3D打印、原理、技术与应用内容简介
本书详细介绍了3D打印技术的起源、发展现状、3D打印机的结构与设计、3D打印技术的分类和应用、3D打印材料分类、3D模型设计与建模软件、3D打印机通用软件编程技术、3D打印云控制芯片与云切片技术、3D打印云平台与个性化定制、工业4.0与3D打印。
3D打印、原理、技术与应用造价信息
第 1 章 引论 ................................................................................... 1
第 2章 3D 打印技术的起源与发展 .............................................. 6
2.1 3D 打印技术的基本原理与起源 ............................................... 6
2.2 3D 打印技术国内外发展现状 ................................................. 10
2.2.1 国外3D 打印技术的发展现状 .................................... 10
2.2.2 国内3D 打印技术的发展现状 .................................... 11
2.3 3D 打印技术与中国制造2025 ................................................ 13
2.3.1 中国制造2025 .............................................................. 13
2.3.2 3D 打印与中国制造2025 ............................................ 14
第3章 3D 打印机系统结构与控制系统 ..............................................19
3.1 通用3D 打印机硬件系统概述 ................................................ 19
3.1.1 3D 打印机机械结构系统 ............................................. 20
3.1.1.1 电机 ................................................................ 20
3.1.1.2 电源 ................................................................ 24
3.1.1.3 导轨 ................................................................ 25
3.1.1.4 丝杠 ................................................................ 25
3.1.1.5 加热板/ 热床 ................................................. 27
3.1.1.6 挤出机 ............................................................ 28
3.1.1.7 机身结构 ........................................................ 30
3.1.2 3D 打印机硬件控制系统 ............................................. 36
3.2 通用3D 打印机软件控制系统 ................................................ 38
第4 章 3D 打印技术及材料分类与应用 ..............................................43
4.1 3D 打印技术分类 ..................................................................... 43
4.1.1 熔融沉积成型技术 ....................................................... 43
4.1.2 选择性激光烧结技术 ................................................... 44
4.1.3 激光选区熔化成型技术 ............................................... 45
4.1.4 光固化立体成型技术 ................................................... 47
4.1.5 分层实体制造技术 ....................................................... 48
4.1.6 三维打印成型技术 ....................................................... 49
4.1.7 其他3D 打印技术 ........................................................ 51
4.2 3D 打印材料分类 ..................................................................... 55
4.2.1 3D 打印材料物理状态分类 ......................................... 55
4.2.2 3D 打印材料化学性能分类 ......................................... 55
4.2.3 3D 打印材料成型方法分类 ......................................... 55
4.3 各类打印材料及其应用 ........................................................... 56
4.3.1 3D 打印工程塑料 ......................................................... 56
4.3.2 3D 打印光敏树脂 ......................................................... 58
4.3.3 3D 打印橡胶类材料 ..................................................... 58
4.3.4 3D 打印金属材料 ......................................................... 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 我国3D 打印材料技术发展的现状与机遇 ............................ 62
第5 章 3D 打印数据处理与通用建模软件概览 ....................... 63
5.1 3D 打印数据处理 ..................................................................... 63
5.1.1 STL 格式简介 ............................................................... 63
5.1.2 3D 打印数据处理流程 ................................................. 64
5.2 3D 建模通用软件简介 ............................................................. 65
5.2.1 3ds Max 简介与STL 建模实例 ................................... 65
5.2.2 UG 简介与STL 建模实例 ........................................... 70
5.2.3 Pro/Engineer 简介与STL 建模实例 ............................ 79
5.2.4 SolidWorks 简介与STL 建模实例 .............................. 89
第6 章 3D 打印编程技术与通用算法 ..................................... 100
6.1 3D 打印编程技术简介 ........................................................... 100
6.1.1 3D 打印机固件开发环境 ........................................... 100
6.1.2 3D 打印与Gcode ........................................................ 105
6.2 3D 打印技术相关算法 ........................................................... 111
6.2.1 3D 打印分层切片处理 ............................................... 111
6.2.1.1 STL 切片算法 .............................................. 111
6.2.1.2 STL 文件结构与操作处理编程 .................. 114
6.2.1.3 基于CuraEngine 的3D 模型切片 .............. 123
6.2.2 扫描路径生成与填充算法 ......................................... 130
6.2.3 支撑生成算法 ............................................................. 137
6.2.4 成型方向与算法优化概述 ......................................... 146
第7 章 3D 打印云芯片与云切片技术 ..................................... 150
7.1 云控制芯片简介与应用 ......................................................... 151
7.2 CUDA 编程技术简介 ............................................................. 154
7.2.1 CUDA 概述 ................................................................. 154
7.2.2 GPU 架构概述 ............................................................ 157
7.2.3 CUDA 与并行计算 ..................................................... 157
7.2.3.1 建立CUDA 编程环境 ................................. 158
7.2.3.2 CUDA 编程架构优缺点 .............................. 162
7.3 CUDA 编程实例 ..................................................................... 165
7.3.1 编写第 一个CUDA 程序 ............................................ 165
7.3.2 CUDA 并行编程 ......................................................... 167
7.4 基于CUDA 架构的3D 模型切片 ......................................... 170
7.4.1 CUDA 多核编程API 简介 ........................................ 170
7.4.2 CUDA 架构模型切片处理流程 ................................. 172
第8 章 3D 打印云平台与个性化定制 ..................................... 175
8.1 构建3D 打印生态云平台 ...................................................... 175
8.1.1 3D 打印云生态系统 ................................................... 175
8.1.1.1 云计算技术简介 .......................................... 175
8.1.1.2 基于云计算架构的3D 打印生态系统 ....... 178
8.1.2 3D 打印生态系统用户群 ........................................... 181
8.2 云平台个性化定制服务系统 ................................................. 182
8.2.1 云创意设计中心 ......................................................... 184
8.2.2 云打印中心 ................................................................. 185
8.2.3 周边服务交易中心 ..................................................... 187
8.3 分布式云打印与个性化定制 ................................................. 188
8.3.1 3D 打印与个性化定制 ............................................... 188
8.3.1.1 个性化市场趋势分析 .................................. 188
8.3.1.2 个性化定制商品的市场容量 ...................... 189
8.3.1.3 3D 打印生态系统的个性化服务流程 ........ 191
8.3.2 3D 打印智能制造云平台管理系统简介 ................... 192
第9 章 工业4.0 与3D 打印 ..................................................... 197
9.1 工业4.0 概述 .......................................................................... 197
9.1.1 “工业4.0”概念的由来 ........................................... 197
9.1.2 “工业4.0”的核心技术与行业影响 ....................... 199
9.2 3D 打印技术在工业4.0 中的重要作用 ................................ 209
第 10 章 3D 打印技术应用展望 ............................................... 213
10.1 3D 打印技术应用 ................................................................. 213
10.1.1 3D 打印时代的生活 ................................................. 213
10.1.2 3D 打印时代的教育 ................................................. 219
10.1.3 3D 打印时代的制造 ................................................. 223
10.1.4 3D 打印时代的知识产权 ......................................... 225
10.2 3D 打印时代的机遇与挑战 ................................................. 226
10.3 4D 打印技术简介 ................................................................. 228
附录A 中英文术语对照表 ........................................................ 230
附录B 3D 打印机安装测试与常见故障维修 .......................... 234
B.1 3D 打印机安装调试 ............................................................... 234
B.2 3D 打印机常见故障与处理方法 ........................................... 243
参考文献................................................... 2502100433B
3D打印、原理、技术与应用内容简介常见问题
-
3D打印被用作《经济学人》杂志封面，主题为《看制造业新技术如何改变世界》，详细介绍了3D打印的历史和发展，可见人们对于3D打印成为一项可以改变世界的影响力日益关注。回顾2011年，3D打印市场并购整...
-
数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。它广泛用于机械制造和自动化领域，较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。随着计算机、自动控制技术的飞速发展，数控技术已广泛地应用...
3D打印、原理、技术与应用内容简介文献
3D打印工艺分析
竭诚为您提供优质文档 /双击可除 3D 打印工艺分析 3d打印工艺分析 3d打印技术概述 3d 打印（ 3dPrinting）是快速成型技术的一种，也称为增材制造技术 （additivemanufacturing，am），是一种以数字模型文件为基础，以材 料逐层累加的方式制造实体零件的技术。 3d 打印技术概念起源于 19 世纪，从上世纪 80 年代末正式应用到现在已经有 30 多年历史。 3d 打印通常是采用 3d 打印机来实现，常在模具制造、工业设计等领域 被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造。 SLa快速成型技术 激光光固化技术（ StereolithographyapparatusSLa）特定波长与强度的 激光聚焦到光固化材料表面使其逐层凝固叠加构成三维实体， 又称立 体光刻成型。该工艺最早由 charlesw.Hull于 1984年提出并获得美国 国家专利，是最早发展起来
3D打印建筑的发展与展望
论述了3D打印技术给建筑行业建设项目全过程管理带来的机遇和挑战,根据目前国内外3D打印建筑的发展现状,对3D打印建筑与传统建筑业进行了对比分析,提出了3D打印建筑的优势以及目前存在的一些问题,最后对3D打印建筑的未来进行了展望。
本书详细介绍了3D打印技术的起源、发展现状、3D打印机的结构与设计、3D打印技术的分类和应用、3D打印材料分类、3D模型设计与建模软件、3D打印机通用软件编程技术、3D打印云控制芯片与云切片技术、3D打印云平台与个性化定制、工业4.0与3D打印。
吕鉴涛，中共党员，归国计算机科学博士。曾任职中关村知名软件公司为高级软件工程师。本科和硕士就读于华中师范大学。后留学于加拿大Dalhousie University。毕业后任职于加拿大联邦政府。2010年回国创业，将企业做到行业领先位置。带领团队研发出全球首款并量产的3D食品打印机，引发国内各大媒体争相报道。拥有多项个人专利和软件著作权。 2013和2016年分别入选“3551人才计划”和“湖北省百人计划”等人才引进计划。享受政府特殊人才津贴。2100433B
3D打印原理技术
日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。
3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、聚乳酸、ABS树脂、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。
| 类型 | 累积技术 | 基本材料 |
|---|---|---|
挤压 | 熔融沉积式 (FDM） | 热塑性塑料，共晶系统金属、可食用材料 |
线 | 电子束自由成形制造(EBF) | 几乎任何合金 |
粒状 | 直接金属激光烧结（DMLS） | 几乎任何合金 |
电子束熔化成型（EBM） | 钛合金 | |
选择性激光熔化成型(SLM) | 钛合金，钴铬合金，不锈钢，铝 | |
选择性热烧结（SHS） | 热塑性粉末 | |
选择性激光烧结（SLS） | 热塑性塑料、金属粉末、陶瓷粉末 | |
粉末层喷头3D打印 | 石膏3D打印 (PP) | 石膏 |
层压 | 分层实体制造（LOM） | 纸、金属膜、塑料薄膜 |
光聚合 | 立体平板印刷（SLA） | 光硬化树脂 |
数字光处理 (DLP) | 光硬化树脂 |
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