摘要
增材制造技术可实现具有复杂几何形状和可调机械响应的蜂窝结构的制备。本研究评估了使用聚乳酸（PLA）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PETG）通过熔融沉积成型工艺制造的仿负泊松比蜂窝超材料。对标准试样及三种蜂窝结构（即常规蜂窝、凹进式蜂窝和EigenModes结构）在拉伸、弯曲和压缩载荷下的力学性能进行了研究。结果以每组条件下三个试样的均值±标准差形式报告。在标准拉伸试样中，PLA在60%填充率时达到最高失效载荷（1034.7 ± 5.8 N），而PETG随填充密度增加，在100%填充率时达到919.0 ± 16.5 N。在弯曲载荷下，标准试样的最高值分别为PLA的38.7 ± 1.2 N和PETG的20.0 ± 1.0 N，均在90%填充率时取得。在压缩条件下，PLA标准试样在100%填充率时达到98,645 ± 448 N，而PETG达到47,292 ± 16,139 N。对于90%填充率制造的蜂窝压缩试样，PLA在所有评估几何结构中均表现出比PETG更高的失效载荷，其中凹进式蜂窝和EigenModes结构分别达到9424 ± 1327 N和9172 ± 157 N。扫描电镜分析表明，PLA呈现脆性断裂和层间微裂纹特征，而PETG在孔洞和局部不连续区域表现出更大的变形耐受性。总体而言，力学响应取决于聚合物行为、载荷模式、填充密度和蜂窝拓扑结构。由于未直接测量泊松比，此处"仿负泊松比超材料"指的是文献中通常与负泊孙行为相关联的结构构型。
