体重秤的材料选择


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我正在尝试测试FlexiForce传感器的测力,但是为了获得准确的读数,需要在整个感应区域均匀地扰乱负载。因此,我制作了“光盘”以覆盖感应区域。对于我的应用,光盘的材料越薄越好(厚度小于或等于1毫米)。以下哪种材料最适合用于制造最硬/最坚固部件的光盘?

  1. 黄铜和铜
  2. 不锈钢
  3. 低碳/碳钢

光盘的直径为25.4毫米,厚度为1毫米。

这是我的意思的说明:


您列出的材料密度差异很大。您确定1mm的铝制圆盘可以满足您的需求吗?我问,因为1mm似乎是您唯一的限制条件。
hazzey

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您要在此传感器上测量的最大负载是多少?如果您的负载不超过1磅,则这些都不会变形,但如果升至100磅,则可能会变形。必须确定一定的权重范围,才能确定最适合的材料。
Trevor Archibald

Answers:


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以下哪种材料最适合用于制造最硬/最坚固部件的光盘。

似乎您需要一种通过提供一致的轴承将不均匀载荷转换为或多或少均匀载荷的材料。因此,您正在寻找的是弹性基础上的板子,尽管比例要小得多。由于板和基础的刚度以及板上的载荷之间的相互作用,这种类型的问题可能会非常复杂。

您似乎已锁定的唯一变量是光盘的1毫米厚度和25.4毫米直径。在这里,强度不是问题(假设您具有韧性材料);刚度是唯一真正的要求。

如果您确实想为光盘提供最坚硬的材料,那么您列出的碳钢可能是您的赢家,根据合金的不同,可能会使用不锈钢。假设所有圆盘都具有相同的厚度/直径,那么唯一会影响刚度的是材料的弹性模量。模量越大,碟片越硬。


碳化钨也可能值得一看。它非常坚硬(是钢的两倍),而且价格也不是很高。


谢谢,很好回答。我将使用碳钢。不幸的是我去制造商不提供碳化钨。
user3095420 2015年

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1)我使用了多个品牌的FSR,包括FlexiForce,您很难获得可用于贸易的结果;它们对压力的响应随温度而变化(因为我怀疑传感器中聚合物的刚度随温度而变化)。

2)我强烈阅读的应用指南强烈建议不要在接触传感器的直接接触中使用过硬的材料或锐利的半径,以免引起应力集中。

3)传感器顶部和底部的硬度和形状都很重要。

4)您正在考虑的所有材料都比传感器坚硬几个数量级,因此它们可能给您同样错误和昂贵的结果。

5)我建议您首先尝试使用由尼龙或HDPE(高密度聚乙烯,AKA砧板塑料)等材料制成的薄盘或略圆的圆顶。钢会没事的。

6)磁盘的大小必须等于或小于传感器的活动区域,否则您的某些负载将绕过活动区域,从而导致系统错误。并且最好使边缘变圆角,以免在此处产生应力集中。

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