CN208171726U - 一种镶样用固定架及其金相试样固定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种镶样用固定架及其金相试样固定装置，属于金相分析辅助工装领域，目的在于解决现有的样品镶嵌用夹具无法夹持多个样品及标记，且不利于试样取回的问题。该镶样用固定架包括固定片、提拉件、标签支撑夹、支撑件、扭转片、活动片，固定片为倒凵字型直板金属片。本实用新型针对现有设计的不足及其缺陷，对镶样用固定架的结构进行了重新设计，其综合了现有取样架的各自优势，其具有方便试样取样、安装放置快速便捷的优点，且能够适用于多种材质和规格的镶样模。本实用新型构思巧妙，设计合理，结构简单，操作方便，试样取样方便、快捷，操作效率高，时间短，对于大批量金相实验的测定，具有较高的价值，值得大规模推广和应用。

Description

一种镶样用固定架及其金相试样固定装置

技术领域

本实用新型涉及金相分析辅助工装领域，尤其是金相试样固定装置领域，具体为一种镶样用固定架及其金相试样固定装置。本实用新型提供一种镶样用固定架，及基于该镶样用固定架的固定装置，其具有使用方便、能快捷取放的优点，能够实现大量、重复的试样固定，具有较高的实用价值。

背景技术

金相分析检验技术是指，采用定量金相学原理，由二维金相试样磨面或薄膜的金相显微组织的测量和计算，以确定合金组织形貌，从而建立合金成分、组织和性能间的定量关系的方法。金相分析检验技术作为金属材料试验研究的重要手段之一，已经取得了广泛的应用。

在金相样品的制备过程中，需要先进行样品镶嵌。目前，常用的样品镶嵌方法主要包括：机械镶嵌法、树脂镶嵌法。其中，树脂镶嵌法为实验室最常用的金相镶样方式，其能将任何形状的试样（包括不规则形状、线材、板材或薄片、细小颗粒等），镶嵌成圆柱形或方块试验体。

为提高工作效率，节约时间、制样成本，尽量避免试样材料的浪费，实验室在进行金相检测时，通常需要同时镶嵌多个相同或不同规格、批次的试样，并往往需在金相分析后取出试样，以进行下一步的检测工作。这些都需要有一种结构简单、安装使用方便、快捷，形状及尺寸适用范围广，可固定多个试样，并可大批量、可重复使用的试样固定装置。

中国发明专利CN201510456615.X公开了一种使用重新凝固的硫磺作为试样固定介质的方法。其在镶样过程，不使用镶嵌机；通过敲碎硫磺柱体的方式，有利于取出被镶嵌的金相试样。然而，熔融硫磺的过程具有较大污染性及危险性，其实用性不高。

中国实用新型专利CN202512010U设计了一种在胶木粉压制的试样承载体两端分别镶嵌金相试样及标记片的方式。该方法能有效避免金相试样检验过程中产生混淆，提高工作和管理效率，适用于金相实验室。然而，该法需预先用钢印冲在标记片上留下信息，并热压胶木粉以制成镶嵌试样。该方法过程操作较繁琐，使用的辅助设备较多，时间效率不高。

中国实用新型专利CN203171480U设计了一种圆形或多边形夹具两侧设置凹槽和开口的方式镶嵌薄板试样，使试样在镶嵌过程保持直立，保证金相磨面垂直度，且可以夹持一个或多个薄板试样。然而，该该法不便于取出试样，且无法对多个试样分别进行标记。

中国实用新型专利CN206869737U公开了一种底部开有V型凹槽的V型夹板式金相镶嵌样品的夹具，该夹具能稳定夹持样品，结构简单，操作方便，能大批量使用。然而，该夹具无法夹持多个试样及标记，且不利于试样取回。

为此，迫切需要一种新的装置，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有的样品镶嵌用夹具无法夹持多个样品及标记，且不利于试样取回的问题，提供一种镶样用固定架及其金相试样固定装置。本实用新型针对现有设计的不足及其缺陷，对镶样用固定架的结构进行了重新设计，其综合了现有取样架的各自优势，其具有方便试样取样、安装放置快速便捷的优点，且能够适用于多种材质和规格的镶样模。本实用新型构思巧妙，设计合理，结构简单，操作方便，试样取样方便快捷，操作效率高，时间短，对于大批量金相实验的测定，具有较高的价值，值得大规模推广和应用。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种镶样用固定架，包括固定片、提拉件、用于设置标签的标签支撑夹、能用于放置样品的支撑件、扭转片、活动片，所述固定片为倒凵字型直板金属片，所述提拉件与固定片固定连接且通过提拉件能实现对固定片的取放；

所述标签支撑夹设置在固定片的一端且标签支撑夹能用于放置标签，所述支撑件设置在固定片的另一端且标签支撑夹、支撑件能为固定片提供支撑；

所述活动片下端设置有试样槽，所述活动片设置在固定片的开口内，所述活动片通过扭转片与固定片相连且活动片通过扭转片能实现相对固定片的扭转，所述固定片、扭转片、活动片采用一体成型。

还包括设置在活动片上的竖直试样槽且竖直试样槽与水平面垂直。

所述固定片、扭转片、活动片分别采用铜、铝、铜合金、铝合金、软铁、不锈钢中的一种或多种制备而成。

所述提拉件呈片状，所述固定片、扭转片、活动片、提拉件采用一体成型。

所述标签支撑夹、支撑件分别为采用金属片弯折而形成的夹槽。

所述标签支撑夹包括与固定片相连的第一侧边、第二侧边、第一连接槽，所述第一侧边通过第一连接槽与第二侧边连接为一体，所述第一侧边、第二侧边之间形成标签夹持区域。

所述第一侧边、第二侧边、第一连接槽分别与水平面垂直。

所述第一侧边、第二侧边沿水平方向的剖面分别呈弧形。

所述支撑件为至少一个。

所述支撑件包括与固定片相连的第三侧边、第四侧边、第二连接槽，所述第三侧边通过第二连接槽与第四侧边连接为一体，所述第三侧边、第四侧边之间形成样品夹持区域。

所述第三侧边、第四侧边、第四连接槽分别与水平面垂直。

所述第三侧边、第四侧边沿水平方向的剖面分别呈弧形。

采用前述镶样用固定架的金相试样固定装置，包括镶样用固定架、镶样模，所述镶样模沿水平方向的剖面呈圆形或多边形，所述镶样用固定架设置在镶样模内。

所述镶样模沿水平方向的剖面呈椭圆形或矩形。

针对前述问题，本实用新型提供一种镶样用固定架及其金相试样固定装置。该镶样用固定架的材质可选用高延展性的铜合金、铝合金、软铁或不锈钢中的一种，构造上总体分为支撑部分、固定部分及活动部分，且这三部分为一体式结构。更具体地，该镶样用固定架包括固定片、提拉件、标签支撑夹、支撑件、扭转片、活动片。其中，固定片为倒凵字型直板金属片；标签支撑夹用于设置标签及为固定片提供进一步支撑，而支撑件则用于放置样品及为固定片提供支撑，即标签支撑夹、支撑件分别设置在固定片的两端，从而对固定片起到有效的支撑。

同时，提拉件与固定片固定连接，通过提拉件能实现对固定片的取放。活动片设置在固定片的开口内，活动片通过扭转片与固定片相连，通过扭转活动片能实现活动片相对固定片的扭转，而固定片、扭转片、活动片采用一体成型。进一步，活动片下端设置有试样槽。

同时，提拉件呈片状，固定片、扭转片、活动片、提拉件采用一体成型。本实施例中，标签支撑夹、支撑件分别为采用金属片弯折而形成的夹槽。进一步，标签支撑夹包括第一侧边、第二侧边、第一连接槽，第一侧边通过第一连接槽与第二侧边连接为一体，第一侧边、第二侧边之间形成标签夹持区域；第一侧边、第二侧边沿水平方向的剖面分别呈弧形。支撑件包括第三侧边、第四侧边、第二连接槽，第三侧边通过第二连接槽与第四侧边连接为一体，第三侧边、第四侧边之间形成样品夹持区域；第三侧边、第四侧边沿水平方向的剖面分别呈弧形。

同时，本实用新型请求保护采用前述镶样用固定架的金相试样固定装置，其包括镶样用固定架、镶样模，镶样模沿水平方向的剖面呈圆形或多边形，镶样用固定架设置在镶样模内。

基于前述结构，支撑件、标签支撑夹分别设置固定片两侧片，对固定片起到支撑作用以确保固定架始终保持竖直。同时，支撑件、标签支撑夹分别通过一次折叠形成一个弧形槽，弧形槽可用于放置内置标签纸或夹持小且薄的试样。本实用新型中，固定片为∏字形直板金属片（即固定片呈倒凵字型），上端具有一个竖直提拉片，该提拉片可用于固定架的取、放以及将镶样树脂从镶样模中取出。本实用新型中，镶样树脂为市售的各类冷、热镶样用丙烯酸树脂或环氧树脂，镶样模可以为市售的各类硬性及柔性圆柱形镶样用模具。同时，活动片为∏字形直板金属片（其呈倒凵字型，下方为试样槽），其上端通过扭转片与固定片连接。本实用新型中，扭转片具有良好的延展性，可扭转90度后仍不断裂；活动片与固定片之间缝隙宽度在0.2~1mm之间，活动片下端开有一个内凹的试样槽，试样槽用于平放快状试样。

通过上述设计方案，首先根据试样数量和尺寸决定是否扭转固定架的活动片，之后将块状试样放置于圆柱形镶样模底部，或者将薄片状试样夹持在固定架的弧形槽内，通过提拉片将固定架放入镶样模，固定架在两侧支撑片的作用下自行保持竖直，其中提拉片顶端高出镶样模10~15mm。然后，将配置的液态镶样树脂倒入镶样模中，待树脂固化后，通过提拉片将整个镶样后的试样从模具中取出，并进行后续的试验操作。需将试样取出时，将整个镶样树脂竖直放在坚实的台面上，通过铁锤及一字型改刀等工具沿着平行于固定片的方向轻敲固化的圆柱形树脂，树脂沿着固定片自然裂成两半，之后可轻松将已镶样的试样完整取出，而不用破坏试样本身或造成其变形。

进一步，还包括设置在活动片上的竖直试样槽，且竖直试样槽与水平面垂直；即活动片下端开设左右两处宽度1~2mm的竖直试样槽，以夹持和放置需竖放的试样。通过上述设计，在活动片下端开设竖直试样槽，一方面可同时满足在同一个镶样模内平放和竖放多个试样，从而减少镶样次数；另一方面，一般竖放试样因镶嵌深度较大，在常规镶样方法下相比平放试样更难从树脂中取出，但通过竖直试样槽则可实现试样的方便、快捷地取出。

相较于现有的镶样用固定架，本实用新型的固定架为简单的一体式结构，无复杂连接件，方便生产制备。该结构中，通过标签支撑夹、支撑件可使固定架自然竖直放置，标签支撑夹、支撑件的圆弧形结构及折叠设计可使固定架与镶样模内壁弹性、牢固贴合并可根据实际需要放置内置标签或小且薄的试样，其中内置标签本身因镶嵌在透明树脂内，可避免常规方法中在固化树脂外表面粘贴标签易导致的缺失、腐蚀及磨损等问题，极大方便了科研生产活动。固定片作为主要结构，将固化树脂内部分为两部分，在较小的外力作用下因应力集中效应及表面粘附力差异，可轻易将固化树脂分成两半，从而实现底部试样完整无损地取出及再利用。活动片可根据实际需求进行扭转，此时活动片具备与支撑片及固定片相同的两方面作用，并可放置数量更多的试样，并满足大批量试样镶样、取样的需求。另外，本实用新型的镶样用固定架可多次重复使用。

综上所述，本实用新型的镶样用固定架能有效解决现有镶样用金属夹具功能单一、适用性低、无法满足多试样固定和不利于试样的重新取出及重复利用等问题；同时，其结构简单，方便生产制备，使用快速便捷，可重复使用，能同时处理多数量试样，能够有效提升金相试样制备的效率，大幅提升实验效率。

附图说明

图1为本实用新型中镶样用固定架结构的俯视图（图1中，活动片已扭转九十度）。

图2为本实用新型中镶样用固定架结构的侧视图（图2中，活动片未扭转）。

图3为实施例1中镶样用固定架的装配图。

图4为实施例2中镶样用固定架的装配图。

图中标记：1、支撑件，2、固定片，3、活动片，4、标签支撑夹，5、提拉件，6、扭转片，7、试样槽，8、镶样模，9、镶样树脂，10、平放块状试样，11、内置标签，12、薄片试样，13、竖放块状试样，14、竖直试样槽，15、第一侧边，16、第二侧边，17、第一连接槽，18、第三侧边，19、第四侧边，20、第二连接槽。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实施例的新型镶样用固定架，其外观及结构如图1和图2所示（图1中，活动片已扭转九十度；而图2中，活动片未扭转），其包括固定片、提拉件、标签支撑夹、支撑件、扭转片、活动片。其中，标签支撑夹、支撑件分别为采用金属片弯折而形成的夹槽。本实施例中，标签支撑夹包括与固定片相连的第一侧边、第二侧边、第一连接槽，第一侧边通过第一连接槽与第二侧边连接为一体，第一侧边、第二侧边之间形成标签夹持区域。同时，第一侧边、第二侧边、第一连接槽分别与水平面垂直，第一侧边、第二侧边沿水平方向的剖面分别呈弧形。而支撑件包括与固定片相连的第三侧边、第四侧边、第二连接槽，第三侧边通过第二连接槽与第四侧边连接为一体，第三侧边、第四侧边之间形成样品夹持区域。同时，第三侧边、第四侧边、第四连接槽分别与水平面垂直，第三侧边、第四侧边沿水平方向的剖面分别呈弧形。

本实施例中，标签支撑夹用于设置标签，支撑件用于放置样品。本实施例中，固定片采用倒凵字型直板金属片；固定片上端为一竖直的提拉件，提拉件呈片状，其用于实现对固定片的取放；活动片下端开有一个方形内凹的试样槽；活动片设置在固定片的开口内，活动片通过扭转片与固定片相连，活动片通过扭转片能实现相对固定片的扭转。同时，本实施例中，固定片、扭转片、活动片、提拉件采用一体成型，其采用铜、铝、铜合金、铝合金、软铁、不锈钢中的一种制备而成。

同时，本实施例提供相应的金相试样固定装置，其包括镶样用固定架、镶样模，镶样模沿水平方向的剖面呈圆形或多边形，镶样用固定架设置在镶样模内。

在实际镶样过程中，如图3所示，需镶样试样数量为五件，其中四件为平放块状试样，一件为竖放薄片试样。根据该需求，将固定架的活动片扭转约九十度，将四件平放块状试样1呈十字形放在镶样模底部，将薄片试样夹持在固定架一侧支撑件的样品夹持区域内，将记录有试样信息的内置标签插入另一侧的标签支撑夹中，通过提拉件将固定架放入镶样模内，手动略微调整使固定片及活动片均落在四件平放块状试样上。此时，固定架在两侧的标签支撑夹、支撑件。树脂固化后，提起提拉件，将固化镶样树脂（内带固定架及试样）从模具中取出，并进行后续的试验操作。试验结束后，将固化镶样树脂平放在实验台面上，通过铁锤及一字型改刀沿着平行于固定片的方向，轻敲树脂使其自然裂成四半，手动清理树脂后，将已镶样的平放块状试样完整取出，手动翻折夹持薄片试样的支撑件，并取出该试样。

实施例2

本实施例中，镶样用固定架的外观及结构类似实施例1中的固定架（如图1和图2所示），但进一步采用了在活动片下端开设两处竖直试样槽的改进设计，且竖直试样槽与水平面相垂直，其装配图如图4所示。

在实际镶样过程中，需镶样试样数量为三件；其中，一件为平放块状试样，两件为竖放块状试样。根据需求，不扭转固定架的活动片。首先，将两件竖放块状试样夹持固定在活动片的竖直试样槽中，将平放块状试样大致放置在镶样模底部中心的位置；然后，将记录有试样信息的内置标签插入一侧的标签支撑夹的标签夹持区域中，后续操作与实施例1相同。需取出试样时，通过铁锤及一字型改刀沿着平行于固定片的方向轻敲树脂，使其自然裂成两半，手动清理树脂后，将各试样完整无损地取出。

通过上述设计方案，在活动片下端开设竖直试样槽，一方面可同时满足在同一个镶样模内平放和竖放多个试样，从而减少镶样次数；另一方面，一般竖放试样因镶嵌深度较大，在常规镶样方法下，相比平放试样，更难从树脂中取出，但通过竖直试样槽，则可实现试样的方便、快捷地取出。

以上所述仅为本实用新型的优选方案，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施例，凡使用本实用新型思路下的设计及技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型设计原理前提下的若干改动也应视作本实用新型的保护范围。即凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种镶样用固定架，其特征在于，包括固定片、提拉件、用于设置标签的标签支撑夹、能用于放置样品的支撑件、扭转片、活动片，所述固定片为倒凵字型直板金属片，所述提拉件与固定片固定连接且通过提拉件能实现对固定片的取放；

所述标签支撑夹设置在固定片的一端且标签支撑夹能用于放置标签，所述支撑件设置在固定片的另一端且标签支撑夹、支撑件能为固定片提供支撑；

所述活动片下端设置有试样槽，所述活动片设置在固定片的开口内，所述活动片通过扭转片与固定片相连且活动片通过扭转片能实现相对固定片的扭转，所述固定片、扭转片、活动片采用一体成型。

2.根据权利要求1所述镶样用固定架，其特征在于，还包括设置在活动片上的竖直试样槽且竖直试样槽与水平面垂直。

3.根据权利要求1所述镶样用固定架，其特征在于，所述固定片、扭转片、活动片分别采用铜、铝、铜合金、铝合金、软铁、不锈钢中的一种或多种制备而成。

4.根据权利要求1所述镶样用固定架，其特征在于，所述提拉件呈片状，所述固定片、扭转片、活动片、提拉件采用一体成型。

5.根据权利要求1~4任一项所述镶样用固定架，其特征在于，所述标签支撑夹、支撑件分别为采用金属片弯折而形成的夹槽。

6.根据权利要求5所述镶样用固定架，其特征在于，所述标签支撑夹包括与固定片相连的第一侧边、第二侧边、第一连接槽，所述第一侧边通过第一连接槽与第二侧边连接为一体，所述第一侧边、第二侧边之间形成标签夹持区域。

7.根据权利要求6所述镶样用固定架，其特征在于，所述第一侧边、第二侧边、第一连接槽分别与水平面垂直，所述第一侧边、第二侧边沿水平方向的剖面分别呈弧形。

8.根据权利要求5所述镶样用固定架，其特征在于，所述支撑件包括与固定片相连的第三侧边、第四侧边、第二连接槽，所述第三侧边通过第二连接槽与第四侧边连接为一体，所述第三侧边、第四侧边之间形成样品夹持区域。

9.根据权利要求8所述镶样用固定架，其特征在于，所述第三侧边、第四侧边、第四连接槽分别与水平面垂直，所述第三侧边、第四侧边沿水平方向的剖面分别呈弧形。

10.采用前述权利要求1~9任一项所述镶样用固定架的金相试样固定装置，其特征在于，包括镶样用固定架、镶样模，所述镶样模沿水平方向的剖面呈圆形或多边形，所述镶样用固定架设置在镶样模内。