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作者:项楠楠 苏啸宇 李金泉
来源:《绿科技》2019年第24期
摘要:设计了一种简易的3D打印机,对此3D打印机的结构、耗材和打印过程等部分进行了分析,提出了改进打印过程和提高打印精度的方法,从而达到降低成本、缩减时间和提高打印精度的目的。
关键词:3D打印机;结构设计;喷头
中图分类号:TN911
文献标识码:A
文章编号:1674-9944( 2019) 24-0213-02
匕首>夹网布 l 引言
1988年,Scott Crump发明了一种3D打印技术——热熔解积压成形技术(FDM)[1],但价格十分高昂。随着科技的发展,3D打印机种类增多,有些打印机价格也在不断下降,国内的3D打印技术也在快速发展,与发达国家的差距逐步减少,专门从事生产3D打印机的厂家逐渐增多,打印精度可以达到0. 05~0.4mm[2,3]。3D打印机对于一些难加工的异形部件有着传统加工方式难以替代的优势,极大的方便了人们的生活,如何在保证精度的前提下尽量降低成本,一直是科研人员研究的目标。基于此,本文对简易3D打印机的结构设计进行了研究。
2 打印机结构和运动原理
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简易3D打印机由底部框架1、立式支架2、伺服电机3、同步齿形带4、滑轨5、送料齿轮6、伺服电机7、推杆8、滑块9、限位块10、顶部框架11、风扇12、喷嘴13构成,如图1。其中立式支架2、伺服电机3、同步齿形带4、滑轨5、滑块9、限位块10和两个推杆8构成一套控制机构,此3D打印机由三套这样的控制机构控制,分别称为X塔、Y塔和Z塔,喷嘴12的运动全部由这3个塔控制。在单个塔对喷嘴运动的控制中,主要可分为两种运动方式。 一种是推杆8和喷头12相对静止,电机3带动同步齿形带4,使滑块9上下移动,最终带动喷嘴12在Z方向上下移动。图1为此3D打印机结构。