前言
增材制造（3D打印）技术是近年来发展起来的新型制造技术。与传统减材制造过程截然相反，增材制造以三维数字模型为基础，将材料通过分层制造、逐层叠加的方式制造成三维实体，是集先进制造、智能制造、绿色制造、新材料、精密控制等技术于一体的新技术。增材制造技术从原理上突破了复杂异型构件制造的技术瓶颈，实现了材料微观组织与宏观结构的可控成形，从根本上改变了传统“制造引导设计、制造性优先设计、经验设计”的设计理念，真正实现了“设计引导制造、功能性优先设计、拓扑优化设计”。其制造材料涵盖了金属、非金属、陶瓷、复合材料等，制造尺度向大尺寸复杂构件与微纳精细结构两极化发展，制造地点由地表制造向星际、太空制造发展，应用领域由传统制造行业，如机械装备、航空航天、船舶海洋、国防军工、轨道交通等领域向新兴行业，如能源动力、生物医疗、康复产业、文物保护、文化创意、创新教育等领域纵深拓展。作为《中国制造2025》的发展重点，增材制造近几年蓬勃发展，围绕各领域重大需求发挥了显著的行业引领与示范作用。国内多家单位围绕增材制造技术陆续开展了较为深入的研究，依托“科研院所+上下游企业”立体化的产学研用合作模式，走出了具有中国特色的3D打印之路，为产业技术创新、军民深度融合、新兴产业、国防事业的兴起与发展开辟了巨大空间。
激光定向能量沉积是增材制造技术中极具前景的热点技术，该技术突破了传统制造技术对零部件材料、形状、尺度、功能等制约，在不需要工模具的情况下，可制造绝大多数复杂的结构，可覆盖全彩色、异质、功能梯度材料，可跨越宏观、介观、微观、原子等多尺度，可整体成形甚至取消装配。增材制造技术作为未来制造业发展战略的核心，制造业的持续快速发展需要大力普及增材制造相关专业知识与技能，提升增材制造相关领域研究人员与技术人员的科学素养与知识储备。目前与激光定向能量沉积技术相关的参考资料和学习材料主要以论文或专利为主，相关书籍也主要是普及基础知识、介绍传统工艺，而以完整的知识体系、前沿的科学技术呈现的专业书籍较为缺乏，将学者深耕专业领域多年的研究成果加以总结，撰写成专业书籍的则更为少见。
本书正是在此背景下进行创作的。作者团队在书中总结了其20多年来在增材制造领域的研究成果和产业化经验,汇集了其相关成果。全书共分11章，内容覆盖激光定向能量沉积技术的设备、软件、工艺、材料及应用等全流程，介绍了激光定向能量沉积技术的概念与原理、特点与作用以及发展历史，阐述了激光定向能量沉积的设备研制，按照工艺流程论述了激光定向能量沉积技术的前处理（数据处理）、工艺开发及后处理（热处理），介绍了激光定向能量沉积零件的组织性能特征，阐述了激光定向能量沉积的检测控制，论述了激光定向能量沉积中的再制造与绿色低碳制造，并例证了激光定向能量沉积技术在各领域的应用，最后展望了激光定向能量沉积技术的研究前沿与发展趋势。本书聚焦激光定向能量沉积领域的研究热点与前沿方向，兼顾该技术所涉及的前处理（数据处理）与后处理（热处理），融合激光熔覆技术拓展修复再制造工程应用，并创新性地将工效学优化及碳排放模型引入增材制造领域的科学研究之中，旨在展示增材制造领域的研究成果，推动增材制造技术产业化应用，提高增材制造从业人员的理论基础与专业素养，提升我国增材制造产业的整体技术水平和市场竞争力。
本书可为
激光增材制造领域的从业人员提供生产指导，还可为3D 打印工程、机械工程、工业工程、材料工程等相关领域的科研人员和高等院校相关专业的研究生提供理论帮助。
本书由沈阳工业大学刘伟军、张凯、王慧儒等著，金嘉琦主审，刘伟军统稿。全书是由沈阳工业大学教师撰写，具体分工如下：第1章由刘伟军、张凯撰写；第2、11章由张凯、邢飞撰写；第3章由卞宏友撰写；第4章由王蔚撰写；第5、7章由王慧儒撰写；第6章由于兴福撰写；第8、9章由姜兴宇撰写；第10章由李强撰写。
由于作者水平有限，书中不妥之处在所难免，敬请广大读者批评指正。
作者
于沈阳
