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3D打印机结构有哪些?分别有哪些优缺点?

三维-小维尼
2021-05-26 13:52:11

Prusa i3结构

Prusa I3是reprap打印机Prusa Mendel的第三代型号。Reprap最初是由巴斯大学机械学院的Adrian Bowyer设计和生产的3D打印机。

打印机出版后,设计者将向公众开放reprap的相关程序和结构设计。任何爱好者都可以从其网站上找到打印机的相关设计资料,甚至程序的源代码。

由于其开放性,reprap已经成为3D打印初学者最容易使用的机型之1、通过对机型的升级和进化,目前的prusa I3由于结构设计简单、成本相对较低,已经成为广大DIY打印机新手爱好者的首选机型。

I3最突出的特点是结构简单。总建筑面积小,满足桌面要求。装配零件精度要求不高,适合新手装配。

主体为长方形龙门架,负责打印头Z轴和Y轴方向的移动。另一部分是打印平台,它还负责X轴方向的移动。

在结构上,打印平台需要在X轴方向上移动,这使得机型在打印过程中容易脱落,并且影响打印速度。

优势:

1、结构简单,使用方便,适合首次接触3D打印的DIY迷。

2、开放式设计便于硬件升级或维修维护。

3、双Z轴电机的设计,使打印头的运动更加稳定。

缺点:

1、框架结构装配精度低,导致印刷精度相对较低。

2、印刷平台沿Y轴移动,增加了机型位移的风险。

3、打印速度慢。

箱形结构(框架结构)

以makerbot和ultimaker为代表的盒结构是目前市场上流行的一种结构。与一般的DIY模式相比,它在外观上看起来更具商业性。打印机的运动取决于由电机驱动的同步带,以沿XY轴移动打印头。
 

与I3结构不同,打印平台只需要通过丝杠马达向Z轴上下移动。由于打印头可以沿XY轴移动,因此可以最大化打印空间。

因此,需要打印大型机型的工业3D打印机将选择这种结构。橱柜相对封闭的印刷空间一些主要生产ABS耗材的3D打印机也会选择这种结构来隔离异味。同时,也为外观设计留下了更多的空间。比如国内知名的flash forge和evoque的3D打印机设计,就符合现代家电的外观要求。

1、万能机:印刷头横杆的固定方式使印刷更加稳定,间接提高了印刷精度和速度。

2、MakBooT:两个电机通过同步带控制打印头的两个轴向运动。与制造商不同的是,打印头运动的光轴不是交叉的。

4、HBOT:目前流行的电机同步带传动结构,在单向控制方面与UM、MB的单电机不同。其主要工作方式是通过XY电机的协调运行,使打印头向各个方向移动。由于其电机同步带的绕组形状为H型,HBOT也因此得名。

5、Corexy:HBOT改进的结构也与XY电机协同工作。不同之处在于corexy有多种缠绕同步带的方式。

优势:

1、成形精度高。

2、打印速度快。

3、电路板、电源等电子元器件可以隐藏在体内,空间利用率高。

缺点:

1、结构比较复杂,不易装配,维修困难。

2、零件精度高,整机成本高。

三角洲机型

目前,它是市场上非常常见的一种结构。专业名称为平行臂结构。这种结构最初是为机械爪设计的,它能快速准确地抓取小而轻的物体。

现在使用这种结构的机器人被称为并联机器人。这种结构产生于20世纪90年代,由于其具有速度快、精度高、灵活性强等优点,并联机器人已成为现代工业机器人的重要组成部分。

当并行臂结构应用于3D打印机时,它就成为我们经常调用的delta或delta机型。delta机型的运动结构可分为两种:一种是市场上应用最广泛的Rostock和Kossel打印机,另一种是并联机器人结构。

前者更实用,后者更理论。我们今天主要讨论的是罗斯托克/科塞尔模式。

与其它机型相比,delta机型具有占地面积小、结构简单等优点。根据机型的大小,delta可以打印出更大的机型。由于其结构,印刷速度更快,传输效率更高。delta的优点和缺点也是由于它的平行臂结构。

虽然三角洲占用的面积很小,但打印机需要为三个平行臂留出空间,这直接限制了打印机在空间中的使用。

此外,由于在坐标定位中使用的特殊插值算法,对于某些圆弧结构,只能使用多个直线段来近似,导致打印精度稍有不足。

优势:

1、结构简单,维修方便。

2、打印速度快,传输效率高。

3、占地面积小。

缺点:

1、打印机空间利用率低。

2、由于打印平台固定,打印机的调平调试比较复杂,不适合新手使用。

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