庞飞鹰 玉贵升 周远畅 刘湘东

摘 要 本研究針对熔融层积成型技术（FDM）， 3D打印机打印过程中喷头吐丝不顺畅和喷头堵塞所造成的打印精度下降的问题，分别对送丝部分、加热系统和打印头三个部分进行分析和优化设计，以提高3D打印机的的打印精度。

关键词 熔融层积成型技术（FDM） 喷头 优化设计

中图分类号：TP391.73 文献标识码：A

0前言

熔融层积成型（FDM）技术是将丝状热熔性材料加热融化，通过微细喷嘴将丝材喷出，沉积在前一层已固化的材料上，通过材料的层层堆积形成最终成品。喷头是3D打印机打印零件的关键部件，现有的3D打印机打印过程中喷头吐丝不顺畅和喷头堵塞所造成的产品质量精度问题。针对该问题，FDM工艺3D打印机的喷头部分仍需进一步优化。

1送丝部分设计

目前大部分送丝结构为单驱动轮驱动，驱动轮和从动轮的间距固定，但在实际使用中发现，该结构更换打印材料时不方便，单驱动一旦受到阻力过大喷头内部丝材移动受阻，喷头即会堵住。本设计采用浮动，双驱轮结构送丝；如图1所示，主动轮的表面采用压花，从动轮使用V型槽的结构，增加其摩擦力从而提高驱动力；且该部分添加弹簧预紧装置，便于自动适应直径变化较小的丝状材料。丝材进入喷头结构的入口增加一个小喇叭式开口，避免材料弯曲角度大或是不能正常进入加热通道。使用双驱动轮是为了获得更多的有效的动力，同时选用相同规格的驱动轮，也保证了丝料受力相对均匀，开V型槽可增大摩擦力。……