[发明专利]一种软物质材料流动性检测装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及软物质材料流动性检测相关技术领域，具体涉及一种软物质材料流动性检测装置。

背景技术

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：CN 104297103 A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CN 110243724 A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。

发明内容

本发明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。