作者:江庆龄 来源:中国科学报 发布时间:2026/1/30 23:23:12
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3D打印技术神奇在哪里?这本书告诉你

 

1月30日,在《粉末变形记:神奇的3D打印技术》科学读书会上,上海交通大学材料学院特种材料研究所所长吴一进行主题讲座,分享“神奇的3D打印”。

《粉末变形记:神奇的3D打印技术》由上海交通大学特种材料研究所编写,上海交通大学出版社出版。该书有三个特点:以“粉末变形”切入,生动展现金属粉末3D打印的奇幻历程;覆盖对金属粉末3D打印全流程,系统性呈现了3D打印的完整过程;将精美插画与专业视频相结合。

《粉末变形记:神奇的3D打印技术》。图片由上海交通大学提供

《粉末变形记:神奇的3D打印技术》从七个方向展开描述。

其中,“认识3D打印”从技术原理切入,介绍3D打印的定义、应用场景、发展必要性、对个人的意义以及类型与流程,结合医疗、航天等领域案例,展现这项技术在制造业变革和国家战略布局中的重要价值。

“千锤百炼”聚焦金属材料的前端环节,梳理材料来源、成分选择、铸造成锭的完整过程,同时阐述人工智能在材料研发中的应用,为后续粉末制备筑牢基础。

“化锭为粉”详解金属粉末的制备工艺,重点介绍气雾化“吹锭为粉”和旋转电极法“甩锭成粉”两种核心技术,说明粉末形貌、流动性对打印质量的关键影响。

“先利其器”围绕打印设备与成形技术展开,讲解铺粉、送粉两种供粉方式,激光、电弧等能量源的工作原理,以及高温环境下的设备防护机制。

“头脑风暴”探讨3D打印推动的设计变革,介绍正向设计“从0到1”的创造过程,以及从自然界汲取灵感的仿生设计,突破传统制造的几何限制。

“协力成形”解析金属3D打印的多学科协作体系,分别阐述结构工程师、材料工程师、工艺工程师和打印操作员的职责,展现技术落地的全流程分工。

“未来可期”展望技术发展前沿,既畅想3D打印在器官制造、太空制造等领域的应用潜力,也引入4D打印的概念,揭示材料随环境动态响应的未来方向。

中国工程院院士、上海交通大学原校长林忠钦为本书作序,认为本书以金属粉末3D打印为主题,系统性地介绍了从材料制备到成品成型的完整技术链。图书不仅注重技术原理的阐述,更通过生动有趣的案例和插图,将这个前沿技术变得通俗易懂。从航空航天到生物医疗,从日常生活到工业制造,3D打印技术正在各个领域展现出其独特的价值和发展潜力。书中注重对金属粉末制备工艺的详细介绍,并对正向设计和仿生设计的探讨,展现了3D打印技术所带来的设计理念革命。

 
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