推荐序一
增材制造（俗称3D打印），是一种通过简单的二维逐层增加材料的方式直接成型三维复杂结构的数字制造技术。理论上讲，它仅通过简单的“二维数字打印材料”，就可以直接制造出内部结构任意复杂、外部形状和几何尺寸不受限制的零件和结构，而且在逐点、逐线、逐层数字打印制造过程中，还可以灵活地数字控制零件不同部位的材料和性质（取长补短地把不同材料“按需定制”于零件的不同部位），从而赋予构件以传统单一材料完全不具备的超常性能。增材制造技术的上述特点，使其成为当前先进制造、结构设计和新材料等技术领域的国际前沿热点研究方向。增材制造上述技术优势的充分发挥，必将引发装备结构设计和生产制造模式的变革。
增材制造通过逐层材料添加的方式将数字模型制造成三维复杂结构的原理，不仅突破了传统制造技术对零件外形、几何尺寸和内部复杂结构的原理性制约，而且使广大装备结构设计人员可以充分利用和发挥增材制造技术的特点，彻底摆脱传统制造技术对结构创新设计的长期禁锢枷锁，放飞梦想，自由地进行以产品性能最佳化为目标的创新设计。
《增材制造设计（DfAM）指南》是国际上第一本详细介绍增材制造设计（DfAM）的专著，详细介绍了增材制造设计的规则、要素、工具和手段。相信中译本的出版，将对促进我国装备结构创新设计，提升装备性能和装备技术水平，以及推动增材制造技术的发展和应用产生积极作用。
北京航空航天大学教授、大型金属构件增材制造
国家工程实验室主任、中国工程院院士 王华明
推荐序二
等材制造、减材制造与增材制造三种制造工艺构成了人类制造文明的历史传承，是人类在辩证统一下，对大自然规律认知的升级。
两千年前，老子有云“合抱之木，生于毫末；九层之台，起于累土；千里之行，始于足下。”在地球上，一颗种子长成参天大树是增材的过程；一个细胞成长为一个人，也是增材的过程，增材制造更加符合事物发展本质，顺应大自然规律。
增材技术作为一种使能技术，能够以功能和性能的产品设计为驱动和内核，突破常规装配和制造工艺限制，充分发挥制造的价值，是一种伟大的制造革命。当今世界正发生、面临、经历百年未有之大变局，我国正处于实现中华民族伟大复兴关键时期，急需普及增材技术和思想，将其融入到人们生活、生产的全过程，成为人们奋力开创制造业复兴新征程的重要助力。
在推动中国增材制造产业发展的过程中，我一直强调要“增减结合，取长补短，国际合作”。安世亚太组织翻译的《增材制造设计（DfAM）指南》是全球第一本增材制造设计专著，体现了“国际合作，洋为中用”的全球化思想，非常具有理论意义和实践意义。
《增材制造设计（DfAM）指南》强调增材思维驱动，从设计端着手，为产品功能设计而不是常规的为装配和制造工艺限制的设计，充分发挥增材能够打印足够复杂的产品的核心优势。
该书详细分享了在增材制造设计上必须考虑的设计准则、设计方法和途径，本书中译本将为我国增材产业从业者、工业产品研发设计、工艺和制造人员，带来全方位的、以增材思维为驱动的增材制造设计细节知识和工程应用经验分享。
第四次工业革命的标杆性技术正对经济产生重大影响，从简单的数字化（第三次工业革命的成果）到基于技术融合的创新（第四次工业革命）正迫使企业重新审视经营方式和产品研发方式，增材制造作为颠覆性的创新技术，必将驱动第四次工业革命，从产品的设计研发到制造与运营。
无论如何，增材制造设计带来的产品设计的创新和革命一定是最基础、重要和核心的。接受增材思维驱动的增材制造设计的洗礼、思考和实际践行，让人们更加自信地迎接第四次工业革命的到来。
中国增材制造产业联盟荣誉顾问 林宗棠
译者序 The Translator’s Words
直到现在，不少人提到增材制造或3D打印时，还是将其等同于车、铣、刨、磨或快速成型的一种新工艺技术，将其定位在单件或小样加工的场景，想到的只是实现复杂结构、轻量化、个性化以及快速样品制作，最多再加上压缩零部件供应链，实现中间件的零库存等。而增材制造的价值仅止于此吗？实际上，增材制造的独特优势在于，作为在数字技术驱动下回归自然界“生长造物”的新方法，增材制造设备有充分的时空窗口对建造物质的物性进行细粒度、高分辨率的主动控制，所输出的三维实体既承载了高密度的形状信息，也被附加了高分辨率的材料物性信息，使得最终制品的成型与定性得以同步完成。
我们认为，增材制造将更精密的设计信息承载到物理实体上，意味着所生成的制品具有更强的功能性，进而能够带来性能的飞跃。因此，在实现材尽其能、物尽其用，释放复杂成型能力的表象下，增材制造的真正价值在于回归设计本源，回归产品功能，重塑增材思维，实现造物不止于形的造物革命。基于增材思维的先进设计与智能制造，从根本上改变了传统制造未站在系统高度把握产品设计、工艺设计和制造过程，造成设计与工艺以及工艺与材料各自为政、严重脱节，甚至相互割裂对立的现实局面，破解了前三次工业革命遗留下来的设计制造一体化困局。作为新一代的物质生产技术，增材制造技术将与新一代信息技术深度融合，成为第四次工业革命的核心技术引擎。
而增材制造设计（Design for Additive Manufacturing，DfAM，简称增材设计）就是安世亚太提出的基于增材思维的先进设计与智能制造整体解决方案（见图1）中的一块重要基石。虽然增材设计名义上被认为是应用于增材制造工艺的可制造性设计（DFM），但由于它在关注增材制造工艺的商业化应用过程中实现对零件、组件甚至系统的重新设计，因此其内涵远远超越了传统的DFM，而成为基于增材思维的先进设计与智能制造新一代造物革命下的全新设计范式。
图1 基于增材思维的先进设计与智能制造（来源：安世亚太）
所以，当我们看到瑞典隆德大学的三位学者——奥拉夫·迪格尔（Olaf Diegel）教授、阿克塞尔·诺丁（Axel Nordin）博士和达米恩·莫特（Damien Motte）博士在2019年5月出版的全球第一本增材设计专著——《A Practical Guide to Design for Additive Manufacturing》时，就在第一时间购入并进行评估，确认这是一本高水平的专著后立刻联系出版社和作者，启动中文版权商谈和中文版翻译工作。
图2 奥拉夫·迪格尔教授和他的3D打印吉他（来源：3dnatives.com）
2019年8月，奥拉夫·迪格尔教授在接受PLM Group媒体采访时，谈到了写作本书的起因：人们看待增材制造技术的（另）一个极端，就是把它作为完全取代减材制造等传统工艺的“点金术”，而实际上增材制造和减材制造应该是互补的关系；加速增材制造技术大规模商用化的关键，是学习增材设计；为了服务广大增材设计和制造从业人员，缩短学习曲线，避免重复发明轮子，撰写了这本书。这一理念与安世亚太倡导的“基于增材思维的先进设计”不谋而合。
本书就如何基于增材工艺设计零件、组件以获取成本和性能的最大收益，提供了详尽的指南并列举了丰富的案例，包括增材制造导论、增材制造工艺、增材设计战略、增材设计分析优化工具、零件合并准则、增材工艺工具设计准则、面向聚合物和金属的增材设计、后处理、增材制造的健康安全和零件认证以及增材制造的未来等内容。作为全球第一本增材设计专著，本书的中译本将给我国增材产业从业者以及工业产品研发设计、工艺和制造人员带来全方位的以增材思维驱动的增材设计细节知识和工程应用经验分享。
安世亚太科技股份有限公司增材业务部门组织了专业过硬、阵容强大的团队来翻译本书。段海波博士翻译了本书的初稿。黄科博士、唐天博士、包刚强和段海波博士组成四人小组负责术语统一工作。谢琰军博士和包刚强负责模板设计。谢琰军博士和张亦舒负责第1、4、5、6章的翻译，黄科博士、张浩博士、左乾隆和黎万乔负责第2、9、11、12章的翻译，张效军负责第3章的翻译，唐天博士负责第7、8章的翻译，贺进和包刚强负责致谢、前言、第10、13、14章的翻译，黄科博士、唐天博士和贺进负责缩略词和术语表的翻译。贺进和张亦舒负责版本管理和合稿。包刚强负责书稿校对、审阅和项目管理。寿晓星负责商谈版权和联系出版事宜。安世亚太科技股份有限公司董事长张国明先生对本书的引进和翻译工作给予了最大支持。
在本书的翻译出版过程中，得到了三位作者、Springer出版公司和机械工业出版社华章分社的大力支持，王华明院士和林宗棠老先生为本书撰写了推荐序，在此一并表示感谢。
期待本书能为推动我国增材制造产业发展和工业产品创新与换代升级贡献一份力量。
段海波 包刚强
2020年7月
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