刘晓虎，董黎君，梁国星

（太原理工大学机械与运载工程学院，山西 太原 030024）

1 引言

3D打印技术是基于离散堆积原理，先将已经绘制完成的三维图形转换为3D打印机可以识别的STL格式文件，然后运用软件对3D模型进行数字分层，将图形切为一层层的薄层，再对其进行智能路径规划，最后打印出划分完的每一层图形，堆积材料至物体成型。3D打印技术种类较多，其中熔融沉积成型技术具有多样化品种制作、改型速度快等优点，在航空航天、军用设备、医疗卫生以及教育领域得到广泛的应用。但是目前熔融沉积型3D打印机仍存在着打印精度低、速度低、打印表面质量差、打印过程中喷头易堵塞等问题[1-5]。

为了提高打印速度，提升成型件质量，最直接的方法就是对打印机喷头部分进行优化设计。近年来，国内外很多学者对3D打印机中存在的问题进行研究分析，文献[6]发现3D打印机喷嘴失效等问题，并对该问题进行分析，得出了出现此问题的原因是头部的喷嘴和螺纹部分的分离使得应力增加，最后给出喷头的合理结构设计；文献[7]运用ANSYS对3D打印机的加热喷头进行了模拟分析。

结论得出：正确的操作和日常维护清理喷头能够减少打印机喷头堵塞的次数，同时控制好温度和使用合适的材料能够提升表面质量和精度；文献[8]对打印机材料挤出不稳定等问题进行了研究，对加热喷头组件结构进行了优化设计。文献[9]运用CAD以及CFD 对加热喷头进行模拟分析，并提出了新的设计方案；……