3D打印：从想象到现实 [Fabricated：The New World of 3D Printing] 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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编辑推荐

　　

　　揭开3D打印神秘面纱：让传统制造瞬间过时，规模经济的铁律从此被打破；跨越虚拟世界与实体世界的鸿沟，一场产品制造和设计的革命即将开始，它将颠覆我们的物理世界；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；一场产品制造的革命、设计的革命、材料的革命、生物的革命、知识产权的革命即将由3D打印引爆。
　　3D打印技术的远大前景即将展开：跨越虚拟世界与实体世界的鸿沟；规模经济的铁律从此被打破；3D打印将把人工智能从计算机拓展到现实世界，机器人将成为过去时……
　　在中国：3D打印概念股横空出世，万众瞩目；各大媒体集中、热烈报道；工信部、科技部纷纷制定政策推动3D打印产业化。
　　3D打印机与当今发达的数字技术相结合，再加上互联网的普及以及微小而成本低廉的电子电路的广泛使用，技术和社会革新由此爆发。
　　媒体集中报道，引发中国3D打印热潮：
　　《人民日报》：3D打印成第三次工业革命重大标志
　　《光明日报》：3D打印开启第三次工业革命大门
　　《中央电视台》：3D打印技术兴起，行业人士看好市场
　　《新华网》：英设计师用生物塑料制造3D打印房屋模型
　　《中国网》：人类探月迎新跨越，3D打印技术助力月球基地建设
　　《21世纪网》：3D打印概念太疯狂：“打印”建筑或将抑制高房价
　　《广州日报》：3D打印房子、器官不远了
　　《上海证券报》：3D打印走进美国小学，英国打印房屋概念
　　《网易》：中国在航空领域商业化3D打印技术
　　《中关村在线》：忘了钢琴？王力宏关注3D打印电吉他。
　　《中国证券网》：万亿3D打印蛋糕全面铺开，12股盛宴开席。
　　《腾讯》：未来3D打印汽车将成新宠，地面和空中当快车道
　　《网易》科技：奥巴马称3D打印技术将推动美国经济增长
　　《中国时刻网》：3D打印“智”造美好未来
　　《慧聪机械工业网》：奥巴马演讲强调3D打印重要性，3D打印业前景广阔

内容简介

　　你需要一把功能强大的锤子？你需要一双精致无比的鞋子？你需要给孩子准备奇异的玩具？你需要一顿精美的晚餐？只管打印出来就行了。《3D打印：从想象到现实》带你走进3D打印的世界，认识一下当下这个酷的东西——它将从想象变成现实，并带来一场深刻的社会革命。
　　《3D打印：从想象到现实》讲述了3D打印技术的突破性发展，以及3D打印技术将如何应用在学校、厨房、医院等场所的。这本书预测，不远的未来，我们完全可以用电脑把自己想要的东西设计出来，然后进行三维打印，就像我们现在可以在线编辑文档一样。通过电子设计文件或设计蓝图，3D打印技术将会把数字信息转化为实体物品。当然，这还不是3D打印的全部，3D打印具魔力的地方是，它将给材料科学、生物科学带来翻天覆地的变化，最终的结果是科学技术和创新呈现爆发式的变革。

作者简介

　　胡迪·利普森，康奈尔大学机械工程与计算机科学技术教授，他还是一家创造机器实验室的负责人，专注于自动化设计和机器制造。他出版过200多本读物，发表过100多场演讲。他在3D打印领域的研究成果，发表在了《自然》、《科学》、《纽约时报》、《发现》等多家杂志和其他媒体上。

　　梅尔芭·库曼，在微软和康奈尔大学有着15年的产品和研发经历，她现在是一家创新公司的总裁。

内页插图

精彩书评

　　★3D打印从表面上看是颠覆了产品的制造方式，但从本质上看却是传统产业面对的挑战和机遇。从某种意义上说，3D打印对现有企业而言，要么是天使，要么是魔鬼。
　　——张瑞敏 海尔集团董事局主席、首席执行官

　　★《3D打印：从想象到现实》是3D打印该领域难得的佳作之一，这本书不拘泥于3D打印工艺技术的细节描述，而是向读者介绍3D打印的理念，重在以发展的眼光、创新的视野，用通俗的语言，从材料、制造、生活、健康、教育、法律、伦理等多种角度，激情而不失科学地展望3D打印技术对未来制造业、未来社会生产模式与人类生活方式可能带来的深刻影响和变革。
　　——王华明 北京航空航天大学教授、中国3D打印技术产业联盟理事长

　　★3D打印实质上是制造业向智能化不断演进的历程，这一技术的阶段性成功，为中国智能制造业的实践展现了光明的前景。
　　——罗文　 中国电子信息产业发展研究院院长

　　★利普森教授和库曼女士的这本新书非常及时、全面地总结和分析了3D打印领域的主要话题，并且描绘出了众多非常引人入胜的应用前景和产业机会，使我们相信3D打印时代已经到来，我们的生活、工作以及思考方式都会为之改变，世界经济产业格局也将受其影响。
　　——李曙光 西北工业大学博士后研究员，中国3D打印照相馆、3D打印体验馆总策划

目录

推荐序一
推荐序二
推荐序三
前言

第1章 这是科幻吗，不，它将成为现实
第2章 一台几乎可造万物的机器
打印三维物体：哈利?波特的魔杖复活了
走向数字化和模拟化：跨越虚拟世界和实体世界的鸿沟
“请把我的鞋子传真过来”：3D打印机能做到
3D打印的十大优势

第3章 灵活制造：既好，又快，还省
兼具大规模生产和手工生产的特征
更快：从设计到产品交付的时间缩短了
更便宜：降低产品开发成本
更好：生产出最佳的定制部件
按大小对市场进行排列：中国仅占8.5%
21世纪的空白画布
研究杀手级应用程序
轮胎也可以打印了

第4章 3D打印的赚钱之道
云制造：像蚂蚁工厂
创客运动
体验经济
MakerBot公司
Shapeways公司
100kGarages公司
打印产品有经济效益吗
从零起点到规模化生产：3D打印兼职也可做到
FabApp：就像iPhone应用程序一样
连续定制和产品多样性
性和娱乐
微型金融和微型工厂

第5章 3D打印机是如何打印的
基本打印制造过程
3D打印机的两大家族
喷射、挤压或喷雾打印机
融合、凝固、黏合式打印机
整理设计文件
后处理：3D打印的最后工序
3D打印催生原材料革命

第6章 设计软件：只要你能想到，就能设计和打印
从绘图文字处理器到AutoCAD
设计软件：以数字化的方式呈现物理世界
让一切皆为可能：设计软件与3D打印的结合
设计机器零件：实体建模CAD
绘制屏幕上的字符：3D计算机图形软件
编辑物理世界就像编辑照片一样
设计软件的未来
把设计的东西完美打印出来
STL：目前的标准
增材制造：新标准
下一代的设计软件：数字化捕捉

第7章 “活墨”生物打印：人体器官可以打印了
3D打印：让你一夜之间年轻20岁
3D打印生命阶梯
组织工程学：3D打印干细胞
干细胞、生物墨与生物纸：3D打印活细胞
打印活性软骨
打印心脏瓣膜
我们能设计、打印自己的身体吗
打印人造身体部位
生物打印的未来

第8章 3D打印时代的数字厨房
数字烹饪：一场烹饪革命
打印汉堡包、肉饼和番茄酱
食品打印关键在分辨率
打印的饼干里面竟然有图案
疯狂科学家公司：他们成功了
自身量化饮食：你再也不用担心糖尿病和肥胖症了
打印的食品不仅仅是加工食品
从加工食品到合成食品
3D打印杀手级应用程序

第9章 教室里的工厂：3D打印颠覆传统教育方式
边做边学：孩子们的工程学
从高中阶段说开去
学习应该是令人愉快的
考试分数与动手能力
忘记学习方式
3D打印让学生不再遗忘
触觉教学：课堂教育的新革命
课堂教育如何应用3D打印
3D打印未来的课堂

第10章 美好的世界：3D打印时代的审美标准
计算机：如同大自然造物者
3D打印：让你脚上的鞋子舒适无比
获取生物数据：打印最优化产品
响应智能设计
用3D打印机打印建筑物
机器人设计师

第11章 3D打印：让制造业不再有污染
两个塑料玩具的故事
更绿色环保的制造
低碳制造：3D打印能做到
高效能零部件打印：喷气式客机也能打印
制造过程清洁化
3D打印的垃圾站更清洁、更美妙
变废为宝：绿色环保打印
3D打印如何既环保又不浪费

第12章 当武器和毒品也能打印、知识产权彻底失效时
打印武器、毒品和假冒伪劣产品
打印特制药物
3D打印时代消费者如何保护自身安全
3D打印时代的知识产权
商标
著作权
专利
数字版权
难道知识产权和专利保护过时了
RepRap打印机：改变商业模式
开源硬件：21世纪的专利制度
微专利
3D打印迫切需要法律保护

第13章 用3D打印设计你的未来
格雷伯爵茶
史蒂夫?乔布斯：“计算机是我们大脑中的自行车”
3D打印视觉设计：从游戏中获得灵感
物质编译器：让3D打印设计变得如此简单
交互式设计：和计算机交流设计想法
形式语言：设计师与计算机无缝协同工作
食谱式设计
生长式设计
反应蓝图：复杂形状的自动化生产
一种设计生产多种定制产品
会思考的打印机
改变设计工具的形状

第14章 3D打印的下一篇章
3D打印的三个篇章
多元材料的混合制造
活性系统打印：打印完整的机器人
最后的篇章：从模拟到数字
模拟-数字混合打印
机器制造机器的时代
译后记

精彩书摘

　　3D（Three Dimensions）打印是一种通过材料逐层添加制造三维物体的变革性、数字化增材制造技术，它将信息、材料、生物、控制等技术融合渗透，将对未来制造业生产模式与人类生活方式产生重要影响。
　　该书是3D打印领域难得的佳作之一，其突出特点是，不拘泥于3D打印工艺技术的细节描述，而是向读者介绍3D打印的理念，重在以发展的眼光、创新的视野，用通俗的语言，从材料、制造、生活、健康、教育、法律和伦理等多种角度，激情而不失科学地展望3D打印技术可能给未来制造业、未来社会生产模式与人类生活方式带来的深刻影响和变革。
　　该书在介绍3D打印制造部件复杂外形和内部结构的超常能力的同时，特别展望了3D打印技术与多材料复合、新材料合成技术的深度融合，由超常特殊功能新材料或超材料制成的部件甚至具备感知、执行和反馈控制等系统主动综合能力，而且还敏锐地察觉到我们进入“机器制造机器”的时代已经不远了。制造—材料—控制的高度融合使人印象深刻，是3D打印技术的重要发展方向，也是该书的一大特点。
　　该书作者是3D打印领域资深专家，对3D打印技术及其发展的研究充满激情，又不失客观和冷静，而且极具前瞻性，该书还提出了3D打印技术发展可能带来的知识产权及保护、制造者和消费者责任与权益保障、资源浪费、环保污染、毒品及枪支管理、犯罪治安、法律和伦理等一系列社会问题，这也是本书的可贵之处之一。
　　王华明
　　北京航空航天大学、教育部长江学者特聘教授
　　北京市大型金属关键构件激光直接制造工程技术研究中心主任
　　中国3D打印技术产业联盟理事长
　　人猿相揖别，是因为古人能够手工制造工具。今人区别于古人，是因为能够使用机器制造工具。人类进化至今，一个崭新的文明标志就是能够用机器制造机器。从狭义上说，当前被赋予无限想象力的3D打印机就是这种能够制造机器的机器。
　　科幻作家科利?多克托罗说过，科幻小说家不擅长预测未来，人们大多是在未来的外衣下描绘现在。那么3D打印技术的未来外衣是什么？
　　“在未来（或是在星际纪年的未来），机器可以制造机器。3D打印机就是第一波新一代智能机器，它们能设计、制造、修理、回收其他机器，甚至能够调整和改进其他机器，包括它们自己。”
　　……

前言/序言

　　推荐序一
　　3D（Three Dimensions）打印是一种通过材料逐层添加制造三维物体的变革性、数字化增材制造技术，它将信息、材料、生物、控制等技术融合渗透，将对未来制造业生产模式与人类生活方式产生重要影响。
　　该书是3D打印领域难得的佳作之一，其突出特点是，不拘泥于3D打印工艺技术的细节描述，而是向读者介绍3D打印的理念，重在以发展的眼光、创新的视野，用通俗的语言，从材料、制造、生活、健康、教育、法律和伦理等多种角度，激情而不失科学地展望3D打印技术可能给未来制造业、未来社会生产模式与人类生活方式带来的深刻影响和变革。
　　该书在介绍3D打印制造部件复杂外形和内部结构的超常能力的同时，特别展望了3D打印技术与多材料复合、新材料合成技术的深度融合，由超常特殊功能新材料或超材料制成的部件甚至具备感知、执行和反馈控制等系统主动综合能力，而且还敏锐地察觉到我们进入“机器制造机器”的时代已经不远了。制造—材料—控制的高度融合使人印象深刻，是3D打印技术的重要发展方向，也是该书的一大特点。
　　该书作者是3D打印领域资深专家，对3D打印技术及其发展的研究充满激情，又不失客观和冷静，而且极具前瞻性，该书还提出了3D打印技术发展可能带来的知识产权及保护、制造者和消费者责任与权益保障、资源浪费、环保污染、毒品及枪支管理、犯罪治安、法律和伦理等一系列社会问题，这也是本书的可贵之处之一。
　　王华明
　　北京航空航天大学、教育部长江学者特聘教授
　　北京市大型金属关键构件激光直接制造工程技术研究中心主任
　　中国3D打印技术产业联盟理事长

　　推荐序二
　　人猿相揖别，是因为古人能够手工制造工具。今人区别于古人，是因为能够使用机器制造工具。人类进化至今，一个崭新的文明标志就是能够用机器制造机器。从狭义上说，当前被赋予无限想象力的3D打印机就是这种能够制造机器的机器。
　　科幻作家科利·多克托罗说过，科幻小说家不擅长预测未来，人们大多是在未来的外衣下描绘现在。那么3D打印技术的未来外衣是什么？
　　“在未来（或是在星际纪年的未来），机器可以制造机器。3D打印机就是第一波新一代智能机器，它们能设计、制造、修理、回收其他机器，甚至能够调整和改进其他机器，包括它们自己。”
　　《3D打印：从想象到现实》的作者胡迪·利普森先生和梅尔芭·库曼女士的定义校正了目前媒体对3D打印技术的过度解读，把梦幻般的3D打印落地到了智能制造。两位作者历时9个月，采访一线的科技工作者，现场考察3D打印实验室和产品设计生产过程，捕捉到了这种智能制造的逻辑轨迹，即控制三篇章：控制物质的形状、控制物质的构成和控制行为，也就是实现物体在结构、材料和活性上的有机统一。
　　手工控制的局限性很大，后来出现了机械控制；得益于信息技术的发展，机械控制搭上了智能的翅膀。于是，人们逐渐可以控制探测器抵达数十万公里外的月球和火星，小小的支架可以准确放到心脏主动脉的末端，激光打印机可以用红黄蓝自动调兑出万紫千红的色彩。如果把3D打印机看作机器的话，人们所追求的就是有效控制它，让它打印出我们所需要的任何物体。从这种意义上讲，3D打印是对人类控制能力极限的挑战和展示。我们与作者一样，不能预测何时才能真正彻底实现这三种控制，然而可以预见的是，这三种控制能力的阶段性实现都足以引发制造业的巨大变革。目前，3D打印的第一篇章基本谱就，已经给传统的模具工业带来冲击，3D打印的牙齿和助听器已经占据80%的市场。那么同样可以设想在不远的将来：
　　“3D打印机可以通过新的方式将原材料加以混合，新型材料就会出现。有了混合材料打印，多元结构的部件将会被同时制造、同时组装出来。在一个较小的范围内，我们将会以纳米级的精度将多种材料嵌入和编排到复杂的微观结构中。”
　　很难想象在第二篇章的控制实现时，制造行业的格局将产生怎样天翻地覆的变化，那就让我们发挥想象力，憧憬3D打印控制能力的最高境界，比如可以打印三明治、打印身体器官、打印智能机器人……
　　“所谓控制行为是指将程序编写进材料，使其具备我们所需要的功能。换句话说，我们不再打印被动的零部件和材料，而是打印能够感知、反应、计算和行为的综合的主动系统。”
　　面对现实，我们还是要收回驰骋的想象。掩卷而思，其实我们不必知道3D打印机是喷墨的还是激光的，3D打印的模式是堆积的、添加的还是增材的，真正需要了解的是人们对物质结构、材料和活性上的智能控制水平，真正需要不懈探索的是充分把握其中的规律，高度实现三者的有机统一。当我们有一天真正能控制万物的内外结构、材料构成和活性系统时，即使没有3D或4D打印机，我们同样可以智能控制别的机器制造出精彩的世界。
　　由此说开，当我们剥去3D打印神话般的外衣，就会发现，3D打印实质上是制造业向智能化不断演进的历程。当前我国制造业正面临转型升级挑战，信息化和工业化的深度融合为这一进程提供了前所未有的机遇。3D打印技术的阶段性成功为我国智能制造业的实践展现了光明的前景，坚定了必胜的信念。我想这就是《3D打印：从想象到现实》一书给我们的最大启示，也是我推荐这本书的理由。
　　罗文
　　中国电子信息产业发展研究院院长
　　推荐序三
　　3D打印，造物新纪元
　　在过去的一年多时间里，3D打印业界进入了高度活跃期，与3D打印相关的新闻和概念频频出现在公众视野中，越来越多的中国民众开始了解3D打印。事实上，3D打印技术和3D打印机在一些欧美发达国家的应用已经相当普遍。
　　2008年9月，我作为国家公派博士研究生在美国纽约州康奈尔大学胡迪·利普森教授的实验室求学时就第一次看到并使用了3D打印机。那是一台和家用冰箱外形相似的神奇机器，它只用了两个小时就将计算机中一个三维模型变为我手中实实在在的零件，我当时的惊奇与感叹可想而知。在那时，利普森教授和学生们已经在频繁使用实验室中昂贵的工业级3D打印机制造各种机器人零部件了，虽然那时3D打印机所用的材料价格并不便宜。与此同时，利普森教授团队的开源桌面3D打印机Fab@Home、生物材料3D打印机以及多材料混合3D打印等项目也成果颇丰。
　　我的导师利普森教授为人幽默风趣，经常会和大家讨论一些非常有创意的新点子。他的主要研究领域包括进化计算、3D打印和机器人技术三个方向，而他的成名之作正是一个关于智能机器人利用3D打印机进行自我制造的创新研究项目，其成果文章最终发表在2000年的《自然》杂志上。正是基于多年来对3D打印领域的专注和热爱，利普森教授一直期望出版一本全面介绍3D打印及相关技术的著作。非常令人高兴的是，由利普森教授和库曼女士合著的关于3D打印的新书《3D打印：从想象到现实》终于在2013年年初大功告成，并由美国威立出版社出版发行。在与利普森教授的邮件沟通中得知，该书中文版将由中信出版社出版发行，这对于广大中国读者和关注3D打印技术的朋友来说，是一件令人十分期待的好事。
　　我十分荣幸在第一时间就得到了威立出版社赠予的英文原稿，以及中信出版社蒋永军主编分享的中文译稿。这是全球第一本全面讲述3D打印技术及其应用的图书，书中展现了利普森教授和库曼女士两位作者多年来对3D打印技术及其产业发展的研究成果，整理了来自于3D打印相关的工业界、学术界和教育界众多人士的不同见解和案例，并且加入了作者对3D打印技术本身的独到分析和大胆预测。
　　作者从不同层面和角度为读者描述了3D打印的技术原理、历史和现状、广泛应用、未来前景以及困难与挑战。对于中国读者来说，可从以 3D打印：从想象到现实 [Fabricated：The New World of 3D Printing] 下载 mobi epub pdf txt 电子书 格式

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