多位行業(yè)大牛共同編撰，3D打印前沿技術叢書系列學術著作

導讀：“中國制造2025”提出通過三個十年的“三步走”戰(zhàn)略，使中國制造綜合實力進入世界強國前列。近三十年來，3D打印（增材制造）技術是歐美日等高端工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)、試制、定型的重要支撐技術，也是中國制造業(yè)創(chuàng)新、重點行業(yè)轉型升級的重大共性需求技術。新的增材原理、新材料的研發(fā)、設備創(chuàng)新、標準建設、工程應用，必然引起各國“產(chǎn)學研投”界的高度關注。

3D打印是一項集機械、計算機、數(shù)控、材料等多學科于一體的，新的數(shù)字化先進制造技術，應用該技術可以成形任意復雜結構。3D打印應用領域非常廣泛，在航空、航天、航海、潛海、交通裝備、生物醫(yī)療、康復產(chǎn)業(yè)、文化創(chuàng)意、創(chuàng)新教育等領域都有非常誘人的前景。

華中科技大學出版社特邀請西安交通大學教授、中國工程院院士盧秉恒，北京航空航天大學教授、中國工程院院士王華明，北京工業(yè)大學教授、中國工程院院士聶祚仁任叢書顧問；特邀請華中科技大學教授史玉升任叢書主編兼編審委員會主任，邀請我國3D打印領域多位知名專家任叢書編審委員，從專家角度規(guī)劃叢書建設思路及方向組織策劃推出了一套“3D打印前沿技術叢書”。

本套叢書中多部將與愛思唯爾（Elsevier）出版社一起，向全球聯(lián)合出版發(fā)行英文版。本套叢書內(nèi)容聚焦前沿、關注應用、涉獵廣泛，不同領域專家、學者從不同視野展示學術觀點，實現(xiàn)了多學科交叉融合。本套叢書不僅可以成為我國有關領域專家、學者學術交流與合作的平臺，也是我國科技人員展示研究成果的國際平臺。

“3D打印前沿技術叢書”（第一輯）含九冊，包含《3D打印材料》《激光選區(qū)燒結3D打印》《光固化3D打印技術》《3D反求技術》《激光選區(qū)熔化3D打印技術》《3D打印數(shù)據(jù)格式》《基于光固化的3D打印復雜零件快速鑄造技術》《生物3D打印：從醫(yī)療輔具制造到細胞打印》《異質(zhì)材料3D打印技術》，叢書第一輯將于2019年3月全部面世，其中多部著作榮獲國家科學技術學術著作出版基金及湖北省學術著作出版基金。

《光固化3D打印技術》
王永信，宗學文 編著

內(nèi)容簡介】：
本書介紹了光固化3D打印基本原理和前沿技術，在常見工藝特點的基礎上，分析其成功應用的關鍵技術環(huán)節(jié)；以點掃描累加設備為例，詳細介紹了3D打印設備的開發(fā)基礎，分析了激光掃描系統(tǒng)、增材裝置、涂鋪系統(tǒng)、液位控制系統(tǒng)（發(fā)明專利技術）、樹脂加熱系統(tǒng)等功能模塊的設計要求，以及聯(lián)合調(diào)試、工藝測試方法；

以數(shù)據(jù)處理流程為主線，介紹了三維數(shù)模的建立、缺陷修復方法、設備坐標系定向、支撐種類選擇、自動生成方法、分層處理、激光掃描算法、軟件功能規(guī)劃等內(nèi)容。

作者介紹：
王永信高級工程師，研究生導師，現(xiàn)任中國機械制造工藝協(xié)會快速原型制造技術分會秘書長、快速制造國家工程研究中心副主任、快速成形制造技術教育部工程研究中心副主任。

研究方向為增材制造技術、逆向工程與檢測技術、快速模具技術、智能制造技術。承擔了國家重點研發(fā)計劃項目、國家“863”計劃項目、國家科技支撐計劃項目等多個科研項目。積極開拓與企業(yè)的橫向協(xié)作，推廣高新技術成果的示范應用。出版著作3部，發(fā)表論文10余篇，獲5項發(fā)明專利授權，獲國家技術發(fā)明獎二等獎1項、陜西省科學技術獎一等獎1項。

《3D反求技術》
梁晉，史寶全 編著

內(nèi)容簡介：
反求技術用于獲得實物的三維數(shù)據(jù)模型，其與3D打印技術緊密配合，可有效縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度，增強企業(yè)競爭力。

本書從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)建模三個方面對3D反求技術所涉及的各種理論與方法進行了系統(tǒng)性的闡述，尤其是詳細介紹了各種先進的光學三維測量理論與方法，并介紹了一些典型案例，以使讀者了解3D反求技術在工業(yè)、醫(yī)學等各個領域的應用前景。

作者介紹：
梁晉西安交通大學教授，博士生導師。主要從事跨學科的機械電子和信息技術研究，將近景工業(yè)攝影測量、三維光學測量、計算機視覺、圖像處理等技術與機械學科的模具技術、CAD技術、數(shù)值模擬技術、變形應變分析技術等相結合，實現(xiàn)了復雜結構與材料的三維變形與應變檢測與分析。

先后主持863計劃項目、國家自然科學基金項目、國家機床重大科技專項子項目、江蘇省攻關項目等20個項科研項目；發(fā)表論文60多篇（其中SCI/EI收錄40多篇），出版著作10多本，獲中國發(fā)明專利授權7項，參與制定國家標準1項；獲得國家科學技術獎（技術發(fā)明獎）二等獎1項（第一完成人），獲得陜西省科技進步獎一等獎和二等獎各1項（均為第一完成人）。

《生物3D打印：從醫(yī)療輔具制造到細胞打印》
賀永，傅建中，高慶 編著

內(nèi)容簡介：
生物3D打印是將3D打印技術與生物醫(yī)療相結合所發(fā)展出的一個新興研究領域。生物3D打印研究屬于典型的醫(yī)學、生物、機械、材料等領域的多學科深度交叉研究，需要相關學科研究人員介入并深度合作。

目前國內(nèi)從事生物3D打印研究的學者不是很多，也無這方面的專題著作，而這也制約了相關研究的快速發(fā)展，限制了這項技術的普及和更大規(guī)模的應用。本書在總結作者所在課題組近幾年研究工作的基礎上闡述了生物3D打印的相關方法及應用，圍繞生物3D打印的四個層次，從醫(yī)療輔具、醫(yī)療植入物的打印，到可降解人工骨的制造，再到操縱細胞構造仿生三維組織來展開。以期為生物3D打印研究進一步深化應用、跨學科合作打下基礎。

作者介紹：
賀永青年長江學者，國家優(yōu)秀青年科學基金獲得者，現(xiàn)任浙江大學機械工程學院教授，博士生導師，浙江省三維打印工藝與裝備重點實驗室副主任。

從事增材制造（3D打印）、生物3D打印、生物制造等方面的研究工作，主持國家自然科學基金項目3項，國家支撐計劃子課題、國家數(shù)控重大專項子課題各1項，省部級課題多項，授權發(fā)明專利50余項，發(fā)表SCI論文60余篇，論文發(fā)表在包括Biomaterials、Small、Biofabrication、ACS Applied Materials & Interface等生物制造、微制造、微流體期刊，H因子19。

《光固化3D打印復雜零件快速鑄造技術》
宗學文、屈銀虎、王小麗 編著

內(nèi)容簡介：
3D打印技術能將復雜三維形狀快速轉化為實物，與傳統(tǒng)鑄造結合形成快速鑄造技術。3D打印技術經(jīng)過二十多年的發(fā)展，已形成快速砂鑄、快速精鑄、快速石膏型鑄造和快速陶瓷型鑄造，成為復雜零件快速制造的重要支撐技術。

在本書中，作者結合十五年來在“十五”國家重點科技攻關計劃項目、863計劃項目、高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備重大專項課題、陜西省工業(yè)攻關項目中，自己完成一百多個復雜鑄件的科研經(jīng)驗，圍繞“縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本、保證工作性能”的目標，主要介紹了光固化技術在車用變速箱、航空活塞發(fā)動機、渦輪殼體、機匣等零件快速開發(fā)中的應用。通過解決不同快速鑄造工藝中鋁合金、不銹鋼、高溫合金、鈦合金材料的成形控性問題，揭示了快速鑄造技術的內(nèi)涵。

本書可供光固化成形技術、3D打印設備開發(fā)、應用的研究者、工程技術人員，以及相關專業(yè)的研究生參考，亦可作為從事新產(chǎn)品開發(fā)、復雜零件設計制造、鑄造行業(yè)的相關工程技術人員的參考書。

作者介紹：
宗學文 博士，西安科技大學副教授，碩士生導師，畢業(yè)于西安交通大學，長期從事基于立體光刻、激光選區(qū)燒結、熔融沉積、面曝光等3D打印技術的復雜零件快速鑄造技術研究。參加和完成了國家自然科學基金項目、國家863計劃項目，國家科技支撐計劃項目、高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備專項20余項，發(fā)表論文30余篇，出版教材2部，獲國家專利授權20余項，獲省部級獎1項。

《3D打印材料》
（華中科技大學教授，博士生導師史玉升 等著）

內(nèi)容簡介：

本書以華中科技大學材料成形與模具技術國家重點實驗室快速制造中心20余年的研究成果為基礎，全面、系統(tǒng)地介紹了3D打印材料的制備理論和技術及其應用。其主要內(nèi)容包括3D打印材料概述、3D打印高分子材料——粉材、3D打印高分子材料——液材、3D打印高分子材料——絲材、3D打印金屬材料、3D打印陶瓷材料、3D打印材料應用案例等。本書具有系統(tǒng)性、全面性、普遍性和新穎性,圖文并茂,既有理論研究,又有實際應用,是一本對3D打印材料的研究和應用極具實用價值的參考書。本書可供3D打印領域的工程技術人員閱讀,也可作為相關專業(yè)師生的參考書。


《激光選區(qū)燒結3D打印》
（華中科技大學教授，博士生導師閆春澤 等著）

內(nèi)容簡介：
本書由華中科技大學閆春澤、史玉升、魏青松等教授所撰寫，本書入選“國家科學技術學術著作出版基金資助”“湖北省學術著作出版專項資金資助”，是在“中國制造2025”“‘十三五’國家科技創(chuàng)新規(guī)劃”及“國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃”等背景下策劃的叢書中的一本。作者團隊在激光選區(qū)燒結3D打印技術方面有著近30年的研究經(jīng)驗，全面系統(tǒng)地介紹了激光選區(qū)燒結3D打印技術的理論和方法，具有較好的學術價值及參考價值，可供院校師生、科研院所及行業(yè)相關人員參考。全書為精裝彩色印刷。

《激光選區(qū)熔化3D打印技術》
（華南理工大學教授，博士生導師楊永強 著）

內(nèi)容簡介：
本書基于作者在激光選區(qū)熔化3D打印技術領域多年的研究經(jīng)驗撰寫而成。本書闡述了激光選區(qū)熔化3D打印技術的基本原理，介紹了激光選區(qū)熔化熔池熱物理過程、成形工藝、材料性能、設備關鍵技術，并從激光選區(qū)熔化3D打印技術的設計約束、設計方法及數(shù)據(jù)處理，激光選區(qū)熔化３D打印技術與傳統(tǒng)制造方法的復合，定制化醫(yī)療器具設計、制造及應用，復雜功能零件的設計、制造應用等幾個方面展開了論述。本書適合作為高等學校機械專業(yè)學生以及３D打印技術相關領域研究人員的參考用書。

《異質(zhì)材料3D打印技術》
（南京師范大學教授，博士生導師楊繼全 等著）

內(nèi)容簡介：
本書以南京師范大學江蘇省三維打印裝備與制造重點實驗室科研團隊的有關研究成果為基礎，主要對使用3D打印技術制造異質(zhì)零件的相關內(nèi)容進行系統(tǒng)性論述。本書的指導思想是在詳細介紹異質(zhì)零件CAD建模方法的基礎上，深入分析異質(zhì)零件的成形材料設計及制備、異質(zhì)零件的成形技術及具體應用，期望給讀者展現(xiàn)有關異質(zhì)零件3D打印技術方面較為完整的系統(tǒng)性知識。本書具體內(nèi)容：第1章緒論，概述了異質(zhì)實體（或稱異質(zhì)零件）的概念及分類；第2章異質(zhì)零件3D打印建模基礎；第3章異質(zhì)零件的靜態(tài)建模方法；第4章異質(zhì)零件的動態(tài)建模方法；第5章異質(zhì)零件模型設計可視化；第6章異質(zhì)零件3D打印的成形材料；第7章異質(zhì)零件的3D打印成形技術；第8章基于3D打印的異質(zhì)零件的應用。本書在內(nèi)容組織方面力求深入淺出，兼顧不同知識背景讀者的要求，既保證內(nèi)容新穎，反映國內(nèi)外新研究成果，又深入探討理論知識和實際應用。本書可供工業(yè)制造、生物醫(yī)學、化學工程、電子工程等不同領域的工程技術人員閱讀，也可供致力于3D打印領域研究的科研人員參考。

《3D打印數(shù)據(jù)格式》
（華中科技大學副教授張李超 等著）

內(nèi)容簡介：
3D打印技術是以數(shù)字模型為基礎，將材料逐層堆積制造出實體的先進制造技術，體現(xiàn)了信息技術、材料技術與制造技術的交叉融合。隨著當前多材料、多尺度結構一體化3D打印技術的發(fā)展，其涉及的信息處理不再局限于模型的幾何信息，往往還要包括模型內(nèi)部的材料組分信息、多尺度結構填充信息乃至與打印模型性能密切相關的3D打印工藝信息，從而在3D打印數(shù)據(jù)處理中可抽象出多層次、多維度的數(shù)據(jù)模型，并由此在3D打印數(shù)據(jù)處理中呈現(xiàn)出一個豐富的數(shù)據(jù)格式體系。本書首先介紹了現(xiàn)代3D打印技術的發(fā)展脈絡及其完整生命周期的數(shù)據(jù)處理模型，然后從3D實體、2D切片、1D加工路徑三個層次分別介紹了相關的各種主流數(shù)據(jù)格式，其中既包括3D打印領域傳統(tǒng)的、事實標準的STL、SLC、CLI及GCode等格式，也包括現(xiàn)代的AMF、3MF格式，并涉及與傳統(tǒng)制造、圖像及測量領域交互的IGES、STEP、SAT、PLY、OBJ、VRML/X3D、FBX、DICOM、BMP、PNG、HPGL等格式。

結語
近年來，中國高校設立了3D打印專業(yè)，高校師生、設備制造與應用的相關工程技術人員、科研工作者對3D打印的熱情與日俱增。由于3D打印技術僅有三十多年的發(fā)展歷程，該技術還有待于進一步提高。

希望這套叢書能成為有關領域專家、學者、高校師生與工程技術人員之間的紐帶，增強作者、編者與讀者之間的聯(lián)系，促進作者、讀者在應用中凝練關鍵技術問題和科學問題，在解決問題的過程中，共同推動3D打印技術的發(fā)展。