3D打印是近年來的熱門話題。感覺很高科技，其實(shí)它也是由一些基本的機(jī)械結(jié)構(gòu)組成的。我想介紹幾種3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)，以便您了解不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)?；旧希_源的fdm3d打印機(jī)主要是通過其結(jié)構(gòu)來區(qū)別的。

Prusa i3結(jié)構(gòu)

Prusa I3是reprap打印機(jī)Prusa Mendel的第三代型號(hào)。Reprap最初是由巴斯大學(xué)機(jī)械學(xué)院的Adrian Bowyer設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的3D打印機(jī)。打印機(jī)出版后，設(shè)計(jì)者將向公眾開放reprap的相關(guān)程序和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。任何愛好者都可以從其網(wǎng)站上找到打印機(jī)的相關(guān)設(shè)計(jì)資料，甚至程序的源代碼。由于其開放性，reprap已經(jīng)成為3D打印初學(xué)者最容易使用的機(jī)型之1、通過對(duì)機(jī)型的升級(jí)和進(jìn)化，目前的prusa I3由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單、成本相對(duì)較低，已經(jīng)成為廣大DIY打印機(jī)新手愛好者的首選機(jī)型。

I3最突出的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單?？偨ㄖ娣e小，滿足桌面要求。裝配零件精度要求不高，適合新手裝配。主體為長方形龍門架，負(fù)責(zé)打印頭Z軸和Y軸方向的移動(dòng)。另一部分是打印平臺(tái)，它還負(fù)責(zé)X軸方向的移動(dòng)。在結(jié)構(gòu)上，打印平臺(tái)需要在X軸方向上移動(dòng)，這使得機(jī)型在打印過程中容易脫落，并且影響打印速度。

優(yōu)勢：

1、結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，適合首次接觸3D打印的DIY迷。

2、開放式設(shè)計(jì)便于硬件升級(jí)或維修維護(hù)。

3、雙Z軸電機(jī)的設(shè)計(jì)，使打印頭的運(yùn)動(dòng)更加穩(wěn)定。

缺點(diǎn)：

1、框架結(jié)構(gòu)裝配精度低，導(dǎo)致印刷精度相對(duì)較低。

2、印刷平臺(tái)沿Y軸移動(dòng)，增加了機(jī)型位移的風(fēng)險(xiǎn)。

3、打印速度慢。

箱形結(jié)構(gòu)

以makerbot和ultimaker為代表的盒結(jié)構(gòu)是目前市場上流行的一種結(jié)構(gòu)。與一般的DIY模式相比，它在外觀上看起來更具商業(yè)性。打印機(jī)的運(yùn)動(dòng)取決于由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的同步帶，以沿XY軸移動(dòng)打印頭。與I3結(jié)構(gòu)不同，打印平臺(tái)只需要通過絲杠馬達(dá)向Z軸上下移動(dòng)。由于打印頭可以沿XY軸移動(dòng)，因此可以最大化打印空間。因此，需要打印大型機(jī)型的工業(yè)3D打印機(jī)將選擇這種結(jié)構(gòu)。櫥柜相對(duì)封閉的印刷空間一些主要生產(chǎn)ABS耗材的3D打印機(jī)也會(huì)選擇這種結(jié)構(gòu)來隔離異味。同時(shí)，也為外觀設(shè)計(jì)留下了更多的空間。比如國內(nèi)知名的flash forge和evoque的3D打印機(jī)設(shè)計(jì)，就符合現(xiàn)代家電的外觀要求。

2、萬能機(jī)：印刷頭橫桿的固定方式使印刷更加穩(wěn)定，間接提高了印刷精度和速度。

2、MakBooT：兩個(gè)電機(jī)通過同步帶控制打印頭的兩個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)。與制造商不同的是，打印頭運(yùn)動(dòng)的光軸不是交叉的。

4、HBOT：目前流行的電機(jī)同步帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，在單向控制方面與UM、MB的單電機(jī)不同。其主要工作方式是通過XY電機(jī)的協(xié)調(diào)運(yùn)行，使打印頭向各個(gè)方向移動(dòng)。由于其電機(jī)同步帶的繞組形狀為H型，HBOT也因此得名。

5、Corexy：HBOT改進(jìn)的結(jié)構(gòu)也與XY電機(jī)協(xié)同工作。不同之處在于corexy有多種纏繞同步帶的方式。

優(yōu)勢：

1、成形精度高。

2、打印速度快。

3、電路板、電源等電子元器件可以隱藏在體內(nèi)，空間利用率高。

缺點(diǎn)：

1、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不易裝配，維修困難。

2、零件精度高，整機(jī)成本高。

6、三角洲機(jī)型

目前，它是市場上非常常見的一種結(jié)構(gòu)。專業(yè)名稱為平行臂結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)最初是為機(jī)械爪設(shè)計(jì)的，它能快速準(zhǔn)確地抓取小而輕的物體。現(xiàn)在使用這種結(jié)構(gòu)的機(jī)器人被稱為并聯(lián)機(jī)器人。這種結(jié)構(gòu)產(chǎn)生于20世紀(jì)90年代，由于其具有速度快、精度高、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，并聯(lián)機(jī)器人已成為現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人的重要組成部分。

當(dāng)并行臂結(jié)構(gòu)應(yīng)用于3D打印機(jī)時(shí)，它就成為我們經(jīng)常調(diào)用的delta或delta機(jī)型。delta機(jī)型的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)可分為兩種：一種是市場上應(yīng)用最廣泛的Rostock和Kossel打印機(jī)，另一種是并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)。前者更實(shí)用，后者更理論。我們今天主要討論的是羅斯托克/科塞爾模式。

與其它機(jī)型相比，delta機(jī)型具有占地面積小、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)機(jī)型的大小，delta可以打印出更大的機(jī)型。由于其結(jié)構(gòu)，印刷速度更快，傳輸效率更高。delta的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)也是由于它的平行臂結(jié)構(gòu)。雖然三角洲占用的面積很小，但打印機(jī)需要為三個(gè)平行臂留出空間，這直接限制了打印機(jī)在空間中的使用。此外，由于在坐標(biāo)定位中使用的特殊插值算法，對(duì)于某些圓弧結(jié)構(gòu)，只能使用多個(gè)直線段來近似，導(dǎo)致打印精度稍有不足。

優(yōu)勢：

1、結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。

2、打印速度快，傳輸效率高。

3、占地面積小。

缺點(diǎn)：

1、打印機(jī)空間利用率低。

2、由于打印平臺(tái)固定，打印機(jī)的調(diào)平調(diào)試比較復(fù)雜，不適合新手使用。

7.打印機(jī)器人

PrimtBoT也是RePAP打印機(jī)的一個(gè)分支，它類似于Prasi3的結(jié)構(gòu)，但具有少一個(gè)Z軸支架。Printbot號(hào)稱是世界上最簡單、最便宜的打印機(jī)。它最初的設(shè)計(jì)是成為一個(gè)3D打印機(jī)，可以組裝和維修的兒童。同時(shí)，它可以讓更多的學(xué)生以更低的價(jià)格使用3D打印機(jī)。所以它最大的特點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)非常簡單。在價(jià)格方面，它也比市場上主流的makerbot和ultimaker便宜得多。但其缺點(diǎn)更為突出，印刷機(jī)型尺寸較小，而且作為一種教學(xué)機(jī)的印刷精度也一般。但對(duì)于剛接觸3D打印的DIY愛好者來說，這是個(gè)不錯(cuò)的選擇。

8、機(jī)械臂3D打印機(jī)

3D打印機(jī)根據(jù)傳統(tǒng)的多軸機(jī)械臂進(jìn)行改裝或設(shè)計(jì)。除了3D打印，這種機(jī)械臂一般還具有激光雕刻、物體抓取等功能，國產(chǎn)dobot就是這種支持3D打印的機(jī)械臂的典型代表。