3D打印技术因其特有的优势已在多个行业取得了相当可观的发展。在面对消费者需求日益个性化之际,3D打印成为一种不可或缺的技术。本文主要进行香皂3D打印机的设计与研究。首先根据香皂的材料特性进行总体方案设计,设计基于FDM技术的工艺方案,接着根据工艺方案完成了机械系统及控制系统的总体设计,然后根据总体设计方案进行风险评估,对不安全因素进行识别并指导机械系统与控制系统进行风险减小,再然后完成了机械系统和控制系统的设计,最终完成了样机的生产,并进行了实验验证。在机械系统方面,首先根据工艺方案完成了打印机的设计与选型,包括远端送料装置、喷头装置、三轴运动平台、冷却装置、打印底板装置和安全保障装置等6个部件,之后利用UG进行建模与装配,然后利用ANSYS Workbench进行模态分析验证了设计的合理性,最终利用UG绘制工程图并完成样机的生产。在控制系统方面,基于模块化设计的思想,选用Arduino Mega2560作为主控制器,完成了温度控制系统、伺服控制系统等子模块的设计。在实验验证方面,选用肉豆蔻酸香皂为实验样本,分析了成型温度、成型速度、层厚在直径0.6mm、底板间隙0.2mm下的合理参数,同时也以实验得方式验证了设备的可行性。