增材制造技术以其独特的制造工艺 ，把三维物体划分成无数个二维层片，逐层堆积起来 ，相对于传统的减材制造方法 ，具有节省材料、快速响应等特点 ，特别适用于单件、小批量零部件 ，尤其是形状复杂、有内部结构的零件的快速制造。作为一种新兴制造技术的典型代表 ，增材制造技术使用的材料有液态材料、粉末材料、丝材 ，材料种类涵盖了高分子、金属、陶瓷等。然而 ，当前条件下 ，增材制造方法成形的三维实体多数用于模型演示与验证 ，只有部分直接用于结构件。以金属、尼龙等材料为代表的结构件的增材制造又称为直接制造技术。目前 ，这一直接制造技术在国内外已经成功应用于航空航天以及牙齿、关节医疗等领域 ，推动了先进制造技术的进步 ，提升了先进制造技术的水平。至今 ，已经有不少增材制造方面的专业书籍 ，但从设计与制造的关系切入增材制造的观点还鲜有人提出。本书作者在从事金属零件直接成型制造技术 （激光选区熔化成型 ）多年经验积累基础上 ，提出 “制造改变设计冶的观点 ，是十分及时和有创意的。现有的机械设计原理和方法是基于传的减材制造 ，设计过程中除考虑零部件的功能外 ，还必须考虑可加工性 ，因此在一定程度上设计是受限制的。增材制造又称自由制造 ，可以实现传统制造方法难以实现的结构制造 ，在设计时也可突破传统设计的限制 ，因此会带来设计思路的改变。但愿本书的观点和实践能起到抛砖引玉的作用。

作者简介

　　杨永强 ，工学博士 ，华南理工大学机械与汽车工程学院教授，博士生导师。主要研究方向为激光快速成型 （也称增材制造、 3D打印）、激光材料加工、焊接装备与工艺等。历年来承担和参加国家、国际合作、省市级科研项目 46项。其中 22项为项目负责人。发表有关学术论文 199篇。申请国内外专利 74项，其中获得授权的发明专利 13项，实用新型专利 31项，软件版权 1项，外观设计专利 1项；正在申请中的发明专利 24项。近年研究工作集中在以数字化、网络化、个性化、定制化为特点的金属激光 3D打印技术及其在生物医学、航空航天领域中的应用。吴伟辉 ，工学博士 ，韶关学院副教授。 2007年 6月获华南理工大学材料加工工程专业工学博士学位 ； 2007年 12月至 2010年 4月在华南理工大学机械与汽车工程学院从事机械工程领域博士后研究 ；主要研究领域 ：材料成型 ，增材制造 ，激光加工。发表增材制造方面论文十多篇 ，其中 1篇被 SCI检索 ， 7篇被 EI光盘版检索。

　　主要研究方向为激光快速成型 （也称增材制造、 3D打印）、激光材料加工、焊接装备与工艺等。历年来承担和参加国家、国际合作、省市级科研项目 46项。其中 22项为项目负责人。发表有关学术论文 199篇。申请国内外专利 74项，其中获得授权的发明专利 13项，实用新型专利 31项，软件版权 1项，外观设计专利 1项；正在申请中的发明专利 24项。近年研究工作集中在以数字化、网络化、个性化、定制化为特点的金属激光 3D打印技术及其在生物医学、航空航天领域中的应用。

目录

总序
第 1章 自由设计时代的到来
1 3D打印直接制造技术的起源及特征
2 制造 —设计关系的演变
3 容易设计与快捷设计
4 任意复杂结构的设计
5 个性化与定制化零件
6 超轻结构零件的设计
7 免组装机构的设计
8 细微结构及微纳零件的设计
9 协同创作与设计
10 创意创新结构的设计
第2章 典型的 3D打印直接制造技术
1 金属零件的 3D打印直接制造技术
2 高分子材料零件的 3D打印直接制造技术
第 3章 自由设计时代如何展开产品设计
1 产品的设计框架
2 结构元素与设计约束分析
3 自由设计时代的设计技术
4 典型结构的设计方法
第 4章 面向 3D打印直接制造的典型设计实例
1 复杂结构激光熔覆喷嘴的设计
2 个性化舌侧牙托槽的快速设计
3 轻量化液压歧路零件的设计
4 免组装万向节部件的设计
5 组装金属算盘的设计与 SLM增材制造
6 微细多孔结构零件的设计制造
7 面向 FDM工艺的塑料功能件设计制造
第 5章摇制造改变设计的未来
1 精密零件的增材 /减材复合设计制造
2 建筑 3D打印直接制造
3 摇航空航天零件的设计制造
4 多材料零件的制造
参考文献
索引

增材制造技术以其独特的制造工艺 ，把三维物体划分成无数个二维层片，逐层堆积起来 ，相对于传统的减材制造方法 ，具有节省材料、快速响应等特点 ，特别适用于单件、小批量零部件 ，尤其是形状复杂、有内部结构的零件的快速制造。作为一种新兴制造技术的典型代表 ，增材制造技术使用的材料有液态材料、粉末材料、丝材 ，材料种类涵盖了高分子、金属、陶瓷等。然而 ，当前条件下 ，增材制造方法成形的三维实体多数用于模型演示与验证 ，只有部分直接用于结构件。以金属、尼龙等材料为代表的结构件的增材制造又称为直接制造技术。目前 ，这一直接制造技术在国内外已经成功应用于航空航天以及牙齿、关节医疗等领域 ，推动了先进制造技术的进步 ，提升了先进制造技术的水平。至今 ，已经有不少增材制造方面的专业书籍 ，但从设计与制造的关系切入增材制造的观点还鲜有人提出。本书作者在从事金属零件直接成型制造技术 （激光选区熔化成型 ）多年经验积累基础上 ，提出 “制造改变设计冶的观点 ，是十分及时和有创意的。现有的机械设计原理和方法是基于传的减材制造 ，设计过程中除考虑零部件的功能外 ，还必须考虑可加工性 ，因此在一定程度上设计是受限制的。增材制造又称自由制造 ，可以实现传统制造方法难以实现的结构制造 ，在设计时也可突破传统设计的限制 ，因此会带来设计思路的改变。但愿本书的观点和实践能起到抛砖引玉的作用。

作者简介

　　杨永强 ，工学博士 ，华南理工大学机械与汽车工程学院教授，博士生导师。主要研究方向为激光快速成型 （也称增材制造、 3D打印）、激光材料加工、焊接装备与工艺等。历年来承担和参加国家、国际合作、省市级科研项目 46项。其中 22项为项目负责人。发表有关学术论文 199篇。申请国内外专利 74项，其中获得授权的发明专利 13项，实用新型专利 31项，软件版权 1项，外观设计专利 1项；正在申请中的发明专利 24项。近年研究工作集中在以数字化、网络化、个性化、定制化为特点的金属激光 3D打印技术及其在生物医学、航空航天领域中的应用。吴伟辉 ，工学博士 ，韶关学院副教授。 2007年 6月获华南理工大学材料加工工程专业工学博士学位 ； 2007年 12月至 2010年 4月在华南理工大学机械与汽车工程学院从事机械工程领域博士后研究 ；主要研究领域 ：材料成型 ，增材制造 ，激光加工。发表增材制造方面论文十多篇 ，其中 1篇被 SCI检索 ， 7篇被 EI光盘版检索。

　　主要研究方向为激光快速成型 （也称增材制造、 3D打印）、激光材料加工、焊接装备与工艺等。历年来承担和参加国家、国际合作、省市级科研项目 46项。其中 22项为项目负责人。发表有关学术论文 199篇。申请国内外专利 74项，其中获得授权的发明专利 13项，实用新型专利 31项，软件版权 1项，外观设计专利 1项；正在申请中的发明专利 24项。近年研究工作集中在以数字化、网络化、个性化、定制化为特点的金属激光 3D打印技术及其在生物医学、航空航天领域中的应用。

目录

总序
第 1章 自由设计时代的到来
1 3D打印直接制造技术的起源及特征
2 制造 —设计关系的演变
3 容易设计与快捷设计
4 任意复杂结构的设计
5 个性化与定制化零件
6 超轻结构零件的设计
7 免组装机构的设计
8 细微结构及微纳零件的设计
9 协同创作与设计
10 创意创新结构的设计
第2章 典型的 3D打印直接制造技术
1 金属零件的 3D打印直接制造技术
2 高分子材料零件的 3D打印直接制造技术
第 3章 自由设计时代如何展开产品设计
1 产品的设计框架
2 结构元素与设计约束分析
3 自由设计时代的设计技术
4 典型结构的设计方法
第 4章 面向 3D打印直接制造的典型设计实例
1 复杂结构激光熔覆喷嘴的设计
2 个性化舌侧牙托槽的快速设计
3 轻量化液压歧路零件的设计
4 免组装万向节部件的设计
5 组装金属算盘的设计与 SLM增材制造
6 微细多孔结构零件的设计制造
7 面向 FDM工艺的塑料功能件设计制造
第 5章摇制造改变设计的未来
1 精密零件的增材 /减材复合设计制造
2 建筑 3D打印直接制造
3 摇航空航天零件的设计制造
4 多材料零件的制造
参考文献
索引