采用再入蜂窝结构的聚合物基体可添加制造形状记忆合金混合 composites
应用物理
2026-04-17 v1
摘要
结合了立体光刻（SLA）和定制纤维放置（TFP）制造了具有三层结构的形状记忆合金混合物（SMAHC），在激活时表现出垂直弯曲变形，并以完全集成的增材制造工艺实现。将 SMA 线作为活性元件附加到纺织加强层，随后嵌入含 UV 固化聚合物基体的结构中，并与具有再入蜂窝架构的定制顶层组合。利用 SLA 的设计自由，系统地调整 SMAHC 的整体力学响应，从而实现热激活时的受控垂直弯曲。探讨了两种不同的 SMA 集成策略——手动嵌入和自动 TFP——以评估其对作动行为、可重复性和变形行为的影响。制造并实验表征了共计 8 种几何配置，使用同步光学测量。结果表明，SLA 制造工艺与纺织中介的 SMA 集成相结合，实现了对作动响应的精确控制，而再入蜂窝结构的使用为调节刚度和变形特性提供了有效方法。特别是，自动化 TFP 集成比手动制造具有更好的可重复性和更对称的变形行为。该方法为 SMAHC 建立了完全增材制造路径，使 structurally 集成、可编程力学性能的形变复合体系得以实现。
引用
@article{arxiv.2604.14432,
title = {Additively manufactured Shape Memory Alloy Hybrid Composites with a polymer matrix featuring a re-entrant honeycomb structure},
author = {Manuel Kunzler and Sascha Bruk and Max Kaiser and Martin Gurka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.14432},
year = {2026}
}