高温划痕仪制造技术

本发明专利技术公开了高温划痕仪，包括结构部件、运动部件、温控部件、测力部件和划痕测试部件；该运动部件包括X轴直线驱动机构、Y轴运动平台和Z轴直线驱动机构；该温控部件包括高温炉，通过X轴直线驱动机构带动高温炉划擦，通过Y轴运动平台调整高温炉位置；该测力部件包括测力仪；该划痕测试部件包括安装在测力仪上的压头、固设在炉腔内的载物台和随行块，该载物台上装试样，该随行块固装在高温炉外且设由随行块顶面凹设至炉腔的孔洞且压头和孔洞适配，该孔洞和载物台上下对齐，该压头穿过孔洞并配合载物台上的试样实现划擦。它具有如下优点：能实现自动高温划痕测试，并配合随行块以提升测试稳定性和可靠性。试稳定性和可靠性。试稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
高温划痕仪


[0001]本专利技术涉及高温材料力学性能测试仪领域，尤其涉及一种高温划痕仪。

技术介绍

[0002]近年来，随着镀膜工艺发展，推动了相关产业技术革新。切削刀具行业利用新镀膜工艺不断研制新型涂层刀具，涂层刀具是在强度和韧性较好硬质合金或高速钢或陶瓷或金刚石或立方氮化硼基体面上，利用气相沉积方法涂覆一层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物制备而成。高速加工因具备诸多优势成为了制造业发展趋势。涂层刀具在制造业中被广泛使用，在高速加工的工况下会产生大量切削热从而对涂层刀具造成影响，导致涂层损失严重影响加工质量，因此每一款新型涂层刀具在应用前离不开膜基结合强度的检测，尤其是在高温情况下的膜基结合强度检测。划痕测试法是常用的测试表面膜与基体材料之间结合强度的标准方法之一，以硬度大于表面膜的材料制成尖头在样品或工件表面上划痕，向划头上增加载荷直到膜和基材脱离接触，此时载荷即为临界载荷，进而可计算得出表面膜与基体材料之间的结合强度。划痕仪是进行划痕测试法必不可少的工具，然而，现有市场上的划痕仪，例如CN209036512U所述的一种划痕仪，存在手动加载缺乏测力部件加载精度差操作不便，通过手动划擦造成随机误差，缺乏温控部件无法进行高温实验等诸多局限性问题，难以满足实际需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了高温划痕仪，其克服了
技术介绍
中划痕仪所存在的不足。
[0004]本专利技术解决其技术问题的所采用的技术方案是：高温划痕仪，包括结构部件、运动部件、温控部件、测力部件和划痕测试部件；
>[0005]该结构部件包括平台和安装在平台上的龙门；
[0006]该运动部件包括安装在平台上用于划擦的X轴直线驱动机构、安装在X轴直线驱动机构上用于调整位置的Y轴运动平台和安装在龙门上用于加载的Z轴直线驱动机构，该Z轴直线驱动机构和Y轴运动平台对应；
[0007]该温控部件包括安装在Y轴运动平台上的高温炉，通过X轴直线驱动机构带动高温炉划擦，通过Y轴运动平台调整高温炉位置，该高温炉设炉腔；
[0008]该测力部件包括安装在Z轴直线驱动机构上的测力仪，通过Z轴直线驱动机构带动测力仪Z轴运动实现加载；
[0009]该划痕测试部件包括安装在测力仪上的压头、固设在炉腔内的载物台和随行块，该载物台上装试样，该随行块固装在高温炉外且设由随行块顶面凹设至炉腔的孔洞且压头和孔洞适配，该孔洞和载物台上下对齐，该压头穿过孔洞并配合载物台上的试样实现划擦。
[0010]一实施例之中：该高温炉包括炉体、炉盖、炉衬、炉衬盖板、加热模块、第一进出水机构、第二进出水机构和外接的冷却水循环机；该炉体包括多个炉壁且多个炉壁围成上述开口朝上布置的炉腔，该炉衬适配装设在炉腔内且其内具有加热腔，该炉衬盖板密封盖接
加热腔，该加热模块加热该加热腔，该载物台固装在加热腔内且顶面设载物槽以通过加热模块加热载物台；该炉体设位于炉壁内的第一冷却腔，该第一进出水机构接通第一冷却腔；该炉盖装接在炉体上且盖接在炉衬盖板上，该炉盖内设第二冷却腔，该第二进出水机构接通第二冷却腔；该冷却水循环机接通第一冷却腔、第二冷却腔；该孔洞凹至加热腔。
[0011]一实施例之中：该炉壁分底炉壁和侧炉壁，该第一冷却腔包括位于底炉壁内的底冷却腔和位于侧炉壁内的侧冷却腔，该底冷却腔和侧冷却腔接通；该第一进出水机构包括第一进水管和第一出水管，该第一进水管和第一出水管分别接通两面对布置的侧冷却腔。
[0012]一实施例之中：该炉盖包括两左右布置的板件，该板件内设分冷却腔且分冷却腔内设隔水段通过隔水段使分冷却腔呈S形，该第二冷却腔包括上述两板件的分冷却腔；该第二进出水机构包括第二进水管、第二出水管和接通管，该第二进水管和第二出水管分别接通两盖板腔，该接通管接通两盖板腔。
[0013]一实施例之中：还包括温度传感器，该温度传感器伸入加热腔内。
[0014]一实施例之中：该测力仪还包括夹具固定块、压头夹具和外接的冷却水循环机，该夹具固定块安装在Z轴直线驱动机构，通过压头夹具将压头固装在夹具固定块上，该压头夹具上设第三冷却腔，该冷却水循环机接通第三冷却腔。
[0015]一实施例之中：该结构部件还包括支架，该平台固装在支架上；该龙门上安装有高度调节板，该Z轴直线驱动机构安装在高度调节板。
[0016]一实施例之中：该温控部件还包括电控柜，该电控柜连接温度传感器和加热模块且通过电控柜至多能设置九个加热阶段，每个加热阶段都设置电流、电压、目标温度和保温时间，以实现从室温到1400℃的可调多段式加热与长时间保温。
[0017]本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点：
[0018]高温划痕仪包括结构部件、运动部件、温控部件、测力部件和划痕测试部件，温控部件包括高温炉，划痕测试部件包括安装在测力仪上的压头、固设在炉腔内的载物台和随行块，随行块固装在高温炉外且设由随行块顶面凹设至炉腔的孔洞且压头和孔洞适配，压头穿过孔洞并配合载物台上的试样实现划擦，能实现自动高温划痕测试，并配合随行块以提升测试稳定性和可靠性。
附图说明
[0019]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。
[0020]图1是具体实施方式的划痕仪的方框示意图。
[0021]图2是具体实施方式的划痕仪的立体示意图之一。
[0022]图3是具体实施方式的划痕仪的立体示意图之二。
[0023]图4是具体实施方式的划痕仪的立体分解示意图。
[0024]图5是具体实施方式的X轴直线驱动机构的立体示意图。
[0025]图6是具体实施方式的X轴直线驱动机构之去除第一顶板的立体示意图。
[0026]图7是具体实施方式的Y轴运动平台的立体示意图。
[0027]图8是具体实施方式的Z轴直线驱动机构的立体示意图。
[0028]图9是具体实施方式的Z轴直线驱动机构之去除第三顶板的立体示意图。
[0029]图10是具体实施方式的温控部件、测力部件和划痕测试部件的部分结构示意图。
[0030]标号说明：结构部件1、运动部件2、温控部件3、测力部件4、划痕测试部件5；平台11、龙门12、高度调节板13；第一导轨211、X轴滑座212、X轴直线电机213、第一顶板214；第二导轨221、第二顶板222、微分头223；第三导轨231、Z轴滑座232、Z轴直线电机233、第三顶板234；炉体31、炉盖32、炉衬33、炉衬盖板34、加热模块35、第一冷却腔36、第二冷却腔37、温度传感器38；压头夹具41、第三冷却腔42；压头51、载物台52、随行块53、试样54。
具体实施方式
[0031]请查阅图1至图9，高温划痕仪，包括结构部件1、运动部件2、温控部件3、测力部件4和划痕测试部件5。
[0032]该结构部件1包括平台11和安装在平台11上的龙门12，该龙门12上安装有高度调节板13；具体结构中：该结构部件1还包括支架，该平台11固装在支架上；该结构部件1还包括辅助固定龙门本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高温划痕仪，其特征在于：包括结构部件、运动部件、温控部件、测力部件和划痕测试部件；该结构部件包括平台和安装在平台上的龙门；该运动部件包括安装在平台上用于划擦的X轴直线驱动机构、安装在X轴直线驱动机构上用于调整位置的Y轴运动平台和安装在龙门上用于加载的Z轴直线驱动机构，该Z轴直线驱动机构和Y轴运动平台对应；该温控部件包括安装在Y轴运动平台上的高温炉，通过X轴直线驱动机构带动高温炉划擦，通过Y轴运动平台调整高温炉位置，该高温炉设炉腔；该测力部件包括安装在Z轴直线驱动机构上的测力仪，通过Z轴直线驱动机构带动测力仪Z轴运动实现加载；该划痕测试部件包括安装在测力仪上的压头、固设在炉腔内的载物台和随行块，该载物台上装试样，该随行块固装在高温炉外且设由随行块顶面凹设至炉腔的孔洞且压头和孔洞适配，该孔洞和载物台上下对齐，该压头穿过孔洞并配合载物台上的试样实现划擦。2.根据权利要求1所述的高温划痕仪，其特征在于：该高温炉包括炉体、炉盖、炉衬、炉衬盖板、加热模块、第一进出水机构、第二进出水机构和外接的冷却水循环机；该炉体包括多个炉壁且多个炉壁围成上述开口朝上布置的炉腔，该炉衬适配装设在炉腔内且其内具有加热腔，该炉衬盖板密封盖接加热腔，该加热模块加热该加热腔，该载物台固装在加热腔内且顶面设载物槽以通过加热模块加热载物台；该炉体设位于炉壁内的第一冷却腔，该第一进出水机构接通第一冷却腔；该炉盖装接在炉体上且盖接在炉衬盖板上，该炉盖内设第二冷却腔，该第二进出水机构接通第二冷却腔；该冷却水循环机接通第一冷却腔、第二冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜峰，徐西鹏，陈岱新，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：