[发明专利]三维印刷的测力传感器部件

权利要求书

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的基质互锁的导电粒子的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.根据权利要求1所述的三维印刷的测力传感器部件，其中所述多个应变传感器形成在所述三维印刷的测力传感器部件的表面上。

3.根据权利要求1所述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形成在所述三维印刷的测力传感器部件的表面上。

4.根据权利要求1所述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.根据权利要求1所述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、碳同素异形体或它们的各种组合。

6.根据权利要求1所述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、共轭聚合物或它们的各种组合的熔融剂。

7.根据权利要求1所述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的基质、所述熔融热塑性聚合物粒子的基质或两者中进一步包含活化墨水。

8.根据权利要求1所述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导电粒子；

将第二熔融墨水分配到所述热塑性聚合物粒子层的非传感器区域上，其中所述第二熔融墨水包含能够吸收电磁辐射以产生热量的熔融剂；和

用电磁辐射熔融多个传感器区域和非传感器区域以形成在多个传感器区域中的多个应变传感器和在非传感器区域中的部件主体，其中所述多个应变传感器包含与熔融热塑性聚合物粒子的基质互锁的导电粒子的基质，所述部件主体包含熔融热塑性聚合物粒子，并且其中所述多个应变传感器各自的粒子连续熔合至所述部件主体的粒子。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述多个应变传感器各自至少部分在z轴方向上取向形成，以使得各应变传感器延伸跨越所述三维印刷的测力传感器部件的多个层。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述多个应变传感器跨越相同的多个层形成。

12.根据权利要求10所述的方法，其中第一组多个应变传感器跨越不同于第二组多个应变传感器的层而形成。

13.测力传感器，包括：

沿第一电流通路电连接的第一组应变传感器，所述第一组应变传感器单独地由与熔融热塑性聚合物粒子的基质互锁的导电粒子的基质形成；和

沿第二电流通路电连接的第二组应变传感器，所述第二组应变传感器单独地由与熔融热塑性聚合物粒子的基质互锁的导电粒子的基质形成，其中所述第一电流通路与所述第二电流通路是在共用电路中的并联电流通路。

14.根据权利要求13所述的测力传感器，其中所述第一组应变传感器和所述第二组应变传感器作为整体式主体的一部分形成。

15.根据权利要求14所述的测力传感器，其中所述第一组应变传感器和所述第二组应变传感器通过由与熔融热塑性聚合物粒子的基质互锁的导电粒子的基质形成的嵌入式内部电连接互连。