來源：中國機(jī)械工程學(xué)會增材制造分會 發(fā)布日期：2019-08-15
由西安交通大學(xué)牽頭，同國防工業(yè)出版社合作組織編著的增材制造系列叢書獲得“十三五”國家重點圖書項目列選，國家出版基金（國家三大基金之一）撥款，是國家級的重點出版項目。
為滿足我國增材制造新理論、新技術(shù)的發(fā)展，推動這些技術(shù)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，推動我國增材制造理論與技術(shù)的學(xué)術(shù)研究躍上一個新臺階，引領(lǐng)我國工業(yè)界增材制造技術(shù)應(yīng)用的新方向。國防工業(yè)出版社，經(jīng)過多方面調(diào)研，以盧秉恒院士和李滌塵教授作為負(fù)責(zé)人和牽頭人，邀請此領(lǐng)域內(nèi)有一定成就的專家學(xué)者和科研團(tuán)隊來共同打造系統(tǒng)反映我國當(dāng)前在增材制造技術(shù)領(lǐng)域水平和實力的叢書。
該套叢書在2015年11月經(jīng)過與相關(guān)院校及科研院所的反復(fù)溝通，最終確定了由西安交通大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、華南理工大學(xué)、上海交通大學(xué)、南京理工大學(xué)、中國人民解放軍裝甲兵學(xué)院、新加坡國立大學(xué)蘇州研究院、中航工業(yè)北京航空制造工程研究所等10余家單位的團(tuán)隊參與此套圖書的編寫和審讀工作。同時所編寫圖書都是以國家“863” “973”重大專項、國家自然科學(xué)基金項目、國家科技支撐計劃等為支撐，總結(jié)了近年來的科學(xué)研究成果。
叢書出版時間：2020年
叢書分冊：4卷17冊（圖書具體內(nèi)容以出版為準(zhǔn)）
分冊介紹如下：
內(nèi)容簡介：本書重點闡述面向增材制造的設(shè)計方法，包括自由設(shè)計、典型幾何特征設(shè)計、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計以及典型結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過以上內(nèi)容闡述增材制造如何改變?nèi)藗兊脑O(shè)計思路、方法和手段。
本書以增材制造與鑄造技術(shù)關(guān)系為研究對象，重點介紹面向鑄造技術(shù)的陶瓷鑄型增材制造工藝，主要包括光固化成形、選區(qū)激光燒結(jié)和三維打印三種成型方法，以及相關(guān)的精密鑄造工藝。
作者所在單位自2004年開始研究該項技術(shù)，先后獲得國家自然科學(xué)基金、國家科技支撐計劃、國家863項目、國家中小企業(yè)創(chuàng)新基金等項目資助，在SLM原理、材料、裝備、工藝、性能及應(yīng)用方面積累了一批理論和技術(shù)成果。本書以作者所在單位的研究成果為基礎(chǔ)，分章節(jié)介紹SLM技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容。
本書以作者及其團(tuán)隊多年科研成果為基礎(chǔ)，針對裝備失效零件激光高性能修復(fù)延壽需求，創(chuàng)新研發(fā)激光增材再制造及修復(fù)延壽技術(shù)。本書在綜合激光沖擊、激光熔覆、激光快速成形等多種激光增材再制造及復(fù)合延壽的技術(shù)現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，介紹了激光增材再制造的成形過程與冶金原理、激光復(fù)合延壽技術(shù)原理等理論基礎(chǔ)，闡述了激光增材再制造及復(fù)合延壽技術(shù)的特點和工藝方法，系統(tǒng)總結(jié)了激光增材再制造成形層的組織和界面元素分布特征、缺陷產(chǎn)生機(jī)理及控制措施、成形形狀與使役性能控制理論，以及激光增材再制造零件質(zhì)量無損評價方法，探討了影響激光增材再制造應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，并結(jié)合技術(shù)應(yīng)用實例展望了激光增材再制造及復(fù)合延壽技術(shù)前景。
本書以光固化增材制造系統(tǒng)精度與效率為主題，介紹光固化增材制造技術(shù)的能量高效利用技術(shù)。分析了激光特性對制造精度和效率的影響規(guī)律，提出以能量因子、填充因子和層厚因子為基礎(chǔ)的工藝模型，建立了工藝模型。提出了一種基于改變光斑直徑的提高成型效率的方法。研究了光斑直徑變化對于固化特征的影響規(guī)律，建立了固化單線、單層與光斑直徑相互影響的公式，解決了由于光斑變化過程中由于光斑功率密度變化帶來的固化特征不一致現(xiàn)象。
本書主要介紹電子束選區(qū)熔化（EBSM）的相關(guān)理論知識、現(xiàn)有技術(shù)以及典型應(yīng)用，包括對電子束技術(shù)、電子束與粉末床相互作用、工藝裝置、制件組織形態(tài)與性能等 EBSM 工藝與設(shè)備的介紹；對 EBSM 制備新材料、多材料梯度結(jié)構(gòu)、醫(yī)療植入器械和航空航天零件等應(yīng)用進(jìn)行了介紹，使讀者對 EBSM 這一獨特的增材制造技術(shù)有所了解，對研究和應(yīng)用這一技術(shù)有所參考。
本書概述了金屬增材制造技術(shù)的原理、發(fā)展歷史和工藝類型；進(jìn)而圍繞增材制造專用金屬材料，重點論述了增材制造金屬材料的分類、增材制造金屬材料的測試表征和評價標(biāo)準(zhǔn)、增材制造金屬材料的制備方法；增材制造過程中金屬材料的熔化和凝固行為；增材制造金屬構(gòu)件的無損檢測、結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能測試表征；最后介紹了金屬增材制造技術(shù)的典型應(yīng)用和發(fā)展趨勢。
高分子材料由于成形溫度低、增材制造制件精度高及易于改性等原因，成為增材制造技術(shù)應(yīng)用最早，也是最廣泛的材料，是典型增材制造工藝如激光選區(qū)燒結(jié)、光固化、熔融沉積、3D 打印等技術(shù)的主流材料。作者所在單位自 1997 年開始研究激光選區(qū)燒結(jié)、光固化、熔融沉積等增材制造技術(shù)用高分子材料，并積累了一批理論和技術(shù)成果。本書以作者所在單位的研究成果為基礎(chǔ)，介紹增材制造高分子材料制備、成形工藝、復(fù)合改性、性能表征及應(yīng)用等方面的內(nèi)容。
陶瓷件以其特有高硬度、耐高溫、耐腐蝕和功能性等優(yōu)異特性在航空、航天、能源和電子器件等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但受現(xiàn)有模具開發(fā)技術(shù)和陶瓷材料成形工藝的限制，復(fù)雜結(jié)構(gòu)的陶瓷零件制造困難。本書提出了一種基于硅溶膠的水基陶瓷漿料光固化快速成形工藝，該工藝具有高度柔性，無需模具，不受零件復(fù)雜程度制約等優(yōu)點，實現(xiàn)了光子晶體、一體化鑄型等復(fù)雜陶瓷零件的快速制造。本書研究了基于硅溶膠的水基陶瓷漿料制備工藝；研究了陶瓷漿料的光固化成形機(jī)理；研究了不同掃描方式對于陶瓷漿料單層固化厚度的影響規(guī)律，建立了臨界掃描間距幾何模型，確定了最小掃描間距，并進(jìn)行了實驗驗證；研究了陶瓷零件的光固化成形工藝等內(nèi)容。
增材制造技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)的減材或等材加工制造方法，它采用層層累加的原理，每層按照特定的打印路徑鋪放材料，最終累加成形三維零件。目前，將增材制造技術(shù)應(yīng)用于纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料成為了一種新興的復(fù)合材料制造工藝。相比于傳統(tǒng)的成型工藝，增材制造工藝過程簡單，加工成本低，材料利用率高，降低了復(fù)合材料構(gòu)件的制造成本，同時可實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的一體化成形，無需模具與復(fù)合材料連接工藝，為輕質(zhì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的低成本快速制造提供了一個有效技術(shù)途徑。本書將系統(tǒng)介紹用于增材制造的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的材料體系、成形工藝、性能評估及應(yīng)用案例等內(nèi)容，并對復(fù)合材料增材制造的發(fā)展趨勢進(jìn)行分析。
3D 金屬增材制造是目前應(yīng)用范圍最廣，實用意義最大的增材制造工藝，其在工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域，尤其是在航空航天領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，成型零件的質(zhì)量、強(qiáng)度和重復(fù)利用性一直阻礙了金屬及陶瓷增材制造的應(yīng)用，探究金屬增材制造過程中熱力學(xué)模型與加工參數(shù)的關(guān)系，進(jìn)行加工過程的實時監(jiān)測與過程控制顯得十分重要。本書通過對激光加工過程與工藝參數(shù)，各種材料微觀組織及其力學(xué)性能等展開討論，重點研究增材制造過程建模的數(shù)據(jù)驅(qū)動模型、過程監(jiān)測及智能控制，基于此對加工過程中的聲、光、圖像進(jìn)行采集，通過智能監(jiān)測與信息處理，實現(xiàn)對增材加工過程中的缺陷智能監(jiān)測與控制。
本書主要介紹了三維數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)，如何為增材制造提供數(shù)據(jù)來源；模型分割和曲面重構(gòu)技術(shù)，介紹如何為增材制造過程提供數(shù)控指令；視覺檢測與控制技術(shù)，介紹如何保證增材制造的加工質(zhì)量等。
本書從激光和電子束熔融沉積、激光和電子束選區(qū)融化、電弧熔絲沉積等幾種典型增材制造工藝的材料微觀組織的特殊性、形狀復(fù)雜性以及缺陷的特點出發(fā)，分析多種常規(guī)無損檢測手段在檢測增材制造零部件時存在的特殊問題，介紹部分典型增材制造材料及零件的無損檢測解決方案；同時，介紹目前針對增材制造制件在線和離線檢測所研究的多種先進(jìn)檢測技術(shù)的原理和進(jìn)展情況。此外，針對增材制造材料缺陷對性能的影響，介紹相關(guān)研究情況，給出增材制造材料質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)的研究方法。另外，本書梳理國內(nèi)外增材制造材料無損檢測標(biāo)準(zhǔn)方法，并對國內(nèi)外增材制造制件無損檢測技術(shù)研究的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行綜述。
本書重點介紹了人體組織氣管模型的三維重建與3D打印制作技術(shù)，顱頜面外科、脊柱外科、人工關(guān)節(jié)、腫瘤假體等新型多孔結(jié)構(gòu)骨科植入物的設(shè)計與3D打印制作關(guān)鍵技術(shù)，以及相關(guān)的臨床應(yīng)用案例。
本書首先介紹了風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ图捌湓O(shè)計基礎(chǔ)；然后詳述了外殼加工技術(shù)和電沉積強(qiáng)化等關(guān)鍵環(huán)節(jié)；在此基礎(chǔ)上，結(jié)合案例，詳細(xì)闡述了該技術(shù)在測力、測壓、彈性和顫振等風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷膽?yīng)用；最后對該技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性、適用性進(jìn)行了討論，并展望了未來發(fā)展趨勢。
本書是關(guān)于人體組織與器官3D打印技術(shù)的著作。首先簡要概述活性人體組織與器官的臨床需求，現(xiàn)有的主要制造方法，以及活性組織打印的現(xiàn)狀、特點和優(yōu)勢......
為了促進(jìn)電子束增材制造技術(shù)的推廣應(yīng)用，本書作者結(jié)合研究團(tuán)隊多年的研究成果，從電子束增材制造的技術(shù)原理、材料、工藝和裝備諸方面做了較系統(tǒng)全面地介紹。主要介紹了電子束增材制造技術(shù)的概念內(nèi)涵、在增材制造技術(shù)體系中的地位和作用、國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展方向和趨勢等；電子束熔絲增材制造技術(shù)，包括技術(shù)原理、設(shè)備技術(shù)、專用材料、制造技術(shù)、質(zhì)量檢測和應(yīng)用實踐等；電子束選區(qū)熔化增材制造技術(shù)，包括技術(shù)原理、設(shè)備技術(shù)、專用材料、制造技術(shù)、質(zhì)量檢測和應(yīng)用實踐等。
為打造系列圖書的完整性、多樣性和權(quán)威性，我社現(xiàn)進(jìn)行擴(kuò)充征稿。符合要求的圖書，由國防工業(yè)出版社全額資助出版，可根據(jù)稿件質(zhì)量增補(bǔ)入重點項目和國家出版基金并給予作者稿酬。
聯(lián)系方式：嚴(yán)春陽（編輯） 電話025-83216172 郵箱 ycy8803@126.com