SPARKX i7 3D打印机是一种使用塑料线材来建造 3D 物体的机器。可以将数字模型转化为实体物体。工作原理通常包括以下步骤:
首先,您需要创建一个三维模型或获取一个现有的三维数字模型。这可以通过计算机辅助设计软件创建,也可以从在线模型资源库或其他途径获取。
接下来,使用切片软件 Creality Print 将数字模型切片成多个薄层,每个层的信息将被自动转换成打印机可以理解的语言(即“G 代码”),用于指示打印过程中各轴移动路径及速率。
在开始打印之前,您需要为打印机做好准备。包括装载打印耗材,放置打印板,校准打印机的参数等,以确保打印质量。
一旦准备就绪,i7 打印机会逐层地将耗材添加到打印平台上,以逐渐构建出物体。
i7 使用了笛卡尔坐标运动系统,最大打印体积是 260×260×255mm³,其运动系统包括以下组件:

X 轴运动系统由一根高精度线轨和一根横梁组成。打印头固定在线轨滑块上,而滑块则可以在水平线轨上自由滑动。通过控制滑块的左右运动,打印头可以在 X 轴上精准移动。
Y 轴运动系统由两根高精度光轴和一个打印平台组成。打印平台固定在光轴滑块上,而滑块可以在水平导轨上自由滑动。通过控制滑块的前后运动,打印平台可以在 Y 轴上精准移动。
Z 轴运动系统用于控制打印头相对于打印平台的垂直位置。它由双光轴-直线轴承导向组件、双丝杆螺母、步进电机和同步带驱动组件组成。双丝杆通过同步带与步进电机串联,实现两根丝杆的同步运动。此外,同步带配备有快速张紧器,并结合张紧力检测算法,确保同步带在最佳张力范围内运动,从而保证打印头在 Z 轴方向上的精准且稳定的移动。
通过同时控制 X 轴、Y 轴和 Z 轴的运动,i7 可以实现打印头在三个方向上的精准移动。通常情况下,这些运动由电机和相应的驱动电路控制,机器控制器读取打印文件并发送指令来控制打印头的运动路径和速度。
工具头模块是 i7 的关键组件之一,i7 的工具头模块主要由以下几个部件组成:
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热端组件由热端加热组件、热端、硅胶套和热端风扇组成,是工具头模块的核心组件;热端组件的作用是将耗材丝加热到指定温度,使其熔化并以薄层的形式沉积来生成模型。
i7使用了将喷嘴与热阻断器集成在一起一体化设计的快拆热端,使得热端的加热速度比普通热端快得多,同时在拆卸、更换热端时不再需要螺丝刀等工具辅助。
挤出电机和挤出机齿轮是挤出机的重要组成部分。挤出电机负责将耗材丝从线轴中拉出并送入热端,加热熔化后通过喷嘴挤出,生成打印模型。挤出电机需要精确控制通过热端挤出的耗材丝长度,是 3D 打印机核心部件之一。(内部结构图)
在挤出组件中,此位置的扳扣可以被打开,可以直接观察挤出轮卡料、刨料的情况,以及耗材粉末堆积情况,从而方便进行维修、清理。
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切刀刀柄安装在挤出组件上,用于固定切刀和切料检测磁铁。在切料过程中,通过 X轴左侧撞针按下刀柄来驱动切刀切断耗材。切刀侧面安装有磁铁,配合工具头上的磁铁产生斥力,因此切断完成后,切刀以及刀柄会自动回弹。
i7 使用了分体式切刀设计,更换切刀时不需要拆卸任何螺丝。
PTFE 管连接到工具头的五通组件上,五通组件将四个管道固定在一起,允许工具头接入 4 种材料,配合多色打印模块可实现多色打印;五通组件下方有光电传感器,用以检测耗材丝是否进入挤出齿轮。若有耗材在挤出机内,挡板被移开,光电传感器被触发。
(五通及光电开关图)
快速打印时需要对已打印的模型部分进行良好的冷却,i7 配备了一个定制的 5015 离心风扇,带有相对的两个出风风道,使冷却空气精准的吹到喷嘴附近,保证打印部件的快速冷却。

挤出机电机在高强度工作时会产生热量,热量会随电机轴传导至挤出齿轮,导致耗材在挤出齿轮处提前软化,影响打印甚至出现进料异常;因此,SparkX i7配备了挤出机电机风扇,使电机保持合适的温度,保证打印稳定性。

热床的主要功能是加热打印表面,以帮助打印层更好地附着在构建版上。如果不对打印表面进行加热,沉积在热床上的第一层材料很可能会无法稳定附着在热床表面,导致后续的打印过程中打印件发生翘曲甚至掉落。i7 打印机在使用过程中,根据所使用的打印材料类型来控制热床的加热温度,最高可达 100°C。
同时,热床也是打印机的 Y 轴运动部件。Y 轴电机通过同步带与热床相连,驱动热床沿 Y 轴运动,实现 Y 方向的打印成型,与X轴运动系统协同工作,使得打印机喷嘴能在热床表面实现 XY 方向的运动。
吐料组件用于高效处理喷嘴吐出的废弃线材。它的功能包括收集和运送废弃线材,确保废弃废料掉落在正确的位置,以确保打印过程的连续顺畅进行。该装置在多个打印过程中发挥着重要的作用,包括打印机准备、暂停和继续打印、线材的装载和卸载,以及多色打印时的线材更换和冲刷过程。
擦嘴组件用于在开始打印任务前清洁喷嘴。每次启动打印任务后,清洁动作会自动执行,无需人工干预。清洁动作包括粗擦和精擦,粗擦主要用于清洁热嘴上的残余废料,精擦则用于清洁热嘴端面保证光洁。
i7 打印机在热床上预装了一套硅胶擦嘴组件,用于粗擦操作。需要注意的是,更换硅胶擦嘴组件是常规保养程序之一。如果硅胶擦嘴组件损坏,您可以在官方商城购买替换配件。
精擦动作指的是喷嘴在构建板的特定位置蹭动。该动作依赖与打印平台板的摩擦清理喷嘴,因此,如果您发现构建板的这个区域有一些涂层磨损,不用担心,这是正常现象。

i7 随包装标配了一张纹理 PEI 打印板,由 PEI 材料喷涂在不锈钢板上而成,能够给打印件的底部带来特殊的纹理质感。该打印面板能够用于打印 PLA/PETG/TPU 等各类材料,无需使用任何的粘合剂。打印完成后须等待打印板充分冷却后再拆除打印件。建议定期清洁打印板以保持最佳的粘附力。同时尽量减少手指直接触碰打印板表面的情况,以防止皮肤油脂附着到打印板表面,影响打印板对材料的粘附力。
i7 配有 3 个可调节的皮带张紧器。当机器使用了一段时间或打印模型出现明显表面质量问题时,可通过皮带重新张紧尝试调整,具体方法参考(皮带张紧WIKI)
(各皮带张紧器图)
SparkX i7 主控板中有一块双核的 T113-S4 SOC,SOC 通过一片无线收发芯片及天线实现网络连接,搭载一片EMMC 来存储固件和运行过程中用到的用户数据。SOC 主要负责接收用户端发送到 3D 打印机的操作信息,然后SOC 解析 Gcode 文件将各部分 MCU 所控制的功能信息发送给下位机 MCU 来实现对电机的控制,以及热床与喷头的加热。
i7 具有摄像头功能,可以实现对打印状态的远程监控,且用户可在机器上和切片端选择开启打印过程的延时摄影功能,通过 AI 还可实现打印过程中的意面检测以及空打检测功能。针对环境光较暗的情况,用户在 Creality Print 切片软件以及创想云 APP 的设备页面可对摄像头的灯光进行开关控制。
i7 机器前端底部配备一个 RGB 灯条,可以以进度条的形式显示当前任务的打印进度;除此之外,我们在机器内设计了多种不同的灯效,用户可以在打印机操作面板上点击 “设置-打印设置-状态灯” 选用自己心仪的灯效。