为什么挤出头的喉管需要散热

在DIY3D打印机的过程中，喷头是主要的影响质量环节之一，而喉管的热量分布及结构则是喷头最重要的部分，而没有之一。在设计的过程中，从事被前辈们告知注意散热、注意温度等等，那么这是为什么呢！

从J-Head四氟管中清理出来，倒流之后黏在四氟管内侧的塑料，这就是挤出头卡住的元凶。
大家装机器的心情，都相当兴奋，恨不得可以刚快开始打印。几乎所有的同好，都会在还没裝喉管散热风扇之前，就急著開始打印。运气好的可以打印小方盒什麼的沒问题，运气不好的就是耗材完全挤不出，然后陷入清理喷头的纠结之中。为什么挤出机需要散热呢?不是把塑料熔化后，软软的，就能挤出了吗?很可惜，现实是骨干的。挤出机的喉管，一定要有良好的散熱，才能保证順利不断得擠挤料。

RepRap SpoolHead 部件上的这张图片，可以很清楚得解釋为什么喉管需要散熱。

挤出头最前端有加热管，会把塑料熔化成胶状。后面的塑料继续往前推挤，就可以让液态的塑料从喷孔挤出。这是运作原理。但是喉管中心通道穿孔的直径，一定要大于塑料的直径。甚至塑料本身直径有誤差，有時候会稍微細一點。所以喉管通孔跟塑料之见，一定會有間隙。前端熔化的塑料，受到挤出后，不只會从喷孔挤出，也會从后端的間隙倒流(Back flow)回去。一般不常看到能像图中那样夸张得后喉管后端溢出，但是如果倒流的距离稍長，会发生的就是塑料跟侯管之間的摩擦力变得很大，进退不得。

解決的办法是让侯管散熱。加熱頭以外的部分，尽量散熱。例如图中 Heat sink (散熱片)的位置尽量散熱，让溫度低到能夠使倒流的塑料凝固，直到阻止倒流的目的。凝固的部分雖然也會增加摩擦力，但是范围控制得夠小，摩擦力增加的幅度就會受到控制。

E3D 拆解照片
全金属的E3D挤出头，就在喉管段热环以上，安排了散热环的结构。照片中，最上面起算，依序是"散熱環"、喉管、加热鋁块、黄铜喷嘴。喉管中間还特別单薄，用意就是要減少熱量透过喉管继续向上传输。最上面散熱环，做这么大的散热面积，就是要降低溫度，減少倒流的問題。虽然散熱环很大，但是喉管跟散热环之間的螺纹接触面积有限，导热效果不夠好，使得喉管上半部溫度仍然無法有效降低。建议可以在喉管上半段涂抹散热膏。(涂多一点，安裝好之後如果有溢出，擦掉就好。)再配合風扇吹散熱環，才能夠有效得降低喉管的溫度。小编的E3D，散热处理好之後，已经稳定得工作三、四個月都沒有卡住過了。

1.75mm塑料的 J-Head ，設計比較特別，喉管中心使用铁佛龙管套住塑料，一路从尾端贯穿到挤出孔。铁佛龙管本身散熱效果並不好，塑料會倒流的距離应该蛮长的。照理說磨擦力应该會很大，但是铁佛龙管的特性就是很光滑，表面磨擦力很小，所以仍然能夠挤出塑料。但是良好的散熱，还是可以幫助 J-Head 挤料顺畅些。如果都不為 J-Head 做散熱，虽仍然有机会能夠順利挤料，但是如果整支黑色PEEK管溫度漸漸升高，是有可能會把 PLA打印的J-Head 支撑加熱到软化变形。這樣 J-Head 就會歪斜、晃動，也不好。总之散热風扇还是不能省的。

ATOM早期版本的 J-Head 散熱机构，使用一各強力涡轮风扇，搭配从上而下整個圈起來的罩子，让 J-Head 黑色喉管能夠尽量散熱。風的出口朝下，又順便吹工件，真是一舉數得啊！

Prusa i3 Direct Drive Bowden Extruder
Simon 設計的風扇架，可以直接扣住J-Head，相當实用。J-Head吹風，才能保證長時間打印不出問題。

设计中的 CraneRAP，有专门為 J-Head 設計散热風扇罩
设计中的 CraneRAP，有专门為 J-Head 設計散热風扇罩。結合了 J-Head夾具、風扇架，以及集中風力用的風扇罩。期望能夠让 J-Head 長時間順利得挤料。


3D打印較大型的物件，动搁需要十几個小時。如果挤出头印了十個小時之后发生阻塞不通，那之前辛苦打印十小時的工件就要毀於一旦了！！(不是毀於"一夕之間"，是"一旦"。挤出头都會挑太陽剛起來，但是你还沒睡醒的時候罢工!!)長時間打印最怕机器不穩定，尤其是快印完之前，會非常担心机器的狀況。挤出头喉管散熱是相當关键的一個环节，能夠減少打印失敗的几率。千萬要耐心得把喉管散熱風扇安裝好阿！！！！希望不要再有人來問我為什麼挤不出料、j-head怎麼會卡住了~~

同事的机器一直印不順，吐料不順。把貼在黑色PEEK上的耐热胶带去除之後，說就能夠順利打印了。早就說要拆掉，一直不信邪，今天終於乖乖拆掉耐热胶带，然後就能順利打印。

学习了，楼主分析的很详细

谢谢楼主，很有用

楼主，您那能给个风扇具体吹风位置的图片啊，我的E3D堵头特别厉害啊