具体描述
本书为职业技术学院教学用书。全书分金属学及热处理、金属塑性变形理论、轧制理论、挤压理论和拉拔理论五篇，共25章，每章末都附有复习思考题。书中较全面地讲述了金属压力加工的理论基础，它是学习金属压力加工工艺前的必修课程。
本书可作为金属压力加工专业职业技术学院教材，也可供有关工程技术人员参考。
现代精密制造中的增材制造技术：原理、工艺与应用 图书简介 在21世纪的工业图景中，先进制造技术正以前所未有的速度重塑着传统的产品设计、生产制造和供应链模式。本书《现代精密制造中的增材制造技术：原理、工艺与应用》聚焦于其中最具颠覆性的领域之一——增材制造（Additive Manufacturing, AM），即我们通常所说的3D打印技术。本书旨在为材料学、机械工程、设计制造以及相关交叉学科的研究人员、工程师和高级学生提供一份全面、深入且具有实践指导意义的专业参考。 核心理念与结构 本书的撰写严格遵循“从基础理论到前沿应用”的逻辑框架，力求构建一个系统化的知识体系。我们认识到，增材制造并非单一技术，而是一系列工艺、材料和软件平台的集合。因此，全书围绕以下三个相互关联的核心板块展开： 第一部分：增材制造的理论基石与材料科学 本部分是全书的理论基础，详细阐述了支撑现代增材制造体系的物理化学原理和材料特性。 增材制造的演进与分类： 追溯增材制造技术从概念萌芽到工业化应用的历程，并依据国际标准（如ASTM F42）对主流的七大工艺类型进行严谨的分类和对比，包括基于粉末床的热熔融（PBF）、定向能量沉积（DED）、粘合剂喷射（Binder Jetting）以及基于光聚合的立体光刻（SLA/DLP）等。重点分析了不同工艺在结构形成机制上的本质区别及其对最终产品微观结构的影响。 增材制造材料的特殊性： 传统制造中的材料通常在宏观尺度下被研究，而增材制造中，材料在极高能量输入（如激光、电子束）和快速凝固速率下，其微观组织、晶粒生长、残余应力演化和缺陷形成机制表现出高度的非平衡态特征。本书深入探讨了金属（镍基高温合金、钛合金、铝合金）、聚合物（光敏树脂、工程塑料）以及陶瓷材料在AM过程中的熔化、流动、烧结动力学。特别关注了冶金学在快速加热-冷却循环中的动态变化，以及如何通过过程参数控制来优化晶粒取向和界面结合质量。 过程中的热力学与动力学模型： 建立了描述激光-粉末相互作用、熔池动态行为和凝固过程的数学模型。这包括能量耦合效率、温度场分布、对流传热机制的CFD模拟，以及如何利用这些模型来预测关键缺陷，如未熔合、气孔和裂纹的产生条件。 第二部分：关键工艺流程与质量控制 本部分将理论知识转化为可操作的工程流程，详细剖析了从设计输入到最终零部件产出的每一个关键环节。 面向增材制造的设计（DfAM）： 强调设计理念的根本转变。传统的切削和铸造思维限制了复杂度的实现，而增材制造要求充分利用拓扑优化、点阵结构和功能梯度材料的设计潜力。本书详细讲解了晶格结构的生成算法、应力集中点的优化策略，以及如何通过逆向工程和扫描数据修复来适应AM的制造要求。 工艺参数的优化与控制： 针对不同的AM技术，系统梳理了影响制造质量的关键参数组合（如扫描速度、激光功率、层厚、气体保护气氛、预热温度）。重点讨论了参数窗口的概念，即在何种参数组合下可以实现致密化、低缺陷率的稳定制造。此外，还探讨了在线监测技术（如熔池成像、红外热成像）在实时反馈和闭环控制中的应用。 后处理技术链条的构建： 增材制造的零部件往往需要经过一系列后处理才能达到最终性能要求。本章全面覆盖了增材制造特有的后处理需求，包括应力消除热处理（Stress Relief Heat Treatment）、残余粉末的去除、尺寸精加工（如CNC加工、研磨）以及表面光洁度的改善（如机械抛光、电化学抛光）。特别强调了增材制造零件的特有热处理路径对微观结构和力学性能的不可逆影响。 第三部分：应用领域拓展与未来展望 本部分聚焦于增材制造技术在尖端工业领域中的实际部署和未来发展趋势。 高性能零部件的制造实践： 详细列举了增材制造在航空航天（如涡轮叶片、燃烧室部件的轻量化和集成化）、生物医学（如定制化植入物、手术导板）和能源（如高性能热交换器）领域的成功案例。通过案例分析，阐明AM如何解决传统工艺无法克服的几何复杂性与性能集成化的矛盾。 性能验证与标准化挑战： 强调了增材制造零件性能验证的复杂性。由于制造过程固有的各向异性、层间结合的内在差异以及批次间的波动性，对零件的力学性能（疲劳、蠕变、断裂韧性）评估标准需要重新构建。本章讨论了国际标准化组织的最新进展，以及如何建立可靠的质量保证（QA）体系。 前沿技术趋势： 展望了AM领域的前沿研究方向，包括超快激光制造、多材料打印技术、陶瓷基复合材料的增材制造、以及与人工智能（AI）和机器学习相结合的智能制造系统，用以预测材料行为和优化制造路径。 本书的特色 本书的最大特色在于其深度和广度兼备。它不仅提供了扎实的物理和材料学原理，更结合了丰富的工程案例和参数化分析，使得读者能够清晰地理解“为什么”以及“如何做”。图表丰富，数据详实，旨在成为从业者和研究人员在探索现代精密制造领域时，不可或缺的工具书和思想指南。本书致力于打破理论与实践之间的壁垒，推动增材制造技术从快速原型制造向稳定、可靠的大规模批量生产迈进。
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