[发明专利]一种基于3D打印技术的可拆卸压力传感器及其制备方法

说明书

本发明涉及传感器领域，具体涉及一种基于3D打印技术的可拆卸压力传感器及其制备方法。本发明具有制备工艺简单、材料选择多样化、结构可拆卸化、成本低、可批量制造等优点，同时一旦功能出现问题，可以及时进行排查的；本发明的压力传感器可通过软件导入经过设计的三维数字模型，可根据要求选择好材料，并通过3D打印制备出，其制备工艺简单、材料选择多样化。同时压力传感器是包括感应组件、支撑组件以及信号处理组件构成，每部分都具备相应的功能，并且可拆卸，一旦功能出现问题，可以及时进行问题排查。

技术领域

本发明涉及传感器领域，具体涉及一种基于3D打印技术的可拆卸压力传感器及其制备方法。

背景技术

3D打印技术是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。其在模具制造、工业设计、建筑工程以及医疗产业等领域中有重要应用。传统的压力传感器是以硅片为基材，不能利用性能优异的复合功能材料，其制备往往存在难以加工三维自由形状的结构，造成加工工艺复杂、成本高。并且传统的压力传感器的集成度很高，一旦功能出现问题，往往无法进行及时排查。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种制备工艺简单、材料选择多样化、结构可拆卸化的基于3D打印技术的可拆卸压力传感器及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于3D打印技术的可拆卸压力传感器，包括感应组件、支撑组件以及信号处理组件；

所述感应组件包括基座以及应变片，所述应变片设置在所述基座表面；

所述支撑组件包括支撑座，所述支撑座上设置有定位孔，所述基座设置在所述支撑座上，且所述基座通过定位孔上的紧固件与所述支撑座固定连接

所述信号处理组件包括电路板，所述电路板设置在所述支撑块上，所述电路板与所述应变片通过导线连接，用于处理应变片产生的压力信息。

进一步，所述基座和支撑座为热塑性材料、光敏树脂或橡胶类材料制成。

进一步，所述支撑座侧面设置有容置腔，所述电路板设置在所述容置腔内。

进一步，所述应变片通过胶连或者焊接的方式与所述基座连接。

进一步，所述电路板接线端与应变片接线端均涂覆有导电胶，所述导线与电路板接线端以及应变片接线端上的导电胶连接。

本发明还包括一种基于3D打印技术的可拆卸压力传感器的制备方法，具体步骤包括：

步骤1、利用三位建模软件对传感器的基座以及支撑座进行结构设计，以获得用于3D打印的数字化三维模型；

步骤2、3D打印：根据传感器的设计要求，选择3D打印材料以及3D打印头的形状进行3D打印；

步骤3、待基座以及支撑座打印成型完毕后，对基座以及支撑座进行清洗，再进行静置冷却固化；

步骤4、将导电胶用刷子在电路板与应变片边缘处涂抹薄薄的一层，静止0-1小时待导电胶未完全干透，将导线的一端放置于应变片边缘处，另一端放置于电路板缘处，再将其静置1-4小时待导电胶干透；

步骤5、将接好导线的应变片、电路板分别装配到基座表面、支撑座上，通过紧固件将基座和支撑座固定在一起，形成具有测量功能的传感器整体结构。

进一步，所述3D打印材料为热塑性材料、光敏树脂以及类橡胶材料，且3D打印材料使用前进行超声处理，得到分散均匀的3D打印材料。