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第一篇 神奇的3D打印3

第1章 3D打印的前世今生3

1.1 3D打印的起源与发展3

1.2 3D打印的成长期7

1.3 早期的3D打印机11

1.4 小结14

参考文献14

第2章 3D打印的发展与瓶颈15

2.1 3D打印的发展——第三次工业革命15

2.1.1 第一次工业革命15

2.1.2 第二次工业革命16

2.1.3 第三次工业革命16

2.2 打印耗材对3D打印产业的制约17

2.2.1 工程塑料17

2.2.2 光敏树脂29

2.3 知识产权对3D打印产业的制约32

2.3.1 知识产权的定义与分类32

2.3.2 知识产权对3D打印的影响33

2.4 3D打印对人类伦理的挑战36

2.5 小结36

参考文献37

第3章 3D打印机在国内外的发展概述38

3.1 国外3D打印机38

3.1.1 国外3D打印机产业化发展现状38

3.1.2 国外3D打印技术产业应用现状39

3.1.3 3D打印技术未来产业化发展趋势39

3.1.4 国外3D打印技术产业化的先进经验和启示44

3.2 国内3D打印技术产业化现状46

3.2.1 3D打印技术研发46

3.2.2 3D打印技术产业应用47

3.2.3 目前我国3D打印领域存在的问题47

3.3 小结49

参考文献50

第二篇 3D打印机技术53

第4章 3D打印机工作原理53

4.1 熔融沉积快速成型53

4.1.1 技术原理53

4.1.2 技术特点54

4.1.3 FDM工艺处理过程54

4.1.4 FDM打印机介绍54

4.2 光固化成型57

4.2.1 技术原理57

4.2.2 技术特点57

4.2.3 SLA工艺处理过程58

4.2.4 SLA打印机介绍58

4.3 选择性激光烧结成型60

4.3.1 SLS工艺技术原理60

4.3.2 SLS工艺技术特点61

4.3.3 SLS工艺处理过程61

4.3.4 SLS打印机介绍62

4.4 三维粉末粘接64

4.4.1 技术原理64

4.4.2 技术特点65

4.4.3 处理过程65

4.4.4 3DP打印机介绍65

4.5 小结67

参考文献67

第5章 3D打印机的驱动控制系统68

5.1 驱动控制系统的组成68

5.2 主控芯片69

5.2.1 Atmega640/1280/1281/2560/2561系列微处理器简介70

5.2.2 Atmega640/1280/1281/2560/2561系列微处理器的体系结构和特性70

5.3 系统主板74

5.3.1 MakerBot主板74

5.3.2 Smoothieboard主板78

5.4 步进电机驱动板80

5.4.1 MakerBot步进电机驱动板81

5.4.2 Pololu步进电机驱动板85

5.5 挤压头驱动板87

5.5.1 挤压头概述87

5.5.2 MakerBot挤压头驱动板88

5.6 限位定挡89

5.6.1 限位定挡原理89

5.6.2 Opto Endstop 2.191

5.7 3D打印软件92

5.7.1 ReplicatorG93

5.7.2 MakerBot MakerWare98

5.7.3 Arduino IDE100

5.8 小结101

参考文献101

第6章 3D打印机的种类103

6.1 工业级3D打印机103

6.1.1 工业级3D打印机市场现状103

6.1.2 国外工业级3D打印机生产厂家及主要产品104

6.1.3 工业级3D打印机对材料的要求112

6.1.4 工业级3D打印技术发展及前景113

6.2 桌面级3D打印机114

6.2.1 总体情况114

6.2.2 个人打印机115

6.3 小结137

参考文献137

第三篇 3D打印技术应用141

第7章 3D打印在日常生活领域的应用141

7.1 概述141

7.2 经典案例141

7.2.1 婚纱人偶141

7.2.2 个性鞋子141

7.2.3 个性戒指143

7.2.4 个性吊坠143

7.2.5 个性台灯144

7.2.6 个性桌椅145

7.2.7 巧克力145

7.2.8 汉堡包和披萨145

7.2.9 耳机147

7.2.10 衣服148

7.2.11 3D打印时装150

7.2.12 3D彩色晶体内衣151

7.2.13 高跟鞋151

7.2.14 3D打印珊瑚手镯152

7.3 小结152

参考文献152

第8章 3D打印在工业领域的应用154

8.1 概述154

8.2 经典案例155

8.2.1 航空、航天领域155

8.2.2 工业设计领域160

8.3 小结169

参考文献169

第9章 3D打印在生物医学领域的应用170

9.1 概述170

9.2 经典案例171

9.2.1 医疗领域经典案例171

9.2.2 生物领域经典案例178

9.3 小结181

参考文献181

第10章 3D打印在教学领域的应用182

10.1 3D打印机逐渐走入中学课堂182

10.2 3D打印机在高教中应用184

10.3 3D打印提升SCAD的设计教学水平185

10.4 3D打印机可以引发教育革命化187

10.5 3D打印的新水平188

10.6 EDUTECH：澳大利亚布里斯班188

10.7 3D印刷实验室190

10.8 3D印刷在芝加哥艺术学院的探索190

10.9 3D打印在学习环境中扮演的角色192

10.10 小结193

参考文献193

第11章 3D打印实战194

11.1 如何选择3D打印机194

11.1.1 根据产品的制作需求来选择符合需求的3D打印机194

11.1.2 根据打印机的性能参数来综合判断选择合适的打印机197

11.2 如何选择打印耗材200

11.2.1 常用的打印材料200

11.2.2 利用沙子太阳能烧结打印203

11.2.3 利用生物耗材打印人体器官203

11.3 打印3D模型206

11.3.1 取出安装207

11.3.2 检查打印机207

11.3.3 安装打印床207

11.3.4 装载新材料盒208

11.3.5 安装CubeX操作软件208

11.4 小结214

参考文献214

第四篇 3D云打印217

第12章 3D打印与云计算217

12.1 云计算基础知识217

12.1.1 什么叫云计算217

12.1.2 云计算的定义217

12.2 云计算的发展现状218

12.2.1 国外发展现状与趋势218

12.2.2 国内发展现状与趋势220

12.3 云计算与3D打印221

12.3.1 Autodesk提供基于云的3D打印服务221

12.3.2 narkii提供基于云的3D打印服务223

12.4 小结224

参考文献224

第13章 3D打印服务225

13.1 3D打印服务概述225

13.2 纳金网的3D打印服务平台227

13.2.1 平台的定位227

13.2.2 3D打印服务分类228

13.2.3 3D打印材料231

13.2.4 3D打印机235

13.2.5 模型格式238

13.2.6 纳金网3D打印服务平台的开店流程238

13.2.7 纳金网3D打印服务平台客户下单打印流程239

13.3 小结242

参考文献242