FDM 3D打印機裸奔給你看，入門必看的基礎硬件知識
目前國內做3D打印機（FDM）的到處都是，在淘寶上買3D打印機的時候各式各樣的五花八門，讓人看得不禁眼花繚亂。但這些打印機所應用的原理，技術手段基本上是大同小異，大部分是國外的仿制品，改改外形、微調結構而已。
作為消費者和使用者的我們來說，需要做的就是了解各種各樣的打印機，搞懂3D打印機的基本結構，知道不同打印機的優點、缺點，這樣才可以作出最好的選擇。下面飛哥給大家簡單總結了一些FDM型桌面打印機的基礎硬件知識，希望能幫到大家。
3d打印機的基本組成結構：
1）機體框架：機體框架是各款打印機之間差異最大的地方，但總的來說有一個原則是不會違背的，就是結構的剛性！各款打印機主要是采用三角形、矩形來作為機體結構的基本形狀。因為打印機工作的時候，x軸、y軸是在不斷的運動的，所以為了保證打印機的精度，噴頭運動時的動量對機體的影響越小越好！解決方法就是減輕噴頭質量和提高機體剛性。
2）機械軸：機械軸就是XYZ軸運動的部件，主要有3種類型：
直角坐標型：XYZ軸成互為直角樣子的，X和Y軸通常是由同步帶連接步進電機來定位的，Z軸則是由絲桿控制的。
三角爪型：其數學原理是跟直角坐標型一樣，用笛卡爾坐標系原理的。只是將X和Y軸通過三角函數來映射到三個爪的位置上。
舵機轉動型：舵機轉動行型的X和Y軸坐標所運用的數學原理則是采用極坐標系了。跟笛卡爾坐標系不同，所以在控制程序上有完全不同的代碼。
從理論上來說不論是笛卡爾坐標系還是極坐標系，所表示空間中的一點都是一樣的，也就是說，這些打印機的打印精度是一致的。不存在說用極坐標系的效果就不如笛卡爾坐標系的（不要被商家忽悠哦）。
3）控制電路：控制電路的基本結構是由單片機、步進電機驅動、控制噴嘴熱床的場效應管還有各種外出接口構成的。
單片機現在有兩大種類：
1）用arduino MEGA 開源硬件作為基礎部件，具體參數可以看這里。在單片機外面外加一個集成步進電機驅動、場效應管等外圍電路的電路版。主要代表就是Ramps 、Ultimaker。這樣的好處是減少了維護成本，把控制板分為核心板、擴展板和驅動板，這樣在其中某一個板損壞時只需要更換壞的部分就可恢復使用，而且arduino MEGA 的資源較為豐富，擴展功能會比ATMEGA644P 、ATMEGA1284芯片要多。這種設計的缺點就是初次投入成本高，而且體積也會比單一控制板要大（原因不用我多說啦，多了一塊擴展板是要體積和成本的嘛）。
2) 直接用AMTEL ATMEGA644P 、ATMEGA1284等芯片直接將單片機和控制電路做在一起。主要代表是：Sanguinololu、Printrboard、GEN6、Melzi。這樣的好處是體積較為小、初始成本稍微比第一類少一點。缺點就是后期維護困難，沒有一定的電子維修基礎和經驗的hold不住。對于小白或者菜鳥來說，這種板能維修的可能性幾乎為0。
4）噴嘴、熱床
噴嘴主要分為兩種：
一種是J-head；J-head的重量較輕，適合用在一些精度要求較高，或者機械軸負載能力較弱的結構中（三角爪型就用這個），而且這個在萬能的*寶上價格相對便宜。
另一種是Budaschnozzle；這種噴頭有主動散熱和被動散熱兩種方式，MK7噴頭就是采用這種結構的主動式散熱。makebot 、reprappro的機器都是采用這種噴頭結構作為默認結構。
當然這兩種結構同樣也是沒有優劣之分，只有適合與不適合之分。我們DIY時可以根據自己實際的需要進行重新組合。
5）擠出機：擠出機主要分為直接擠絲(direct driver Extruder )、齒輪擠絲( Wade's Extruder)和液體擠出三種類型。
我們平時常用的就是直接擠出和齒輪擠出兩類型:
齒輪擠出機：步進電機用個小齒輪帶動個大齒輪進行擠絲，這種裝置的好處在于對于步進電機的電流，還有參數要求并不是太高，同時由于采用齒輪減速加力，因此擠絲力量會較好。缺點就是這種裝置的結構復雜程度較高，維護起來有點麻煩哦。
直接擠絲：步進電機直接接個擠絲輪進行擠絲，這需要用較大扭矩的步進電機。這種結構的優點在于結構簡單好維護，但是不適合長距離擠絲（噴頭和擠出機之間的距離比較長，有些打印機為提高精度，會盡量減輕噴頭的重量的，則需要將擠出機放在機身上，噴頭到擠出機之間通過聚聚四氟乙烯管作為導管的，最好用齒輪擠出機）。
6）電源：一般采用的ATX電源（電腦主機電源）、開關電源 、Xbox360 203w電源。這個只需要考慮電源是否在12-24V，電流是否在8A以上就可以了，整個打印機的最大消耗電源部件是噴嘴和熱床，自己在選電源是最好是選質量較好的電腦電源和開關電源。去當地的電子城都會有賣的，一般價錢在100元以下。
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