科技打印未來(lái)：探索3D打印技術(shù)

第 1 章　神奇的3D打印技術(shù) ┆ 001
1.1　走近3D打印技術(shù) ┆ 003
1.1.1　初識(shí)3D打印 ┆ 003
1.1.2  3D 打印技術(shù)的前世今生 ┆ 007
1.1.3  3D 打印和普通打印的區(qū)別 ┆ 010
1.1.4　縱觀古今，3D打印技術(shù)現(xiàn)狀 ┆ 013
1.2   3D 打印技術(shù)的打印過(guò)程 ┆ 019
1.2.1  3D 打印流程的秘密 ┆ 019
1.2.2　從實(shí)物到文件的過(guò)程 ┆ 021
1.2.3　從文件到實(shí)物的過(guò)程 ┆ 021
1.3   3D打印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)—快、好、省 ┆ 024
1.3.1  3D打印技術(shù) VS 傳統(tǒng)制造技術(shù) ┆ 024
1.3.2　迅速打印出產(chǎn)品，速度優(yōu) ┆ 025
1.3.3　精準(zhǔn)打印出產(chǎn)品，質(zhì)量佳 ┆ 026
1.3.4　簡(jiǎn)單操作打印出產(chǎn)品，成本低 ┆ 028
第 2 章　硬件設(shè)施奠定 3D 打印的基石 ┆ 031
2.1  3D打印機(jī)，打印立體物體步 ┆ 033
2.1.1　認(rèn)識(shí) 3D 打印機(jī) ┆ 033
2.1.2　硬件系統(tǒng)構(gòu)成 ┆ 034
2.2  3D打印機(jī)的兩大家族 ┆ 037
2.2.1  3D打印機(jī)的種類(lèi) ┆ 037
2.2.2  FDM 類(lèi)型的3D打印機(jī) ┆ 038
2.2.3  SLA和SLS類(lèi)型的3D 打印機(jī) ┆ 051
2.3　不同類(lèi)型的3D打印機(jī)的異同 ┆ 056
2.4　如何挑選一臺(tái)合適的 3D 打印機(jī) ┆ 057
第 3 章　材料發(fā)展賦予 3D 打印更多可能 ┆ 059
3.1  3D 打印材料—特性各異 ┆ 061
3.2　常見(jiàn)的 3D 打印材料及應(yīng)用 ┆ 064
3.2.1  3D 打印材料的發(fā)展 ┆ 064
3.2.2　工程塑料 ┆ 065
3.2.3　光敏樹(shù)脂 ┆ 068
3.2.4　橡膠類(lèi)材料 ┆ 072
3.2.5　金屬材料 ┆ 073
3.2.6　陶瓷材料 ┆ 077
3.2.7　其他打印材料 ┆ 080
3.3 3D 打印材料發(fā)展方向 ┆ 083
第 4 章　3D 打印的法寶―― 打印成形工藝技術(shù) ┆ 085
4.1　常見(jiàn)的 3D 打印成形工藝技術(shù) ┆ 087
4.1.1  3D 打印成形工藝有哪些？ ┆ 087
4.1.2　熔融沉積成形 ┆ 088
4.1.3　激光燒結(jié)成形 ┆ 091
4.1.4　激光選區(qū)熔化成形 ┆ 094
4.1.5　光固化快速成形 ┆ 097
4.1.6　分層實(shí)體制造技術(shù) ┆ 099
4.1.7　三維打印成形技術(shù) ┆ 101
4.2  3D 打印其他成形工藝技術(shù) ┆ 104
4.2.1  EBM 工藝技術(shù) ┆ 104
4.2.2  DMLS 工藝技術(shù) ┆ 106
第 5 章　 3D 打印的靈魂―― CAD 建模軟件 ┆ 109
5.1　開(kāi)啟 3D 打印之旅，輕松學(xué)會(huì)建模 ┆ 111
5.2　走進(jìn) Tinkercad 之門(mén) ┆ 113
5.2.1　基礎(chǔ)工具的使用 ┆ 113科技打印未來(lái)
5.2.2 “加”“減”的應(yīng)用 ┆ 115
5.2.3　制作一個(gè) CAD 模型 ┆ 117
5.3　探秘 Meshmixer 軟件 ┆ 122
5.3.1  Meshmixer 軟件的基礎(chǔ)操作 ┆ 122
5.3.2　雕刻工具的使用 ┆ 125
5.3.3　支撐工具的妙用 ┆ 126
5.3.4　切割工具的使用 ┆ 127
5.4　熟悉 Fusion360 軟件的使用方法 ┆ 131
5.4.1  Fusion360 軟件的基礎(chǔ)操作 ┆ 131
5.4.2  “修飾”功能的妙用 ┆ 133
5.5　了解 Creo（Pro/E）、UG 和 SoildWorks 軟件 ┆ 136
5.5.1  Creo（Pro/E）軟件—早實(shí)現(xiàn)參數(shù)化 ┆ 136
5.5.2  UG 軟件—造型和編程一體化 ┆ 137
5.5.3  SoildWorks 軟件—教學(xué)利器 ┆ 137
5.6　其他的 3D 打印軟件 ┆ 139
第 6 章　3D 打印的“掌舵人”―― 算法 ┆ 141
6.1　算法讓實(shí)物成形更優(yōu)化 ┆ 143
6.2  STL 切片算法 ┆ 145
6.2.1  STL 文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ┆ 145
6.2.2  STL 文件的讀寫(xiě) ┆ 146
6.2.3　你不知道的 STL 模型和算法 ┆ 147
6.3　掃描路徑生成和填充算法 ┆ 154
6.3.1　常見(jiàn)的掃描路徑的方式 ┆ 154
6.3.2　混合路徑填充算法 ┆ 156
6.4　支撐生成算法 ┆ 162
6.4.1　支撐算法的兩種形式 ┆ 162
6.4.2　支撐算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ┆ 163
6.4.3　待支撐區(qū)域識(shí)別過(guò)程 ┆ 163
6.4.4　支撐結(jié)構(gòu)生成過(guò)程 ┆ 166
第 7 章　Gcode 文件―― 3D打印后一步 ┆ 169
7.1　切片軟件生成Gcode文件 ┆ 171
7.2  3D 打印的語(yǔ)言——Gcode 代碼指令 ┆ 174
7.2.1  Gcode指令的作用 ┆ 174
7.2.2　代碼的注釋 ┆ 175
7.2.3　代碼的標(biāo)記 ┆ 176
7.3  Gcode 代碼指令和編程 ┆ 178
7.3.1　延時(shí)指令的應(yīng)用 ┆ 178
7.3.2　即時(shí)指令的應(yīng)用 ┆ 179
第 8 章　想象成真，3D打印技術(shù)的應(yīng)用 ┆ 185
8.1　縮短制造周期，提高制造精度 ┆ 187
8.1.1  3D打印在模型行業(yè)中的應(yīng)用 ┆ 187
8.1.2  3D打印在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 ┆ 189
8.1.3  3D打印在精密零件中的應(yīng)用 ┆ 191
8.1.4  3D打印在私人定制中的應(yīng)用 ┆ 193
8.2　助力生物醫(yī)學(xué)，創(chuàng)造不一樣的奇跡 ┆ 195
8.2.1  3D生物醫(yī)學(xué)模型的制造 ┆ 195
8.2.2  3D骨骼植入物的應(yīng)用 ┆ 197
8.2.3  3D打印活體器官 ┆ 199
8.3　打印汽車(chē)及零件，制造更加高效 ┆ 202
8.3.1  3D 打印汽車(chē)整體 ┆ 202
8.3.2  3D打印汽車(chē)零件 ┆ 203
8.4　打印服飾，讓生活更有趣 ┆ 205
8.4.1  3D打印在衣物方面的應(yīng)用 ┆ 205
8.4.2  3D打印在飾品方面的應(yīng)用 ┆ 208
8.5　打印食品，讓生活更便捷 ┆ 209
8.5.1　食品3D打印機(jī)的出現(xiàn) ┆ 209
8.5.2  3D打印在食品方面的應(yīng)用 ┆ 209
第 9 章　展望未來(lái)，3D打印技術(shù)大有可為 ┆ 213
9.1  3D打印產(chǎn)品走進(jìn)日常生活 ┆ 215
9.2  3D打印技術(shù)走進(jìn)學(xué)校和課堂 ┆ 218
9.2.1　課堂上的3D打印技術(shù) ┆ 218
9.2.2  3D 打印技術(shù)會(huì)改變傳統(tǒng)教育嗎？ ┆ 220
9.3　巧用3D打印，減少制作成本 ┆ 222
9.3.1　原材料種類(lèi)變得更加豐富 ┆ 222
9.3.2　成形工藝更加成熟 ┆ 224
9.4　減少浪費(fèi)，保護(hù)環(huán)境 ┆ 226
9.4.1  3D打印技術(shù)VS傳統(tǒng)制造業(yè) ┆ 226
9.4.2　減重也能減少污染？ ┆ 227
9.5  3D打印時(shí)代的得與失 ┆ 230
9.5.1　我們得到的是什么？ ┆ 230
9.5.2　我們將失去什么？ ┆ 231
參考文獻(xiàn) ┆ 235