常见的FDM打印机结构分类

3D打印其实并不是什么新鲜事物，3D打印技术早在上世纪八十年代就已经出现，与传统的通过切割、铣削的方式进行加工的减材制造不同，3D打印是将可以快速塑形的材料通过逐层堆积的方式，制造出所需物体的增材制造。目前常见的3D打印机主要分为FMD熔融沉积式和SLA光固化式。虽然光固化打印速度更快，精度更高，但整体成本比较大。所以我们来重点了解一下FDM 3D打印机

FDM 3D打印机根据结构的不同可以细分好几个类别，简单了解一下各个结构的优缺点。

首先是最常见的Prusa I3结构。I3最突出的特点就是结构节约，成本较低，装配零件精度要求不高。主体为一个矩形龙门架，负责打印头Z轴与X轴方向的移动，另一部分为打印平台，同时也负责着Y轴方向的移动。由于其打印平台需要在Y轴方向上进行移动，导致了I3结构空间利用率不高，而且在打印过程中花轴惯性较大，影响打印速度和精度，所以I3结构适合新手入门。

如果我们把I3的两个z轴支架砍掉一个，就得到了Printbot的悬臂结构。这种结构不仅完美继承了I3的全部缺点，还在其基础上青出于蓝，引入了悬臂心电等新的问题，不要轻易尝试。

Makerbot与I3结构不同的是，打印平台只需要通过四杆电机沿c轴上下移动，两个电机通过同步带分别控制打印头的x y轴向的运动。MB结构解决了I3结构打印平台大范围移动的痛点，打印速度、精度也有所提高。但还是存在一些问题，MB结构x轴电机只负责驱动打印头沿x轴方向移动，而y轴电机需要带着喷头和整个x轴结构运动，导致y轴惯性较大，同时导致x、y两轴负载不一致，难以实现高精度、高速打印。

Hbot和corexy结构比较类似。与MB和I3的单个电机控制单个方向不同，这两种结构的运转方式是通过xy电机的协同运作，让打印头在各个方向上进行移动，所以又称为双臂并联结构。Hbot与corexy的主要区别是滑块的安装和皮带的缠绕方式不同。

双臂并联结构的打印机电机位置始终固定，一般也都是远程送料，所以运动部分惯性很小，可以做到比较高的打印速度和精度。就像上面说的那样，双臂并联结构XY轴全部使用皮带传动，而且皮带的长度也比较长，整体精度受皮带弹性形变的影响较大，所以需要选用更粗、更宽的皮带，日常使用时也要注意维护。

三角洲结构相比较其他结构占地面积更小，结构也相对简单。由于其结构的关系，打印速度更快，传动效率更高。虽然三角洲的占地面积较小，但是由于Z轴需要给三个并联臂留出移动空间，导致其Z轴空间利用率不高，同时三角洲结构的机器调平较为困难。

最后压轴出场的就是Ultimaker结构，UM结构使用两个电机独立驱动XY轴的运动，两根光轴十字交叉的传动方式，使得XY轴负荷完全相同。UM结构主要运动部分只有两根光轴和一个喷头，高速运动时惯性较小，配合远程送料可以做到较高的速度和精度。缺点就是结构较为复杂，组装精度要求高，成本也比较高。