增材制造以数字模型为基础,将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术,被誉为产生“第三次工业革命”最具代表性的技术。熔融沉积成型(FDM-Fused Deposition Modeling)属于增材制造技术的一种,其中挤出机构是实现熔融沉积成型的关键部件之一。因此,研究挤出机构的传热特性不仅有利于降低通道内流动阻力,而且有利于对挤出机构进行结构优化,增大3D打印装置对材料的适用范围。基于大尺寸并联3D打印装置高温挤出机构研发的基础上,本文针对新材料聚亚苯基砜树脂(PPSU)应用于目前柱塞式挤出机构出现的技术难题,开展对新材料PPSU和挤出机构的设计研究工作。研究表明,PPSU在熔融态下其黏度随剪切速率的增加而减小,其具有典型假塑性特征行为。在相同的剪切速率下,PPSU熔体的粘度均随温度的升高而减小,其流动形式为非牛顿流体流动。不同温度条件下PPSU熔体的logτ与logγ之间的关系近似为线性关系,其流动属于幂律流体。PPSU比热容的变化过程分为两个阶段:第一个阶段即在达到最大比热容之前PPSU的比热容随着温度的升高而增大,并近似呈现出线性变化规律;第二个阶段即在达到最大比热容之后PPSU的比热容随着温度的继续升高而有所下降,并在测量温度范围内的末端出现波谷。另一方面,加热腔体散热损失占负载输出热量比重大,达到84%左右,因此需对加热腔体整体保温。熔融通道内静压力很高,总压降较大,渐变段和口模段压降显著,分别约占通道总压降的25.78%和57.90%。其原因是PPSU粘性大,口模段结构尺寸对整个通道压降影响最显著。通过理论计算,高温挤出机构的理论加热功率20W,所需理论扭矩0.34N.m,保温层厚度为0.065m,完全熔化所需长度为19mm,喷嘴最优角度为60°、直径为0.4mm。设计高温挤出机构,完全适应新材料PPSU对熔融沉积技术要求,因此设计的高温挤出机构达到预期设计要求。