本文目录
- 3dp打印机结构
- 3d打印机的简单介绍
- 3d打印机um结构详解
- 3d打印机哪种结构最好
- 3D打印机由哪些基本部件构成
- 3D打印机有哪些种类
- 3D打印机有哪几种结构设计呢
- 第一代FDM3d打印机结构是怎么样的
- 3d打印机有哪些分类
- 3D打印机有几个部分组成
3dp打印机结构
X-Y-Z运动是3D打印机进行三维制件的基础条件。X-Y轴组成平面扫描运动框架，由伺服电机驱动控制喷头的扫描运动；Z轴由伺服电机驱动控制工作台做垂直于X-Y平面的运动。
扫描机构具备良好的随动性几乎不受荷载，但运动速度较高，具备运动的惯性。Z轴应具备相应的承载能力和运动平稳性。所以，在系统中，X轴机构采用导轨---同步齿形带；Y轴机构采用光杆---同步齿形带；Z轴机构采用扭矩力较大的伺服电机驱动装置杆。
3d打印机的简单介绍
一、3D打印技术简介
3D打印技术出现在20世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用（比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件）已经有使用这种技术打印而成的零部件，意味着“3D打印”这项技术的普及。
二、3D打印技术原理分析
1.三维设计
3D打印的设计过程是：先通过计算机辅助设计（CAD）或计算机动画建模软件建模，再将建成的三维模型“分割”成逐层的截面，从而指导打印机逐层打印。
设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来大致模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描来产生三维文件的扫描器，其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。
2.打印过程
打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。
打印机打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机如ObjetConnex系列还有3DSystems‘ProJet系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用3D打印的技术则可以将时间缩短为数个小时，当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。
3d打印机um结构详解
3D打印其实并不是什么新鲜事物，3D打印技术早在上世纪八十年代就已经出现，与传统的通过切割、铣削的方式进行加工的减材制造不同，3D打印是将可以快速塑形的材料通过逐层堆积的方式，制造出所需物体的增材制造。目前常见的3D打印机主要分为FMD熔融沉积式和SLA光固化式。虽然光固化打印速度更快，精度更高，但整体成本比较大。所以我们来重点了解一下FDM 3D打印机
FDM 3D打印机根据结构的不同可以细分好几个类别，简单了解一下各个结构的优缺点。
首先是最常见的Prusa I3结构。I3最突出的特点就是结构节约，成本较低，装配零件精度要求不高。主体为一个矩形龙门架，负责打印头Z轴与X轴方向的移动，另一部分为打印平台，同时也负责着Y轴方向的移动。由于其打印平台需要在Y轴方向上进行移动，导致了I3结构空间利用率不高，而且在打印过程中花轴惯性较大，影响打印速度和精度，所以I3结构适合新手入门。
如果我们把I3的两个z轴支架砍掉一个，就得到了Printbot的悬臂结构。这种结构不仅完美继承了I3的全部缺点，还在其基础上青出于蓝，引入了悬臂心电等新的问题，不要轻易尝试。
Makerbot与I3结构不同的是，打印平台只需要通过四杆电机沿c轴上下移动，两个电机通过同步带分别控制打印头的x y轴向的运动。MB结构解决了I3结构打印平台大范围移动的痛点，打印速度、精度也有所提高。但还是存在一些问题，MB结构x轴电机只负责驱动打印头沿x轴方向移动，而y轴电机需要带着喷头和整个x轴结构运动，导致y轴惯性较大，同时导致x、y两轴负载不一致，难以实现高精、高速打印。
Hbot和corexy结构比较类似。与MB和I3的单个电机控制单个方向不同，这两种结构的运转方式是通过xy电机的协同运作，让打印头在各个方向上进行移动，所以又称为双臂并联结构。Hbot与corexy的主要区别是滑块的安装和皮带的缠绕方式不同。
双臂并联结构的打印机电机位置始终固定，一般也都是远程送料，所以运动部分惯性很小，可以做到比较高的打印速度和精度。就像上面说的那样，双臂并联结构XY轴全部使用皮带传动，而且皮带的长度也比较长，整体精度受皮带弹性形变的影响较大，所以需要选用更粗、更宽的皮带，日常使用时也要注意维护。
三角洲结构相比较其他结构占地面积更小，结构也相对简单。由于其结构的关系，打印速度更快，传动效率更高。虽然三角洲的占地面积较小，但是由于Z轴需要给三个并联臂留出移动空间，导致其Z轴空间利用率不高，同时三角洲结构的机器调平较为困难。
最后压轴出场的就是Ultimaker结构，UM结构使用两个电机独立驱动XY轴的运动，两根光轴十字交叉的传动方式，使得XY轴负荷完全相同。UM结构主要运动部分只有两根光轴和一个喷头，高速运动时惯性较小，配合远程送料可以做到较高的速度和精度。缺点就是结构较为复杂，组装精度要求高，成本也比较高。
3d打印机哪种结构最好
UM结构全称Ultimaker结构，UM结构的XY电机都是固定在机箱上的，不会给各轴带来惯性。结构比较复杂，对零件的加工精度、装配精度要求比较高。由于电机都是安装在机箱上的，不会给各轴带来惯性，所以打印速度快、精度也相对高。
并且Ultimaker采用十字轴传动使打印头在XY平面运动时拥有较高的定位精度，配合Z轴的丝杠传动，从而使得设备拥有了良好的机械精度基础，配合Ultimaker开源的Cura切片软件，使得整个打印过程更加便捷、高效。
3D打印机由哪些基本部件构成
(1)成形工作缸：在缸体内进行零件加工，每一工作缸下落的距离为层厚。零件加工后，气缸上升，容易取出制造的工件，准备下次加工。伺服电机采用滚珠丝杆驱动工作缸升降。
(2)进料工作缸:提供粉末材料的成型和支撑。
(3)剩余回收袋:安装在成型外壳中，将铺粉过程中多余的粉末材料进行回收。
(4)铺粉辊装置:其中包括铺粉辊和驱动系统。它们的作用是将粉末材料均匀铺设在工作缸上，同时压实粉末。
(5)喷嘴:在工作缸内喷成型时的粘合剂，粘合不同层间的粉末，是三维印刷快速成型的重要部件。
(6)X-Y-Z三维传输系统：带动X、Y喷嘴车进行二维平面运动，带动成型工作缸和进料缸沿Z轴上下移动。
(7)机体和机壳：外壳为快速成型系统提供了机械支持和必要的工作环境。
一般来说，买3D打印机之前，就需要对这些3D打印机配件有足够的了解，熟悉了这些零部件的基本功能和作用以后，你才能更好的使用3D打印设备。还有，喷嘴、热床等都属于是容易耗损的部件，如果你对这些零件不了解，将不利于你分析3D打印机的工作状况，万一3D打印机出现异常，你也不知道该怎么维修。所以，了解和熟悉这些零配件还是很重要的。
3D打印机有哪些种类
3d打印机的结构类型有Prusai3结构、箱体结构、三角洲机型等，不同的结构有不同的优势。
1，Prusai3结构。
Prusai3是Reprap打印机prusamendel的第三代机型。优点是结构简单，易于上手，适合第一次接触3D打印的diy爱好者。
2，箱体结构。
箱式结构是目前市面上较为流行的结构，相比较一般diy机型在外观上看起来更加商业化。优点是成型精度高，打印速度快。电路板与电源等电子部件可隐藏至机体内，空间利用率高。
3，三角洲机型。
这种结构兴起于90年代，因其速度快、精度高、柔性强等优点使并联机器人成为了现代工业机器人重要部分。优点是结构简单，方便修理维护，打印速度快，传动效率高，占地面积小。
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3D打印机有哪几种结构设计呢
纵维立方小方发现随着3D打印技术的发展和广泛应用，中国市场上出现了大量打印机，越来越多的人开始利用3D打印机来揭示自己脑海中浮现的想法。
目前，3D打印机主要以FDM和SLA技术为主，FDM技术的使用更为广泛，因为成本更低。因此，市面上大部分是FDM打印机，3D打印机有多种结构类型，每个结构都有自己的特点。今天我们将介绍3D打印机的主要结构类型。
门架结构
龙门架，也称为I3，是一种比较简单的结构类型，它成本低，组装也比较简单，非常适合刚开始的用户。整个形状就像矩形门架。打印时，平台在Y轴前后移动，喷头在X轴方向移动，因此平台移动会加快打印速度。这种结构简单，容易上手，操作也不太困难。
三角洲
三角洲是目前市面上常见的结构类型，采用并行运动结构，从上到下的机器大致变成三角形，比其他结构的打印机占用面积小得多，这种结构比较稳定。因为要在并行癌症上留下位置，所以空间利用率比较低。如果需要10厘米的成型尺寸，整个机箱尺寸可以达到20。
XYZ盒结构
纵维立方小方认为XYZ盒结构是目前3D打印机市场上比较流行的结构，其形状通常是方形的，外部框架非常稳定，用步进电机驱动喷头沿X轴Y轴移动，充分利用打印空间，打印物体不易在平台上晃动，打印精度得到保证。z轴同步更好，上升平稳，振动小，不会出现平台两侧不同步的问题，打印精度得到保证。
第一代FDM3d打印机结构是怎么样的
fdm类型的3d打印机，款式多的让人眼花缭乱。对于广大爱好者来说，选择功能和价钱都合适自己的打印机才是最重要的。花钱dIY一台开源的打印机，还是买一台现成的，这个是个人选择，咱们这次不讨论这个。介绍各种打印机，了解不同结构的优缺点，做出最佳选择。基本上区分开源的3d打印机，都是看fdm3d打印机主要结构，让我们纵维立方先带大家看看3d打印机的发展历史。
3d打印发展史
3d打印机的结构可以从开源打印机的第一代开始，如下图所示：
看上去可能很可怕，但实际上并不那么复杂。最外面是立方体的框架，中间的板子是打印物体的支撑平台，该平台的四角架在螺杆上，堆积杆通过皮带同步旋转，平台可以在水平的基础上升降。
上边是打印头，可以做水平平面运动，水平平面运动与平面升降结合在一起，最终形成三维物体。
所以一台fdm3d打印机主要结构，主要是支持这三个方向的直线运动机构。这种打印机看起来很复杂，是因为设计者的初衷是想让机器复制自己，所以希望各构成部分都能用3d打印出来。
因此，设计了光杆框架结构的支撑。就实用性而言，这种框架结构首先对组装和调整有很高的要求。其次，主要部件包括电路板暴露在外，就像半成品一样。
因为方形的结构的稳固性和调整困难，所以第二代改成了三角框架结构，如下图：
在这种框架结构下，打印头可以在水平方向移动，也可以在垂直方向移动。支撑平台不需要垂直另一个水平方向移动，就可以实现3d运动。
后面的版本逐渐改进了fdm3d打印机主要结构，比如增大打印尺寸，更新软硬件，引入金属框架，不再开源等。
3d打印机有哪些分类
3d打印机的结构类型有Prusai3结构、箱体结构、三角洲机型等，不同的结构有不同的优势。
1、Prusai3结构
Prusai3是Reprap打印机prusamendel的第三代机型。优点是结构简单，易于上手，适合第一次接触3D打印的diy爱好者。
2、箱体结构
箱式结构是目前市面上较为流行的结构，相比较一般diy机型在外观上看起来更加商业化。优点是成型精度高，打印速度快。电路板与电源等电子部件可隐藏至机体内，空间利用率高。
3、三角洲机型
这种结构兴起于90年代，因其速度快、精度高、柔性强等优点使并联机器人成为了现代工业机器人重要部分。优点是结构简单，方便修理维护，打印速度快，传动效率高，占地面积小。
3D打印机有几个部分组成
3D打印机主要有三个部分组成，主要是电子部分、机械部分和软件部分。
电子部分：系统板、主板、电机驱动板、温度控制板（采用热敏电阻测温一般不需要用到温控板）、加热管、热电偶或者热敏电阻、热床。
机械部分：现在大部分是采用步进电机带动同步带的方式，有的使用滑台组成XYZ轴，需要电机、支架、同步轮、同步带。
软件部分：固件、上位机程序、烧录软件。
