摘要：熔融沉积式3D打印技术通常使用单喷嘴打印,这就限制了打印效率。提出一种线阵式多通道喷头设计以提升效率,但面临散热难而导致材料热梯度过低并引发软化和堵塞的难题,因此热梯度成为影响打印过程的关键。为解决此问题,首先进行热传导和散热特性分析,采用有限元数值仿真方法深入研究了喷头内部材料的不良温度分布及低热梯度现象。仿真研究表明,由于进丝通道布置在体积庞大的打印头内很难散热,从丝材的下端到进料喉管的上端的温度差即温度梯度太小,在进料的位置丝材的温度超过了软化温度。为此,设计了开放式扇形散热结构并集成风扇散热。仿真结果表明,通过优化喷头结构和实施强制散热措施,可以显著改善材料的温度梯度。最后,通过热成像仪采集喷头表面的温度数据生成温度分布图,验证了所采用的热管理机制有效提升了材料的热梯度,成功防止了材料提前熔融和喉管堵塞问题,确保了3D打印的质量与效率。