第1章增材制造技術概述1
1.1什麼是“增材制造”？1
1.2增材制造的發展歷史2
1.3制造技術的分類及流程3
1.4增材制造技術的特點4
1.5增材制造技術的應用領域5

第2章增材制造原理與工藝8
2.1光固化成型工藝8
2.1.1光固化成型基本原理8
2.1.2光固化成型工藝流程9
2.1.3光固化成型工藝特點11
2.1.4光固化成型工藝的應用及影響因素13
2.1.5衍生工藝原理及特點15
2.2熔融沉積成型工藝16
2.2.1熔融沉積成型工藝原理16
2.2.2熔融沉積成型工藝流程16
2.2.3熔融沉積成型工藝特點18
2.2.4熔融沉積成型工藝應用及影響因素19
2.2.5衍生工藝原理及特點21
2.3粉末激光燒結成型工藝22
2.3.1粉末激光燒結成型工藝原理22
2.3.2粉末激光燒結成型工藝流程23
2.3.3粉末激光燒結成型工藝特點24
2.3.4粉末激光燒結成型工藝應用及影響因素26
2.3.5衍生工藝原理及特點27
2.4薄材疊層快速成型工藝29
2.4.1薄材疊層快速成型工藝原理29
2.4.2薄材疊層快速成型工藝流程29
2.4.3薄材疊層快速成型工藝特點30
2.4.4薄材疊層快速成型工藝應用及影響因素31

第3章增材制造材料33
3.1增材制造材料概述33
3.2增材制造材料的分類34
3.3增材制造材料的基本屬性35
3.3.1強度與剛度35
3.3.2各向異性37
3.4材料的性能與評價38
3.4.1拉伸性能39
3.4.2塑性41
3.4.3衝擊韌性42
3.4.4疲勞43
3.4.5硬度44
3.4.6斷裂韌性46
3.5常用的增材制造材料49
3.5.1高分子材料49
3.5.2金屬材料56
3.5.3復合材料61
3.5.4無機非金屬材料63
3.5.5其他增材制造材料65
3.6增材制造材料的發展趨勢67

第4章FDM增材制造裝備69
4.1工業級打印設備與桌面級打印設備的區別69
4.2FDM 3D打印機的基本類型70
4.2.1FDM設備的基本組成70
4.2.2FDM設備的結構特點70
4.2.3FDM打印機結構的基本類型71
4.3FDM設備的傳動機構74
4.3.1打印設備對傳動繫統的基本要求74
4.3.2螺旋傳動的基本原理74
4.3.3絲杠螺母機構的分類及特點75
4.4FDM噴頭及送絲機構76
4.5FDM設備的開源控制繫統78
4.5.1FDM設備控制繫統概述78
4.5.2FDM設備的Marlin固件78
4.5.33D打印控制繫統流程78
4.5.43D打印件78
4.5.5增材制造設備運動控制82

第5章SLA/SLS增材制造裝備84
5.1激光掃描繫統84
5.1.1激光振鏡控制繫統構成84
5.1.2激光振鏡控制繫統基本原理85
5.2SLA 3D打印設備85
5.2.1SLA 3D打印機繫統構成86
5.2.2SLA 3D打印機工作過程87
5.2.3SPS600光固化增材制造設備88
5.2.4From2光固化增材制造設備93
5.3SLS 3D打印設備95
5.3.1SLS 3D打印設備繫統構成95
5.3.2SLS 3D打印設備工作過程97
5.3.3Sintratec Kit激光燒結增材制造設備98
5.3.4Sinterit Lisa激光燒結增材制造設備99

第6章聚合物3D打印與3D復印技術104
6.1熔體微分3D打印技術104
6.1.1熔體精密輸運的原理104
6.1.2熔體微分技術的建壓模型106
6.23D復印的原理與工藝109
6.2.13D復印物理模型的建立109
6.2.23D復印產品塑化質量的影響112
6.2.33D復印過程的控制113
6.33D復印裝備114
6.3.1注射繫統參數114
6.3.2注射繫統設計115
6.3.3合模繫統參數121
6.3.4合模繫統設計121

參考文獻126

21世紀是全球經濟蓬勃發展的時代，是世界科學力量角逐的時代。隨著經濟水平的不斷提高和科學技術的迅猛發展，人們對物質文化生活的需求也越來越高。如何提升產品更新換代的速度以適應人們越來越高的要求，成為每一個產品設計者、制造者首要考慮的問題。增材制造作為20世紀出現的全新制造技術概念，被認為是現代制造技術的革命。
現階段，增材制造技術與裝備已逐步融入產品研發、設計、生產的各個環節，是材料科學、制造技術與信息技術的高度融合和創新，是推動生產方式向定制化、快速化發展的重要途徑，可優化、補充傳統制造方法，成為推動生產新模式、新業態和新市場的重要手段。當前，增材制造技術已逐步應用在裝備制造、機械電子、軍事、醫療、建築、食品等多個領域，其產業呈現快速增長的勢頭，具有廣闊的發展前景。
本書共分為6章：第1章為增材制造技術概述，包括增材制造技術的來源、歷史發展及特點等；第2章為增材制造原理與工藝，主要從基礎工藝入手展開討論，由此引申出衍生工藝及其適用條件；第3章為增材制造材料，包括高分子和其他增材制造材料的物理及化學特征；第4章介紹FDM增材制造裝備的工作原理、軟硬件組成及搭建技巧；第5章介紹SLA及SLS增材制造裝備的基本組成和使用維護技巧；第6章介紹熔體微分成型方法，闡述了3D打印與復印的關繫。
本書具有以下特點：
（1）內容與技術發展同步。本書緊跟增材制造技術發展趨勢，內容新穎，立足於科學基礎，穩步擴展與提升，適合大中專師生的需要。
（2）充分吸收了近年來教育教學改革以及教學資源庫的重要建設成果，內容豐富、適用性強。本書亦為普通高等教育一流本科專業建設成果教材。
（3）以模塊化形式組織，既保持了知識的完整性，又使各部分內容自成一體、相互獨立，可靈活地各取所需、為己所用。可適用於不同學制、不同教學形式乃至生產一線、DIY技術人員的需求。
（4）貼近實際，所介紹的設備均來源於課堂及實踐教學基地，學習的同時隨時可以動手操作，既適合應用型本科教學的需要，又適應高職高專院校教學的需求，同時還可用作從事計算機輔助設計與制造、模具設計與制造等工程技術人員的參考書。
（5）本書配有課後習題及教學課件，獲得方式可見封底引導。
本書由楊衛民、魏彬、於洪傑編寫，全書由魏彬統稿，參與本書編寫的還有王卉昱、唐鳳軒、李俊琪、祁夢飛、肖揚、陳偉春等研究生。同時，對在本書編寫過程中給予過支持、幫助的同事、專家表示感謝。
由於編者水平有限，書中不足之處在所難免，歡迎各位讀者批評指正。

編者
2022年3月