本书以功能化构件——人工义齿为例，介绍了功能化构件的增材制造方法及其材料性能优化工艺。通过数值模拟方法的运用及增材制造系统的开发，实现了针对功能化构件的材料组分及关键性能优化工艺的调控，并对整个增材制造过程进行了系统性研究，为增材制造功能化人工义齿的应用开辟了新途径。本书对从事功能化构件增材制造研究开发的工程技术人员具有较高的参考价值，也可以作为普通高等院校增材制造相关专业本科生和研究生的教学参考书。通过对本书的阅读及学习，读者可以更加深入地了解功能化构件的增材制造方法，为今后的研究提供新思路。

前言
第1章绪论 /
1.1引言 /
1.2课题研究的背景及意义 /
1.3国内外研究现状及分析 /
第2章功能化构件的数字化设计方法研究 /
2.1引言 /
2.2非均质构件的拓扑优化理论 /
2.3非均质构件材料组分拓扑优化 /
2.4小结 /
第3章功能化构件的快速制造方法研究 /
3.1引言 /
3.2功能化义齿的快速制造工艺流程 /
3.3快速制造系统的组成及原理 /
3.4快速制造系统开发 /
3.5非均质功能化义齿快速制造方法 /
3.6小结 /
第4章功能化材料的制备与性能研究 /
4.1引言 /
4.2功能化义齿的化学组成与性能优化研究 /
4.3功能化义齿的主要原材料的研制 /
4.4功能化义齿材料的关键性能优化 /
4.5小结 /
第5章功能化构件的数字化成形与实验研究 /
5.1引言 /
5.2义齿数字化模型的准备及有限元分析 /
5.3功能化义齿的陶瓷浆料制备及性能测试 /
5.4功能化义齿的快速数字化制造 /
5.5小结 /
参考文献 /

增材制造——功能化构件增材制造技术，也称为3D打印技术，是21世纪具有颠覆性的先进制造技术。增材制造技术能够按照设计的模型打印成形复杂的三维结构，并能够在制备打印体时对其微观结构进行精确控制，实现跨尺度的材料加工成形。这种独特的制造技术正越来越广泛地影响着各行各业的发展。随着生物制造这一概念的提出及患者对修复体的个性化需求的不断增多，增材制造在医疗领域将其定制化的特性发挥得淋漓尽致。采用增材制造技术能够复制出与患者缺损部位完全匹配的人工骨骼、人工牙齿等组织，这不仅能对患者缺损部位实现完美、精准的修复，而且还可在打印的同时，对修复体的材料组分性能进行调控，从而提高移植和修复的效果，避免术后并发症和后遗症。利用生物材料打印人工骨骼、人工牙齿、人工关节等人体组织替代品也是当前增材制造技术的研究热点之一。近年来，我们在国家自然科学基金委员会和河北省自然科学基金委员会的资助下，对功能化构件的增材制造方法及材料性能优化方面进行了较系统的理论和实验研究，取得了一些进展。本书以增材制造技术为主线，分别介绍了与增材制造相关的材料学和工艺学原理、数学模拟方法、增材制造系统开发等内容，以及功能化构件增材制造的应用领域与发展前景。本书对从事功能化构件增材制造研究开发的工程技术人员具有较高的参考价值，也可以作为普通高等院校增材制造相关专业本科生和研究生的教学参考书。本书共五章，第1章主要介绍了功能化构件的制作工艺及方法的研究现状；第2章主要介绍了功能化构件的数字化设计方法；第3章对功能化构件的制造系统开发及快速制造方法进行了简要介绍；第4章提出了功能化材料的制备方法，并对功能化材料的关键性能优化进行了系统研究；第5章主要介绍了功能化构件数字化成形与实验研究。本书的出版旨在全面介绍增材制造功能化义齿方面的原创性成果，与同行深入学习交流。但限于作者水平，书中错误之处在所难免，敬请广大读者批评指正、不吝赐教。作者2022年3月目录