内容提要

3D打印技术是具有广泛应用需求与光明前景的新兴增材制造技术。三维建模是3D打印的前提和基础,对于多品种、小批量、周期短产品的研发和生产具有重要意义。

本书全面介绍了3D打印成形技术以及三维建模在3D打印中的应用,结合当今流行的UG NX、PTC Creo及SolidWorks三种建模软件,通过大量典型制作实例,循序渐进地进行实际操作,能使读者轻松、快速掌握3D打印、三维建模实际能力与技巧。本书还详细阐述了各类3D打印机的工作原理、技术特点和打印设备,介绍了大量3D打印常用材料的分类、性能及其应用技术等。

全书图文并茂,内容丰富、实用。本书可供从事机电产品设计、机械制造及其自动化、材料科学与工程等专业的科技人员和在校师生参考,也可供广大机械制造、材料成形、医疗、汽车制造、飞机零部件、商业机器、模型、玩具、服装等领域专业人士和众多3D打印DIY人士参考。

前 言

三维建模是采用三维表达方式对实体进行从概念到模型的一种设计方法。随着计算机辅助设计技术的发展,通过三维设计软件利用虚拟三维空间构建出具有三维数据的模型已成为三维建模的主要方式,三维模型在各种不同的产业领域具有非常广泛的应用。

3D打印技术是具有工业革命意义的新兴增材制造技术,它正逐步融入产品的研发、设计、生产各个环节,是材料科学、制造工艺与信息技术的高度融合与创新,是推动生产方式向柔性化、绿色化发展的重要途径,是优化、补充传统制造方式,催生生产新模式、新业态和新市场的重要手段。当前,3D打印技术已在装备制造、机械电子、军事、医疗、建筑、食品等多个领域起步应用,产业呈现快速增长势头,发展前景良好。3D打印是基于打印件的CAD模型,采用增材制造原理,应用不同的打印方法,高效、高精度地制造出产品或模型。三维建模是3D打印的前提和基础,三维建模和3D打印技术的广泛应用,能够有效地缩短产品的研发和制造周期,促进产品的多样化。

本书介绍了三维建模与3D打印技术的相关概念、3D打印的建模方法及其应用,分别以PTC Creo parametric、UG NX、Solidworks三种参数化设计软件为例,结合实际应用进行了建模方法的详细应用。本书还阐述了3D打印技术的原理和3D打印技术的分类,介绍了熔融沉积成形(FDM)、光固化快速成形(SLA)、叠层实体制造(LOM)以及黏结剂喷射成形(3DP)的工作原理、技术特点、成形误差、控制系统和典型的打印设备,详细介绍了金属材料3D打印成形的各种技术原理、工艺特点及其实际应用,阐述了大量3D打印常用材料的分类、性能及其应用领域、应用技术等。本书可供从事机电产品设计、机械制造及其自动化、材料科学与工程等专业的科技人员和在校师生参考,也可供广大机械制造、材料成形、医疗、汽车制造、飞机零部件、商业机器、模型、玩具、服装等领域专业人士和众多3D打印DIY人士参考。

本书由辛志杰等编著。在本书编写过程中,王睿、张燕、石慧琳参加编写了第2章,陈振亚参加编写了第8章。本书在编写过程中参考了许多宝贵的文献资料,使本书更加系统和完善。在此向这些文献的作者表示衷心感谢!

由于编者水平和时间有限,书中难免存在不足之处,敬请广大读者批评、指正。

编著者

2018年12月