主流3D打印机结构对比
3D打印机扫盲贴(二)---主流3D打印机主控板介绍
主流3d打印机主控板对比表（一）主流3D打印机主控板对比表（二）RAMPSRepRap Arduino Mega Pololu Shield 简称RAMPS 。
它设计的目的是用低成本在一个小尺寸电路板上的集成Reprap 所需的所有电路接口。
RAMPS连接强大的Arduino MEGA平台，并拥有充足的扩展空间。
除了步进电机驱动器接口外，RAMPS提供了大量其他应用电路的扩展接口，RAMPS是一款更换零件非常方便，拥有强大的升级能力和扩展模块化设计的Arduino的扩展板。
特点：∙第五个步进电机输出端口可自定义作为Z轴电机或第二个挤出机∙可扩展到控制其他配件∙3场效应晶体管，3个加热器/风扇输出端口，3个热敏电阻电路∙融合在5A额外的安全和元件保护∙加热床控制，额外的11A保险丝∙适合5的Pololu步进驱动器板∙Pololu板脚头插座，使他们可以方便地更换或取出在未来的设计中使用∙为将来的扩展提供I2C和SPI引脚离开∙所有MOSFET都连接到PWM引脚的多功能性∙加热器输出有对应LED指示Ultimaker Electronics这是用于Ultimaker的主控板，与RAMPS采用同样的设计原理，同样是基于Arduino MEGA主控片的一种扩展片。
SanguinololuSanguinololu是一种供Reprap等数控设备使用的低成本ALL-IN-ONE主控板解决方案。
它设有一个的板载Sanguino（与arduino类似的最小系统，使用ATMEGA644P芯片同时兼容ATMEGA1284）。
它的四个轴均采用Pololu 引脚兼容的步进驱动程序。
开发板提供了一个友好的扩展端口，支持I2C，SPI，UART，以及ADC引脚。
全部14个扩展GPIO引脚可被用来作为为好。
用户可以选择使用任何7V-30V的ATX电源电源板。
特点∙小设计- 板为100mm x 50毫米（4“×2”）∙Sanguino克隆，Atmel的ATmega644P的- ATmega1284向下兼容！∙4的Pololu步进驱动程序板（或Pololu兼容）的董事会（不包括电压调节器）（X，Y，Z，挤出机）∙支持多种电源配置- 由USB总线提供的逻辑信号- FT232RL板上USB连接- USB2TTL头是FTDI电缆，或BlueSMIRF的蓝牙模块∙2个热敏电阻的电路连接器∙ 2 N-MOSFET的挤出机/床∙可选择的部分12v（或电源电压）/ 5v的终点挡块电压∙边缘连接器，使直角连接∙13个额外的引脚，可用于扩大和发展- 6个模拟量和8个数字，具有以下功能- UART1（RX和TX）- I2C（SDA和SCL）- SPI（MOSI，MISO，SCK）- PWM引脚（1）- 模拟量I / O（5）∙所有的通孔元件（FTDI芯片除外），方便diy焊接MelziRepRap的一个理念是“自己动手”。
3DP230型号3D打印机的结构分析
机械装备研发Research & Development of Machinery and Equipment1412019年10月下3DP230型号3D 打印机的结构分析杨高宏（山西机电职业技术学院，山西 长治 046011）摘 要：文章介绍了3D 打印的现状和分类，以3DP230型号3D 打印机为例，阐述了FDM 类型打印机的结构组成——喷头、运动机构、送丝机构、工作台、控制电路板和行程开关，并分别介绍了各组成部分的功能作用、设计思路等，为3D 打印机的设计、制作和结构改进等提供了参考。
关键词：3D 打印机；结构组成；功能中图分类号：TH132.413 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2019）20-0141-02——————————————作者简介： 杨高宏（1979－），男，山西长治人，硕士，讲师，研究方向：液压，机械优化设计，机械系统动态仿真。
增材制造（3D 打印）技术改变了传统的去除材料加工的模式，通过逐层堆积材料制造产品，从而带来了工艺和生产模式的变革。
作为一项新技术，尤其是不同于传统生产模式的新技术，引起了广泛重视。
3D 打印机主要分为以下五大类：第一类是FDM 打印机，FDM 打印机通过熔融沉积快速成型，主要材料ABS 和PLA。
第二类是SLA 打印机，这类打印机通过光固化成型，主要材料光敏树脂。
其价格相对FDM 打印机更贵一些，但它的精度很高。
主要材料纸、金属膜、EMB 打印机，主要用于人体骨骼、军事主要材料钛合金。
3DP230型号打印机的结构组成，该型号打印机属于FDM 类型，通用材质是PLA 塑料。
FDM 成型技术是将丝状的热熔性材料加热熔化，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂覆在工作平台上，快速冷却后形成一层截面。
一层成型完成后，机器工作平台下降一个高度再成型下一层，直至形成整个三维实体模型。
该型号打印机主要有喷头、运动机构、送丝机构、工作台、控制电路板和行程开关等六部分组成。
主流3D打印机结构对比
二、主流3D打印机结构对比主流3D打印机其实有开源的reprap系列、Ultimaker、printrbot还有曾经开源的Makebot 系类.我主要是从两方面考虑的：1我更多的是考虑结构的代表性,而不是品牌,reprap系列的打印机基本上是三角形的、而Ultimaker、makebot系类是矩形盒状、printrbot则是矩形支架状.2我考虑的我们下一步自己DIY打印机的难度.在精度与组装难度之间要取得一个平衡.我也知道3dsystem的机子精度高,效果好,但是价钱、组装等问题都不是我们DIY可以做到的.Rostock结构简单效果也不错,但是其固件调教需要较高的经验,同样不适合我们菜鸟DIY.因此,基于上述两个原因,我就目前主流3d打印机进行对比,当然,这个是我自己的个人经验,供大家参考,有不同意见的我非常欢迎大家提出建设性意见和建议.三角型结构的代表作三角形是稳定与成本的完美结合,在我们DIY时无非就是考虑稳定和成本嘛,自然三角形结构是首选,在三角形结构中以reprap系列最为流行,而reprap的分支众多,现在比较流行的是mendel、huxley和Prusa这三个分支.其基本特点是机身侧边是一个三角形,三角形底部是放热床的地方,X轴在两个Z轴部件电机构成的平面上活动,而Z轴则与机身三角形的垂直中线重合.在打印机是由于热床在Y轴上前后移动会带着打印物体也前后移动,所以需要特别留意打印物体与热床的粘合度要牢固哦.这种结构的优点是：1结构简单,组装、维修等都较为方便2对于丝杆、光轴的切割精度要求不高两边有点多余量不会影响结构,因为两头都是开放的. 3需要的部件较少其缺点是：1机体的制作精度较低,通常只能达到mm级,需要更高的精度需要很大的力气去调试的2打印时,打印物体随热床在Y轴前后移动3电源、控制板放的位置比较随意,不好看.代表机型：Prusai2,mendel矩形盒式结构的代表作这种结构的机器是目前市面上最为普及的机型,整个3d打印的发展来历程来看,这种形式的机器也是发展较为完整的机器,商业化程度最高.Makebot、UltimakerMbot等机型都是此类的代表.这机器的特点是热床移动是沿Z轴移动的,物体定在热床上不会有XY轴方向的移动,所以基本不用担心打印物体的在打印过程中出现位移情况.而且由于只需对喷头做XY轴移动,减轻喷头重量就可以条打印速度和打印精度Ultimaker就是用这样的思路.优点：1打印精度、打印速度较高2安装精度高,因为采用激光切割技术,其精度可以轻松达到0.1mm3电源、电线等可以很好的收藏在机体内缺点：1安装过程较为复杂、维修也较为困难2丝杆、光轴加工精度要高与Prusa3整机成本较高代表机型：makebot的Replicator系列Ultimaker系列Mbot系列矩形杆式结构的代表作这种结构采用了激光切割技术机身组装精度可以跟盒式结构媲美,又继承了三角形结构的的结构简单,其XYZ轴的运动方式与三角形结构的运动方式是一致的,所以也同时继承了三角形结构的缺点.杆式结构的Z轴步进电机放在机身的底部,由于杆式结构与工作平台的接触面积较小,所以将较重的步进电机放在底部以降低中心.1结构简单,组装、维修等都较为方便2安装精度高,因为采用激光切割技术,其精度可以轻松达到0.1mm3整机成本较低缺点：1打印时,打印物体随热床在Y轴前后移动2电源、控制板放的位置比较随意,不好看.代表机型：Printrbot系列三角爪式结构的代表作这种结构是开源3d打印机的一个重要分支,其数学原理实际上还是笛卡尔坐标系,只是通过三角函数将XY坐标映射到三台垂直的轴上去,这种结构的有对喷头的重量有较高的要求,因此通常采用J-head和齿轮式挤出机的.这种结构的机械复杂程度要比传统的直角坐标系结构简单很多,但是固件就复杂多了.现在Marlin固件有一个专门的分支来控制这类型的3d 打印机.这种结构有一个很大的不足就是Z轴方向的体积较大因为要容纳爪的长度,构建高度20CM的打印机整体高度可以达到40-50CM,所以这种结构适合在有固定场所使用.优点：1打印精度、打印速度较高2安装过程较为简单、维修也较为简单缺点：1固件调试复杂2整机体积较大代表机型：Rostock、Rostockmini舵机转动型结构由于目前属于一个较为新兴的阶段,相关的开源资料较少.这里就不多作论述.DIY一台成本低、精度高的3D打印机其实不是一件很复杂的事情,所需要的知识也不是很复.所以想DIY的朋友们不需要有太多的担心.关键是选对了机型,有人带一下很容易就入门了.我打算在论坛里搞个项目,先教大家自己DIY第一3d打印机,这样就可以以点带面推广这项技术了.。
3D打印技术：SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析
3D打印技术：SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析随着科技的不断进步，3D打印技术已经成为当今的热门话题。
3D 打印技术通过将数字文件转化为物理对象，为生产和创新带来了巨大的便利。
目前市面上主流的3D打印技术有多种，其中最常见的技术包括SLA、FDM、SLS等。
本文将对这三个技术进行详细的对比分析。
一、SLA技术1.概念SLA是“光固化成型”，该技术是将纯液态光敏树脂涂覆在建模台上，然后利用UV激光束逐层固化，最后形成物体。
2.特点SLA技术的最大特点就是可以制作非常精细的模型，可以达到0.025mm的高精度，因此广泛应用于珠宝、艺术品、模型制作等领域。
SLA吸收材料的能力也很强，可以在有限的时间内生产大批量的模型。
3.应用SLA技术可以应用于复杂的3D打印模型，从家用电器的零件到医疗器械，都可以使用SLA技术，目前3D打印领域最成熟的技术之一。
二、FDM技术1.概念FDM是较常用的3D打印技术，该技术是通过将熔化的热塑性材料挤出喷嘴，然后通过精确控制的机器臂逐层叠加，最终形成物体。
2.特点FDM技术可以使用广泛的材料，如ABS、PLA、PVA等，因此可以制作出各种不同材质的物体。
此外，FDM技术可以使用废旧材料进行打印，具有环保节能的特征。
FDM技术的价格也比其他技术便宜，因此普及率很高。
3.应用FDM技术主要应用于制作机械零件、人造器官、模型等等。
FDM技术可以制作出高度精确的物体，而且速度快、方便实用，是3D打印领域的常用技术。
三、SLS技术1.概念SLS是“选择性激光烧结”，该技术是利用激光束烧结聚合性形式的粉末，从而在建模台上形成模型。
2.特点SLS技术适用范围广，可以使用多种不同的粉末材料进行打印，如聚酰胺、耐热材料、金属、陶瓷和玻璃等，可以制作非常大的物体。
SLS技术还可以制作出复杂的内部结构和薄壁结构，同时具有较高的强度和耐磨性。
3.应用SLS技术主要应用于制作模型、人工骨骼等各种半成品。
主流3D打印机结构对比
主流打印机其实有开源地系列、、还有曾经开源地系类.我主要是从两方面考虑地：）我更多地是考虑结构地代表性，而不是品牌，系列地打印机基本上是三角形地、而、系类是矩形盒状、则是矩形支架状.个人收集整理勿做商业用途）我考虑地我们下一步自己打印机地难度.在精度与组装难度之间要取得一个平衡.我也知道地机子精度高，效果好，但是价钱、组装等问题都不是我们可以做到地.结构简单效果也不错，但是其固件调教需要较高地经验，同样不适合我们菜鸟.个人收集整理勿做商业用途因此，基于上述两个原因，我就目前主流打印机进行对比，当然，这个是我自己地个人经验，供大家参考，有不同意见地我非常欢迎大家提出建设性意见和建议.个人收集整理勿做商业用途三角型结构地代表作三角形是稳定与成本地完美结合，在我们时无非就是考虑稳定和成本嘛，自然三角形结构是首选，在三角形结构中以系列最为流行，而地分支众多，现在比较流行地是、和这三个分支.其基本特点是机身侧边是一个三角形，三角形底部是放热床地地方，轴在两个轴部件电机构成地平面上活动，而轴则与机身三角形地垂直中线重合.在打印机是由于热床在轴上前后移动会带着打印物体也前后移动，所以需要特别留意打印物体与热床地粘合度要牢固哦.个人收集整理勿做商业用途这种结构地优点是：）结构简单，组装、维修等都较为方便）对于丝杆、光轴地切割精度要求不高（两边有点多余量不会影响结构，因为两头都是开放地.））需要地部件较少其缺点是：）机体地制作精度较低，通常只能达到级，需要更高地精度需要很大地力气去调试地）打印时，打印物体随热床在轴前后移动）电源、控制板放地位置比较随意，不好看.代表机型：，矩形盒式结构地代表作这种结构地机器是目前市面上最为普及地机型，整个打印地发展来历程来看，这种形式地机器也是发展较为完整地机器，商业化程度最高. 、等机型都是此类地代表.这机器地特点是热床移动是沿轴移动地，物体定在热床上不会有轴方向地移动，所以基本不用担心打印物体地在打印过程中出现位移情况.而且由于只需对喷头做轴移动，减轻喷头重量就可以条打印速度和打印精度（就是用这样地思路）.个人收集整理勿做商业用途优点：）打印精度、打印速度较高)安装精度高，因为采用激光切割技术，其精度可以轻松达到)电源、电线等可以很好地收藏在机体内缺点：）安装过程较为复杂、维修也较为困难）丝杆、光轴加工精度要高与）整机成本较高代表机型：地系列系列系列矩形杆式结构地代表作这种结构采用了激光切割技术机身组装精度可以跟盒式结构媲美，又继承了三角形结构地地结构简单，其轴地运动方式与三角形结构地运动方式是一致地，所以也同时继承了三角形结构地缺点.杆式结构地轴步进电机放在机身地底部，由于杆式结构与工作平台地接触面积较小，所以将较重地步进电机放在底部以降低中心.个人收集整理勿做商业用途优点：）结构简单，组装、维修等都较为方便）安装精度高，因为采用激光切割技术，其精度可以轻松达到）整机成本较低缺点：）打印时，打印物体随热床在轴前后移动）电源、控制板放地位置比较随意，不好看.代表机型：系列三角爪式结构地代表作这种结构是开源打印机地一个重要分支，其数学原理实际上还是笛卡尔坐标系，只是通过三角函数将坐标映射到三台垂直地轴上去，这种结构地有对喷头地重量有较高地要求，因此通常采用和齿轮式挤出机地.这种结构地机械复杂程度要比传统地直角坐标系结构简单很多，但是固件就复杂多了.现在固件有一个专门地分支来控制这类型地打印机.这种结构有一个很大地不足就是轴方向地体积较大（因为要容纳爪地长度），构建高度地打印机整体高度可以达到，所以这种结构适合在有固定场所使用.个人收集整理勿做商业用途优点：）打印精度、打印速度较高）安装过程较为简单、维修也较为简单缺点：）固件调试复杂）整机体积较大代表机型：、舵机转动型结构由于目前属于一个较为新兴地阶段，相关地开源资料较少.这里就不多作论述.后记一台成本低、精度高地打印机其实不是一件很复杂地事情，所需要地知识也不是很复.所以想地朋友们不需要有太多地担心.关键是选对了机型，有人带一下很容易就入门了.我打算在论坛里搞个项目，先教大家自己第一打印机，这样就可以以点带面推广这项技术了.个人收集整理勿做商业用途。
3d打印机结构_3d打印机分类
3d打印机结构_3d打印机分类3d打印机简介3D打印机简称（3DP）是一位名为恩里科·迪尼的发明家设计的一种神奇的打印机，不仅可以“打印”一幢完整的建筑，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状。
但是3D打印出来的是物体的模型，不能打印出物体的功能。
3D打印机又称三维打印机（3DP），是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。
现阶段三维打印机被用来制造产品。
逐层打印的方式来构造物体的技术。
3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。
3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。
有些打印机还能结合不同介质，令打印出来的物体一头坚硬而另一头柔软。
3d打印机结构打开包装，一套3D打印机由3D打印机、12v变压器、工具包组成。
工具包中包含了说明书、一卷测试用耗材、一个4G的SD卡还有一个内六角螺丝刀。
将变压器插入打印机后方的原型插孔、插上电源、打开电源开关就可以开启打印机。
打印机正面上方是中文触摸屏，下方有一个SD卡插口，取出附带SD卡，插入插孔即可。
初次使用机器需要剪掉合格证，以免影响打印。
黄色部分是打印头，下方是打印平台，打印平台需要粘贴3D打印专用的美纹纸，在出厂时已经贴好，如果纸张没有破损就不用重新粘贴。
打印机后面有耗材架和挤出机，耗材架平时可以收回，使用是拉开，可以将耗材挂上。
3d打印机分类第一类是FDM打印机，也是市场上见得比较多的打印机。
今年差不多约六。
五种常见3D打印技术及其优缺点对比
五种常见3D打印技术及其优缺点对⽐3D打印技术从狭义上来说主要是指增材成型技术，从成型⼯艺上看3D打印技术突破了传统成型⽅法通过快速⾃动成型系统与计算机数据模型结合，⽆需任何附加的传统模具制造和机械加⼯就能够制造出各种形状复杂的原型，这使得产品的设计⽣产周期⼤⼤缩短，⽣产成本⼤幅下降。
常⽤3D打印技术SLA(Stereo LithographyApparatus，光敏树脂选择性固化)SLS(Selective LaserSintering，粉末材料选择性激光烧结)FDM(Fused DepositionModeling，熔融沉积)3DP(3Three DimensionPrinting，3D喷射打印)PUG(Poly-Urethan-Guss，真空注型)1.SLA(光固化技术 )⽴体光固化成型⼯艺(Stereolithography Apparatus，SLA)，⼜称⽴体光刻成型。
该⼯艺最早由Charles W.Hull于1984年提出并获得美国国家专利，是最早发展起来的3D打印技术之⼀。
Charles W.Hull在获得该专利后两年便成⽴了3D Systems公司并于1988年发布了世界上第⼀台商⽤3D打印机SLA-250。
SLA⼯艺也成为了⽬前世界上研究最为深⼊、技术最为成熟、应⽤最为⼴泛的⼀种3D打印技术。
图：SLA(光固化技术)原理图原理：液槽中会先盛满液态的光敏树脂，氦—镉激光器或氩离⼦激光器发射出的紫外激光束在计算机的操纵下按⼯件的分层截⾯数据在液态的光敏树脂表⾯进⾏逐⾏逐点扫描，这使扫描区域的树脂薄层产⽣聚合反应⽽固化从形成⼯件的⼀个薄层。
当⼀层树脂固化完毕后，⼯作台将下移⼀个层厚的距离以使在原先固化好的树脂表⾯上再覆盖⼀层新的液态树脂，刮板将粘度较⼤的树脂液⾯刮平然后再进⾏下⼀层的激光扫描固化。
SLA(光固化技术 )的优缺点优点：1.成型过程⾃动化程度⾼。
2.尺⼨精度⾼。
SLA原型的尺⼨精度可以达到±0.1mm。
3d打印机主要结构组成部件介绍
更智慧的3D打印综合应用服务提供商
3d打印机主要结构组成部件介绍
3d打印机在整个系统中，主要系统是通过机械、控制及计算机技术等为一体的机电一体化系统。
主要部件有：X-Y-Z 运动系统、喷头结构、数控模块、成型环境模块等组成。
X-Y-Z 运动是3D打印机进行三维制件的基本条件。
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。
扫描机构具有良好的随动性几乎不受载荷，但运动速度较高，具有运动的惯性。
Z 轴应具备一定的承载能力和运动平稳性。
因此，在系统中，X 轴机构选用导轨---同步齿形带;Y 轴机构选用光杆---同步齿形带;Z 轴机构选用扭矩力较大的伺服电机驱动装置杆。
(1)成型工作缸：在缸中完成零件加工，工作缸每次下降的距离即为层厚。
零件加工完后，缸升起，以便取出制造好的工件，并为下一次加工做准备。
工作缸的升降由伺服电动机通过滚珠丝杆驱动。
(2)供料工作缸：提供成型与支撑粉末材料。
(3)余料回收袋：安装在成型机壳内，回收铺粉时多余的粉末材料。
(4)铺粉辊装置：包括铺粉辊及其驱动系统。
其作用是把粉末材料均匀地铺平在工作缸上，并在铺粉的同时把粉料压实。
(5)喷头：在工作缸内喷射成型时的粘接剂，粘接不同层之间的粉料，是三维打印快速成型的关键部件。
(6)X-Y-Z三维传动系统：带动喷头小车在X，Y方向做二维平面运动，驱动成型工作缸和供料工作缸在Z轴方向做上下运动。
(7)机身和机壳：机身和机壳给整个快速成型系统提供机械支撑和所需的工作环境。
沈阳3D打印机解析桌面级3D打印机与工业级3D打印机差别是什么
沈阳3D打印解析桌面级3D打印机与工业级3D打印机差别是什么由于接触少，或者厂商大肆宣传的缘故，又或者是理论知识与实际使用存在差距，所以人们围绕着桌面级FDM3D打印机的精度产生了疑惑或者形成一种话题讨论。
很多网友表示FDM机型在实际使用过程中能够达到的精度并没有理论上那么高，甚至觉得精度只能达到0.1mm。
感兴趣的缘故，笔者方写了这边文章，以让更多的朋友了解FDM(熔融层积成型技术)，了解FDM机型精度提高存在的困难性。
与工业级3D打印机相比桌面级3D打印的精度如何？热议是这样的，“众所周知，桌面级FDM机型的精度在实际上可能在0.2mm左右，理论上各厂商都是标0.1mm，但是有人说他家FDM机器能达到0.02mm，确实值得考量”，这个问题在3D打印网站3D虎的“头条·今日话题”展开。
下面我们具体看下FDM机型的打印精度吧!FDM周边与精度相关因素熔融层积成型技术也就是FDM，采用步进机前后左右移动，成型平台向下移动的方式制造成品，材料统称线材(FDM机型使用的材料一般做成“线”型)所以在这个过程中，步进机、线材、喷嘴扮演着十分重要的角色。
步进机移动的快慢、喷嘴喷射被融化的线材的速度等都可能对精度产生影响。
甚至，3D打印行业有个悖论“精度和速度不能得兼”。
有个3D打印精度的说法，类似2D打印中的打印质量，主要看打印出来的物体在各个方面的综合表现。
3D打印精度跟层厚有关，甚至层厚厚的话，成品有可能在打印支撑的时候失败，也就是走线或者物体外面也有填充完整，致使整体美观度和实用度。
所以与其说精度，倒不如把精度看成层厚。
现在关于层厚能够达到的程度有多种说法，大抵为0.1mm、0.2mm、0.025mm。
你觉得在实际使用过程中，打印层厚能够达到多少？实践检验真理理论上，层厚跟喷嘴的半径有关，也和步进机移动的速度有关，但最关键的因素在于计算的精细度。
和开源购买的零件自己DIY一台3D打印机相比，正规3D打印厂商生产的3D打印机的精度要高。
3D打印机发展及其结构分析
3D打印机发展及其结构分析一、本文概述随着科技的不断进步和创新，3D打印技术已成为现代制造业的重要组成部分，对各个行业产生了深远影响。
本文将全面探讨3D打印机的发展历程、现状以及未来趋势，深入分析其结构特点和工作原理，旨在为读者提供对3D打印技术的全面理解。
我们将回顾3D打印技术的起源和发展历程，从最早的原型制造技术到如今在各个领域的广泛应用，揭示其背后的技术革新和市场需求。
文章将详细解析3D打印机的结构组成，包括打印头、工作台、控制系统等关键部件，以及它们如何协同工作实现三维物体的打印。
我们还将探讨3D打印技术的种类和特点，比较不同技术之间的优劣，并展望其未来的发展趋势。
通过本文的阅读，读者将能够了解3D打印技术的核心原理和应用场景，为相关领域的研究和实践提供有力支持。
本文也将为3D打印技术的进一步发展和创新提供有益的思考和启示。
二、3D打印技术概述3D打印技术，又被称为增材制造（Additive Manufacturing，AM），是一种通过逐层堆积材料以构建三维实体的制造技术。
与传统的减材制造（如车削、铣削等）和等材制造（如铸造、注塑等）不同，3D打印通过精确控制材料的沉积过程，从数字模型直接制造出物理实体。
自20世纪80年代末期以来，3D打印技术经历了从原型制造到功能部件制造，再到复杂结构一体化制造的发展历程，应用领域也从航空航天、汽车等高端制造领域向文化创意、生物医疗、教育等更广泛的领域拓展。
3D打印的核心流程包括：设计建模、切片处理、打印制造和后处理。
设计建模阶段，工程师或设计师使用CAD（计算机辅助设计）软件创建产品的三维数字模型。
切片处理阶段，这些模型被转换成一系列二维层面，每个层面代表实体的一部分。
打印制造阶段，3D打印机根据这些层面信息，逐层堆积材料，最终构建出完整的三维实体。
后处理阶段则涉及对打印出的产品进行必要的表面处理、组装或进一步加工。
3D打印技术的主要分类包括熔融沉积建模（FDM）、立体光刻（SLA）、选择性激光烧结（SLS）、电子束熔融（EBM）等。
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二、主流3D打印机结构对比
主流3D打印机其实有开源的reprap系列、Ultimaker 、printrbot 还有曾经开源的Makebot系类。
我主要是从两方面考虑的：
1）我更多的是考虑结构的代表性，而不是品牌，reprap系列的打印机基本上是三角形的、而Ultimaker、makebot系类是矩形盒状、printrbot则是矩形支架状。
2）我考虑的我们下一步自己DIY打印机的难度。
在精度与组装难度之间要取得一个平衡。
我也知道3dsystem的机子精度高，效果好，但是价钱、组装等问题都不是我们DIY可以做到的。
Rostock结构简单效果也不错，但是其固件调教需要较高的经验，同样不适合我们菜鸟DIY。
因此，基于上述两个原因，我就目前主流3d打印机进行对比，当然，这个是我自己的个人经验，供大家参考，有不同意见的我非常欢迎大家提出建设性意见和建议。
三角型结构的代表作
三角形是稳定与成本的完美结合，在我们DIY时无非就是考虑稳定和成本嘛，自然三角形结构是首选，在三角形结构中以reprap系列最为流行，而reprap的分支众多，现在比较流行的是mendel 、huxley 和Prusa这三个分支。
其基本特点是机身侧边是一个三角形，三角形底部是放热床的地方，X轴在两个Z轴部件电机构成的平面上活动，而Z轴则与机身三角形的垂直中线重合。
在打印机是由于热床在Y轴上前后移动会带着打印物体也前后移动，所以需要特别留意打印物体与热床的粘合度要牢固哦。
这种结构的优点是：
1）结构简单，组装、维修等都较为方便
2）对于丝杆、光轴的切割精度要求不高（两边有点多余量不会影响结构，因为两头都是开放的。
）
3）需要的部件较少
其缺点是：
1）机体的制作精度较低，通常只能达到mm级，需要更高的精度需要很大的力气去调试的
2）打印时，打印物体随热床在Y轴前后移动
3）电源、控制板放的位置比较随意，不好看。
代表机型：Prusa i2，mendel
矩形盒式结构的代表作
这种结构的机器是目前市面上最为普及的机型，整个3d打印的发展来历程来看，这种形式的机器也是发展较为完整的机器，商业化程度最高。
Makebot 、Ultimaker Mbot等机型都是此类的代表。
这机器的特点是热床移动是沿Z轴移动的，物体定在热床上不会有XY 轴方向的移动，所以基本不用担心打印物体的在打印过程中出现位移情况。
而且由于只需对喷头做XY轴移动，减轻喷头重量就可以条打印速度和打印精度（Ultimaker就是用这样的思路）。
优点：
1）打印精度、打印速度较高
2)安装精度高，因为采用激光切割技术，其精度可以轻松达到0.1mm
3)电源、电线等可以很好的收藏在机体内
缺点：
1）安装过程较为复杂、维修也较为困难
2）丝杆、光轴加工精度要高与Prusa
3）整机成本较高
代表机型：makebot 的Replicator系列Ultimaker系列Mbot系列
矩形杆式结构的代表作
这种结构采用了激光切割技术机身组装精度可以跟盒式结构媲美，又继承了三角形结构的的结构简单，其XYZ轴的运动方式与三角形结构的运动方式是一致的，所以也同时继承了三角形结构的缺点。
杆式结构的Z轴步进电机放在机身的底部，由于杆式结构与工作平台的接触面积较小，所以将较重的步进电机放在底部以降低中心。
优点：
1）结构简单，组装、维修等都较为方便
2）安装精度高，因为采用激光切割技术，其精度可以轻松达到0.1mm
3）整机成本较低
缺点：
1）打印时，打印物体随热床在Y轴前后移动
2）电源、控制板放的位置比较随意，不好看。
代表机型：Printrbot系列
三角爪式结构的代表作
这种结构是开源3d打印机的一个重要分支，其数学原理实际上还是笛卡尔坐标系，只是通过三角函数将XY坐标映射到三台垂直的轴上去，这种结构的有对喷头的重量有较高的要求，因此通常采用J-head 和齿轮式挤出机的。
这种结构的机械复杂程度要比传统的直角坐标系结构简单很多，但是固件就复杂多了。
现在Marlin固件有一个专门的分支来控制这类型的3d打印机。
这种结构有一个很大的不足就是Z轴方向的体积较大（因为要容纳爪的长度），构建高度20CM的打印机整体高度可以达到40-50CM，所以这种结构适合在有固定场所使用。
优点：
1）打印精度、打印速度较高
2）安装过程较为简单、维修也较为简单
缺点：
1）固件调试复杂
2）整机体积较大
代表机型：Rostock 、Rostock mini
舵机转动型结构由于目前属于一个较为新兴的阶段，相关的开源资料较少。
这里就不多作论述。
后记
DIY一台成本低、精度高的3D打印机其实不是一件很复杂的事情，所需要的知识也不是很复。
所以想DIY的朋友们不需要有太多的担心。
关键是选对了机型，有人带一下
很容易就入门了。
我打算在论坛里搞个项目，先教大家自己DIY第一3d打印机，这样就可以以点带面推广这项技术了。