A three-dimensional printed force sensor component may comprise a component body formed by a molten thermoplastic polymer particle and a plurality of strain sensors formed by a conductive particle matrix interlocked with a molten thermoplastic polymer particle matrix. The plurality of strain sensors may have a first electrical contact at the first end and a second electrical contact at the second end. The particles of the plurality of strain sensors can be continuously melted into particles of the main body of the component.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】三维印刷的测力传感器部件专利技术背景测力传感器是一种可以将机械输入转化为电力输出的换能器。一些测力传感器包括一个或多个应变传感器,其通常由金属箔图案或类似材料制成。以使得测量的应变导致金属箔图案弯曲的方式放置这些应变传感器。根据弯曲方向,可以对金属箔图案施以压缩力或拉伸力。当金属箔图案被压缩时,金属箔图案的长度略微减小,厚度略微增加,这导致电阻的整体降低。当金属箔图案在拉伸应力下时,金属箔图案的长度略微增加,厚度略微减小,导致电阻提高。可以检测电阻的这些微小变化并将其与应变传感器经历的应变关联在一起。测力传感器的应变传感器可以附着到各种基材上,如聚酰亚胺膜、聚酯膜、陶瓷、玻璃、硅等等。该基材的两侧可以图案化以使得基材的弯曲在一侧产生压缩而在另一侧产生拉伸。在一些实例中,各侧上的金属箔图案可以以惠斯通电桥连接,产生指示传感器以及传感器附于其上的物体所经受的弯曲应力的大小和方向的输出电压。附图概述图1显示了根据本公开的实例制备的三维印刷的测力传感器部件的顶表面的视图。图2显示了根据本公开的实例制备的另一三维印刷的测力传感器部件的顶表面的视图。图3显示了熔融前的复合材料的一个层,其可用于制备根据本公开的实例的三维印刷的测力传感器部件。图4显示了熔融后的复合材料的一个层,其可用于制备根据本公开的实例的三维印刷的测力传感器部件。图5描绘了制备根据本公开的实例的三维印刷的测力传感器部件的示例性方法的流程图。图6显示了根据本公开的实例的测力传感器的一个实例。图7显示了根据本公开的实例的测力传感器的另一实例。图8显示了根据本公开的实例的测力传感器的另一实例。图9显示了根据本 ...
【技术保护点】
1.三维印刷的测力传感器部件,包括:由熔融热塑性聚合物粒子形成的部件主体;和由与熔融热塑性聚合物粒子基质互锁的导电粒子基质单独形成的多个应变传感器,所述多个应变传感器各自具有在第一末端处的第一电触点和在第二末端处的第二电触点,其中所述多个应变传感器的粒子连续熔合至所述部件主体的粒子。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.三维印刷的测力传感器部件,包括:由熔融热塑性聚合物粒子形成的部件主体;和由与熔融热塑性聚合物粒子基质互锁的导电粒子基质单独形成的多个应变传感器,所述多个应变传感器各自具有在第一末端处的第一电触点和在第二末端处的第二电触点,其中所述多个应变传感器的粒子连续熔合至所述部件主体的粒子。2.权利要求1的三维印刷的测力传感器部件,其中所述多个应变传感器在所述印刷部件的表面上形成。3.权利要求1的三维印刷的测力传感器部件,其中所述多个应变传感器嵌在所述部件主体中,并且所述多个应变传感器的多个电触点可以在所述印刷部件的表面上形成。4.权利要求1的三维印刷的测力传感器部件,其中各应变传感器具有1欧姆至1兆欧姆的电阻。5.权利要求1的三维印刷的测力传感器部件,其中所述导电粒子包含导电聚合物、金属、碳同素异形体或其组合。6.权利要求1的三维印刷的测力传感器部件,其中所述熔融热塑性聚合物粒子包含选自炭黑、近红外吸收染料、近红外吸收颜料、钨青铜、钼青铜、金属纳米粒子、共轭聚合物或其组合的熔融剂。7.权利要求1的三维印刷的测力传感器部件,其中各应变传感器在所述导电粒子基质、所述熔融热塑性聚合物粒子基质或两者中进一步包含活化墨水。8.权利要求1的三维印刷的测力传感器部件,其中所述部件主体由在z轴方向上堆叠的熔融热塑性聚合物粒子的多个层形成,并且其中所述多个应变传感器各自至少部分在z轴方向上取向。9.制造三维印刷的测力传感器部件的方法,包括:将导电熔融墨水分配到热塑性聚合物粒子层的多个传感器区域上,其中所述导电熔融墨水包含...
【专利技术属性】
技术研发人员:S·查芬斯,C·S·鲁普,K·P·德坎,
申请(专利权)人:惠普发展公司,有限责任合伙企业,
类型:发明
国别省市:美国,US
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