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三維移動平臺包含轉換器和移動平臺兩部分。轉換器位于計算機和移動平臺之間，將路徑指令和打印參數傳遞給移動平臺，使得移動平臺可以在 XYZ 三個方向上進行移動。
油墨輸出系統由空壓機、壓力控制器和針筒組成。空壓機在打印過程中向針筒內提供壓力，使得油墨可以被順利擠出；壓力控制器則是控制空壓機向針筒提供壓力的大小，進而調節打印結構的線寬等；針筒則進行油墨的存儲和輸出，并在打印過程中被安裝在移動平臺上。本實驗的直書寫打印機的定位精度為 0.001mm，打印尺寸為 150×150×100mm，打印速度在 0 - 15mm/s 內可調，滿足使用要求。
FDM 打印機由控制系統、熱熔裝置、送絲裝置、傳動裝置和工作臺等組成。FDM 系統運行時，在控制系統的控制下，傳動裝置對工作臺進行復位并控制其在打印過程中的移動；熱熔裝置對噴頭和工作臺進行加熱，以達到打印溫度；送絲裝置將絲材送入到熱熔裝置中進行熔化，并通過噴頭擠出以在工作臺上打印三維零件。
本實驗的FDM 打印機購買自閃鑄科技，其可打印尺寸為 200×148×150mm，層厚調節范圍為 0.1 - 0.4mm，打印速度為 10 - 100mm/s，噴頭加熱溫度可達 240℃，底板加熱溫度為 40 - 80℃，滿足使用要求。
我們使用上海傾技儀器儀表科技的電子萬能試驗機來進行力學標準件的單軸拉伸和壓縮、蜂窩結構的力學實驗等實驗，其一般由夾具、傳動系統、傳感器和計算機等組成。
在進行測試時，計算機控制夾具以一定的速度拉伸或壓縮試件，通過傳感器的轉換，便可在計算機上輸出測試的力和位移等數據。本實驗中使用的設備精度等級為 0.5 級，最大施加壓力可達 5000N，試驗速度 0.01 - 300mm/min，有效拉伸空間為 500mm，可通過選擇合適的夾具來進行拉伸、壓縮等實驗，滿足實驗使用要求。
我們使用中毅科技(ZYE)的行星攪拌器來進行 PDMS 材料的配置、制作隨機發泡材料、單軸拉伸和壓縮試件等。行星攪拌器是一種將具有一定粘度的混合物料進行混合攪拌的設備。
當設備運行時，承載器以特定的轉速繞中心軸公轉并同時進行自轉，使得內部材料進行旋渦式流動以達到攪拌混合的作用。另外，借助設備的真空系統，我們可以將材料內的氣泡徹底抽離。其可設置多段參數，公轉和自轉轉速為 130 - 2000rpm，并且在旋轉過程中可以進行抽真空，約 - 100kpa，滿足使用要求。
我們探究了相對密度、材料和單元格類型等對多孔蜂窩結構的力學性能的影響，其中，相對密度通過單元格的大小來進行調控。在這里，以六邊形蜂窩結構作為主要的研究對象，通過改變其單元格的大小制作了三種相對密度不同的蜂窩結構以用來探究相對密度的影響，單元格邊長 L 分別為 2mm、3mm 和 4mm。
我們選擇了 PDMS、TPU(1)和 TPU(2)三種力學性能不同的彈性材料來探究材料對同種六邊形蜂窩結構性能的影響。最后，我們引入了比較常見的正方形和三角形結構，來探究在相同相對密度下單元格類型對蜂窩結構力學性能的影響。
選擇聚二甲基硅氧烷(PDMS1700)用于直書寫打印，該油墨通常由 PDMS1700、固化劑和抑制劑按照 10:1:0.1 的比例組成。在制備過程中，將上述比例的材料在行星攪拌器中以 2000rpm 的速度混合 150s，以將固化劑和抑制劑與 PDMS 混合均勻并除去氣泡。然后，將配置的油墨裝入 30cc 的針筒中，并在 4000rpm 速度下離心 10min 以除去氣泡。至此，便可將配置的材料安裝到 3D 打印機上進行打印。
PDMS 油墨保持彈性行為，即固體行為；當剪切應力較大時，損耗模量大于儲能模量，油墨具有流動性；PDMS 的這種行為使得其被從針筒內擠出后可以很好的維持形狀。PDMS 油墨的流變行為表明了其具有良好的剪切變稀的特性，這正是直書寫 3D 打印所需要的。
