3D打印嵌入式应变传感器

软结构内部实时测冲击应变

通过混合3D打印（FFF+DIW）将应变传感器直接嵌入软结构内部，消除胶粘装配，提供优于表面贴装的物理保护，实现内部动态应变监测。

Tao, Yin · Tao, Liu · Yu, Peishi · Aoqi, Shen · Yuxiang, Zhao · Xin, Zhang · 赵军华

Measurement: Journal of the International Measurement Confederation 2026

技术优势

免胶粘装配

混合3D打印将传感器直接嵌入结构内部，省去了传统表面贴装方法所需的人工胶粘步骤。

物理防护更优

嵌入内部的传感器相比表面贴装获得更好的物理保护，减少冲击下的损坏风险。

重复冲击可重复

实验结果证明在多次冲击下应变响应可重复，适合实时冲击监测。

多位置识别冲击区

位置相关的应变特性可用于识别冲击发生的区域，实现多区冲击定位。

应用场景

• 防护头盔冲击监测：在头盔内部嵌入传感器测量冲击应变，评估冲击严重程度和位置。
• 可穿戴设备手指弯曲检测：利用嵌入传感器的软结构随手指弯曲产生应变，实现弯曲角度检测。
• 管式炉气密性监测：通过监测管壁应变变化检测密封状态，实时发现泄漏。
• 多区域冲击定位：利用多个内部传感器的位置相关应变特征确定冲击区域。