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3D打印机主要由哪些部件构成?

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印机的整个系统是集机械、控制及计算机技术等为一体的机电一体化系统。它的系统主要由 X-Y-Z 运动系统、喷头结构、数控模块、成型环境模块等组成。

X-Y-Z 运动是3D打印机进行三维制件的基本条件。X-Y 轴组成平面扫描运动框架,由伺服电机驱动控制喷头的扫描运动;Z 轴由伺服电机驱动控制工作台做垂直于X-Y 平面的运动。扫描机构具有良好的随动性几乎不受载荷,但运动速度较高,具有运动的惯性。Z 轴应具备一定的承载能力和运动平稳性。因此,在系统中,X 轴机构选用导轨---同步齿形带;Y 轴机构选用光杆---同步齿形带;Z 轴机构选用扭矩力较大的伺服电机驱动装置杆。

(1)成型工作缸:在缸中完成零件加工,工作缸每次下降的距离即为层厚。零件加工完后,缸升起,以便取出制造好的工件,并为下一次加工做准备。工作缸的升降由伺服电动机通过滚珠丝杆驱动。

(2)供料工作缸:提供成型与支撑粉末材料。

(3)余料回收袋:安装在成型机壳内,回收铺粉时多余的粉末材料。

(4)铺粉辊装置:包括铺粉辊及其驱动系统。其作用是把粉末材料均匀地铺平在工作缸上,并在铺粉的同时把粉料压实。

(5)喷头:在工作缸内喷射成型时的粘接剂,粘接不同层之间的粉料,是三维打印快速成型的关键部件。

(6)X-Y-Z三维传动系统:带动喷头小车在X,Y方向做二维平面运动,驱动成型工作缸和供料工作缸在Z轴方向做上下运动。

(7)机身和机壳:机身和机壳给整个快速成型系统提供机械支撑和所需的工作环境。