眾所周知，3d打印機(jī)實(shí)現(xiàn)了在不用模具和工具的條件下生成幾乎任意復(fù)雜的零部件，極大地提高了生產(chǎn)效率和制造柔性。在3d打印機(jī)原理中通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)，把復(fù)雜的三維制造轉(zhuǎn)化為一系列二維制造的疊加。就目前來講，3d打印機(jī)在醫(yī)學(xué)、建筑設(shè)計(jì)、科學(xué)研究、制造、文物保護(hù)、附件、食品等領(lǐng)域產(chǎn)生了廣泛的影響。
3d打印機(jī)看似復(fù)雜，其實(shí)也并不是真的復(fù)雜，接觸到較多的3d打印機(jī)便是桌面級(jí)3d打印機(jī)，這種打印機(jī)基于FDM技術(shù)，它的結(jié)構(gòu)組成也是非常簡(jiǎn)單的，包括軟件部分、機(jī)械部分和電子部分，操作起來也是非常簡(jiǎn)單的，那它的結(jié)構(gòu)組成具體是怎樣的呢？
一、軟件部分
簡(jiǎn)單來說3d打印機(jī)是通過軟件對(duì)3d模型分割成無數(shù)個(gè)層，這個(gè)層的厚度基本等于3d打印機(jī)的精度，然后生成無數(shù)個(gè)打印的坐標(biāo)命令供機(jī)械部分執(zhí)行。
二、機(jī)械部分
機(jī)械部分是執(zhí)行打印命令的定位部分，由電機(jī)、支架、同步輪、傳送帶等組成的XYZ空間軸，軟件部分生成的打印坐標(biāo)就由此定位。
1、打印機(jī)的框架，不同機(jī)器可以用鋁合金（如mendelmax），亞克力或者航空木板找人切割，開源打印機(jī)網(wǎng)上都會(huì)有對(duì)應(yīng)的cad文檔?？蚣艿倪B接件部分需要你自己用三維打印機(jī)打印。也有人出售切割好的框架或者打印的塑料件。
2、傳動(dòng)部分，根據(jù)情況可能需要切割給定長(zhǎng)度光軸（硬鋼軸，一般用8-12mm直徑的），購(gòu)買同步帶（用的最多的是GT2，或者S2M）同步輪，絲桿（要求不高可以用螺桿代替），絲桿螺母，步進(jìn)電機(jī)（一般用42電機(jī)，國(guó)外代號(hào)Nema17），聯(lián)軸器（鏈接絲桿），根據(jù)軸的安裝方式可以選擇直線軸承，或者軸套。或者更進(jìn)一步用直線導(dǎo)軌。還可能用到少量滾珠軸承。
3、擠出機(jī)，除了一般需要打印部分結(jié)構(gòu)元件外，擠出機(jī)包括步進(jìn)電機(jī)，冷卻風(fēng)扇，一個(gè)特定的驅(qū)動(dòng)塑料絲的步進(jìn)電機(jī)齒輪（這個(gè)沒有金屬加工能力的肯定得買）。加熱端，包括一個(gè)加熱塊（用鋁或者銅自己加工，工作溫度200度～270度），電熱管（也有用繞線電阻的，但肯定加熱管功率大），擠出頭和金屬導(dǎo)管。這些金屬的東西自己沒有加工能力都可以買現(xiàn)成的。
4、加熱平臺(tái)，模型擠出的平面，因?yàn)樵辖Y(jié)合和原料熱膨脹系數(shù)的緣故，這個(gè)平臺(tái)需要加溫到100度，可以選擇用印刷電路板，或者硅膠板來加熱，平臺(tái)表面可以用單面的萬能印刷電路板（洞洞板）或者硅硼玻璃。
5、輔助零件，包括螺絲，墊片，螺母，彈簧，不同直徑的尼龍管，硅膠管，各種膠帶等等。這些小東西如果自己準(zhǔn)備，非常麻煩，有時(shí)候差幾個(gè)就要去買一趟。為了方便我在家準(zhǔn)備了10幾斤不同尺寸的螺絲螺母。。。
6、工具，包括機(jī)械的和測(cè)量的都得有。
三、電子部分
電子部分可以理解為軟件和機(jī)械部分的橋梁，主要對(duì)軟件生成的指令和數(shù)據(jù)緩存，對(duì)電機(jī)的控制、溫度的控制等等，軟件生成的坐標(biāo)指令就由電子部分控制機(jī)械部分執(zhí)行，以達(dá)到精準(zhǔn)打印的目的。
以上內(nèi)容便是關(guān)于桌面級(jí)3d打印機(jī)的結(jié)構(gòu)組成，當(dāng)然了并不是所有材料都適用于桌面級(jí)3d打印機(jī)打印的，就如普通打印機(jī)一樣，它對(duì)于打印材料也是有一定要求的，那桌面級(jí)3d打印機(jī)的常用材料是什么呢？
在3d打印材料中，常見的有3d打印機(jī)的耗材都有pla、abs、光敏樹脂(液體）、蠟基材料、尼龍粉末、類石膏粉、金屬粉末（包括不銹鋼、鈦合金鐵鎳合金、鈷鉻合金等等）。而桌面級(jí)3d打印機(jī)是采用熔融沉積技術(shù)能在較快時(shí)間里打印成形，實(shí)現(xiàn)從平面圖到實(shí)體模型的創(chuàng)作質(zhì)變。常常使用的材料有以下幾種：
一、PLA
PLA是生物降解塑料聚乳酸的英文簡(jiǎn)介形式，聚乳酸(PLA)是一種新型的生物基及可再生生物降解材料，使用可再生的植物資源(如玉米、木薯等)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料經(jīng)由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌種發(fā)酵制成高純度的乳酸，再通過化學(xué)合成方法合成一定分子量的聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物在特定條件下完全降解，最終生成二氧化碳和水，不會(huì)對(duì)大自然造成污染，是理想的環(huán)保耗材。
特點(diǎn)：安全環(huán)?？山到?，制作玩具及器材不用擔(dān)心安全問題。
硬度：較硬。
溫度特點(diǎn)：60℃以上易變形，170-220℃熔化。
顏色：種類多，有多種顏色、漸變色、絲綢色等。
二、ABS
ABS樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)。ABS耗材打印品一般呈亞光性，表面容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、電子電器、建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。采用ABS耗材制作的成品模型，材料堅(jiān)固，性能更好。
缺點(diǎn)：打印時(shí)會(huì)釋放出有毒氣體，謹(jǐn)慎使用。
溫度特點(diǎn)：90℃以上變形，220-240℃熔化。
硬度：堅(jiān)硬。
顏色：多種多樣，同PLA顏色一樣。
三、TPU
TPU名稱為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠。主要分為有聚酯型和聚醚型之分，它硬度范圍寬(60HA-85HD)、耐磨、耐油，透明，彈性好，在日用品、體育用品、玩具、腕帶、手機(jī)殼等市場(chǎng)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，使用柔性材料TPU，可以制造伸展性特別好的物體，但打印時(shí)難度較高，特別是對(duì)于遠(yuǎn)端送料的3d打印機(jī)，較難控制柔性材料的進(jìn)退，因此在使用TPU耗材時(shí)，應(yīng)選擇近程送料3d打印機(jī)，如云圖創(chuàng)智旗下的Sidewinder X1響尾蛇3d打印機(jī)及Genius小天才3d打印機(jī)。
溫度特點(diǎn)：190-210℃熔化。
硬度：柔軟。
顏色：豐富多種。
