本书详细介绍了目前典型的快速成型技术的原理、特点、工艺过程、应用及关键技术，包括光固化快速成型工艺、叠层实体快速成型工艺、选择性激光烧结快速成型工艺、熔融沉积快速成型工艺、三维打印快速成型工艺、金属快速成型工艺及其他快速成型工艺、快速成型技术中的数据处理、基于快速原型的软模快速制造技术、基于快速原型的金属钢质硬模快速制造技术、快速成型技术的应用，以及基于快速成型技术的产品快速设计与制造系统等。本书提供免费PPT课件，可联系QQ296447532获取。
本书可作为高等院校机械类和材料加工类专业本科与研究生的教材和参考书，同时也可供相关工程技术人员学习使用。

前言
第1章概论1
1.1快速成型技术的早期发展2
1.2快速成型技术的主要方法及分类5
1.3快速成型技术的特点及优越性6
1.3.1快速成型技术的特点6
1.3.2快速成型技术的优越性7
1.4快速成型技术的发展趋势8
第2章光固化快速成型工艺12
2.1光固化快速成型工艺的基本原理和特点12
2.2光固化快速成型材料及设备14
2.2.1光固化快速成型材料14
2.2.2光固化快速成型设备20
2.3光固化快速成型的工艺过程24
2.4光固化快速成型的精度及效率28
2.4.1光固化快速成型中树脂的收缩变形28
2.4.2光固化快速成型的精度29
2.4.3光固化快速成型的制作效率38
2.5微光固化快速成型制造技术40
2.5.1基于单光子吸收效应的μ-SL技术41
2.5.2基于双光子吸收效应的μ-SL技术44
第3章叠层实体快速成型工艺47
3.1叠层实体制造工艺的基本原理和特点47
3.2叠层实体快速成型的材料与设备49
3.2.1叠层实体快速成型材料49
3.2.2叠层实体快速成型设备51
3.3叠层实体快速成型的工艺过程53
3.4提高叠层实体快速成型制作质量的措施55
3.5叠层实体快速成型工艺后处理中的表面涂覆59
3.6新型叠层实体快速成型工艺方法61
第4章选择性激光烧结快速成型工艺64
4.1选择性激光烧结快速成型工艺的基本原理与特点64
4.2选择性激光烧结快速成型材料及设备66
4.2.1选择性激光烧结快速成型材料66
4.2.2选择性激光烧结快速成型设备69
4.3选择性激光烧结快速成型工艺过程71
4.4高分子粉末烧结件的后处理75
4.5选择性激光烧结快速成型工艺参数76
第5章熔融沉积快速成型工艺78
5.1熔融沉积快速成型工艺的基本原理和特点78
5.2熔融沉积快速成型材料及设备80
5.2.1熔融沉积快速成型材料80
5.2.2熔融沉积快速成型制造设备82
5.3熔融沉积快速成型工艺过程85
5.4熔融沉积快速成型工艺因素分析88
5.5气压式熔融沉积快速成型系统90
第6章三维打印快速成型工艺93
6.1三维喷涂粘接快速成型工艺93
6.2喷墨式三维打印快速成型工艺96
6.3三维打印快速成型设备及材料97
第7章金属快速成型工艺107
7.1选择性激光熔融工艺107
7.1.1选择性激光熔融工艺简述107
7.1.2选择性激光熔融工艺过程及特点108
7.1.3选择性激光熔融工艺应用实例110
7.2激光立体成型工艺112
7.2.1激光立体成型工艺简述112
7.2.2激光立体成型工艺系统组成113
7.2.3激光立体成型工艺过程及特点115
7.2.4激光立体成型工艺应用实例116
7.3电子束无模成型工艺118
7.3.1电子束无模成型工艺简述118
7.3.2电子束无模成型工艺系统组成119
7.3.3电子束无模成型工艺过程及特点120
7.3.4电子束无模成型工艺应用实例122
7.4电子束选区熔化工艺123
7.4.1电子束选区熔化工艺简述123
7.4.2电子束选区熔化工艺过程及特点124
7.4.3电子束选区熔化工艺应用领域及实例126
第8章其他快速成型工艺129
8.1光掩模法快速成型工艺129
8.2弹道微粒制造工艺131
8.3数码累积成型工艺132
8.4多喷工艺132
8.4.1多喷工艺简述132
8.4.2多喷工艺过程及特点132
8.4.3多喷工艺应用领域及实例133
8.5连续液相成型工艺135
8.5.1连续液相成型工艺简述135
8.5.2连续液相成型工艺过程及特点135
8.5.3连续液相成型工艺应用领域及实例137
8.6双光子聚合工艺138
8.6.1双光子聚合工艺简述139
8.6.2双光子聚合工艺过程及特点140
8.6.3双光子聚合工艺应用研究142
8.7墨水直写工艺143
8.7.1墨水直写工艺简述143
8.7.2墨水直写工艺过程及特点144
8.7.3墨水直写工艺应用研究145
8.8近场直写工艺149
8.8.1近场直写工艺简述149
8.8.2近场直写工艺过程及特点150
8.8.3近场直写工艺应用研究152
8.9速立得工艺154
8.9.1速立得工艺简述154
8.9.2速立得工艺过程及特点155
8.9.3速立得工艺应用实例157
8.10纳米颗粒喷射工艺158
8.114D打印158
8.11.14D打印简述158
8.11.24D打印概念及内涵159
8.11.34D打印的材料160
8.11.44D打印的应用案例160
8.125D打印162
8.12.15D打印简述162
8.12.25D打印的背景162
8.12.35D打印的关键问题163
8.12.45D打印的发展方向164
第9章快速成型技术中的数据处理166
9.1CAD三维模型的构建方法166
9.1.1概念设计166
9.1.2反求工程167
9.2STL数据文件及处理169
9.2.1STL文件的格式169
9.2.2STL文件的精度172
9.2.3STL文件的纠错处理173
9.2.4STL文件的输出177
9.2.5分割与拼接处理软件180
9.3三维模型的切片处理187
9.3.1切片方法188
9.3.2切片算法190
9.4STL数据编辑与处理软件Magics191
9.4.1Magics软件编辑功能192
9.4.2Magics软件修复功能193
9.4.3Magics软件施加支撑及切片194
9.5CT图像数据处理软件Mimics197
9.5.1Mimics软件简介197
9.5.2Mimics软件应用实例198
第10章基于快速原型的软模快速制造技术201
10.1快速模具的分类及基本工艺流程201
10.2硅橡胶模具快速制造技术203
10.2.1硅橡胶模具的特点204
10.2.2基于快速原型的硅橡胶模具制作工艺204
10.2.3硅橡胶模具制作的若干问题205
10.2.4经济型硅橡胶模具制作的一种工艺方法207
10.2.5硅橡胶模具的应用210
10.3电弧喷涂快速模具制造技术211
10.3.1电弧喷涂快速制模工艺211
10.3.2电弧喷涂制模关键技术及工艺参数控制220
10.3.3电弧喷涂模具的注塑应用224
10.4环氧树脂模具快速制造技术226
10.4.1环氧树脂模具制作工艺226
10.4.2环氧树脂配方228
10.5纤维增强聚合物压制模229
第11章基于快速原型的金属钢质硬模快速制造技术231
11.1KelToolTM法快速制模技术231
11.1.1KelToolTM法的基本原理及工艺流程231
11.1.2KelToolTM法的工艺特点232
11.1.3KelToolTM法的应用233
11.2RapidToolTM法快速制模技术234
11.2.1RapidToolTM法的工艺原理及工艺流程234
11.2.2RapidToolTM法的工艺特点235
11.2.3RapidToolTM法的工艺制模材料及设备235
11.2.4RapidToolTM法工艺的应用235
11.3DirectToolTM法快速制模技术236
11.3.1DirectToolTM法的工艺原理及工艺流程236
11.3.2DirectToolTM法的工艺制模设备236
11.3.3DirectToolTM法的工艺材料236
11.4激光近成型技术239
11.4.1激光近成型技术的基本原理239
11.4.2激光近成型技术的特点239
11.4.3激光近成型技术的制模设备及应用240
11.5ExpressToolTM法快速制模技术241
11.5.1ExpressToolTM法制模工艺流程及相关技术问题241
11.5.2ExpressToolTM法制模工艺特点及应用243
11.6其他快速制模技术244
11.6.1电铸镍壳-陶瓷背衬模（NCC Tooling）244
11.6.2气相沉积镍壳-背衬模制造工艺246
11.6.3熔模铸造金属模制造工艺247
11.6.4直接金属三维打印制模技术248
第12章快速成型技术的应用250
12.1引言250
12.2快速成型技术的基本用途250
12.3快速成型技术的应用领域253
12.4快速成型技术在铸造领域的应用259
12.4.1熔模铸造259
12.4.2砂型铸造261
12.4.3石膏型铸造262
12.4.4直接模壳铸造262
12.5快速成型技术在医学领域的应用264
12.6快速成型技术在生物工程领域的应用271
第13章基于快速成型技术的产品快速设计与制造系统276
13.1系统基本功能及结构276
13.2系统软硬件资源277
13.3系统的构建278
13.4系统的应用279
13.4.1产品快速设计与制造实例279
13.4.2产品结构优化设计实例282
参考文献

快速成型技术自从20世纪80年代中后期出现以来，因其在新产品开发及单件、小批量产品快速制作中显著的经济效益与时间效益而得到制造业的高度重视和广泛认可。近年来，随着快速成型技术在制造业与医疗等行业日益广泛而深入的应用，早期的几种典型工艺方法对应的快速成型设备的质量与精度不断提高，成型材料的种类与型号也更加丰富，赋予了原型更全面、更优异的性能，大大拓展了快速成型的应用领域。同时，围绕快速成型制作精度和质量的研究也逐渐深入，针对不同的工艺技术提出了行之有效的质量与精度控制措施，显著提高了快速成型的应用效果，促进了快速成型技术的发展。
作者所在单位从1997年底开始开展快速成型及快速模具技术的研究工作，先后购置了多种快速成型制造设备、反求设备、真空注型设备及CAD/CAE/CAM软件，组建了以快速成型技术为核心的产品/模具快速设计与制造集成系统，开展了多方面的研究工作和广泛的对外服务工作，积累了许多有价值的研究成果和经验。同时，作者也相继开展了快速成型及快速模具技术的研究生与本科生的教学工作，在传授该项技术过程中积累了较多的文献资料。针对广大科技工作者在使用过程中对本书上一版内容提出的意见，本版重点补充了近年来发展较为迅速的金属快速成型工艺，作为第7章；补充了7个新近发展起来的快速成型工艺，以及4D打印和5D打印工艺，与第3版中的光掩模法快速成型工艺、弹道微粒制造工艺、数码累积成型工艺一并作为第8章；同时，对快速成型技术的应用，尤其是在医学领域的应用进行了补充。此外，为满足教师教学需求，本版提供了与此书内容匹配的免费PPT课件。
此次修订工作得到了中国矿业大学王延庆博士、北京清研智束科技有限公司刘利董事长的大力支持。
由于作者水平有限，书中内容在改版过程中难免有不恰当之处，敬请读者批评指正。

作者