增材制造(俗称3D打印)属于一种先进制造技术,但与传统制造工艺相比,它在成形原理、材料形态、制件性能上发生了根本性改变,对从事该技术教学、科研和工程应用的人员提出了全新挑战。特别是随着增材制造技术规模化和产业化的发展与进步,传统的工艺流程、生产线、工厂模式和产业链组合都将面临深度调整,增材制造带来的影响远远超出了制造范畴,给生产甚至是生活带来了重大影响,被认为是有望深度影响未来的战略前沿技术。
金属粉床激光增材制造技术是目前金属增材制造工艺中制件精度最高、综合性能优良的工艺方法。但是,技术发展并不成熟,新材料、新工艺和新装备不断涌现,技术进步快,缺少较新、全面和系统的专业书籍。华中科技大学快速制造中心是我国最早开展该技术研究的团队之一,在十多年科研和产业化基础上,综合国内外相关成果编著了本书。本书侧重基本原理,兼顾关键技术;以典型材料和工艺为主,兼顾最新动态;注重学术前沿,融合工程实践。本书既可作为科研和工程人员的参考用书,也可作为高等院校相关专业的教学教材。
全书分为7章。第1章概述技术原理、特点及应用;第2~6章阐述工艺原理与系统组成、原材料特性要求、数据处理技术、制造流程及质量控制以及制件的组织及性能,涵盖原理、材料、数据、质量和性能五方面内容;第7 章以实际案例阐述增材制造技术在随形冷却模具、个性化医疗器件和轻量化构件三方面的应用,重点展示在复杂结构制造和特殊性能构建上的独特优势,达到举一反三、启迪创新的目的。
本书由华中科技大学魏青松组织编写。编写分工如下:第1章、第2章、第5章、第7章由华中科技大学魏青松和文世峰、中国地质大学(武汉)周燕编写;第3章、第6章由华中科技大学宋波编写;第4章由华中科技大学文世峰和蔡道生编写;华中科技大学史玉升主审了全书内容。博士后李伟,研究生韩昌骏、王倩、季宪泰、严倩、王志伟、章媛洁、张金良、张磊、王敏参与了编写工作,博士后陈辉、朱文志、蔡超,研究生毛贻桅、杨益、李岩、田健等参与了资料整理。
由于笔者水平有限,书中难免有不足之处,恳请广大读者批评指正。
编著者