在部件的名称和它们的功能之间,很难保持所有的直线。这里是一个3D打印机解剖的快速指南。我们将重点介绍最常见的桌面3D打印机类型的机电组件:熔融灯丝制造(FFF)或熔融沉积建模(FDM)。


机械部分:

打印的床

打印床是打印物体的表面。一般来说,它会由一层玻璃、一个加热元件和某种表面来帮助塑料棒。

加热/不作

大多数打印床是加热的,以防止物体在打印时翘曲。由于热收缩,塑料在冷却时会轻微收缩。这导致物体沿边缘向上弯曲,从床上脱落。加热的床可以保持物体底部的温暖,以防止这种情况发生。

看到也;外壳、床面。有些打印机没有加热床。这就限制了他们只能打印范围较窄的材料,主要包括PLA(最不容易翘曲的材料)和PET。

打印的床


床的表面

在打印过程中,床的表面有助于塑料粘在床上,但也允许它在打印完成时很容易被移除。床的表面有很多种。大多数打印机都有某种多功能表面,比如BuildTak或PEI薄膜。然而,为了达到最佳效果,你需要根据你打印的材料使用不同的表面。使用本指南对于印床的建议根据材质而定。

床面


基床整平

许多打印机都有某种系统来自动确保床与喷嘴是水平的。然而,有些则不然,必须手工校准。MatterControl也有能力补偿不平整的打印床与软件。有关更多信息,请参阅我们的扩展文章在这里

灯丝

  • T他说的是打印机消耗的塑料。它装在一个线轴上。打印机使用1.75 mm和3mm两种不同尺寸的灯丝。有各种不同的材料。想要了解更多,请查看MatterHackers灯丝指南

灯丝


挤出机

    • 挤出机是打印机的核心部件。这是塑料被吸收、融化和推出的地方。它本质上是一个花哨的热熔胶枪。它很小,但它是打印机大部分技术的所在地。挤出机由两部分组成;热端和冷端。冷端有一个马达,将灯丝吸入并推动它通过。热的一端是灯丝融化并喷出的地方。


直接驱动vs鲍登挤出机

    • 直接驱动打印机,热端和冷端连接在一起,一个在另一个上面。灯丝直接向下穿过冷端,进入热端。

    • 与一个鲍登安装时,热端和冷端分开。冷端是固定的,用螺栓固定在打印机的框架上。灯丝通过一根长管(称为鲍登管)被推到热端。这意味着打印机的重量更轻。

滚铣齿轮

  • 这个齿轮咬紧灯丝,推动它通过热的一端

滚铣齿轮


空转齿轮

    • 惰轮是一个弹簧加载的轮子,它把细丝推到滚刀齿轮上。大多数打印机都有办法调节托辊上的张力,这样就不会挤压灯丝太用力或太少。


热端-全金属vs PEEK/PTFE

      • 由于在建造过程中不使用任何塑料绝缘体,所有金属热端都能够达到更高的温度,并打印出更广泛的材料。然而,它们需要主动冷却。

热端-散热器/热端风扇

        • 这就确保了热量不会在到达喷嘴之前就沿着塑料传播并使其过早融化。这种现象被称为热蠕变,它会导致堵塞,特别是PLA。只要热端是温暖的,这个风扇就应该运行。

散热器


加热器筒

    • 加热器的墨盒是相当不言自明。它加热塑料。它只是一个高功率电阻。几乎所有的现代打印机都使用墨盒加热器,但许多老式打印机使用镍铬线线圈(就像烤面包机中的那种)。如果你要更换加热器的卡壳,甚至是整个加热器,确保你知道你的系统是运行在12v还是24v。

加热器


热敏电阻或热电偶/ RTD

    • 这些都是各种类型的传感器,用于确定热端温度。它们本质上是电子温度计。热敏电阻是最常见的传感器类型,但一些打印机会使用热电偶进行极高温打印。

热敏电阻


喷嘴

  • 喷嘴只是一个带有小孔的部件,融化的细丝可以从小孔中流出。喷嘴是可互换的,并有不同的尺寸;0.4毫米是正常的,而你可能会使用较小的喷嘴来获得更细的细节,或使用较大的喷嘴来打印更快。喷嘴有时也会堵塞。这是3D打印机最常见的问题之一。必威体育苹果版下载请参阅这篇文章以获得关于的建议排除障碍你的嘴

喷嘴


层冷却风扇

    • 这个风扇冷却塑料后,立即沉积的喷嘴。它帮助物体保持形状。切片机将在不同的情况下打开和关闭这个风扇,这取决于你打印的是什么材料。不要把它与散热风扇混淆,后者冷却热端本身,而不是打印对象。

层冷却风扇


运动控制- X, Y, Z轴:

三角洲和笛卡儿

  • 笛卡尔打印机沿着X、Y和Z轴移动一个或两个马达,这个名字来源于笛卡尔坐标系。它们通常有一个矩形的构建区域,而打印机本身往往有一个立方体形状。的Lulzbot迷你是这些类型的打印机的一个很好的例子。
  • Delta打印机有三个臂,在中心聚集在一起,使挤出机悬浮在构建区域上方。delta也使用笛卡尔坐标系统来移动,但不是每次移动一个马达,而是三个手臂以不同的速度或时间移动,以三角测量精确地移动喷嘴。的SeeMeCNC Rostock V2是delta打印机的一个主要例子。


结束停止(每个轴一个)

结束后停止打印机是怎么知道它在哪里的。它们是一些小开关,当轴移动到最后时就会被推动。这就是打印机如何在打印前找到它的起点。大多数打印机使用机械开关,但也有一些使用光学传感器。

螺纹杆/丝杠

      • 这些通常用于打印机的Z轴。它们会旋转,从而迫使螺母上下移动。廉价的打印机将使用简单的螺纹钢棒,这本质上是超长螺栓。高质量的打印机有光滑的镀铬丝杠设计,以减少反弹。

导螺杆


腰带

    • 带移动的东西。X和Y电机有驱动皮带的链轮。大多数打印机也有一些方法来调整皮带上的张力。


步进电机

    • 不像常规的直流电机,当给予功率时,连续旋转,步进电机在增量旋转。这使它们能够精确地控制自己的位置。大多数打印机使用NEMA 17型电机200增量(步骤)每转。

步进电机


框架

    • 框架把所有东西都固定在一起。早期的打印机使用激光切割胶合板制成的框架。现在打印机的框架是由金属片、铝梁或塑料制成的。框架的许多部分通常是3D打印的。画框越硬,打印机的运动就越精确。

外壳

  • 3D打印的外壳用于安全。用户需要保护自己不受移动部件和加热元件的伤害。如果打印机不提供外壳构建自己的网站很容易。像纸箱这样简单的东西就足够了。

电气部分:

电力供应

    • 这将从墙上取下120V交流电,并将其转换为低压直流电源,供打印机使用

    • ATX电源- - - - - -这和台式电脑使用的电源是一样的。它们被重新设计用于许多打印机。他们非常强壮和高效,有不同的线路提供各种电压(12V, 5V, 3.3V)。

    • 电压-一些机器运行12伏系统,而另一些运行24伏系统。如果你要更换部件,尤其是你的加热器或加热器,这一点就变得至关重要。确保你订购了合适的部分。

主板/控制器板

  • 主板是打印机的大脑。它接受计算机给它的命令(形式为刀位点),并协调它们的执行。主板包含一个微控制器(本质上是一个小型的独立计算机)和运行电机、读取传感器以及与计算机对话所需的所有电路。这是一个不同主板的比较我们搬不动。
  • 我们还有一篇关于控制板的深入文章和视频在这里

主板


SD卡插槽

有些打印机还有一个SD卡槽,可以从中加载G-Code文件。这使得它们可以在没有计算机的情况下独立运行。

步进驱动

  • 这些芯片负责运行步进电机。他们按顺序启动电机的线圈,使其以增量方式运动。许多主板都有内置的步进驱动程序,但有些也有可以拔出的模块。通过平衡电源馈送到每个线圈,驱动器也能够将步骤分成进一步的增量。这被称为微步,并允许更精确的控制电机比通常是可能的。步进驱动器还控制有多少电流被馈送到电机。功率越大,电机就越强劲,但也会越热。有关的更多信息,请参阅本文调整电机电流
一套步进电机驱动器
一套步进电机驱动器

屏幕和用户界面

  • 有些打印机有LCD屏幕,这样就可以直接控制,而不用连接到电脑上。这些可以是基本的黑白显示维基2或者像新产品中包含的那种高级触摸屏Ultimaker S5 3D打印机