3D打印：从全面了解到亲手制作

1.《超能陆战队》里大白的超酷盔甲触动了你的心，有木有？来吧，和大白一起玩转3D打印！
　　2. 《3D打印从全面了解到亲手制作》是自媒体视频脱口秀“罗辑思维”倾力推荐的科技前沿书籍，引用罗振宇的一句话：“每一个人都应该活在趋势中”。
　　3.工业和信息化部辛勇飞副所长亲自为本书作序，对《3D打印从全面了解到亲手制作》这本书给予了高度重视。
　　4.《3D打印从全面了解到亲手制作》适用于普通读者。通过介绍3D打印这一新兴技术以及各个行业的新兴应用，激发普通读者的兴趣，为可能由此带来的第三次工业革命做好准备。
　　5.《3D打印 从全面了解到亲手制作》适用于3D打印爱好者。帮助掌握一定技术基础的爱好者一步步组装属于自己的3D打印机，体会这一技术带来的无限乐趣。
　　6.《3D打印：从全面了解到亲手制作》适用于相关行业从业人员。帮助希望进入该行业的人员掌握不同3D打印设备在生产制造时，采用的技术和工艺，以及应用前景、行业的动态等。

 

《3D打印从全面了解到亲手制作》一书不仅向读者全面介绍3D打印这一新兴技术，同时通过详细的引导，帮助零基础的爱好者们组装一台属于自己的3D打印机，体会这一技术带来的无限乐趣。
　　《3D打印从全面了解到亲手制作》首先从整体上介绍了3D打印的发展脉络，以及在各个行业的应用前景。接着帮读者理清3D打印的工艺现状和相关技术，包括各大技术流派、供打印的模型文件、连接打印机的控制软件以及开源的硬件架构。在本书的*后，则非常细致地带领大家，一步一步地制作一台属于自己的3D打印机。

第一作者：杨振贤，信息系统项目管理师（高级），毕业于北京大学软件与微电子学院，2010年至今一直关注3D打印技术，并参与了国内第一代FDM打印机的研发工作。
　　第二作者：张磊，本科毕业于清华大学自动化专业，北京大学硕士研究生毕业。
　　第三作者：樊彬，获中国科学院自动化所模式识别与智能系统专业博士学位，任职于中国科学院自动化研究所，模式识别国家重点实验室。

第1章 3D 打印概述
  1.1 3D 打印技术发展历史
  1.2 3D 打印的优势与劣势
    1.2.1 3D打印技术的六大优势
    1.2.2 3D打印技术的三大劣势
  1.3 3D 打印应用前景
    1.3.1 模型设计
    1.3.2 教育医疗
    1.3.3 文化艺术
    1.3.4 服装食品
第2章 3D 打印的技术原理
  2.1 熔融挤压式FDM
    2.1.1 技术原理
    2.1.2 工艺过程
    2.1.3 技术特点
    2.1.4 典型设备
  2.2 层叠法成型LOM
    2.2.1 技术原理
    2.2.2 工艺过程
    2.2.3 技术特点
    2.2.4 典型设备
  2.3 喷墨粘粉式3DP
    2.3.1 技术原理
    2.3.2 工艺过程
    2.3.3 技术特点
    2.3.4 典型设备
  2.4 激光烧结式SLS
    2.4.1 技术原理
    2.4.2 工艺过程
    2.4.3 技术特点
    2.4.4 典型设备
  2.5 光固化成型SLA
    2.5.1 技术原理
    2.5.2 工艺过程
    2.5.3 技术特点
    2.5.4 典型设备
第3章 打印模型的准备
  3.1 常用设计软件及导出模型的方法
    3.1.1 Autodesk系列
    3.1.2 I-DEAS
    3.1.3 Unigraphics
    3.1.4 SketchUp
    3.1.5 其他
  3.2 STL 格式规范
    3.2.1 STL文件的ASCII码格式
    3.2.2 STL文件的二进制格式
    3.2.3 二进制STL文件中的色彩描述
  3.3 SketchUp 的使用
    3.3.1 软件初始设置
    3.3.2 绘制简单形状
    3.3.3 绘制复杂形状
    3.3.4 视图操作工具
  3.4 设计模型的后处理
第4章 连接打印机并打印模型
  4.1 获取与安装
  4.2 设置及校正机器
    4.2.1 设置打印机
    4.2.2 校正打印头
  4.3 通过STL 文件进行打印
  4.4 操作3D 模型
  4.5 生成打印路径
  4.6 编辑配置项
    4.6.1 Skeinforge配置介绍
    4.6.2 Print-O-Matic配置介绍
    4.6.3 配置文件路径
第5章  开源3D 打印机——REPRAP
  5.1 REPRAP 项目概述
  5.2 REPRAP 典型架构设计
    5.2.1 机械框架
    5.2.2 电子部件
    5.2.3 配套软件
  5.3 MCode 规范概述
第6章 CONTENTS材料准备及获取
  6.1 定制材料清单
  6.2 通用材料清单
第7章  DIY 属于自己的3D 打印机
  7.1 组装三角支架
  7.2 组装前侧螺纹杆
  7.3 组装后侧螺纹杆
  7.4 组装顶部螺纹杆
  7.5 紧固支架
  7.6 组装Y 轴框架
  7.7 组装X 轴框架
  7.8 组装Z 轴框架
  7.9 安装打印喷头及打印台
  7.10 安装电路控制
  7.11 安装驱动并打印测试
第8章  打印工艺优化——切片引擎
  8.1 切片引擎概述
    8.1.1 Skeinforge
    8.1.2 Slic3r
  8.2 Skeinforge 的安装及使用
  8.3 详解Skeinforge 常用的配置项
    8.3.1 变更、底面、切片及打印仓模块
    8.3.2 夹缝、散热、尺寸及收缩模块
    8.3.3 输出、填充、圆角及主页模块
    8.3.4 抬升、内凹、抖动及限制模块
    8.3.5 底筏、打印速度及温度模块
  8.4 GCode 规范概述
    8.4.1 GCode应用
    8.4.2 3D打印设备常用GCode编码解析
附录
  常用打印材料及应用

3D打印技术是具有工业革命意义的新兴制造技术，它正逐步融入研发、设计、生产各个环节，是材料科学、制造工艺与信息技术的高度融合与创新，是推动生产方式向柔性化、绿色化发展的重要途径，是补充优化传统制造方式、催生生产新模式、新业态和新市场的重要手段。全球范围内，很多研究者和企业家都在探讨，3D打印是否会成为引发新一轮产业革命的颠覆性创新。
　　当前，3D打印技术已在军事、医疗、装备制造、消费电子、建筑等多个领域起步应用，产业呈现快速增长势头。Wohlers Associates 预测，2015年全球产业规模有望达到37亿美元，到2020年可超过50亿美元（Wohlers Associates是美国一家有17年经验的独立资讯机构，重点研究方向为3D打印）。特别在消费品领域，3D打印市场潜力巨大，并且需求快速增长。欧美一些跨国零售商已经利用3D打印产品占领市场，为个人创意产品提供服务的桌面3D打印门店也陆续出现，作为3D打印知识库的Thingiverse等网络平台的兴起更加速推进了3D打印的普及和应用。此外，3D打印技术在医疗和装备制造领域的产业化也在不断推进，发展前景良好。
　　我国3D打印技术虽然起步较晚，但是高性能金属构件激光成型技术已经在装备制造领域取得突出成果，达到世界领先水平，并在航空航天构件研制生产中得到实际应用。在小型机械模具及零件制造过程中，原型样件快速成型制造得到较广泛应用；在医药、消费品等领域,我国3D打印技术也已进入商业化起步阶段。可以说，3D打印正在从实验室走向应用、走向市场；不久之后，其影响也将进入千家万户、进入每个人的生活。更多的人需要去了解这一技术、认识其带来的改变、思考我们能够做些什么、得到什么。
　　杨振贤等几位青年才俊常年致力于前端领域的研究，以多年的学术沉积为依托，编写了这本《3D打印 从全面了解到亲手制作》，系统地讲解了3D打印理论、相关软硬件技术，甚至给出了从零开始自己组装一台3D打印机的步骤。该书的出版，对于普通读者可以了解基本情况、激发兴趣；对于有一定技术基础的爱好者，可帮助组装属于自己的3D打印机，体会这一技术带来的无限乐趣；对于专业性人员，可借此了解掌握不同3D打印设备采用的技术和工艺，以及应用前景、行业动态等，以在新一轮产业革命中把握先机、抢占制高点。
　　我坚信，本书可以使读者开卷有益，相信作者的辛勤努力对于促进3D打印在中国的推广和深化应用意义重大！
　　工业和信息化部电信研究院政策与经济研究所
　　副所长辛勇飞

★《3D打印从全面了解到亲手制作》这本书里有关于亲手做一款3D打印机的全面的引导。如果你有兴趣，那你真的可以亲手制作那么一台，如果你做成了，那我们愿意花我们的资源、我们的视频、我们的微信公众号，帮你展示你的3D打印机。因为我们知道，你就是那个活在趋势中的人。
　　——罗振宇（自媒体视频脱口秀《罗辑思维》主讲人）
　　★《3D打印从全面了解到亲手制作》系统地讲解了3D打印理论、相关软硬件技术，甚至给出了从零开始自己组装一台3D打印机的步骤。该书的出版，对于普通读者可以了解基本情况、激发兴趣；对于有一定技术基础的爱好者，可帮助组装属于自己的3D打印机，体会这一技术带来的无限乐趣；对于专业性人员，可借此了解掌握不同3D打印设备采用的技术和工艺，以及应用前景、行业动态等，以在新一轮产业革命中把握先机。
　　——辛勇飞（工业和信息化部电信研究院政策与经济研究所副所长）
　　★《人民日报》：3D打印成为第三次工业革命重大标志。
　　★《连线》前主编克里斯·安德森：为什么我离开《连线》，因为3D打印是一件比互联网更大的事情！
　　★美国总统奥巴马：3D打印将给几乎所有产品的制造方式带来革命性变化。