一种软物质材料流动性检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种软物质材料流动性检测装置，包括支架、驱动装置、上压机构、压力检测装置、下支撑部和位移检测装置，驱动装置安装在支架上，驱动装置与所述上压机构相连接并驱动所述上压机构向下移动，下支撑部位于所述支架内并处于所述上压机构的下方，压力检测装置安装在所述上压机构上，所述位移检测装置安装在所述支架上并检测上压机构的位移。本发明专利技术利用驱动装置驱动上压机构向下移动，利用上压机构对下支撑部上的物料进行挤压，采用支架上的位移检测装置以及上压机构上的压力检测装置能够同时得到压力实施过程中的位移测量值和力测量值，通过测得物质受迫运动时压力与位移的关系得到物料的流动特性，原理可行性强，能够精确比对结果。

【技术实现步骤摘要】
一种软物质材料流动性检测装置
本专利技术涉及软物质材料流动性检测相关
，具体涉及一种软物质材料流动性检测装置。
技术介绍
3D打印技术是将材料技术、数字建模、信息处理等多领域相结合的前沿技术，打破了减材制造的思维模式，成为一种新的加工模式。目前，3D打印技术正在高速发展，受到了国内外的广泛关注。陶瓷材料因具有抗压强度高、硬度高、耐高温以及电和热的不良导体等性质而被广泛应用于航空航天、工业制造、生物医疗等多个领域。若使用传统工艺加工陶瓷材料十分困难，并且成本高耗时长。然而用3D打印陶瓷材料，结合较为先进的烧结技术，可以制备出高精度、高强度的陶瓷零件，这相比于传统的制备工艺，会显著降低加工成本、缩短生产周期、节省原材料，其发展潜力巨大，这将会使3D陶瓷打印在各个领域广泛应用。3D打印陶瓷技术分为三维印刷成型技术、喷射打印成型技术、激光选区烧结技术、光固化快速成型技术、熔化沉积成型技术、叠层实体制造技术、浆料直写成型技术。由光固化成型技术的工艺原理可知，应用于光固化成型技术中的陶瓷浆料必须具有一定的流动性，以保证每一层浆料涂抹足够均匀，3D打印过程中使用的材料具有高分子特殊的流变性质，如体系粘度大流动性差、粘度会随着剪切速率的变化而变化等特点，大多数聚合物流体和分散体系在流动、混合、搅拌的流变行为呈现出非牛顿流体的性质，从而对聚合的生产和后处理过程以及成型加工等方面产生很大的影响。粘度高、流动性差的陶瓷浆料无法在光固化；某些浆料虽然有一定的流动性，但浆料滴落到一定程度直接凝固，也无法在光固化机器上使用。软物质材料的流动性、分散性和粘度等参数需要与所使用的打印机工作参数做到完美的统一，否则将会出现坍塌、变形等现象，导致打印失败。所以，在进行实验前，了解所使用的陶瓷浆料的流动特性至关重要。公开号：CN104297103A的专利公开了3D打印建筑砂浆工作性测试装置及应用，该方案存在以下缺陷：1、不能得到材料受压过程中实时的压力值。2、精度低；该方案记录挤出时间是通过观察推杆下降100mm时人工手动计时得到的，虽然后续采用取平均值的数据处理方法，但这其中仍存在较大的随机误差。3、该方案装置的稳定性较差。该方案中只用圆环支架固定注射筒体，当放上载荷后易导致注射筒体倾斜，从而影响实验过程的进行和实验数据的收集。公开号为CN110243724A的专利公开了一种3D打印砂浆挤出性能定量检测装置及方法，该方案存在以下缺陷：1、实验准备前期步骤复杂。该装置在进行每次实验前都需将料筒拿出，在其中装好实验材料，并安装活塞和压力传感器。2、实验中只实时的监测了力的变化。3、整体结构为竖直结构，在压力实施过程中，会对主结构中的电机等部件产生影响。根据上述问题可知，某些浆料虽然有一定的流动性，但浆料滴落到一定程度直接凝固，也无法在光固化机器上使用。软物质材料的流动性、分散性和粘度等参数需要与所使用的打印机工作参数做到完美的统一，否则将会出现坍塌、变形等现象，导致打印失败。所以，在进行实验前，了解所使用的陶瓷浆料的流动特性至关重要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种软物质材料流动性检测装置。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种软物质材料流动性检测装置，包括支架、驱动装置、上压机构、压力检测装置、下支撑部和位移检测装置，所述驱动装置安装在所述支架上，所述驱动装置与所述上压机构相连接并驱动所述上压机构向下移动，所述下支撑部位于所述支架内并处于所述上压机构的下方，所述压力检测装置安装在所述上压机构上，所述位移检测装置安装在所述支架上并检测上压机构的位移。本专利技术的有益效果是：本专利技术利用驱动装置驱动上压机构向下移动，利用上压机构对下支撑部上的物料进行挤压，采用支架上的位移检测装置以及上压机构上的压力检测装置能够同时得到压力实施过程中的位移测量值和力测量值，通过测得物质受迫运动时压力与位移的关系得到物料的流动特性，原理可行性强，能够精确比对结果。本专利技术的实验过程中更换实验材料可以不必将材料固定在筒中，只需要更换下支撑部即可，实验方便，简单，快捷。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述上压机构包括法兰盘和压板，所述法兰盘与驱动装置连接，所述压板位于所述法兰盘下方，所述压力检测装置安装在所述法兰盘和压板之间。采用上述进一步方案的有益效果是：可以利用压板对下支撑部上的物料进行挤压，并利用法兰盘和压板之间的压力检测装置实时检测压力。进一步，所述上压机构还包括球铰，所述球铰分别连接法兰盘和压力检测装置。采用上述进一步方案的有益效果是：能够帮助调节支架上板的水平。进一步，还包括若干导轨，若干所述导轨安装在支架上，所述上压机构分别与若干所述导轨滑动连接。采用上述进一步方案的有益效果是：采用导轨为上压机构的上下运动提供导向功能，能有效防止试验过程中工作部件出现侧偏的问题，保证了整个装置的稳定性。进一步，还包括夹紧块，所述支架的顶板底部以及底板顶部分别设有若干所述夹紧块，所述夹紧块上设有夹紧孔，所述顶板上夹紧块的夹紧孔与底板上夹紧块的夹紧孔上下一一对应布置，所述导轨上下两端分别设置在对应的两个夹紧孔内。夹紧块通过螺钉固定在顶板或底板上，当螺钉将夹紧块固定在顶板或底板上时，可以对夹紧孔起到一定的挤压作用，进而将导轨夹紧在夹紧孔内。进一步，所述驱动装置包括步进电机、蜗杆输入轴和丝杆，所述步进电机与蜗杆输入轴连接并带动蜗杆输入轴旋转，所述蜗杆输入轴与所述丝杆相配合并带动丝杆上下移动，所述丝杆下端与上压机构相连接。以步进电机为动力，主结构使用蜗轮蜗杆进行传动，最终形成丝杆的上下移动，驱动可靠方便、结构简单、易于精确控制。步进电机的输入轴与丝杆运动方向垂直，有效避免了在后续试验过程中产生压力而导致对步进电机等主轴上部件的影响。进一步，所述位移检测装置包括光栅尺和读数头，所述光栅尺安装在所述支架上，所述读数头安装在所述上压机构上。采用光栅尺与步进电机相配合的方式，能够精确控制实验过程并提高测量精度。进一步，所述压力检测装置采用压力传感器。在实验过程中，上压机构的压板与下支撑部之间到达预定力后，上压机构带动压力传感器继续下移，此时位移检测装置开始输出位移值，压力传感器输出压力值，可实时得到受力情况和位移情况，方便得到数据并进行分析，为装置提供安全保障。通过实时测量软物质受迫运动过程中的压力和位移，精确反映软物质的流动特性，检测实时性好，精度高，适用范围广，可以用于3D打印中其他材料的流动性检测。进一步，所述支架底部设有若干调平螺钉。采用上述进一步方案的有益效果是：利用调平螺钉可以对支架进行调平。进一步，所述支架上安装有接近开关，所述接近开关与所述驱动装置连接，并当所述上压机构上移过程中未在预设位置停止时，控制所述驱动装置停止运行。进一步，所述支架上设有急停按钮，所述急停按钮与驱动装置相连接。附图说明图1为本专利技术软物质材料流动性检测装置的主视本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软物质材料流动性检测装置，其特征在于，包括支架、驱动装置、上压机构、压力检测装置、下支撑部和位移检测装置，所述驱动装置安装在所述支架上，所述驱动装置与所述上压机构相连接并驱动所述上压机构向下移动，所述下支撑部位于所述支架内并处于所述上压机构的下方，所述压力检测装置安装在所述上压机构上，所述位移检测装置安装在所述支架上并检测上压机构的位移。/n

【技术特征摘要】
1.一种软物质材料流动性检测装置，其特征在于，包括支架、驱动装置、上压机构、压力检测装置、下支撑部和位移检测装置，所述驱动装置安装在所述支架上，所述驱动装置与所述上压机构相连接并驱动所述上压机构向下移动，所述下支撑部位于所述支架内并处于所述上压机构的下方，所述压力检测装置安装在所述上压机构上，所述位移检测装置安装在所述支架上并检测上压机构的位移。


2.根据权利要求1所述一种软物质材料流动性检测装置，其特征在于，所述上压机构包括法兰盘和压板，所述法兰盘与驱动装置连接，所述压板位于所述法兰盘下方，所述压力检测装置安装在所述法兰盘和压板之间。


3.根据权利要求2所述一种软物质材料流动性检测装置，其特征在于，所述上压机构还包括球铰，所述球铰分别连接法兰盘和压力检测装置。


4.根据权利要求1至3任一项所述一种软物质材料流动性检测装置，其特征在于，还包括若干导轨，若干所述导轨安装在支架上，所述上压机构分别与若干所述导轨滑动连接。


5.根据权利要求4所述一种软物质材料流动性检测装置，其特征在于，还包括夹紧块，所述支架的顶板底部以及底板顶部分别设有若干所述夹紧块，所述夹紧块上设有夹紧孔，所述顶板上夹紧块的夹紧孔与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张可鑫，刘兵山，刘晓冬，李鑫，
申请(专利权)人：中国科学院空间应用工程与技术中心，
类型：发明
国别省市：北京;11