1.    结构设计

本设计便携式3D打印机为熔融沉积、利用高温将材料融化成液态，通过打印头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成立体实物。采用了X、Y、Z独立运动，为了保证三轴运动精度，三轴均采用滚珠直线滑轨滑动，精密度高，传动效果好，运动阻力低。

本设计设计之初，为保证打印机设计结构精简，采用悬臂式结构，最大的创新点在于X轴电机通过联轴器连接方轴，使得电机可以放置于底座之下，方轴的传动直接脱离连接电机，使得打印机电机都放置于底部，重心稳，不会晃动。这样设计，利用空间更加合理，使本设计的3D打印机体积更小，让本设计更加便携。

Z轴传动方式经过对比，采用皮带传动，相对于丝杆传动，成本低廉，反应速度快，经过同步轮减速使打印进度更高、结构更加紧凑。所以，采用皮带传动后，使本设计的3D打印机体积更小，让本设计更加便携。

Y轴将线轨沉于底座下面，采用隐藏式设计，外观更加简洁美观；并且本设计的打印平台为了体现便捷性，将打印平台缩小后，大大降低打印平台的重量，使得Y轴电机负载大大减小，让Y轴电机拖动速度更快，增加了本设计3D打印机的打印精度。

X轴采用悬臂设计，这样设计大大减小了打印机的体积，电机通过联轴器连接方轴，将电机置于底部，减轻了悬臂的载重，再体现便携性的同时，不降低打印机的打印精度。

打印机送料方面，本设计采用了远程送料机，这样设计，使X轴上的挤出头的重量，减少了挤出头的惯性量，增加了电机拖动的加速度以及反应速度，使得本设计的3D打印机打印速度大大提高的同时也再一定程度上提高了3D打印机的打印精度。

热床方面，采用了磁性热床。磁性热床于传统采用的美纹纸相比，美纹纸在物件打印完成后，难以将物件从热床上取下，有时甚至要将热床上的玻璃拆卸下来，用铲倒将物件铲下。而本设计采用的磁性热床，分为两个部分，下部贴在热床表面，上部通过磁性与下部黏贴，并且上部表面有放翘边图层，当物件处于加热状态时，会与PLA表面粘合，打印完成后，只需取下上部，待冷却后即可直接将物件取下，这解决了传统美纹纸，黏贴过牢、拆卸麻烦的隐痛点。

为了保证专业级设备的稳定性，整体机架采用钣金件，与传统设备采用钢板件配套铝合金相比较，除了整机美观性上有所提升，在整机的制造成本上大大降低了。在整机的稳定性上与传统设备也无明显区别。下图为渲染后的整机外观，以极简的线条赋予工业设备一种干净利落的感觉。

2.    稳定的打印平台

传统FDM 3D打印设备的打印台面均悬臂支撑，在国际上较普及的两款设备：Makerbot及Ultimaker也均采用了这种结构，而很多专业级3D打印机采用了复杂的传动机构，导致设备制造成本上升之外，增加了制造难度。

专业级高效3D打印机采用了3丝杆布局，利用三根丝杆成等腰三角形布局，除了增加打印台面稳定性之外还，通过三根丝杆同步带闭环相连增强了平台移动的一致性。

3.    创新型材料

在打印热床上，采用了磁性柔性热床，除了保证打印过程中工件与热床紧密贴合，也方便物件打印完成后物件取下，相对于传统的美纹纸，有与打印物件粘黏度适中、拆装方便等优点。

4.    高效打印

   本设计，整体从便携性出发，将X、Y、Z三轴上的载重，尽可能降低，这样在达到便携性的同时，还由于减轻X、Y、Z三轴电机上的负载，从而大大提高了本设计3D打印机的打印速度从而实现高效打印。

5.    合理的空间布局

   本设计，通过联轴器、同步轮等设计，将电机等体积较大的元器件，都移置打印机底部，合理利用了打印机底部大量的空间，同时，也让打印机表面更加简介，看上去更加美观大方。