第1章 绪论 1
1.1 3D打印技术概述 2
1.2 3D打印技术的发展历程 3
1.3 3D打印技术的应用领域 4
拓展阅读6
课后思考题6

第2章 3D打印技术基础 7
2.1 3D打印的基本原理 8
2.1.1 分层制造原理 8
2.1.2 材料堆积原理 9
2.2 3D打印的主要类型 10
2.2.1 熔融沉积成型 10
2.2.2 光固化成型 11
2.2.3 选择性激光烧结 11
2.2.4 电子束熔化 12
2.2.5 黏结剂喷射 13
2.3 3D打印材料 14
2.3.1 塑料材料 14
2.3.2 金属材料 14
2.3.3 陶瓷与玻璃材料 15
2.3.4 其他特殊材料 16
2.4 3D打印工作流程 16
2.4.1 设计建模 17
2.4.2 模型导出与切片处理 18
2.4.3 打印准备 19
2.4.4 打印实施 19
2.4.5 后处理与检验 19
2.4.6 应用与优化 21
拓展阅读 22
课后思考题 22

第3章 3D建模 23
3.1 3D建模基础 24
3.2 3D模型设计原则 24
3.2.1 结构设计优化 24
3.2.2 支撑结构设计 25
3.3 3D建模软件 26
3.3.1 3D Max软件 26
3.3.2 Maya软件 27
3.3.3 ZBrush软件 27
3.3.4 SketchUp软件 28
3.3.5 SolidWorks软件 29
3.4 3D模型优化与打印准备 29
3.4.1 STL文件导出 31
3.4.2 切片软件的使用 34
3.5 3D打印模型的后处理与优化 36
3.5.1 3D打印产品的支撑处理 37
3.5.2 3D打印产品的表面处理 38
3.5.3 3D打印产品的着色后处理 40
3.5.4 3D打印后处理中的质量问题与解决方案 41
拓展阅读 42
课后思考题 42

第4章 3D打印典型设备操作 45
4.1 3D打印机的分类与选择 46
4.1.1 按照技术原理分类 46
4.1.2 按照应用领域分类 47
4.1.3 按照材料类型分类 48
4.1.4 按照成型尺寸分类 49
4.1.5 按照价格区间分类 49
4.2 3D打印机的组成与结构 50
4.2.1 打印头与喷嘴 50
4.2.2 打印平台与支撑结构 50
4.3 3D打印机的操作 52
4.3.1 打印前的准备 52
4.3.2 打印过程中的监控 53
4.3.3 打印后的处理与维护 53
拓展阅读 54
课后思考题 54

第5章 3D打印应用案例 55
5.1 3D打印在工业设计与制造中的应用 56
5.1.1 拓扑结构优化 3D打印应用 56
5.1.2 吸尘器外壳 3D打印应用 61
5.2 3D打印在生物医疗领域中的应用 86
5.2.1 义齿 3D打印应用 87
5.2.2 心脏支架 3D打印应用 90
5.3 3D打印在教育与科研中的应用 91
5.3.1 3D打印创意转化为实际产品 91
5.3.2 3D打印教学模型制作 92
5.4 3D打印在文化创意与艺术领域中的应用 94
5.4.1 3D打印艺术品制作 94
5.4.2 3D打印红色文化作品制作 97
拓展阅读 99
课后思考题 99

第6章 3D打印质量与控制 101
6.1 3D打印质量的评价标准 102
6.1.1 外观质量 102
6.1.2 尺寸精度 109
6.1.3 结构强度 110
6.1.4 材料质量 111
6.1.5 打印过程与效率 115
6.2 影响 3D打印质量的因素分析 116
6.2.1 设备性能 116
6.2.2 材料特性 117
6.2.3 打印参数 117
6.2.4 后处理工艺 117
6.2.5 设计因素 118
6.2.6 环境因素 118
6.2.7 人为因素 119
6.2.8 材料兼容性 119
6.2.9 打印工艺优化 120
6.2.10 质量控制和检测 120
6.2.11 维护与保养 120
6.2.12 软件与数据处理 120
6.2.13 供应链管理 121
6.2.14 培训与知识更新 121
6.3 3D打印质量的优化方法 121
6.3.1 熔融沉积成型 122
6.3.2 光固化成型 123
6.3.3 选择性激光烧结 125
6.3.4 电子束熔化 126
6.3.5 数字光处理 127
6.3.6 多射流熔融 128
6.3.7 黏结剂喷射 128
6.3.8 叠层制造 129
6.3.9 金属 3D打印 129
6.3.10 连续纤维增强复合材料 3D打印 130
6.3.11 喷墨 3D打印 131
6.3.12 粉末床熔融 132
拓展阅读 133
课后思考题 133

第7章 典型3D打印常见故障的排除及设备保养 135
7.1 打印过程中出现的常见问题 136
7.2 硬件故障与排查 137
7.3 软件故障与排查 138
7.4 打印头与喷嘴保养 140
拓展阅读 142
课后思考题 142

第8章 3D打印技术的发展方向 143
8.1 3D打印技术面临的挑战与问题 144
8.1.1 面临的挑战 144
8.1.2 面临的问题 146
8.2 3D打印技术的创新与发展方向 147
拓展阅读 149
课后思考题 150

参考文献 151