3D打印在蜂窩結(jié)構(gòu)的制造方面具有巨大的潛力和優(yōu)勢(shì)。其中,直書(shū)寫(xiě)打印和熔融擠出成型可用于制作彈性蜂窩結(jié)構(gòu)。選取這兩種工藝來(lái)制備一系列規(guī)則和梯度蜂窩結(jié)構(gòu)以進(jìn)行研究。
多孔材料憑借其輕質(zhì)的特點(diǎn)和優(yōu)異的吸能特性,使得工程師在許多工程應(yīng)用中使用它們,如交通運(yùn)輸、人體防護(hù)等。如今,大量的學(xué)者對(duì)多孔材料的力學(xué)性能和吸能性進(jìn)行了研究。
- Vesenjak等的研究:通過(guò)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)的方法研究了APM泡沫元件在準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)壓縮載荷下的機(jī)械性能,讓我們可以更好地了解其在不同載荷下的行為。
- Wang等的研究:通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)泡溫度和CO?壓力制備了可調(diào)結(jié)構(gòu)的TPU泡沫,并對(duì)其壓縮機(jī)械性能進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)具有較大泡孔的TPU泡沫比具有較小泡孔的TPU泡沫表現(xiàn)出更好的回彈性和強(qiáng)度。

泡沫結(jié)構(gòu)的孔隙難以控制,因此越來(lái)越多的人將目光投向了蜂窩結(jié)構(gòu)。值得一提的是,雖然制造蜂窩結(jié)構(gòu)的常規(guī)方法有幾種,但是工序過(guò)多且成本較高。借助于3D打印技術(shù),使得我們可以輕易制造定制化的蜂窩結(jié)構(gòu)。因此,許多研究人員對(duì)3D打印蜂窩結(jié)構(gòu)的機(jī)械性能進(jìn)行了研究。
- Sang等的研究:配置出了不同比例的PLA - PCL/KBF纖維增強(qiáng)復(fù)合長(zhǎng)絲,并借助FDM制作出圓形蜂窩結(jié)構(gòu),探索其面內(nèi)壓縮機(jī)械性能,結(jié)果表明,借助基體的延展性和良好的界面,蜂窩結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出優(yōu)異的能量吸收能力。
- Zhang等的研究:借助3D打印以聚已內(nèi)酯作材料制作了六邊形蜂窩結(jié)構(gòu),探究了在不同溫度下蜂窩結(jié)構(gòu)的機(jī)械性能,制造的蜂窩結(jié)構(gòu)的能量吸收高達(dá)0.988J/cm3,在第五次變形后恢復(fù)達(dá)70%。
- Antony等的研究:借助3D打印制作了麻纖維/PLA蜂窩結(jié)構(gòu)并進(jìn)行壓縮和四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)表征其力學(xué)行為。
- Hedayati等的研究:借助FDM制作了PLA八邊形蜂窩結(jié)構(gòu),借助理論、數(shù)值和實(shí)驗(yàn)方法探究其彈性性能,發(fā)現(xiàn)其屈服應(yīng)力和彈性模量接近正六邊形蜂窩。
- Yan等的研究:借助3D打印制作了PLA六邊形蜂窩結(jié)構(gòu)并填充PMI泡沫,實(shí)驗(yàn)和數(shù)值結(jié)果表明填充泡沫的蜂窩結(jié)構(gòu)在面內(nèi)方向上的彈性模量、抗壓強(qiáng)度和吸能性上都有一定的提升。
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