Rapid Manufacturing: An Industrial Revolution for the Digital Age
暫譯: 快速製造：數位時代的工業革命
Neil Hopkinson, Richard Hague, Philip Dickens
- 出版商: Wiley
- 出版日期: 2006-01-01
- 售價: $6,790
- 貴賓價: 9.5 折 $6,451
- 語言: 英文
- 頁數: 304
- 裝訂: Hardcover
- ISBN: 0470016132
- ISBN-13: 9780470016138
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商品描述
Description
Rapid Manufacturing is a new area of manufacturing developed from a family of technologies known as Rapid Prototyping. These processes have already had the effect of both improving products and reducing their development time; this in turn resulted in the development of the technology of Rapid Tooling, which implemented Rapid Prototyping techniques to improve its own processes. Rapid Manufacturing has developed as the next stage, in which the need for tooling is eliminated. It has been shown that it is economically feasible to use existing commercial Rapid Prototyping systems to manufacture series parts in quantities of up to 20,000 and customised parts in quantities of hundreds of thousands. This form of manufacturing can be incredibly cost-effective and the process is far more flexible than conventional manufacturing.
Rapid Manufacturing: An Industrial Revolution for the Digital Age addresses the academic fundamentals of Rapid Manufacturing as well as focussing on case studies and applications across a wide range of industry sectors. As a technology that allows manufacturers to create products without tools, it enables previously impossible geometries to be made. This book is abundant with images depicting the fantastic array of products that are now being commercially manufactured using these technologies.
- Includes contributions from leading researchers working at the forefront of industry.
- Features detailed illustrations throughout.
Rapid Manufacturing: An Industrial Revolution for the Digital Age is a groundbreaking text that provides excellent coverage of this fast emerging industry. It will interest manufacturing industry practitioners in research and development, product design and materials science, as well as having a theoretical appeal to researchers and post-graduate students in manufacturing engineering, product design, CAD/CAM and CIFM.
Table of Contents
List of Contributors.
Editors.
Foreword (Terry Wohlers).
1 Introduction to Rapid Manufacturing (Neil Hopkinson, Richard Hague and Phill Dickens).
1.1 Definition of Rapid Manufacturing.
1.2 Latitude of Applications.
1.3 Design Freedom.
1.4 Economic for Volumes down to One.
1.5 Overcoming the Legacy of Rapid Prototyping.
1.6 A Disruptive Technology.
1.7 A Breakdown of the Field of Rapid Manufacturing.
2 Unlocking the Design Potential of Rapid Manufacturing (Richard Hague).
2.1 Introduction.
2.2 Potential of Rapid Manufacturing on Design.
2.3 Geometrical Freedom.
2.4 Material Combinations.
2.5 Summary.
3 Customer Input and Customisation (R.I. Campbell).
3.1 Introduction.
3.2 Why Is Customer Input Needed?
3.3 What Input can the Customer Make?
3.4 How Can Customer Input Be Captured?
3.5 Using Customer Input within the Design Process.
3.6 What Is Customisation?
3.7 Determining Which Features to Customise.
3.8 Additional Customisation Issues.
3.9 Case Study – Customising Garden Fork Handles.
3.10 Conclusions.
4 CAD and Rapid Manufacturing (Rik Knoppers and Richard Hague).
4.1 Introduction.
4.2 CAD Background.
4.3 Relations between CAD and Rapid Manufacturing.
4.4 Future Developments Serving Rapid Manufacturing.
4.5 CAD for Functionally Graded Materials (FGMs).
4.6 Conclusion.
5 Emerging Rapid Manufacturing Processes (Neil Hopkinson and Phill Dickens).
5.1 Introduction.
5.2 Liquid-Based Processes.
5.3 Powder-Based Processes.
5.4 Solid-Based Processes.
6 Materials Issues in Rapid Manufacturing (David L. Bourell).
6.1 Role of Materials in Rapid Manufacturing.
6.2 Viscous Flow.
6.3 Photopolymerization.
6.4 Sintering.
6.5 Infiltration.
6.6 Mechanical Properties of RM Parts.
6.7 Materials for RM Processes.
6.8 The Future of Materials in Rapid Manufacturing.
7 Functionally Graded Materials (Poonjolai Erasenthiran and Valter Beal).
7.1 Introduction.
7.2 Processing Technologies.
7.3 Rapid Manufacturing of FGM Parts – Laser Fusion.
7.4 Modelling and Software Issues.
7.5 Characterisation of Properties.
7.6 Deposition Systems.
7.7 Applications.
8 Materials and Process Control for Rapid Manufacture (Tim Gornet).
8.1 Introduction.
8.2 Stereolithography.
8.3 Selective Laser Sintering.
8.4 Fused Deposition Modeling.
8.5 Metal-Based Processes.
9 Production Economics of Rapid Manufacture (Neil Hopkinson).
9.1 Introduction.
9.2 Machine Costs.
9.3 Material Costs.
9.4 Labour Costs.
9.5 Comparing the Costs of Rapid Manufacture with Injection Moulding.
10 Management and Implementation of Rapid Manufacturing (Chris Tuck and Richard Hague).
10.1 Introduction.
10.2 Costs of Manufacture.
10.3 Overhead Allocation.
10.4 Business Costs.
10.5 Stock and Work in Progress.
10.6 Location and Distribution.
10.7 Supply Chain Management.
10.8 Change.
10.9 Conclusions.
11 Medical Applications (Russ Harris and Monica Savalani).
11.1 Introduction.
11.2 Pre-Surgery RM.
11.3 Orthodontics.
11.4 Drug Delivery Devices.
11.5 Limb Prosthesis.
11.6 Specific Advances in Computer Aided Design (CAD).
11.7 In Vivo Devices.
12 Rapid Manufacturing in the Hearing Industry (Martin Masters, Therese Velde and Fred McBagonluri).
12.1 The Hearing Industry.
12.2 Manual Manufacturing.
12.3 Digital Manufacturing.
12.4 Scanning.
12.5 Electronic Detailing.
12.6 Electronic Modeling.
12.7 Fabrication.
12.8 Equipment.
12.9 Selective Laser Sintering (SLS).
12.10 Stereolithography Apparatus (SLA).
12.11 Raster-Based Manufacturing.
12.12 Materials.
12.13 Conclusion.
13 Automotive Applications (Graham Tromans).
13.1 Introduction.
13.2 Formula 1.
13.3 Cooling Duct.
13.4 The ‘Flickscab’.
13.5 NASCAR.
13.6 Formula Student.
14 Rapid Manufacture in the Aeronautical Industry (Brad Fox).
14.1 Opportunity.
14.2 Overview.
14.3 Historical Perspective.
14.4 Aeronautical Requirements for RM.
14.5 Why RM Is Uniquely Suited to the Aeronautical Field.
14.6 Acceptable Technologies.
14.7 Qualifying RM Systems.
14.7.1 Qualifying SLS at British Aerospace (BAe).
14.7.2 Qualifying SLS at Northrop Grumman.
14.8 Summary.
14.9 Case Studies.
15 Aeronautical Case Studies using Rapid Manufacture (John Wooten).
15.1 Introduction.
15.2 Problem and Proposed Solution.
15.3 Benefits of a Rapid Manufacture Solution.
15.4 Pre-Production Program.
15.5 Production.
15.6 Summary.
16 Space Applications (Roger Spielman).
16.1 Introduction.
16.2 Building the Team.
16.3 Quality Assurance.
16.4 How to ‘Qualify’ a Part Created Using This Process.
16.5 Producing Hardware.
17 Additive Manufacturing Technologies for the Construction Industry (Rupert Soar).
17.1 Introduction.
17.2 The Emergence of Freeform Construction.
17.3 Freeform Construction Processes: A Matter of Scale.
17.4 Conclusions.
18 Rapid Manufacture for the Retail Industry (Janne Kyttanen).
18.1 Introduction.
18.2 Fascinating Technology with Little Consumer Knowledge.
18.3 The Need for Rapid Prototyping to Change to Rapid Manufacturing.
18.4 Rapid Manufacturing Retail Applications.
18.4.1 Lighting.
18.4.2 Three-Dimensional Textiles.
18.5 Mass Customisation.
18.5.1 Mass Customised Retail Products.
18.5.2 Future Posibilities of Mass Customised RM Products.
18.5.3 Limitations and Possibilities.
18.6 Experimentation and Future Applications.
Index.
商品描述(中文翻譯)
**描述**
快速製造（Rapid Manufacturing）是一個新興的製造領域，源自於一系列稱為快速原型製作（Rapid Prototyping）的技術。這些過程已經在改善產品和縮短開發時間方面產生了顯著效果；這反過來又促進了快速工具製作（Rapid Tooling）技術的發展，該技術利用快速原型製作技術來改善自身的過程。快速製造作為下一個階段的發展，消除了對工具的需求。已經證明，使用現有的商業快速原型製作系統來製造數量高達20,000的系列零件和數量達數十萬的定制零件在經濟上是可行的。這種製造形式可以極具成本效益，且其過程比傳統製造更具靈活性。
《快速製造：數位時代的工業革命》探討了快速製造的學術基礎，並專注於各行各業的案例研究和應用。作為一種允許製造商無需工具即可創造產品的技術，它使得以前不可能的幾何形狀得以實現。本書中充滿了展示現在使用這些技術商業化製造的各種產品的圖片。
- 包含來自行業前沿的領先研究者的貢獻。
- 全書有詳細的插圖。
《快速製造：數位時代的工業革命》是一部開創性的著作，對這個快速新興的行業提供了出色的覆蓋。它將吸引製造業的從業者，特別是在研究與開發、產品設計和材料科學方面，並對製造工程、產品設計、CAD/CAM和CIFM的研究者及研究生具有理論上的吸引力。
**目錄**
貢獻者名單。
編輯。
前言（Terry Wohlers）。
**1 快速製造簡介**（Neil Hopkinson, Richard Hague 和 Phill Dickens）。
1.1 快速製造的定義。
1.2 應用的廣度。
1.3 設計自由度。
1.4 單件生產的經濟性。
1.5 克服快速原型製作的遺留問題。
1.6 一種顛覆性技術。
1.7 快速製造領域的細分。
**2 解鎖快速製造的設計潛力**（Richard Hague）。
2.1 簡介。
2.2 快速製造對設計的潛力。
2.3 幾何自由度。
2.4 材料組合。
2.5 總結。
**3 客戶輸入與定制**（R.I. Campbell）。
3.1 簡介。
3.2 為什麼需要客戶輸入？
3.3 客戶可以提供什麼輸入？
3.4 如何捕捉客戶輸入？
3.5 在設計過程中使用客戶輸入。
3.6 什麼是定制？
3.7 確定需要定制的特徵。
3.8 其他定制問題。
3.9 案例研究 – 定制花園叉手柄。
3.10 結論。
**4 CAD 與快速製造**（Rik Knoppers 和 Richard Hague）。
4.1 簡介。
4.2 CAD 背景。
4.3 CAD 與快速製造之間的關係。
4.4 服務於快速製造的未來發展。
4.5 功能梯度材料（FGMs）的 CAD。
4.6 結論。
**5 新興的快速製造過程**（Neil Hopkinson 和 Phill Dickens）。
5.1 簡介。
5.2 液體基礎過程。
5.3 粉末基礎過程。
5.4 固體基礎過程。
**6 快速製造中的材料問題**（David L. Bourell）。
6.1 材料在快速製造中的角色。
6.2 粘性流動。
6.3 光聚合。
6.4 燒結。
6.5 滲透。
6.6 RM 零件的機械性能。
6.7 RM 過程的材料。
6.8 快速製造中材料的未來。
**7 功能梯度材料**（Poonjolai Erasenthiran 和 Valter Beal）。
7.1 簡介。
7.2 加工技術。
7.3 FGM 零件的快速製造 – 激光熔融。
7.4 建模和軟體問題。
7.5 性能特徵化。
7.6 沉積系統。
7.7 應用。
**8 快速製造的材料與過程控制**（Tim Gornet）。
8.1 簡介。
8.2 立體光刻。
8.3 選擇性激光燒結。
8.4 熔融沉積建模。
8.5 基於金屬的過程。
**9 快速製造的生產經濟學**（Neil Hopkinson）。
9.1 簡介。
9.2 機器成本。
9.3 材料成本。
9.4 勞動成本。
9.5 將快速製造的成本與注塑成型進行比較。
**10 快速製造的管理與實施**（Chris Tuck 和 Richard Hague）。
10.1 簡介。
10.2 製造成本。
10.3 間接費用分配。
10.4 商業成本。
10.5 存貨與在製品。
10.6 位置與分配。
10.7 供應鏈管理。
10.8 變更。
10.9 結論。
**11 醫療應用**（Russ Harris 和 Monica Savalani）。
11.1 簡介。
11.2 手術前的 RM。
11.3 牙齒矯正。
11.4 藥物傳遞裝置。
11.5 四肢假肢。
11.6 計算機輔助設計（CAD）的具體進展。
11.7 體內裝置。
**12 聽力行業中的快速製造**（Martin Masters, Therese Velde 和 Fred McBagonluri）。
12.1 聽力行業。
12.2 手動製造。
12.3 數位製造。
12.4 掃描。
12.5 電子細節。
12.6 電子建模。
12.7 製造。
12.8 設備。
12.9 選擇性激光燒結（SLS）。
12.10 立體光刻設備（SLA）。
12.11 基於光柵的製造。
12.12 材料。
12.13 結論。
**13 汽車應用**（Graham Tromans）。
13.1 簡介。
13.2 F1 賽車。
13.3 冷卻管道。
13.4 “Flickscab”。
13.5 NASCAR。
13.6 Formula Student。
**14 航空工業中的快速製造**（Brad Fox）。
14.1 機會。
14.2 概述。
14.3 歷史視角。
14.4 航空對 RM 的要求。
14.5 為什麼 RM 特別適合航空領域。
14.6 可接受的技術。
14.7 確認 RM 系統。
14.7.1 在英國航空（BAe）確認 SLS。
14.7.2 在諾斯羅普·格魯曼（Northrop Grumman）確認 SLS。
14.8 總結。
14.9 案例研究。
**15 使用快速製造的航空案例研究**（John Wooten）。
15.1 簡介。
15.2 問題與建議解決方案。
15.3 快速製造解決方案的好處。
15.4 預生產計劃。
15.5 生產。
15.6 總結。
**16 太空應用**（Roger Spielman）。
16.1 簡介。
16.2 建立團隊。
16.3 品質保證。
16.4 如何“確認”使用此過程創建的零件。
16.5 生產硬體。
**17 建築行業的增材製造技術**（Rupert Soar）。
17.1 簡介。
17.2 自由形式建築的出現。
17.3 自由形式建築過程：規模問題。
17.4 結論。
**18 零售行業的快速製造**（Janne Kyttanen）。
18.1 簡介。
18.2 迷人的技術與消費者知識的缺乏。
18.3 從快速原型製作轉變為快速製造的需求。
18.4 快速製造的零售應用。
18.4.1 照明。
18.4.2 三維紡織品。
18.5 大規模定制。
18.5.1 大規模定制的零售產品。
18.5.2 大規模定制 RM 產品的未來可能性。
18.5.3 限制與可能性。
18.6 實驗與未來應用。
索引。
