基于FDM-3D打印机喷头系统温度场分析与优化设计

摘要：

FDM-3D打印机在打印成型过程中由于受结构设计与冷却方式等因素的影响,其喷头系统容易出现温度场分布不均,导致热塑性材料因熔融状态的不同而堵住喷嘴,从而影响3D打印机的正常使用.本研究利用ANSYS软件的有限元分析和流体动力学分析方法对FDM-3D打印机喷头系统的喉管、散热片、加热块以及喷嘴的结构设计与温度场分布进行仿真分析,并提出喷头系统关键机构的优化设计方案.结果表明:当喉管采用不锈钢材料时能有效降低喉管温度;散热片能大幅度降低喉管的温度,未加散热片时温度为204.58℃,加入后温度为114.65℃,降幅达89.93℃;风道设计对喉管的温度控制效果比未加风道时下降12.968℃,从而提高FDM-3D打印机的打印连续性、可靠性、打印效率以及打印质量.

关键词：3D打印、喷头系统、温度场分布、有限元仿真

所属期刊栏目：36

分类号：TG66;TH16

资助基金：教育部卓越工程师教育培养计划项目产学合作协同育人项目;教育部卓越工程师教育培养计划项目产学合作协同育人项目;福建省教育科学十三五规划课题;福州大学本科教育教学改革研究项目;福建省高等学校思想政治教育研究会课题;高等学校本科教学质量与教学改革工程项目

在线出版日期：2022-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：46-52