本书较为系统地介绍了增材制造技术的基础知识和工程应用，紧密结合增材制造领域的最新发展，从基础原理、关键技术、工程应用案例等方面介绍相关进展和技术难题，旨在帮助读者全面了解增材制造技术的基础知识，并启发读者对增材制造未来发展趋势的思考。通过对本书的学习，读者将对增材制造技术有一个全面的认识，在掌握主要技术原理的基础上，思考其现存的主要问题，精准把握增材制造技术的未来发展方向。
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2009年至今 ：机械制造系统工程国家重点实验室主任
2006年至今 ：西安交通大学机械工程学院长江学者特聘教授，博士生导师
2001-2006年：西安交通大学机械工程学院教授，博士生导师，副院长
1999-2001年：西安交通大学机械工程学院教授，博士生导师
目录
第1章 概述 1
1.1增材制造原理与作用 1
1.2主要技术分类和特点 2
1.3国内外发展现状 3
1.4发展趋势与方向 5
1.5思考题 7
第2章 面向增材制造的设计 8
2.1概念与原理 8
2.2发展现状与趋势 9
2.3多学科优化设计方法 10
2.3.1 工艺 -结构协同优化设计方法 10
2.3.2材料性能优化 12
2.3.3工艺参数优化 13
2.3.4工艺参数 -结构协同优化 14
2.4创成式产品设计 15
2.5思考题 16
第3章 增材制造数据处理 17
3.1概念与原理 17
3.2国内外技术发展现状与趋势 17
3.3增材制造的数字化表达 17
3.3.1三维模型数字化表达 18
3.3.2增材制造坐标系 24
3.3.3增材制造工艺参数 24
3.3.4加工指令数字化表达 26
3.3.5支撑结构 27
3.4三维数字模型切片 30
3.4.1等厚切片 30
3.4.2自适应切片 32
3.5切片轮廓与路径填充 33
3.5.1切片轮廓 33
3.5.2路径填充 34
3.6思考题 35
第4章 金属增材制造 36
4.1定向能量沉积技术 37
4.1.1同步送粉定向能量沉积 37
4.1.2光内送粉定向能量沉积 52
4.1.3同步送丝定向能量沉积 56
4.2金属粉末床熔融技术 65
4.2.1金属激光粉末床增材制造 65
4.2.2金属电子束粉末床熔融技术 78
4.3金属黏结剂喷射技术 90
4.3.1技术原理与关键技术 90
4.3.2国内外技术发展现状与趋势 92
4.3.3技术理论 93
4.3.4典型案例 93
4.4增减材复合制造技术 94
4.4.1技术原理与关键技术 94
4.4.2国内外技术发展现状与趋势 97
4.4.3典型案例 99
4.5思考题 101 第5章 非金属增材制造 102
5.1立体光固化成形技术 102
5.1.1技术原理与关键技术 102
5.1.2国内外技术发展现状与趋势 103
5.1.3光敏树脂材料 105
5.1.4典型案例 108
5.2非金属激光粉末床熔融技术 109
5.2.1技术原理与关键技术 109
5.2.2国内外技术发展现状与趋势 110
5.2.3材料与工艺参数对成形质量的影响 112
5.2.4大尺寸零件 SLS成形与变形控制 117
5.2.5陶瓷材料粉末床熔融成形 121
5.3材料挤出成形技术 124
5.3.1技术原理与关键技术 125
5.3.2国内外技术发展现状与趋势 128
5.3.3材料熔融挤出成形机理模型 136
5.3.4热塑性丝材熔融挤出工艺与性能 140
5.3.5陶瓷材料挤出成形原理与研究进展 145
5.4非金属材料 /黏结剂喷射成形技术 147
5.4.1技术原理与关键技术 147
5.4.2国内外技术发展现状与趋势 150
5.4.3典型案例 152
5.5思考题 155 第6章 生物材料增材制造 156
6.1骨植入物增材制造技术 156
6.1.1骨植入物增材制造的基本方法 156
6.1.2国内外技术发展现状与趋势 157
6.1.3典型案例 158
6.2组织工程支架增材制造技术 161
6.2.1技术原理与关键技术 161
6.2.2国内外技术发展现状与趋势 162
6.2.3 3D打印组织工程支架的典型应用 164
6.3生物水凝胶支架的高精度增材制造 169
6.3.1国内外技术发展现状与趋势 170
6.3.2投影式光固化 3D打印技术基础理论分析 171
6.3.3典型案例：分叉血管的体外制造 176
6.4思考题 177 第7章 特种增材制造技术 178
7.1微纳增材制造：电场驱动喷射沉积微纳 3D打印 178
7.1.1微纳增材制造概述 178
7.1.2微纳增材制造工艺和分类 178
7.1.3微纳增材制造研究进展和发展趋势 179
7.2 4D打印技术 182
7.2.1技术原理 182
7.2.2国内外研究现状 183
7.2.3典型案例 184
7.3 太空 3D打印 185
7.3.1技术原理与关键技术 185
7.3.2国内外技术发展现状与趋势 187
7.4思考题 191
参考文献 192
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