10 大 3D 打印机部件及其功能

3D打印既是全球数百万人的爱好，也是一种可以生产各种零件和产品的功能性制造技术。为了满足这种需求，市场上出现了各种打印机。一般来说，这些打印机共享相同的底层组件，特别是在熔融沉积成型 (FDM) 方面。这些部件可分为10类3D打印机部件。

本文将介绍这十类中每一类的 3D 打印机部件，以及这些 3D 打印部件的功能。

1。主板或控制器板

主板，也称为控制器板，充当连接 3D 打印机所有电子组件的中央集线器。 3D打印机主板的关键部件描述如下：

• 处理器： 将编程的软件代码转换为一组指令，供其他打印机部件遵循来打印部件。 3D 打印机主板中使用的处理器为 8 位或 32 位。
• 连接器： 连接 3D 打印机的所有电子元件。这些可以采用接线盒、杜邦连接器或 USB 的形式。
• 步进驱动器： 控制传送到步进电机中单独线圈的功率，使电机轴旋转。标准 3D 打印机有四个步进驱动器：一个用于 x、y 和 z 轴，一个用于长丝挤出机。
• 通讯： 打印零件需要 G 代码指令。该程序可以通过 Wi-Fi、硬电缆连接或 SD 卡插槽提供。

只需更换旧主板并将电子元件插入新主板即可升级主板。但是，必须注意确保新板能够满足现有打印机部件的电源要求。

2。电源装置（PSU）

电源装置 (PSU) 为打印机中的所有电子组件供电。该装置是一个变压器和整流器，可降低交流电并将较低功率的交流电转换为直流电。 PSU 是所有相关组件的电源。如果 3D 打印机中添加了具有更高功率要求的新元件，则通常需要升级 PSU。请注意，在未首先确认主板可以处理增加的功率之前，不要更换 PSU。

3。框架

3D 打印机的框架是连接所有各种机械组件的地方，包括主板。框架通常由铝、塑料或钢制成。 3D 打印机框架越硬，打印机的打印速度就越快，同时仍能保持精度和质量。大多数 3D 打印机具有三个直线运动轴。这意味着挤出机可以在 x 轴上左右移动以及在 z 轴上上下移动。第三个运动轴由打印机床提供，它可以在 y 轴上前后移动。步进电机安装在框架上。

3D打印机框架可以升级。然而，这通常是一项繁琐的工作，需要拆卸然后重新组装整个打印机。用户可以进行的最简单的升级之一就是加固框架的角撑板和支架，从而提高整体刚性和稳定性。

3D 打印机框架插图。

4。用户界面

与 3D 打印机交互需要用户界面。大多数 3D 打印机都有一个带有一些按钮和转盘的基本屏幕。这些足以从 SD 卡选择要打印的部件并允许更改一些基本设置，例如挤出机温度或床温度。更先进的打印机将配备带有用户友好界面的多色触摸屏。或者，可以使用有线连接或 Wi-Fi 将打印机连接到 PC。可以使用OEM（原始设备制造商）或第三方打印机控制软件来控制打印机并监控打印状态。

用户界面可以升级到更加人性化的版本。必须注意确保主板在主板的物理连接和电源要求方面与新屏幕兼容。此外，开发板的固件需要更新才能支持新屏幕。

5。连接性

3D 打印机的连接性由用户如何将 G 代码打印指令传输到控制器来定义。连接 3D 打印机的主要方式有三种：通过 SD 卡、固定电缆或通过 Wi-FI。大多数打印机都配有 SD 卡和固定电缆连接。但是，Wi-Fi 仅适用于更高级的打印机。从 SD 卡/固定电缆升级到 Wi-Fi 通常需要更换主板。

6。挤出机

挤出机用于从细丝线轴中拉出塑料，将其推过加热室，然后从喷嘴中挤出来打印零件。挤出机单元由步进电机、用于夹紧塑料的弹簧加载齿轮、热端和喷嘴组成。挤出机的三种主要类型是：

• 直接驱动： 直接驱动挤出机通常安装在热端和喷嘴上方。这些类型的挤出机将塑料直接推入加热端并从喷嘴中挤出。
• 鲍登： 挤出机安装在打印机框架上的固定位置。鲍登挤出机将塑料通过一根长的柔性管推到热端。由于喷嘴附近的重量更轻，因此打印机可以更快地打印。
• 双挤出机： 两台独立的挤出机并排放置，每台挤出机提供不同的材料。这些可以是任何其他颜色，或者可以使用单个挤出机来打印零件支撑。直接驱动式和鲍登式挤出机均可设置为双挤出。

将直接驱动升级为鲍登挤出机可以相对简单地完成。只需要一些额外的支架和管子。升级到双挤出取决于主板上可以容纳多少个步进驱动器。还需要额外风扇、热端和温度传感器的连接点。

挤出机/热端的插图。

7。运动控制器

运动控制器是用于沿打印零件所需的三个轴移动打印机热端的机构。步进电机用于控制运动，因为它能够保持精确定位。然而，步进电机产生旋转运动。通过利用动力螺杆或齿形带将旋转运动转换为线性运动。 z 轴几乎总是由动力螺杆驱动，而 x 轴和 y 轴则可以由齿形带驱动。

很少需要升级运动控制器。原厂步进电机能够高精度控制打印头的位置。

8。打印材料

典型的 FDM 3D 打印机可以使用各种长丝卷形式的材料进行打印。它们的直径可以是 1.75 毫米或 3 毫米。以下是一些可打印的塑料的一般类别：

• 热塑性塑料： PLA、ABS 和 PETG 等热塑性塑料是最常用的原材料。
• 热塑性弹性体： 弹性体是在打印后仍然具有柔韧性的材料，例如橡胶。这些类型的塑料打印起来具有挑战性，需要直接驱动挤出机，而且价格更昂贵。
• 填充热塑性塑料： 填充热塑性塑料涵盖多种材料，这些材料是热塑性塑料和附加填料（例如金属粉末、碳纤维或锯末）的混合物。这些主要用于制造具有独特外观并提高强度的零件。

使用不同的耗材打印很少需要机器升级。然而，在某些情况下，需要特殊的配件。例如，对于 ABS 等塑料打印机，添加一个带有通风管的外壳可能会有所帮助。

9。打印床

打印床是构建打印部件的区域。打印床的尺寸范围为 200 x 200 mm 至 1 m x 1 m。打印床经常沿 y 轴来回移动。打印床上可能有可拆卸面板，可提高打印件对床上的附着力，并便于打印后移除部件。

除了添加可拆卸面板以提高附着力之外，打印床还可以进行一些升级。打印床的尺寸取决于打印机的框架。

3D 打印机构建板的插图。

10。馈线系统

进料系统是管道网络，长丝材料通过该管道网络进入挤出机并离开加热喷嘴。正确的供料系统可以使多色印刷成为可能，而无需双挤出机。送纸系统是一个专门的流程，可以添加到现有的打印机中。

馈线系统示意图。

什么是 3D 打印零件？

3D打印部件是指3D打印机运行所需的任何组件。其中包括挤出机、主板、PSU 和用户界面等。

3D 打印零件在哪里制造？

绝大多数3D打印机零件都是在中国制造的。

3D 打印零件最重要的方面是什么？

3D 打印零件最重要的方面是将机器规格与您的要求相匹配。研究考虑购买的打印机的规格，以确定它是否可以执行所需的打印任务。

有关更多信息，请参阅我们的 3D 打印机指南。

“3D 打印机充当集成机电系统，其中运动控制、温度调节和材料沉积连续协调运行。控制器板执行打印操作命令，管理步进驱动器的电流分配并同步所有轴上的位置反馈。框架和运动组件中的机械公差直接影响尺寸精度和表面光洁度。热端和构建平台的热稳定性控制层粘附和整体结构完整性。增材制造的精度最终取决于这些子系统的校准和相互关系，其中软件参数直接转换转化为可测量的身体结果。”

如何识别 3D 打印零件

一些 3D 打印机零件上会印有序列号。对于电子元件尤其如此，例如挤出机或主板。打印机制造商通常会在其网站上列出备件及其购买地点。

如何组装 3D 打印零件

组装 3D 打印机零件的最简单方法是遵循在线说明，尤其是打印机 OEM 提供的说明。 OEM 说明手册通常会显示所有 3D 打印机零件的分解图，这有助于组装过程。

有关 3D 打印机零件的常见问题

组装 3D 打印零件困难吗？

 基本的 3D 打印机需要一些基本的技术技能，并且可能需要几个小时才能从头开始组装。大多数制造商都会提供有关如何安全构建打印机的完整视频说明。使用电气部件和系统时需要特别小心。

我们在哪里可以购买 3D 打印零件？

3D 打印机零件几乎可以从任何主要在线零售商处购买，例如亚马逊、AliExpress 或 Banggood。当地 3D 打印商店可能有库存组件，可以稍微加价购买。使用关键字“我附近的 3D 打印机零件”进行简单的 Google 搜索就可以帮助您找到在哪里购买打印机零件。

3D 打印零件的成本是多少？

3D 打印机零件的成本取决于所购买的零件。最昂贵的部件通常是主板及其相关组件。典型的主板价格从 44 美元到 75 美元不等。请记住，整个 3D 打印机的成本仅为 280 美元。

3D打印零件可以升级吗？

升级 3D 打印机是一项充满活力的爱好，网上有无数配件可供选择。网上还有许多关于如何升级 3D 打印机部件的指南。

摘要

本文回顾了 10 类 3D 打印机零件并解释了它们的用途。要了解有关 3D 打印以及 Xometry 如何协助 3D 打印机零件的更多信息，请联系 Xometry 代表。

Xometry 提供广泛的制造能力，包括满足您所有原型设计和生产需求的 3D 打印和增值服务。请访问我们的网站了解更多信息或索取免费、无义务的报价。

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迪恩·麦克克莱门茨

Dean McClements 是机械工程荣誉学士学位毕业生，在制造业拥有二十多年的经验。他的职业生涯包括在 Caterpillar、Autodesk、Collins Aerospace 和 Hyster-Yale 等领先公司担任重要职务，在那里他对工程流程和创新有了深入的了解。

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