LENSTM209
641LENSTM的基本原理209
642LENSTM的特点210
643LENSTM的制模设备及应用210
65ExpressToolTM法快速制模技术211
651ExpressToolTM法制模工艺流程及相关技术问题212
652ExpressToolTM法制模工艺特点及应用214
66其他快速制模技术215
661电铸镍壳陶瓷背衬模(NCC Tooling)215
662气相沉积镍壳背衬模制造工艺217
663熔模铸造金属模制造工艺219
664直接金属三维打印制模技术219
第7章快速成型制造技术的应用222
71引言222
72在产品设计中的应用223
73快速模具的母模226
74在铸造领域的应用227
741熔模铸造227
742直接模壳铸造229
75在医学领域的应用230
第8章基于快速成型技术的产品快速设计与制造系统241
81基本功能及结构241
82系统软硬件资源243
83产品快速设计与制造系统的构建244
84产品快速设计与制造系统的应用245
841产品快速设计与制造实例245
842产品结构优化设计实例248
附录快速成型及快速模具技术研究与服务机构252
参考文献295
读者对象:
本书可作为高等院校机械类和材料加工类专业本科与研究生教学的教材和参考书,同时也可供相关工程技术人员学习使用。