3D打印在蜂窝结构制造中的潜力与应用

3D打印在蜂窝结构的制造方面具有巨大的潜力和优势。其中，直书写打印和熔融挤出成型可用于制作弹性蜂窝结构。选取这两种工艺来制备一系列规则和梯度蜂窝结构以进行研究。

多孔材料凭借其轻质的特点和优异的吸能特性，使得工程师在许多工程应用中使用它们，如交通运输、人体防护等。如今，大量的学者对多孔材料的力学性能和吸能性进行了研究。

• Vesenjak等的研究：通过计算和实验的方法研究了APM泡沫元件在准静态和动态压缩载荷下的机械性能，让我们可以更好地了解其在不同载荷下的行为。
• Wang等的研究：通过调节发泡温度和CO₂压力制备了可调结构的TPU泡沫，并对其压缩机械性能进行研究，发现具有较大泡孔的TPU泡沫比具有较小泡孔的TPU泡沫表现出更好的回弹性和强度。

泡沫结构的孔隙难以控制，因此越来越多的人将目光投向了蜂窝结构。值得一提的是，虽然制造蜂窝结构的常规方法有几种，但是工序过多且成本较高。借助于3D打印技术，使得我们可以轻易制造定制化的蜂窝结构。因此，许多研究人员对3D打印蜂窝结构的机械性能进行了研究。

• Sang等的研究：配置出了不同比例的PLA - PCL/KBF纤维增强复合长丝，并借助FDM制作出圆形蜂窝结构，探索其面内压缩机械性能，结果表明，借助基体的延展性和良好的界面，蜂窝结构表现出优异的能量吸收能力。
• Zhang等的研究：借助3D打印以聚已内酯作材料制作了六边形蜂窝结构，探究了在不同温度下蜂窝结构的机械性能，制造的蜂窝结构的能量吸收高达0.988J/cm³，在第五次变形后恢复达70%。
• Antony等的研究：借助3D打印制作了麻纤维/PLA蜂窝结构并进行压缩和四点弯曲试验表征其力学行为。
• Hedayati等的研究：借助FDM制作了PLA八边形蜂窝结构，借助理论、数值和实验方法探究其弹性性能，发现其屈服应力和弹性模量接近正六边形蜂窝。
• Yan等的研究：借助3D打印制作了PLA六边形蜂窝结构并填充PMI泡沫，实验和数值结果表明填充泡沫的蜂窝结构在面内方向上的弹性模量、抗压强度和吸能性上都有一定的提升。

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