3D打印技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:华中科技大学出版社

作者:王运赣

出品人:

页数:331

译者:

出版时间:2014-7-1

价格:CNY 38.00

装帧:平装

isbn号码:9787568000796

丛书系列:

图书标签:

• 3D打印
• 3D打印
• 增材制造
• 快速原型
• 数字制造
• 材料科学
• 工程技术
• 工业设计
• 新兴技术
• 制造技术
• 创新

书籍名称：光影铸形：现代光学与精密制造的交汇 书籍简介 在信息时代飞速发展的今天，我们对物质世界的感知和干预能力正经历一场深刻的变革。本书《光影铸形：现代光学与精密制造的交汇》并非聚焦于增材制造领域的热门技术，而是将目光投向了支撑无数高精尖工业的另一块基石——现代光学工程及其在超精密加工与检测领域的革命性应用。 本书旨在系统梳理和深入剖析光学原理如何从理论走向实践，成为驱动现代制造业向更高精度、更复杂结构迈进的核心动力。我们摒弃了对快速原型制作的探讨，转而深入到决定最终产品性能的微观和纳米尺度。 第一部分：基础的重构——光与物质的精妙互动 (约400字) 本部分将为读者奠定坚实的物理光学和几何光学基础，但视角将更侧重于其工程应用潜力。我们不再将光视为简单的照明工具，而是将其视为一种可编程的、具有波粒二象性的信息载体和能量束。 1.1 波动光学进阶：衍射极限与信息编码 详细阐述光波的衍射、干涉和偏振特性，重点讨论如何利用这些特性来突破传统加工和检测的物理极限。特别是，我们将深入探讨“超分辨成像”技术背道而致的原理，这与传统光学系统设计中追求“完美聚焦”的理念形成鲜明对比。内容涵盖亚波长结构的无损探测理论基础。 1.2 激光的物理本质与能流控制 激光作为现代精密制造的核心光源，其特性的精确控制至关重要。本书将详述不同增益介质激光器的能级跃迁机制，并侧重于飞秒、皮秒超快激光在材料去除和表面改性中的优势。我们不会讨论3D打印中使用的常见激光类型，而是聚焦于其在光刻胶、薄膜剥离和微纳加工中的高精度能量耦合机制。 1.3 光学元件的设计与制造 精密光学元件是光束塑形的“模具”。本章将详述非球面、自由曲面等复杂光学表面的设计理论，以及如何利用电子束曝光（E-beam Lithography）、离子束刻蚀等技术来制造具有亚微米乃至纳米级精度的透镜、反射镜和光栅。 第二部分：光在精密加工中的角色——去除与形变 (约550字) 本部分聚焦于光能如何被精确地用来塑造和改变材料的宏观和微观形态，是本书的核心工程应用部分。 2.1 激光微纳加工技术：超越机械极限 我们深入探讨多光子吸收（TPA）原理，这是实现三维内部结构制造的关键。详细分析如何通过精确调控脉冲能量和聚焦深度，实现对透明材料（如玻璃、宝石）内部的微裂纹诱导、晶格重构和介质窗口的精确烧蚀。内容涵盖了微流控芯片的制作、医疗器械的表面修饰以及高密度光存储介质的刻录。 2.2 表面工程与光诱导沉积 本书将介绍选择性激光熔化（SLM）在金属粉末层上的应用，但这仅作为背景，重点在于激光诱导前驱体分解（LIPD）和光化学气相沉积（LPCVD）技术。这些技术允许在常温或近常温条件下，通过光照诱导化学反应，在基底上精确生长出具有特定电学、光学或催化性能的薄膜和纳米结构，例如制备高纯度的半导体异质结或光学减反射涂层。 2.3 光子束与材料相互作用的模拟 在实际加工前，精确预测光束与材料界面的相互作用至关重要。本章介绍有限元法（FEM）和蒙特卡洛模拟在预测激光烧蚀过程中的热应力分布、熔池动力学以及次生相形成中的应用，旨在优化加工参数以最小化残余应力和变形。 第三部分：光在精密检测中的应用——量化与可视化 (约550字) 如果说加工是“创造”，那么检测就是对“创造”的精确验证。本部分详细介绍如何使用光来测量和量化物体表面的形貌、内部缺陷和运动状态。 3.1 干涉测量法：形貌的极致精度 干涉测量技术是精密光学检测的黄金标准。本书将详细解析白光干涉仪（WLI）、激光共聚焦显微镜和相移干涉仪的工作原理。重点在于如何通过傅里叶变换和算法处理，从干涉图样中解算出纳米级的表面粗糙度（Ra/Rq）和面形误差，并讨论这些方法在衡量高精度模具表面、抛光晶圆和精密镜面时的局限性与校正方法。 3.2 散射与光谱分析：材料的“指纹”识别 我们探讨如何利用光散射的特性来获取材料的微观信息。内容包括拉曼光谱在识别材料晶体结构和化学键合状态中的应用，以及偏振光散射如何用于检测材料内部的应力分布和缺陷（如微裂纹、空隙）。这使得检测工作超越了单纯的几何测量，深入到了材料科学层面。 3.3 动态与非接触式测量：运动与形变的可视化 本书介绍数字图像相关（DIC）技术在测量物体受力变形时的应用，利用图案识别和多视图三角测量原理，实现对复杂结构应变场的全场、非接触式测量。此外，还将介绍激光多普勒测速（LDV）在测量高频振动和微小位移中的精度极限与应用案例。 结语 《光影铸形》致力于为工程师、研究人员和高级技术人员提供一套完整的、以光为核心的精密制造与检测知识体系。它强调的是光在制造链条中作为“度量衡”和“塑形工具”的严谨科学性，而非快速成型带来的便利性，旨在推动我国高端装备制造向着更精细、更可靠的方向发展。

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我一直以来都对材料科学的发展非常感兴趣，而《3D打印技术》这本书在这方面的内容非常扎实。书中详细介绍了各种3D打印技术所使用的材料，从基础的聚合物到先进的金属合金，甚至生物墨水。我了解到不同材料的打印性能、机械强度、耐热性等关键指标，以及如何根据不同的应用需求选择合适的材料。书中还提到了3D打印在新型材料研发方面的作用，例如通过3D打印可以实现材料的梯度设计和多材料复合，从而获得具有独特性能的新材料。这让我对材料科学的未来充满了期待。

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作为一个对新科技充满好奇心的人，我一直都很关注3D打印的发展。这本书的出现，就像是为我打开了一扇新的大门。我尤其喜欢书中关于材料科学的讲解，了解不同类型的打印材料（如塑料、金属、陶瓷甚至生物材料）的特性以及它们在不同应用场景下的选择，这让我对3D打印的实现有了更深入的理解。书中还介绍了各种各样的3D打印技术，比如FDM、SLA、SLS等等，它们各自的优缺点以及适用的领域，都讲得非常清楚。我印象最深的是书中关于建筑业应用的部分，居然可以用3D打印技术建造房屋，这听起来就像是科幻小说里的情节，但书中给出的真实案例和图片，让我不得不信服，这已经是正在发生的现实，而且可能在不久的将来，我们的居住方式就会因此而改变。

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我一直以来都是一个喜欢动手制作东西的人，但受限于传统工具和工艺，很多想法都无法实现。这本书《3D打印技术》就像是为我量身打造的指南。它不仅仅是理论的讲解，更充满了实际操作的指导。书中提供了许多关于如何选择合适的3D打印机、软件以及打印材料的建议，还详细介绍了从模型设计到打印完成的整个流程。我甚至按照书中的指导，尝试在家中用一台入门级的3D打印机打印出了一些小物件，虽然第一次尝试有些笨拙，但成功打印出自己设计的小零件时，那种成就感是无与伦比的。这本书给了我巨大的信心，让我相信自己也能成为一个“创造者”。

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我一直对教育领域很关注，而《3D打印技术》这本书在教育方面的应用让我印象尤为深刻。书中探讨了如何将3D打印技术引入课堂，激发学生的学习兴趣，培养他们的创造力和解决问题的能力。通过3D打印，学生们可以亲手制作出自己设计的模型，将抽象的概念具象化，例如在科学课上打印出人体器官模型，在历史课上打印出古代建筑模型，这将极大地提升学习的趣味性和有效性。书中还介绍了如何利用3D打印技术为有特殊需求的学生提供辅助工具，例如为视障学生打印出触觉地图，为行动不便的学生打印出定制化的学习用具，这体现了科技的温度。

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这本书《3D打印技术》让我深刻地认识到，3D打印并不仅仅是一种技术，它更是一种思维方式的转变。它打破了传统制造的种种限制，让“想象即是可能”的理念得以实现。我尤其被书中关于艺术和设计领域应用的章节所吸引。艺术家和设计师们利用3D打印技术，能够创作出许多在传统工艺下难以实现的复杂造型和精细结构，这为艺术创作带来了无限的可能性。我看到了用3D打印技术制作出来的精美的雕塑、具有特殊纹理的服装，甚至是可以穿戴的电子设备。这本书让我看到了一个充满创意和想象力的未来。

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读完《3D打印技术》，我感觉自己仿佛置身于一个全新的工业革命的开端。这本书不仅仅是知识的传递，更是一种思想的启迪。它让我看到了一个更加灵活、更加个性化、更加高效的生产制造的未来。书中对未来发展趋势的预测，让我对接下来的技术突破充满了好奇。从工业生产到日常生活，从医疗健康到艺术创意，3D打印技术的触角正在不断延伸，重塑着我们的世界。这本书让我对未来充满了憧憬，也让我看到了自己参与和贡献的可能性。

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从这本书中，我窥见了3D打印在可持续发展方面的巨大潜力。书中提到了如何利用可回收材料进行3D打印，以及如何通过3D打印技术减少浪费。例如，在航空航天领域，通过3D打印可以制造出更轻便、更节省燃料的零件，从而降低飞机的能耗。在建筑领域，3D打印技术可以实现更精密的材料使用，减少建筑垃圾的产生。书中还探讨了3D打印在生物工程方面的应用，例如打印出可降解的医疗植入物，这都指向了一个更加环保和可持续的未来。这让我感到非常振奋，科技的发展不仅仅是为了进步，更是为了我们赖以生存的地球。

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我之前对3D打印的印象还停留在一些打印手办、小玩意儿的阶段，但这本书彻底颠覆了我的认知。它不仅仅是关于“打印”本身，更重要的是它所带来的“制造”方式的革命。书中花了大量的篇幅来探讨3D打印在航空航天、汽车制造等领域是如何应用的。想象一下，以往需要数月甚至数年才能制造出来的复杂零件，现在通过3D打印，可能只需要几天就能完成，而且还能做到一体成型，减少了大量的装配工序和潜在的故障点。书中还特别强调了3D打印在个性化定制方面的优势，比如在时尚界，设计师们可以根据消费者的独特需求，打印出独一无二的服装、鞋子甚至珠宝，这使得“私人定制”不再是遥不可及的奢侈品，而是人人都能享受到的服务。

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我平常在工厂工作，接触过很多传统制造的流程，所以当我在读《3D打印技术》这本书时，常常会不自觉地将书中描述的3D打印技术与我熟悉的传统工艺进行对比。书里深入分析了3D打印在提高生产效率、降低成本、以及缩短产品开发周期方面的巨大优势。对于一些小批量、定制化的产品，3D打印的成本优势就更加明显了。书中还特别提到了3D打印在原型制造中的重要作用，企业可以快速地打印出产品的原型，在投入大量资金进行大规模生产之前，就能充分验证产品的设计和功能，这极大地降低了试错成本。

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这本《3D打印技术》真的是让我大开眼界！我原本以为3D打印离我生活很遥远，可能只是一些工业领域的尖端技术，但读完这本书，我才意识到它的潜力是多么的巨大，而且已经悄悄地渗透到了我们生活的方方面面。书中从最基础的原理讲起，像是那种扎实的教科书，但又不会枯燥乏味。作者非常巧妙地用了很多生动的例子，比如在医疗领域，书中详细描述了如何利用3D打印技术为患者定制假肢，甚至可以打印出逼真的器官模型用于手术规划，这简直就是医学的奇迹！我还记得书中提到一个案例，一个患有罕见疾病的孩子，因为天生缺少一部分骨骼，医生通过3D打印技术为他量身定制了一块人工骨骼，完美地植入，让孩子重新获得了健康，那种激动人心的故事，让我忍不住为之动容。

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简单的介绍。看的第一本关于3D打印的书。2020.2.13

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