智能制造关键技术与工业应用丛书--激光金属增材制造技术电子书

内容提要

前言

第1章 激光金属增材制造简介

1.1 激光金属增材制造技术定义与分类

1.1.1 技术定义

1.1.2 技术分类

1.1.3 技术原理与特点

1.2 激光金属增材制造装备与工艺简介

1.2.1 装备分类与代表性厂商

1.2.2 工艺特征

1.3 激光金属增材制造材料种类与制备

1.3.1 金属增材制造材料种类

1.3.2 金属增材制造材料常见制备技术

1.4 激光金属增材制造应用领域

1.5 激光增材制造领域专业术语（按照国家标准）

参考文献

第2章 大尺寸激光选区熔化技术

2.1 大尺寸激光选区熔化技术背景

2.2 大尺寸激光选区熔化增材制造装备与工艺

2.2.1 大尺寸激光选区熔化增材制造装备发展现状

2.2.2 大尺寸激光选区熔化增材制造工艺发展现状

2.3 大尺寸激光选区熔化增材制造关键技术

2.3.1 多激光过程模拟

2.3.2 多激光循环风场设计

2.3.3 大尺寸零件应力优化

2.3.4 在线质量监控

参考文献

第3章 激光金属增减材复合制造技术

3.1 激光金属增减材复合制造技术简介与分类

3.2 送粉式激光增减材复合制造原理与装备

3.2.1 技术原理

3.2.2 装备

3.3 激光增减材复合制造技术工艺

3.3.1 增材成形对减材加工的影响

3.3.2 减材加工对增材成形的影响

3.3.3 复合加工对成形精度的影响

3.4 送粉式激光增减材复合制造表面质量

3.4.1 表面粗糙度

3.4.2 表面显微硬度

3.4.3 轮胎模具的高质量成形

3.5 未来的发展

3.5.1 面临的关键问题

3.5.2 最新研究进展与发展方向

参考文献

第4章 高反／难熔材料激光增材制造技术

4.1 高反／难熔材料激光增材制造技术背景

4.2 高反材料激光增材制造

4.2.1 铜及铜合金激光增材制造

4.2.2 铝及铝合金激光增材制造

4.2.3 贵金属激光增材制造

4.2.4 高反材料激光增材制造成形挑战

4.2.5 提高材料激光吸收率方法

4.3 难熔材料激光增材制造

4.3.1 钨及钨合金激光增材制造

4.3.2 钽激光增材制造

4.3.3 其他材料激光增材制造

4.3.4 难熔材料激光增材制造成形挑战

4.4 未来的发展

4.4.1 高反材料增材制造应用前景

4.4.2 难熔材料增材制造应用前景

参考文献

第5章 多材料激光金属粉床增材制造技术

5.1 多材料激光金属粉床增材制造技术背景与意义

5.2 多材料金属增材制造技术与装备分类

5.2.1 基于铺粉刮刀的方法

5.2.2 基于超声波的方法

5.2.3 基于“铺粉刮刀+超声”的方法

5.2.4 基于电子照相的方法

5.3 多材料激光金属粉床增材制造材料类型与界面

5.3.1 典型多材料类型

5.3.2 界面微观结构

5.3.3 常见界面缺陷

5.3.4 界面结合增强方法

5.4 多材料激光金属粉床增材制造关键技术

5.4.1 多材料数据处理与准备

5.4.2 多材料过程模拟与热力学建模

5.4.3 粉末污染与分离

5.4.4 生产效率提升

5.5 多材料激光金属粉床增材制造潜在应用

5.6 未来的发展

参考文献

第6章 增材制造工艺约束与结构设计方法

6.1 增材制造工艺约束

6.1.1 切片离散约束

6.1.2 光斑大小约束

6.1.3 激光熔穿约束

6.1.4 设计模型分辨率约束

6.2 增材制造结构成形特征约束

6.2.1 薄壁结构

6.2.2 尖角约束

6.2.3 圆柱／方柱特征约束

6.2.4 跨度约束

6.2.5 倾角约束

6.3 拓扑优化设计

6.3.1 拓扑优化概念

6.3.2 拓扑优化设计的基本要素

6.3.3 拓扑优化设计方法

6.3.4 拓扑优化设计实例

6.3.5 多物理场拓扑优化

6.4 考虑制造约束的拓扑优化设计

6.4.1 考虑结构最小尺寸约束的拓扑优化方法

6.4.2 考虑孔洞封闭约束的拓扑优化方法

6.4.3 考虑自支撑约束的拓扑优化方法

6.5 未来的发展

参考文献

第7章 多孔结构设计方法及其成形性能

7.1 多孔结构设计方法

7.1.1 均匀多孔结构设计

7.1.2 随机多孔结构设计

7.1.3 梯度多孔结构设计

7.2 多孔结构力学行为及各向异性行为

7.2.1 多孔结构力学行为

7.2.2 多孔结构各向异性行为

7.2.3 梯度多孔结构力学行为

7.3 多孔结构优化设计方法

7.3.1 基于拓扑密度云多孔结构优化设计

7.3.2 基于应力云多孔结构优化设计

7.4 功能性多孔结构

7.4.1 多孔结构热学性能

7.4.2 多孔结构声学性能

7.4.3 多孔结构磁学性能

7.4.4 多孔结构电磁屏蔽性能

7.5 未来的发展

参考文献

第8章 复杂模具激光金属增材组合制造技术

8.1 复杂模具激光金属增材组合制造技术背景

8.2 基于增材组合制造技术的复杂模具设计

8.2.1 随形水路设计

8.2.2 自支撑水道模具设计

8.2.3 模具轻量化设计

8.3 模具钢成形工艺

8.3.1 致密度

8.3.2 拉伸性能

8.3.3 硬度

8.3.4 梯度MS工艺

8.4 复杂模具嫁接应用案例

8.5 未来的发展

8.5.1 面临的关键问题

8.5.2 未来展望

参考文献

第9章 医用材料激光金属增材制造技术

9.1 医用材料激光金属增材制造技术背景

9.2 典型医用金属材料成形

9.2.1 钛及钛合金

9.2.2 钴基合金

9.2.3 镍钛合金

9.2.4 可降解金属

9.3 医用材料激光金属增材制造典型应用

9.3.1 骨科应用

9.3.2 口腔科

9.3.3 手术导板

9.3.4 血管支架

9.4 未来的发展

参考文献

第10章 激光金属增材制造技术前沿与发展趋势

10.1 激光金属增材制造技术材料创新

10.1.1 生物可降解金属材料

10.1.2 多材料激光增材制造

10.1.3 非晶合金

10.1.4 高熵合金

10.2 激光金属增材制造技术装备

10.2.1 大面积脉冲激光粉末床熔化

10.2.2 多能量场辅助增材制造

10.2.3 无支撑金属增材制造

10.2.4 Micro-SLM

10.3 在线监测与过程控制

10.3.1 监测技术原理及分类

10.3.2 在线监测信号源

10.3.3 在线监控策略

10.4 智能工厂

10.5 智能结构设计与增材制造

10.6 无透镜光学扫描系统

10.7 多轴飞行打印

参考文献