在增材制造領(lǐng)域，直書寫成型（DIW）與熔融沉積成型（FDM）技術(shù)正被廣泛應(yīng)用于PDMS/TPU材料多孔蜂窩結(jié)構(gòu)的制備。本研究聚焦于工藝參數(shù)對線寬控制的影響規(guī)律及結(jié)構(gòu)力學(xué)性能表征，現(xiàn)將關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)整理如下：

一、直書寫成型（DIW）工藝特性
采用0.5mm內(nèi)徑針頭配合0.45mm提針高度時，線寬調(diào)控呈現(xiàn)顯著規(guī)律性：擠出氣壓增大、提針高度降低或打印速度減緩均導(dǎo)致線寬增加。通過三參數(shù)協(xié)同調(diào)控實現(xiàn)目標(biāo)線寬，典型工藝流程包括PDMS漿料制備（攪拌-離心）、打印程序調(diào)試、夾具安裝及坐標(biāo)校準(zhǔn)。固化環(huán)節(jié)需在80℃環(huán)境靜置2小時確保完全交聯(lián)，最終測得蜂窩結(jié)構(gòu)平均線寬698.7μm（波動范圍±1.3μm），實心孔壁特性滿足設(shè)計要求。需注意氣壓波動、環(huán)境溫濕度變化及結(jié)構(gòu)自重可能引發(fā)線寬偏差，這是當(dāng)前直書寫技術(shù)需突破的核心問題。

二、熔融沉積成型（FDM）工藝特性
TPU材料打印時，噴頭溫度需嚴(yán)格控制在熔融流動性與氣泡抑制的平衡區(qū)間。溫度過高易引發(fā)坍塌拉絲，過低則導(dǎo)致噴嘴堵塞。提針高度直接影響層厚與表面精度——高度減小可提升精度但增大線寬，反之則降低精度縮小線寬。打印速度需匹配材料擠出速率：過慢導(dǎo)致材料堆積，過快引發(fā)斷絲。噴頭直徑與底板溫度通過影響材料擠出量與底層粘附力間接調(diào)控成型質(zhì)量，熔融材料固化前的微流動是線寬波動的主因。

三、蜂窩結(jié)構(gòu)力學(xué)性能表征
蜂窩結(jié)構(gòu)因輕質(zhì)高強特性常用于能量吸收場景。不同于隨機發(fā)泡材料，其規(guī)則孔隙結(jié)構(gòu)使性能受相對密度、材料屬性及單元類型顯著影響。壓縮試驗采用預(yù)加載0.5N+5mm/min恒速壓縮方案，通過力-位移傳感器與高速攝像同步記錄力學(xué)響應(yīng)與變形過程。每組參數(shù)制備雙樣本取均值以消除誤差，重點分析相對密度對孔隙率的影響規(guī)律。

四、典型單元結(jié)構(gòu)變形模式
? 六邊形蜂窩：加載初期懸臂旋轉(zhuǎn)無應(yīng)力，隨應(yīng)變增加出現(xiàn)45°斜向變形帶，最終致密化時壁面接觸
? 正方形蜂窩：平行于加載方向的壁面彎曲成弓形，垂直方向形成變形帶，水平壁面承力微弱
? 三角形蜂窩：懸臂屈曲與垂直壁旋轉(zhuǎn)主導(dǎo)變形，上半部先壓潰后擴展至整體致密化

五、多參數(shù)耦合影響規(guī)律
在保持總體積不變條件下，單元格尺寸增大可降低相對密度。以PDMS六邊形蜂窩為例，相對密度與壓縮方向顯著影響力學(xué)性能。盡管TPU材料性能存在差異，但各因素影響趨勢一致，僅表現(xiàn)為量級差異。這種參數(shù)化調(diào)控能力為定制化能量吸收結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了理論依據(jù)。

本研究通過系統(tǒng)工藝優(yōu)化與多尺度表征，揭示了3D打印蜂窩結(jié)構(gòu)從工藝參數(shù)到力學(xué)性能的映射規(guī)律，為高性能輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用奠定了實驗基礎(chǔ)。后續(xù)將深入探究循環(huán)加載下的性能衰減規(guī)律及多材料復(fù)合結(jié)構(gòu)的協(xié)同效應(yīng)。

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