本项目属于自动化技术领域，针对当前3D打印技术面临的设备和软件国产化程度不足、铺粉厚度和均匀度难于满足生产实际需要、打印效率低下、耗时长、精度低、成本高和在现场快速装配困难等一系列问题。团队经过多年刻苦攻关，基于FDM、SLS技术重新设计研制了几种3D打印机的关键零部件及具有自主知识产权的3D打印产品设计仿真软件平台。主要发明点如下：1、发明了两种传动机构，分别是H型3D打印机传动机构和钢带密封的刮刀传动系统，解决了3D打印机的自动化传动问题，该发明通过H型传统机构有效地避免了传统传动机构电机裸露并随传动台运动的缺点，通过将电机装在底板下面，由电机直接控制喷头运动和通过钢带密封的单刮刀传统系统有效地防止粉末材料进入刮刀传动系统，解决了传动件磨损，环境污染，粉末浪费问题。2、发明了一种激光烧结3D打印机的刮刀装置结构，该结构包括与刀片左端连接的左固定机构和刀片右端连接的右微调固定机构，有效地消除了外套筒与内套筒连接的螺纹间隙，使得3D打印机结构设计简单、调节方便、精度高、制造和装配容易及成本低廉。3、设计了一种新型3D打印机前后梁结构和和简易送丝结构，该设计使3D打印机连接牢固，不需要工装模具，安装便捷，能够实现批量安装且保证安装的精度并使步进电机驱动丝料均匀不打滑地送料或退料。4、开发了一款3D打印机的产品设计仿真软件，该软件利用可逆全加器ZS，通过一种新的进位产生函数和传递函数发生器，消除了大多数进位产生函数和进位传递函数需要进位等待的问题，使得软件能同时仿真设计多个打印模型，极大地提升3D打印机的打印效率。通过本项目的自主研发，获得了国内少有的具有自主知识产权的3D打印机软硬件系统，极大地降低了国内3D打印机成本，并获得授权发明专利5项，实用新型专利2项，软件著作权1项，外观设计2项，发表相关学术论文5篇。 本项目设计研制的关键零部件目前均已配备在合作单位生产的Victory、Smart、Supper系列3D打印机产品当中，占据了约4%的市场份额，主要推广主要有3个方面：1)生产的Victory系列产品面向高端智能制造领域，向生产企业销售高精度3D打印机。企业利用3D打印机打印零部件，节约生产成本，提升企业智能制造水平。2)生产的Smart225、Supper系列产品面向生活服务领域，利用京东和淘宝等大众网络平台为用户扫码定制打印生活物品，如玩具、艺术品和生活用具等。3)生产的SmartEDU系列产品面向教育领域，在全国大中小学建立3D打印机实验室。本项目的研发为近千家企业提供技术支持，有助于推动国内增材制造技术的发展，缩小国内外差距。取得了较好的社会效益和科普作用。在经济效益方面，项目完成单位近五年销量超过近十万台3D打印机，销售额高达3亿多元，利润超8000万元。