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目录1

第1章　概论1

1.1 引言1

1.2　快速原型技术的早期发展2

1.3　快速原型技术市场及学术领域5

1.4　快速原型技术的主要方法及分类6

1.5　快速原型技术的特点及优越性7

1.5.1　快速原型技术的特点7

1.5.2　快速原型技术的优越性8

1.6　快速原型技术的发展趋势9

第2章　光固化快速原型技术13

2.1　光固化快速原型工艺的基本原理和特点13

2.1.1　光固化快速原型工艺的基本原理13

2.1.2　光固化快速原型技术的特点14

2.2　光固化快速原型的工艺过程15

2.2.1　前处理15

2.2.2　光固化成型16

2.3　光固化快速原型的激光扫描方法18

2.2.3　后处理18

2.4　光固化快速原型的支撑结构20

2.5　光固化快速原型的收缩变形21

2.6　光固化快速原型的精度及控制22

2.7　光固化快速原型的制作时间27

2.8　光固化快速原型的应用30

第3章　叠层实体快速原型技术32

3.1　叠层实体快速原型工艺的基本原理和特点32

3.1.1　叠层实体快速原型工艺的基本原理32

3.1.2　叠层实体快速原型技术的特点33

3.2　叠层实体快速原型的工艺过程34

3.2.1　叠层实体制造工艺的前处理过程34

3.2.2　叠层实体制造工艺的分层叠加过程35

3.2.3　叠层实体制造工艺的后处理过程36

3.3　提高叠层实体快速原型制作质量的措施37

3.3.1　叠层实体原型制作误差分析37

3.3.2　提高叠层实体原型制作精度的措施39

3.4　叠层实体制造工艺后置处理中的表面涂覆40

3.5　新型叠层实体快速原型工艺方法42

3.6　叠层实体快速原型的应用44

第4章　选择性激光烧结快速原型技术47

4.1　选择性激光烧结工艺的基本原理47

4.2　选择性激光烧结工艺的特点48

4.3　选择性激光烧结工艺49

4.3.1　高分子粉末材料烧结工艺49

4.3.2　金属零件间接烧结工艺50

4.3.3　金属零件直接烧结工艺52

4.3.4　陶瓷粉末烧结工艺53

4.4　高分子粉末烧结件的后处理54

4.5　选择性激光烧结工艺参数55

4.6　选择性激光烧结工艺的应用56

第5章　熔融沉积快速原型技术58

5.1　熔融沉积工艺的基本原理58

5.2　熔融沉积工艺的特点59

5.3　熔融沉积工艺成型过程影响因素分析60

5.4　气压式熔融沉积快速成型系统62

5.5　熔融沉积快速原型技术的应用实例63

6.1.2　三维喷涂粘接工艺的特点66

6.1.1　三维喷涂粘接工艺的原理66

第6章　其他快速原型工艺66

6.1　三维喷涂粘接工艺66

6.1.3　三维喷涂粘接技术在陶瓷中的应用67

6.2　光掩膜法69

6.2.1　光掩膜法的工艺流程69

6.2.2　光掩膜法的工艺特点70

6.3　弹道微粒制造71

6.4　数码累积成型71

6.5　快速原型工艺方法的选择72

第7章　快速原型制造设备74

7.1　光固化快速原型制造设备74

7.2　叠层实体快速原型制造设备78

7.3　选择性激光烧结快速原型制造设备80

7.4　熔融沉积快速原型制造设备82

7.5　三维喷涂粘接设备84

第8章　快速原型材料86

8.1　光固化快速原型材料86

8.3　熔融沉积快速原型材料89

8.2　叠层实体快速原型材料89

8.4　选择性激光烧结快速原型材料91

第9章　快速原型制造技术的应用93

9.1 引言93

9.2　在产品设计中的应用94

9.3　快速模具的母模96

9.4　在铸造领域的应用97

9.4.2　直接模壳铸造98

9.4.1　熔模铸造98

9.5　在医学领域的应用100

第10章　快速原型工艺中的数据处理105

10.1　CAD三维模型的构建方法105

10.1.1　概念设计105

10.1.2　反求工程106

10.2　STL数据文件及处理108

10.2.1 STL文件的格式108

10.2.2　STL文件的精度111

10.2.3　STL文件的纠错处理112

10.2.4　STL文件的输出115

10.2.5　分割与拼接处理软件119

10.3　三维模型的切片处理及切片软件125

10.3.1　切片方法126

10.3.2　切片算法128

10.3.3　切片软件Magics128

10.4　医学数据与三维CAD转换软件Mimics134

10.4.1　Mimics软件简介134

10.4.2　Mimics软件应用实例135

11.1　快速模具的分类及基本工艺流程139

第11章　基于快速原型的软模快速制造技术139

11.2　硅橡胶模具快速制造技术141

11.2.1　硅橡胶模具的特点141

11.2.2　基于快速原型的硅橡胶模具制作工艺141

11.2.3　硅胶模制作的若干问题143

11.2.4　经济型硅胶模制作的一种工艺方法145

11.2.5　硅胶模模具的应用146

11.3　电弧喷涂快速模具制造技术147

11.3.1 电弧喷涂快速制模工艺147

11.3.2 电弧喷涂制模关键技术及工艺参数控制156

11.3.3　电弧喷涂模具的注塑应用159

11.4　环氧树脂模具快速制造技术161

11.4.1　环氧树脂模具制作工艺162

11.4.2　环氧树脂配方163

11.5　纤维增强聚合物压制模164

第12章　基于快速原型的金属钢质硬模快速制造技术167

12.1　KeltoolTM法快速制模技术167

12.1.1　KeltoolTM法基本原理及工艺流程167

12.1.2　KeltoolTM法的工艺特点168

12.2　RapidToolTM法快速制模技术169

12.1.3　KeltoolTM法应用169

12.2.1　RapidToolTM工艺原理及流程170

12.2.2　RapidToolTM工艺特点170

12.2.3　RapidToolTM工艺制模材料及设备171

12.2.4　RapidToolTM工艺应用172

12.3　DirectToolTM法快速制模技术172

12.3.1　DirectToolTM工艺原理及流程172

12.3.2　DirectToolTM工艺制模设备172

12.3.3　DirectToolTM工艺材料172

12.4.2　激光近成型技术特点175

12.4　激光近成型技术175

12.4.1　激光近成型技术基本原理175

12.4.3　激光近成型技术制模设备及应用176

12.5　ExpressToolTM法快速制模技术177

12.5.1 ExpressToolTM法制模工艺流程及相关技术问题177

12.5.2　ExpressToolTM法制模工艺特点及应用179

12.6　其他快速制模技术180

12.6.1 电铸镍壳-陶瓷背衬模（NCC Tooling）180

12.6.2　气相沉积镍壳-背衬模制造工艺181

12.6.4　直接金属三维打印制模技术183

12.6.3　熔模铸造金属模制造工艺183

第13章　基于快速原型技术的产品快速设计与制造系统185

13.1　基本功能及结构185

13.2　系统软硬件资源186

13.3　产品快速设计与制造系统的构建187

13.4　产品快速设计与制造系统的应用188

13.4.1　产品快速设计与制造实例188

13.4.2　产品结构优化设计实例192

参考文献194