高东明，王向东，胡 晶，李 杰

(北京工商大学材料与机械工程学院，北京 100048)

基于3D打印的泡孔空间点阵对力学性能的影响

高东明，王向东，胡 晶，李 杰

(北京工商大学材料与机械工程学院，北京 100048)

基于三维(3D)打印零件的轻量化要求，对多孔材料的泡孔空间几何分布模型进行了建模和分类；利用3D打印技术制得了3种泡孔空间点阵结构的丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物(ABS)试样，对试样的空间泡孔点阵结构类型及孔隙率与材料力学性能进行了研究。结果表明，在表观密度相同的条件下，材料的应力 - 应变曲线斜率差异较大，且随着孔隙率的增大，3种结构的曲线斜率差异也逐渐明显；泡孔结构类型不同，其力学特性参数对孔隙率的敏感度存在较大的差异；随孔隙率的增大，面心立方结构的弹性模量缓慢减小，体心立方和正方结构的弹性模量则快速减小。

泡孔结构；布拉菲点阵；力学特性；弹性模量

0 前言

具有泡孔结构的聚合物材料能够在低密度的条件下具备高比强度的力学性能，因此在很多领域得到了广泛应用。国内外对泡孔参数与力学性能之间的关系进行了较多研究[1-2]，主要包括发泡工艺参数对泡孔结构及力学特性的影响[3-5]，泡孔密度、孔径、开孔率、泡孔壁厚等参数对力学性能的影响[6-7]，建立力学特性与结构参数之间的函数关系[8-9]。受制于制备工艺限制，上述泡孔参数在材料内部总体分布不规则且分布规律性较差，各项泡孔结构参数仅是某些泡孔结构特征的统计平均值。……