激光快速制造技术及应用(编者:周建忠,刘会霞)

《激光快速制造技术及应用》为“现代激光加工技术丛书”之一。激光快速制造技术是将激光技术、新材料技术、CAD/CAM技术集成起来，解决了激光与材料的相互作用、CAD模型的分层切片处理以及满足“离散雌积”成形工艺要求的包括数控技术、精密机械和光电子技术在内的一系列。接口”问题，从而形成的一项先进制造技术。激光快速制造技术无需制造模具，即可根据三维CAD设计数据，快速、准确地制造出产品原型或零件，并快速进行小批量制造。 $
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《激光快速制造技术及应用》内容新颖，通过大量的理论和实验研究图表，详尽介绍了国内外激光快速制造技术的主要研究成果，系统阐述了各种激光快速制造的工艺、装备、应用和发展等，具体内容包括激光快速成形制造的硬件系统和软件系统，激光快速原型制造的立体印刷、分层实体制造和选择性烧结技术；激光快速金属零件直接制造的同轴送粉快速制造技术，基于激光热应力的板料快速成形技术和快速成形制造中的逆向工程技术等。 e}u#:ysj  
《激光快速制造技术及应用》可供机械制造领域研究人员、工程技术人员以及高等院校相关专业师生参考。 ('/5#^%R  

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《激光快速制造技术及应用》目录 uTNmt]  
第1章概论1 U"} ml  
1?1快速制造技术的产生1 [p%@ pV  
1?2激光快速制造技术的概念3 *(PQaXx4  
1?2?1原型及原型制造3 6vVx>hFJ47  
1?2?2激光快速制造技术3 }MKm>N  
1?3激光快速制造技术原理4 T{1Z(M+  
1?3?1成形方式的分类4 6{rH|Z  
1?3?2激光快速制造技术原理4 Sri,sZv  
1?4激光快速制造技术的分类与特点6 :NL.#!>/  
1?4?1激光快速制造技术的分类6 CD\
k.  
1?4?2激光快速制造技术的特点8 gl/n*s#r_  
1?5激光快速制造技术的应用10 xm@vx}O:  
1?6激光快速制造技术的发展13 o#X|4bES  
1?6?1光固化成形(SLA)技术14 -G<$wh9~3  
1?6?2选择性激光烧结（SLS）技术14 Xg|_  
1?6?3激光薄片叠层制造（LOM）技术14 ^c1%$@H  
1?6?4激光诱发热应力成形（LF）技术15 Ol4)*/oZ  
1?6?5激光熔覆成形（LCF）技术15 B
_w;2ZuA  
第2章激光快速制造系统19 &j}\ZD  
2?1硬件系统19 R v61*F4  
2?1?1激光器19 B;A^5~b  
2?1?2导光系统25 _w+ix9Fr?  
2?1?3数控加工机床和系统26 Q ^%+r"h  
2?1?4辅助系统26 9QaEUy*,  
2?2软件系统26 bXoj/zek  
2?2?1快速制造技术中软件系统结构27 v~>^c1:  
2?2?2三维CAD支撑软件27 [4:_6vd7X  
2?2?3常用的数据格式29 \BC|`)0h  
2?2?4数据检验与处理软件系统36 k'uN2m  
2?2?5RP控制系统43 )Yvf9dl  
2?3光学振镜式激光扫描系统45 _@3?yv~ D  
2?3?1光学振镜式激光扫描系统的原理45 } FcWzi  
2?3?2光学振镜扫描方式48 C<CE!|sfr  
2?3?3光学传输及调制装置49 KDP7u  
2?3?4扫描系统的启动和停止51 Ic4>kKh  
2?3?5主要性能指标和影响因素52 MIPmsEdBi  
2?4激光变长线扫描系统54 Yr@)W~  
2?4?1基本工作原理54 >jjuWO3T  
2?4?2主要光学部件55 CybHr#LBc  
2?4?3机械结构57 /[YH W]  
2?4?4控制系统58 T)B
yws  
第3章激光立体印刷成形技术61 ^|DI9G(Bs  
3?1概述61 24_F`" :-=  
3?2工艺原理与系统组成62 wrq0fHwM  
3?2?1工艺原理62 7Wg0-{yK4  
3?2?2激光扫描参数及扫描方式64 "WOY`su>  
3?2?3系统组成65 %of#VSk  
3?3快速成形材料66 LGq}wxq  
3?4精度分析与控制66 BBy"qkTe  
3?4?1成形的精度66 mBgMu@zt)  
3?4?2影响成形精度的主要因素68 ye1kI~LO(  
3?4?3面型精度的提高71 CK1Xdyf_S  
3?4?4基于多连通域Voronoi图的螺旋扫描路径规划74 `INcZr"  
3?5研究现状与存在问题77 1P&XG@  
3?5?1研究现状77 ]Lq9Ompf(t  
3?5?2存在的问题80 TCJH^gDt  
3?6应 用81 z5Hz-.  
第4章激光分层实体快速成形技术83 1,fjdd8OM;  
4?1工艺原理与系统组成83 C.dN)?O  
4?1?1工艺原理83 `As
.1@  
4?1?2系统组成84 R*I{?+  
4?2精度分析与控制88 &Mbpv)V8  
4?2?1原理误差88 -p =b5L  
4?2?2斜切法原理与误差分析88 Hs<vCL \  
4?2?3线宽自动补偿90 CN0&uyu#4  
4?2?4LOM制件的热、湿变形及其改善措施92 C,:3z  
4?3LOM工艺常用的材料94 ;3NA,JA#Y  
4?3?1LOM材料种类94 O G#By6O  
4?3?2LOM对黏结剂性能的基本要求94 5!,`LM9  
4?3?3LOM成形件的主要应用95 :|xV}  
4?3?4LOM材料的应用95 'Syq!=,  
4?4LOM激光头切割路径的优化95 Gc}d#oo*k  
4?4?1轮廓边界线切割（扫描）路径问题的定义96 -G2'c)DR  
4?4?2切割起点的选择及路径优化97 {zhN>n_  
4?5LOM工艺相关研究和存在问题100 CZg$I&x  
4?5?1成形设备和成形材料研究100 OpmI" 4{+  
4?5?2LOM工艺的研究105 tv,iCV  
4?5?3LOM技术尚需解决的问题106 nb0V~W  
第5章激光选择性烧结快速成形技术108 +avu&2B  
5?1成形机理及特点108 qJ!&H  
5?2系统功能要求及组成109 XPE{]
4 g  
5?2?1激光器的选择110 XEMi~L+  
5?2?2激光功率密度和扫描速度111 x]6OE]]8L  
5?2?3扫描方式及其影响112 nE)?P*$3Z  
5?2?4扫描层厚114 lCg'K(|"  
5?2?5激光扫描间距114 ?cf9q@eAH  
5?2?6控制系统115 !Y/$I?13Z  
5?3非金属材料烧结成形工艺及烧结实例117 W>036  
5?3?1石蜡粉末的烧结117 C0;c'4(  
5?3?2覆膜树脂砂与环氧聚酯粉的混合粉末117 X2!vC!4P?L  
5?3?3陶瓷粉末的烧结119 };!S2+  
5?3?4塑料粉末的烧结120 MDa 4U@Q  
5?3?5烧结件的后处理121 rWEJCFa  
5?4金属材料烧结成形工艺及烧结实例122 EXUjdJs"  
5?4?1覆膜金属粉末122 iqURlI);P  
5?4?2液相烧结124 ziCTvT  
5?4?3工艺参数对成形质量的影响129 jI!}}K)d  
5?4?4覆膜金属粉末烧结的后处理130 K1a$ m2  
5?5烧结过程的温度场有限元模拟132 H\AJLk2E  
5?5?1温度场分析的理论基础132 GGsDR%U
 
5?5?2多道烧结有限元模型的建立133 WjtmV2b<7  
5?5?3有限元模拟结果分析139 S1NM9xHJ  
第6章激光熔覆快速成形制造技术143 82Dw,Cn  
6?1国内外的研究状况144 GL'zs8AKf  
6?2原理及技术特点145 ;muxIr`?  
6?2?1高质量同轴送粉系统146 !lp*0h(7  
6?2?2激光熔覆工艺优化与稳定性147 LC)-aw>-  
6?2?3激光熔覆过程的检测与闭环控制148 }N!I|<"/  
6?2?4CAD/CAM与数控技术148 @#$5_uU8\(  
6?3激光熔覆基本理论149 \&|)?'8rS  
6?3?1激光熔覆过程中的物理化学现象149 ntE;*FyH  
6?3?2激光与粉末的相互作用152 3G|n`dj  
6?3?3同轴送粉过程中的粉末流场检测技术154 s0 hD;`cm  
6?4激光熔覆快速成形制造中的送粉系统157 > !k  
6?4?1送粉器及其特性157  chW 1UE  
6?4?2分粉器159 3 4CqLPg8  
6?4?3送粉嘴160 l -us j%\  
6?5工艺参数对同轴送粉激光熔覆制造过程的影响167 =B_v
QJF2  
6?5?1工艺参数对粉末流形成及利用率的影响167 SbI %|  
6?5?2激光熔覆稀释率及熔池对流171 {[QCuR  
6?5?3熔覆层的宏观质量分析177 ys|a ^VnN  
6?5?4激光脉冲频率对成形性能行为和表面质量的影响180 (mIw3d8Tz  
6?6同轴送粉激光熔覆制造技术的应用183 ^w'y>uFM  
6?6?1激光熔覆快速成形制造金属零件的一般过程183 !=M[u+-  
6?6?2典型材料的激光熔覆快速成形制造185 fvgjqiT  
6?6?3集成的激光熔覆?铣削成形加工中心202 1TeYA6 t  
第7章激光热应力快速成形技术207 $lmGMljF  
7?1概述207 xG i,\K\:  
7?2激光热应力成形设备208 D9^.Eg8
W  
7?3激光热应力成形机理210 ["VUSa  
7?4影响激光热应力成形的主要因素214 B*
#lkMr  
7?4?1激光参数214 Cc7PhoPK  
7?4?2材料性能参数217 dUiv+K)ccQ  
7?4?3板料几何参数218 zX{K\yp  
7?5激光热应力成形技术的应用研究219 dq[X:3i  
7?5?1船舶等厚板零件的成形219 ousvsP%'  
7?5?2激光成形多层复合板材223 7xidBVx  
7?5?3激光成形过程的控制226 v?Q&06PMRc  
7?5?4激光热应力成形的数值模拟229 FYh+G-Y#  
第8章激光快速制造技术在逆向工程中的应用236 mb_*FJB-_  
8?1逆向工程技术概述236 }cuU5WQ?%  
8?1?1逆向工程概念236 W=j  
8?1?2逆向工程应用238 ,tBb$T)7<  
8?2逆向工程与快速成形集成技术243 jA9&hbQuL  
8?2?1逆向工程系统框架组成243 iX,|;J|]  
8?2?2产品几何外形的数字化245 dV(61C0wn  
8?2?3三维CAD模型的重建250 i|A0G%m]$  
8?3产品或模具的快速制造257 t_cNH@^3<3  
8?3?1快速模具制造技术的分类259 AdV&w: ^yf  
8?3?2直接制模技术261 4,kdP)Md$  
8?3?3间接制模技术266 AB92R/  
参考文献272 M-Gl".*f  
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