增材制造:技术、原理及智能化

前言
第1章 概述
1.1 增材制造的概念
1.2 增材制造的发展历程
1.2.1 国外发展历程
1.2.2 国内发展历程
1.3 增材制造的技术特点及发展趋势
1.3.1 技术特点
1.3.2 发展趋势
1.3.3 增材制造的智能化
第2章 非金属零件增材制造的原理及方法
2.1 非金属零件增材制造方法概述
2.1.1 立体光固化成形
2.1.2 薄材叠层制造
2.1.3 熔融沉积成形
2.1.4 激光选区烧结
2.1.5 三维喷印成形
2.2 非金属零件增材制造用材料
2.2.1 不同增材制造工艺对材料的要求
2.2.2 高分子材料
2.2.3 陶瓷材料
2.2.4 纸材
2.2.5 型砂和覆膜砂
2.2.6 混凝土和石膏
2.2.7 纤维复合材料
2.3 非金属零件增材制造原材料的制备
2.4 非金属零件增材制造工艺缺陷及解决方法
2.4.1 阶梯效应
2.4.2 翘曲变形
2.4.3 尺寸精度和表面完整性较低
2.4.4 力学性能不足
2.4.5 其他工艺缺陷
第3章 金属零件增材制造的原理及方法
3.1 金属零件增材制造方法概述
3.1.1 激光选区熔化
3.1.2 激光熔覆沉积
3.1.3 电子束选区熔化
3.1.4 电子束/电弧熔丝沉积
3.1.5 固态焊增材制造
3.2 常用金属零件增材制造辅助技术
3.2.1 电磁搅拌辅助增材制造技术
3.2.2 超声/微锻辅助增材制造技术
3.2.3 增减材复合制造技术
3.3 金属零件增材制造用材料
3.3.1 自熔性合金
3.3.2 钛合金
3.3.3 铝合金
3.3.4 铜合金
3.3.5 高熵合金
3.3.6 金属陶瓷
3.4 金属零件增材制造原材料的制备
3.4.1 金属粉材的制备方法
3.4.2 金属粉材的性能测评
3.4.3 金属丝材的制备方法
3.5 金属零件增材制造工艺缺陷及解决方法
3.5.1 气孔
3.5.2 裂纹
3.5.3 氧化
3.5.4 球化
3.5.5 飞溅
3.5.6 粉末黏附
3.5.7 几何变形
第4章 增材制造的前处理
4.1 增材制造产品的建模方法
4.1.1 几何特征建模
4.1.2 材料特征建模
4.1.3 多尺度建模
4.1.4 逆向建模
4.2 增材制造模型的标准化
4.2.1 STL模型的特点
4.2.2 STL模型的文件规则
4.2.3 STL模型的缺陷和处理方法
4.3 增材制造模型的切片原理及方法
4.3.1 增材制造模型的切片原理
4.3.2 增材制造模型的切片算法
4.4 增材制造模型的扫描原理及方法
4.4.1 平行线扫描法
4.4.2 轮廓线扫描法
4.4.3 分区域扫描法
4.4.4 分形扫描法
4.4.5 复合扫描法
4.4.6 多层多道扫描法
第5章 增材制造的后处理
5.1 增材制造的后处理工艺规划概述
5.1.1 非金属制件的后处理工艺规划
5.1.2 金属制件的后处理工艺规划
5.2 常用增材制造后处理工艺
5.2.1 剥离工艺
5.2.2 热处理工艺
5.2.3 表面处理工艺
5.3 增材制造质量评价标准
5.4 常用增材制造缺陷检测技术
5.4.1 X射线检测
5.4.2 超声检测
5.4.3 声发射检测
5.4.4 高速摄像检测
5.4.5 计算机断层成像检测
5.4.6 红外测温/热像检测
5.4.7 磁探伤检测
第6章 增材制造技术的智能化
6.1 增材制造材料的结构和功能智能化
6.1.1 结构设计智能化
6.1.2 材料功能智能化
6.2 增材制造工艺和控制过程的智能化
6.2.1 熔池监控的智能化
6.2.2 材料输送监控的智能化
6.2.3 成形环境监控的智能化
6.3 增材制造的智能控制策略
6.3.1 专家系统控制
6.3.2 神经网络控制
6.3.3 智能自适应控制
6.3.4 机器学习/深度学习控制
6.4 增材制造过程的数字孪生
6.4.1 增材制造过程的数字孪生建模
6.4.2 增材制造过程的数值仿真
6.4.3 增材制造过程的数字线程
6.5 增材制造的智能服务
6.5.1 增材制造云服务平台
6.5.2 增材制造的预测性维护和健康管理
第7章 增材制造技术的应用
7.1 航空航天领域的应用
7.1.1 飞机结构件的增材制造
7.1.2 航空发动机/燃气轮机的增材制造
7.1.3 航天器零部件的增材制造
7.1.4 太空增材制造
7.2 船舶领域的应用
7.3 车辆领域的应用
7.3.1 汽车功能性零部件的增材制造
7.3.2 汽车内外饰零部件的增材制造
7.4 生物医疗领域的应用
7.4.1 组织器官的增材制造
7.4.2 药物的增材制造
附录增材制造术语（部分摘自GB/T 35351—2017）
参考文献