21 世紀是全球經濟蓬勃發展的時代,是世界科學力量角逐的時代。隨著經濟水準的不斷提高和科學技術的迅猛發展,人們對物質文化生活的要求也越來越高。如何提升產品更新換代的速度以適應人們越來越高的要求,成為每一個產品設計者、製造者首要考慮的問題。當前備受關注的積層製造技術能很好地解決產品設計成本高、更新換代週期長的問題。
積層製造(Additive Manufacturing, AM)俗稱3D 列印,是依據三維模型資料將材料製作成物體的過程,可以直接將電腦輔助設計數位模型快速而精密地製造成三維實體零件,實現真正的自由製造。積層製造技術涉及機械設計、機械電子工程、電腦輔助設計與製造技術、逆向工程技術、分層製造技術、數控技術、材料科學和雷射技術等,是一門綜合型和交叉型的前沿製造技術。目前積層製造技術在航空航太、汽車、機械、生物醫療、藝術設計等領域已經獲得一定規模的應用,其應用的深度和廣度仍存在較大的發展空間。從技術創新角度,積層製造技術已成為且仍將是製造業的研究熱點,許多國家都對其展開了大量深入的研究。
本書以美國材料與試驗協會(ASTM)的標準ASTM F2972 對積層製造技術的分類為依據,介紹了七種積層製造技術的原理、材料、設備、工藝以及應用等,並加入了大量的最新研究進展。本書聚焦聚合物材料的積層製造技術,同時考慮到部分工藝在金屬、陶瓷等材料上也有廣泛應用,對所涉及內容也作了相關介紹,全書共8章:第1章簡要介紹積層製造技術的基礎知識,包括積層製造技術的定義、優缺點、分類以及標準等;第2~8章從成形原理、成形材料、成形工藝、製品性能及應用等方面分別對熔融沉積成形技術、光固化成形技術、粉末床熔融成形技術、材料噴射成形技術、黏合劑噴射成形技術、定向能量沉積技術、層積成形技術進行介紹。