吕　蒙，可心萌，牛晨旭，李春亚

(郑州铁路职业技术学院，河南　郑州　451460)

0　引言

近年来，3D打印技术迅猛发展并得到了广泛应用，它不同于传统的减材制造方式，是一种通过将材料逐层累加而实现三维物体成型的增材制造技术[1]。3D打印几乎涉及材料加工与制造的各大领域，目前可打印材料包括金属、陶瓷、塑料、混凝土、生物体、食品等。根据“互联网+3D打印”理念，可利用3D打印机直接将三维数字模型转化为样机实物，为未来市场提供了新的机会和商业模式[2]。

3D打印机从成型方式上分为以下几种：材料层叠成型(LOM)、层压制造技术(LLM)、熔融沉积成型(FDM)、紫外线光固化成型(SLA)等[3]。本文主要研究一种以树脂和工程塑料为打印材料的FDM型3D打印机 。

1　并联3D打印机结构及原理

基于FDM成型原理的并联3D打印机主要包括机械本体部分、效应器运动结构、喷头加热及冷却部分、挤出机及送料部分、热床及打印托盘部分。

机械本体由两个等边三角形框架和三根立柱共同构成一个三角形棱柱，运动结构安装在三角棱柱的内部[4]，如图1所示。其中步进电机带动安装在立柱内侧的滑块移动，通过球形连杆机构将三个立柱上的竖直位移耦合为效应器平台的三维运动，如图2所示。这种并联式耦合运动方式具有反应灵敏、运动速度快的特点[5]。

热床安装于三棱柱机械框架的底部，用于对打印零件底部进行加热，防止打印材料冷缩翘曲；挤出喷嘴与加热块和散热器安装于效应器下方，用于产生恒定温度，使打印材料能够迅速融化并喷出，同时散热结构能够避免加热头过热。……