3D打印机系统进行了设计，包括整个打印机的主体结构和挤出装置。重点对基于 Marlin 固件的控制系统进行了优化，利用继电器的原理，让 3D 打印机在工作的时候，能够适时地控制超声波的启停，实现 3D 打印机系统和超声波振动系统一起协同工作的目的。从提高高粘度材料 3D 打印零件的质量和效率这个角度出发，确定了影响零件成型质量和效率的工艺参数，主要分成超声波振动参数、3D 打印参数、挤出参数这几类。超声波振动参数主要研究超声波功率的影响；3D 打印参数主要研究打印的层高、打印速度的影响；挤出参数主要研究挤出的入口气压、挤出的喷嘴直径大小的影响。超声波振动参数主要是超声波的频率和振幅。因为频率主要和超声振子喷头的质量与刚度有关，一旦喷头的材料和尺寸确定了，就很难改变它的共振频率。从成本方面考虑，这篇文章只按照 30KHz 设计了超声振子喷头，在实验里只探究超声波的振幅对成型效果的影响。超声波的振幅可以通过超声波发生器控制面板上的功率参数按钮来调节。

挤出参数主要探究挤出气压大小的影响。充气泵输出一定气压大小的空气，经过调压阀能让材料储存罐内流体上表面的气压稳定在设定的值，而且能保持一段时间。这个实验用双缸可调压充气泵和 AR2000 调压阀配合使用。通过调节调压盖的旋钮，就能控制出气口气压的大小。当挤出气压只有大概 0.1MPa 的时候，流体不能马上流出来，会在出口处堆积，这会导致最终成型零件的表面出现不连续的现象；当挤出气压大概是 0.2MPa 的时候，流体可以均匀、连续地从喷嘴出口流出来，成型效果最好；当挤出气压达到大概 0.3MPa 的时候，流体是一小段间隔着流出来，而且流速很快，和超声振子喷头的移动速度不匹配，也会导致最终成型零件的表面出现不连续的现象。综上分析，对于固含量是 70%的陶瓷浆料，在振幅百分比 P = 30%的超声波振动下，挤出气压大概 0.2MPa 的时候成型质量最好。超声波振动参数、3D 打印参数、挤出参数对高粘度流体材料成型效果的影响。通过对比分析，得出对于固含量在 70%左右的陶瓷浆料，在超声波振幅百分比 P = 30%，打印层高是 0.5 毫米到 0.8 毫米，挤出气压大概 0.2MPa 的条件下，成型精度和表面质量是最好的。