FDM打印头散热结构模型与设计方法

曹 艺超, 郁 　凯, 马 明学, 史 兴龙, 丁文 捷*
宁夏大学机械工程学院

摘要


针对熔融沉积FDM-3D打印技术所存在打印时温度过高、散热性差、喷头易堵塞等问题，通过对FDM
打印头结构组件的构想以及建立导热模型，利用热传导基本方程计算相关尺寸，确定各个试算设计参数。进一步
对散热结构进行温度场仿真分析，提出了新型打印头散热结构，温升试验验证了结构散热效果与预期效果相符，
散热组件热阱平面温度为167℃，散热量为33.912W，减少了30%的热量，结果表明改进后的结构可显著降低散热
组件内部温度。参考打印头散热结构模型为解决成型问题具有重要价值，为进一步研究3D打印技术的精密性提供
了理论基础。

关键词


3D打印技术；导热模型；散热结构；仿真分析；温升试验

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参考


[1]陈德裕，李培芬，甄炜彬.熔融沉积成型3D打印

喷头热力场分析及散热优化[J].制造技术与机床，2020

（09）：97-102.

[2]王柏通.3D打印喷头的温度分析及控制策略研究

[D].长沙：湖南师范大学，2014.

[3]王利.熔融沉积成型过程传热及其数值模拟研究

[D].昆明：昆明理工大学，2016.

[4]肖亮.3D打印挤出机热力学分析及结构优化设计

[D].西安：西安工程大学，2015.

[5]肖亮，马训鸣，要义勇，等.3D打印喷头的热力

学分析与结构优化设计[J].机械制造，2014，52（07）：

15-18.

[6]汪铁丰.3D打印设备散热片结构热分析与优化设

计[D].柳州：广西科技大学，2015.

[7]R. Jerez-Mesa,J.A. Travieso-Rodriguez,X. Corbella,

et al. Finite element analysis of the thermal behavior of a

RepRap 3D printer liquefier[J]. Mechatronics,2016,36.

[8]王君，陈红杰，龚雅静，等.3D打印机喷头组

件结构优化设计[J].组合机床与自动化加工技术，2017

（10）：157-160.

[9]李吉康.熔融沉积式3D打印机喷头结构及常见问

题分析[J].南方农机，2018，49（13）：181.

[10]闵畅，李锦，沈新明，等.FDM型3D打印机喷

头优化设计[J].黑龙江科学，2017，8（21）：10-12+15.

[11]褚建忠.塑料模设计基础及项目实践[M].杭州：

浙江大学出版社，2011.

[12]韩善灵，李志勇，肖宇，等.熔融沉积成型3D

打印机混色装置的研究[J].机械设计与制造，2015（11）：

116-118+122.

[13]张洋.基于FDM技术的3D打印机机械结构设计

及控制系统研究[D].长春：长春工业大学，2017.




DOI: http://dx.doi.org/10.12361/2661-3654-06-03-133188

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