笛卡爾坐标系結構是最常見的結構，是在各種3D打印技術上都是十分普遍的結構。其優點在于結構簡單，方便制造，但其缺點也較明顯，由于采用直角坐标系，在進行弧面以及圓弧打印時，其隻能通過圓弧插值的方法進行打印，就會導緻打印精度較差，打印的圓弧面會有階梯狀的凸起。

常見的基于笛卡爾坐标系的3D打印機涉及X、Y、Z三個向的運動，而噴頭與打印平台的運動方式可以歸納為3類：

（2）噴頭做X軸（或Y軸）和Z軸方向運動，打印平立做Y軸（或X軸）方向的運動。或者噴頭獨立做X軸（或Y軸）方向運動，工作台做Y軸（或X軸）和Z軸方向的運動。這運動形式将Z軸與X軸（或 Y軸）結合進行複合運動，具有較小的運動慣量，且打印噴頭和工作平台所需的運動空間較小，整體結構較為簡單，廣泛應用于小型家用3D打印機結構設計。

（3）打印平台作X軸和Y軸方向的複合運動，噴頭僅在Z軸方向獨立運動。該運動形式的打印機結構簡單緊湊，但對于Z軸運動控制精度要求較高，由打印平台在XY平面的移動需要較大的空間，且工作台質量較大，不能用于較快速度的打印。

極坐标系結構則是在平面内由極點、極軸和極徑組成的坐标系，由于其原理的特殊性，所以其打印結構可以簡化，從而使其運行安靜，外形别緻，把複雜機械結構完成的動作都交給軟件端來完成，盡量保持機械結構的簡單。

其優點在于可以用較小的3D打印機打印較大的物件，且可以較高精度的打印弧面，有打印速度快，穩定性好和控制簡單等；缺點就是對軟件部分要求較高，需要大量計算。

極坐标系（左）與直角坐标系（右）3D打印機

2、3D打印機以外觀結構分類

目前極光創新商用3D打印機的外觀結構主要有三角型結構、矩形杆式結構、矩形盒式結構、并聯臂結構這四類，不同的結構有着各自的特點以及使用場景，如下圖所示。

（a）為三角型結構（b）為矩形杆式結構（c）為矩形盒式結構（d）為并聯臂結構

不同外形結構的3D打印機

三角型結構是以三角形框架組成，框架呈屋頂形，外觀結構小巧，結構簡單，由于其結構優勢，打印噴頭在支架中樣沿X、Z軸運動，在Y軸方向可以伸出較遠，增加了Y軸方向的打印尺寸。而其缺點在于機體的制作精度較低，通常隻能達到mm級，在打印時打印物體随熱床在Y軸前後移動容易導緻黏附不牢。

矩形杆式結構是一個立方體結構，通常由杆件與固定件搭建成框架結構，打印噴頭安裝在框架内部與工作平台進行運動組合，完成三維立體的打印。矩形杆式結構不但能媲美盒式結構組裝精度，還同樣具有三角形結構簡單可靠的特點。但是其同樣具有打印過程抖動較大，容易産生較大的位置誤差，打印過程難以維持工作台的水平。

并聯臂結構是一種閉鍊機構，其中較為典型的并聯機構有Delta結構與Stewart結構，其中Delta結構是一種早先應用于機械臂的并聯式運動結構。其通常采用三分支并聯臂，根據各個分支在Z軸方向的運動，轉變為噴頭在三維空間的運動，從而實現三維打印。

該種結構較簡單，而且打印精度高，打印速度快，缺點就在于需要大量的計算将各個分支的Z軸運動轉變為噴頭的運動。該種結構具有優良的性能，隻是對軟件要求較高，在3D打印機領域具有重要的發展前景。

極光創新來告訴你：傳統的3D打印機都是由外部框架支撐，以電機為動力源，以同步帶或者絲杆等機構進行傳動，根據實際需求選擇噴頭與打印工作台的運動形式，從而完成立體結構的打印。常見的光固化打印技術與選擇性激光燒結技術這類3D打印技術略有不同，其類型的3D打印機沒有噴頭，但有材料供給的機構，其機構原理類似與噴頭，都是将材料送至打印區域。

傳統的3D打印機，在日漸發展的3D打印中已經不能滿足打印需求，目前主流的3D打印機已經從之前的三自由度機構逐步向多自由度發展，3D打印機的噴頭機構也同樣在進行改變，從單口向多口發展。結構也不在局限于簡單的結構，目前已經有将5自由度的機械臂用于3D打印機，或者結合并聯結構增加工作平台的自由度從而實現多自由的打印。