开题依据3D打印机又称三维打印机（3DP），是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。63208

    3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质，令打印出来的物体一头坚硬而另一头柔软。

   3D打印带来了世界性制造业革命，以前是部件设计完全依赖于生产工艺能否实现，而3D打印机的出现，将会颠覆这一生产思路，这使得企业在生产部件的时候不再考虑生产工艺问题，任何复杂形状的设计均可以通过3D打印机来实现。它无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体，从而极大地所缩短了产品的生产周期，提高了生产率。

国外占据3D打印产业主导地位的美国3D systems、stratasys等公司，每年都投入1000多万美元研发新技术，研发投入占销售收入的10%左右。两家公司不仅研发设备、材料和软件，而且以签约开发、直接购买等方式，获得大量来自企业外部的相关细分技术、专利，已掌握一批关键核心技术。目前，世界主要发达国家纷纷开始布局，陆续出台了相关政策和投资发展计划，大力发展3D打印产业，旨在占领新工业革命的前沿阵地。一方面，美国总统奥巴马在“国情咨文”中多次提及3D打印，并筹划建立3D打印国家创新中心，旨在提升美国制造业的竞争力；另一方面，从欧美各国最新的太空探索计划中，也可以看到对3D打印技术相关项目的巨额资助。

国内部分企业对3D打印机对外国的设计方案进行改进，不断完善3D打印机。如闪铸公司基于Makerbot机型开发的产品Creater。它改进了挤出头中喉管的制作工艺，使耗材融化后能够顺利的流动，且凝固后不易沉积。挤出头全新的挤出组件使塑料丝不易打滑，送丝精确。但是，国内企业购置3D打印设备的数量非常有限，应用范围狭窄。因此，对3D打印机的深入了解具有十分重要的意义。

3  方案论证

3.1  巧克力3D打印机的机械部分

要制作出一台完整的3D打印机，简单来说，首先需要制作3D打印机的外部基本框架结构，在此框架上才能安装搭建其它零部件。3D打印机可以采用激光切割后的实木板或者铝型材作为机器的框架。框架组装完成后，接着需要在框架上搭建一个三轴联动的平台论文网，即控制打印头在X、Y方向的运动，打印台在Z方向的运动，X、Y轴分别采用两个步进电机驱动，步进电机与同步带相连，通过光杆的导向作用，同步带带动滑块运动，进而带动打印头在X、Y轴的运动。同样，Z轴采用步进电机驱动，步进电机与丝杆相连，带动丝杆在Z轴运动，同时Z轴需要安装两根光杆，起导向作用，通过这些结构，带动打印台在Z方向运动。对于巧克力3D打印机而言，挤出头是其核心的部件，大多数采用加热棒对铝块进行加热。塑料丝通过挤出机将丝从进口端挤入，通过喉管导向，到达铝块，经过熔化，进入喷嘴，最后由喷嘴挤出。由于喉管内径比塑料丝直径稍大，故融化后的塑料丝在进端进丝压力作用下较易从喷嘴挤出。铝块内部装有热敏电阻来读取温度进而由主控板来控制温度，保证温度在塑料丝的熔融温度之上。打印头中的喉管由不锈钢制造，是为了降低其导热性能，不锈钢喉管有些内部还衬有铁氟龙，由于挤出头长期加热打印致使吼管内部温度升高，导致管内料也处在熔融状态，当停止打印冷却后，材料就黏结在管内，下次重新开机打印时，管内黏着料不能马上融化，使喉管出现堵料现象 ，喉管内部衬铁氟龙，使喉管内料都不会熔融黏着 ，能大大改善堵头问题。同时在挤出头外加散热片和风扇，主要也是为了降低喉管上部的温度，防止堵头问题，也可以为挤出机散热。