CN209198384U - 一种fdm三维打印导电复材件的快速损伤检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种FDM三维打印导电复材件的快速损伤检测装置，包括装置基体，装置基体中部设有激励线圈，装置基体底部设有一个以上的吸盘，所述装置基体上设有一个转动盘，转动盘边缘设有与激励线圈适配的接收线圈。该检测装置可以固定在复材件表面，对不同角度放置的复材件进行检测，操作更加简单、快捷。
Description
技术领域
本实用新型涉及无损检测技术领域，特别是一种FDM三维打印导电复材件的快速损伤检测装置。
背景技术
3D打印技术是指以三维模型转换的数字模型文件为基础，打印头在软件控制下，按照设计3D模型的截面进行填充，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。FDM三维打印是指先将树脂送入加热块空腔融化，再将连续纤维丝、短纤维丝以及导电颗粒送入空腔被熔融树脂浸渍，最后按设计轨迹从喷嘴挤出在平台上形成一层层的材料，层与层之间通过树脂部分或完全熔化形成连接。FDM(Fused Deposition Modeling)工艺熔融沉积制造。
虽然复合材料与单一材料相比具有众多优点，但是在其生产和使用的过程中依旧会存在缺陷和损伤。对于具有导电性的金属或非金属复合材料(如碳基复合材料)，可以采用电涡流法对其进行检测。涡流无损检测技术是基于交变载流线圈与导体之间的电磁感应原理实现的，具有无接触、自动化程度高、速度快、无需对检测表面做特殊处理等优点。
由于3D打印复合材料是由两种或两种以上的材料组成，通过逐层打印的方式构造而成，而且每层打印时具有特定的方向，且相邻两层方向并非一致，因此与单一材料表现的各向同性不同，FDM三维打印导电复材件往往具有很强的方向性，其内部损伤也与其所在层的方向相关。由于复材件内部损伤的这一方向特性，传统的检测装置不能准确地对其进行快速有效的检测。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种 FDM三维打印导电复材件的快速损伤检测装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种FDM三维打印导电复材件的快速损伤检测装置，包括装置基体，装置基体中心设有激励线圈，装置基体底部设有一个以上的吸盘，所述装置基体上设有一个转动盘，转动盘边缘设有与激励线圈适配的接收线圈。
本实用新型中，装置基体中部设有激励线圈插入孔，激励线圈固定在该插入孔中。
本实用新型中，转动盘为一个圆环形转盘，圆环形转盘边缘设有一个套筒螺纹孔，接收线圈固定在该套筒螺纹孔内。
本实用新型中，其特征在于，转动盘上还设有转动盘固定装置，转动盘固定装置包括固定在转动盘上的横杆底座8、与横杆底座8连接的活动横杆7和与设置在活动横杆 7一端的横杆插头6，装置基体顶部表面设有一组插槽5，横杆插头6插入插槽5形成装置基体与转动盘的固定。
本实用新型中，活动横杆7通过螺钉活动安装在横杆底座8上。
本实用新型中，转动盘顶部设有横杆底座插孔，横杆底座8固定在横杆底座插孔内。
本实用新型中，插槽5有12个，等间距的设置在装置基体顶部与转动盘固定装置适配的位置。
本实用新型中，装置基体上设有用于安装转动盘的圆环型凹槽，圆环型凹槽内设有圆环形卡带。
本实用新型中，圆环型凹槽内设有便于转动盘转动的圆球。
本实用新型中，激励线圈连接到电压信号发生器，接收线圈连接到信号采集存储器。有益效果：该检测装置可以固定在复材件表面，对不同角度放置的复材件进行检测，操作更加简单、快捷。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1是结构示意图。
图2是剖面图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作详细说明。
实施例：
如图1和图2，一种用于FDM三维打印导电复材件的快速损伤检测装置，装置包括激励线圈1，激励线圈1插在基体中心处的插孔内、接收线圈2、导线3、装置基体4、插槽5、横杆插头6、活动横杆7、横杆底座8、转动盘9、底部吸盘10、三角形圆环卡扣11、圆球12以及接收线圈套筒13；激励线圈1和接收线圈2分别带有护套，护套套住线圈安装在通孔内：线圈匝数300匝，线圈高度10mm，线圈外直径12mm，内直径4mm，护套直径18mm，护套高度28mm。
装置基体4中部设有激励线圈，装置基体底部设有一个以上的吸盘，所述装置基体上设有一个转动盘，转动盘边缘设有与激励线圈适配的接收线圈。
装置基体中部设有激励线圈插入孔，激励线圈固定在该插入孔中，激励线圈插入孔底部设有第一通孔。
转动盘为一个圆环形转盘，圆环形转盘边缘设有一个套筒螺纹孔，接收线圈固定在该套筒螺纹孔内，套筒螺纹孔底部设有第二通孔。
转动盘上还设有转动盘固定装置，转动盘固定装置包括固定在转动盘上的横杆底座 8、与横杆底座8连接的活动横杆7和与设置在活动横杆7一端的横杆插头6，装置基体顶部表面设有一组插槽5，横杆插头6插入插槽5形成装置基体与转动盘的固定。
活动横杆7通过螺钉活动安装在横杆底座8上。
转动盘顶部设有横杆底座插孔，横杆底座8固定在横杆底座插孔内。
插槽5有12个，等间距的设置在装置基体顶部与转动盘固定装置适配的位置。
装置基体上设有用于安装转动盘的圆环型凹槽，圆环型凹槽内设有三角形圆环卡扣。
圆环型凹槽内设有便于转动盘转动的圆球。
激励线圈连接到电压信号发生器，接收线圈连接到信号采集存储器。
具体的：包括连接有导线的发射-接收涡流线圈探头、上表面标有刻度且底部装有吸盘的装置基体、旋转装置、旋转固定装置、套筒等。
连接有导线的发射-接收探头由一个激励线圈和一个接收线圈组成，由激励线圈上的导线输入激励信号，并从接收线圈上的导线提取输出信号。
上表面标有刻度且底部装有吸盘的装置基体中间设有激励线圈插入孔，用来固定激励线圈；基体上表面按角度每隔30°一个插孔，共有12个插孔(代表0°、30°、60°直到360°)；基体底部按照对称结构设有三个吸盘；基体边缘设有圆环形凹槽以及圆环形卡带。
旋转装置为一个圆环形转盘，一边设有固定装置插入孔以及用来固定接收线圈的套筒螺纹孔，底部设有圆环形卡带。
旋转固定装置由横杆底座、活动横杆以及横杆插头组成。
基于以上所述，FDM三维打印导电复材件的快速损伤检测步骤如下：
将一定数量塑料圆球12放入装置基体4的圆环形凹槽内充满凹槽，用来减小转动盘9与装置基体4之间的摩擦力，使转动盘9转动更加流畅。
接着将转动盘9压入装置基体4边缘的基体凹槽内，利用转动盘9底部和基体凹槽内的三角形圆环卡扣11相互作用将转动盘9卡在基体上，转动盘和装置基体间留有微小缝隙；
而后将横杆底座8插入旋转,9上的横杆底座插孔内，同时把活动横杆7用螺钉装在横杆底座8上，使其能带着活动横杆7前部的圆柱形的横杆插头6上下转动。
随后将接收线圈套筒拧入转动盘边上的螺纹孔内固定，将带有导线3的激励线圈1和接收线圈2插入相应的插入孔内。将本检测装置利用装置基体底部的吸盘10吸附在待检测FDM三维打印导电复材件表面，将激励线圈上的导线和接收线圈上的导线分别与外部激励源和接收信号存储器相连接。
最后通过转动转动盘令接收探头进行旋转间隔为30度的360度旋转并且在各个插槽5处用旋转固定装置对转动盘进行固定，在插孔所代表的各个角度处提取接收探头的电压信号，将在各个位置提取得到的电压信号以极坐标图的形式进行表示，以极坐标形式表示出FDM三维打印导电复材件损伤方向性信息。
一种FDM三维打印导电复材件的快速损伤检测装置，包括以下步骤：
1、将一定数量的塑料圆球放入检测装置基体最底部的圆环形凹槽内，充满凹槽，用来减小转盘与基体之间的摩擦力，当转盘进行360°旋转时转动更加流畅。
2、将转动盘按压入检测装置基体边缘的凹槽内，利用转动盘底部和检测装置基体凹槽内的圆环形卡带相互作用将转动盘卡在基体上(设计尺寸时，转动盘和装置基体间留有0.5mm微小缝隙)。
3、将横杆底座插入转动盘上的横杆底座插孔内，同时把横杆用螺钉装在横杆底座上，使其能带着横杆前部的圆柱形插头上下转动，对转动盘进行固定和解固。
4、将接收线圈套筒拧入转动盘边上的螺纹孔内进行固定。
将带有导线的激励线圈和接收线圈插入相应的激励线圈插孔和接收线圈套筒内进行固定。
5、利用检测装置基体底部的吸盘吸附在FDM三维打印导电复材件表面。
6、将激励线圈上的导线与外部电压信号发生器进行连接，产生激励磁场。
7、将接收线圈上的导线与信号采集存储器相连接，接收感应电压信号。
8、通过转动转动盘令接收探头进行旋转间隔为30°的360°旋转并且在各个插孔处用旋转固定装置对转动盘进行固定。
9、在插孔所代表的各个角度处提取接收探头的电压信号。
10、将在各个位置提取得到的电压信号以极坐标图的形式进行表示，以极坐标形式表示出FDM三维打印导电复材件损伤方向性信息。
11、采用本实用新型提出的FDM三维打印导电复材件快速检测装置，检测时通过转动盘转动带动接收线圈进行360度转动，对复材件内部损伤的方向行进行确定，更加准确的对复材件内部损伤位置进行定位。由于快速损伤检测装置底部装有3个对称放置位置的吸盘，因此该检测装置可以固定在复材件表面，对不同角度放置的复材件进行检测，操作更加简单、快捷。
本实用新型提供了一种FDM三维打印导电复材件的快速损伤检测装置，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (10)
1.一种FDM三维打印导电复材件的快速损伤检测装置，其特征在于，包括装置基体(4)，装置基体中心设有激励线圈，装置基体底部设有一个以上的吸盘(10)，所述装置基体上设有一个转动盘(9)，转动盘(9)边缘设有与激励线圈适配的接收线圈。
2.根据权利要求1所述的一种FDM三维打印导电复材件的快速损伤检测装置，其特征在于，装置基体中部设有激励线圈插入孔，激励线圈固定在该插入孔中。
3.根据权利要求1所述的一种FDM三维打印导电复材件的快速损伤检测装置，其特征在于，转动盘为一个圆环形转盘，圆环形转盘边缘设有一个套筒螺纹孔，接收线圈固定在该套筒螺纹孔内。
4.根据权利要求1所述的一种FDM三维打印导电复材件的快速损伤检测装置，其特征在于，转动盘上还设有转动盘固定装置，转动盘固定装置包括固定在转动盘上的横杆底座(8)、与横杆底座(8)连接的活动横杆(7)和与设置在活动横杆(7)一端的横杆插头(6)，装置基体顶部表面设有一组插槽(5)，横杆插头(6)插入插槽(5)形成装置基体(4)与转动盘(9)的固定。
5.根据权利要求4所述的一种FDM三维打印导电复材件的快速损伤检测装置，其特征在于，活动横杆(7)通过螺钉活动安装在横杆底座(8)上。
6.根据权利要求4所述的一种FDM三维打印导电复材件的快速损伤检测装置，其特征在于，转动盘顶部设有横杆底座插孔，横杆底座(8)固定在横杆底座插孔内。
7.根据权利要求4所述的一种FDM三维打印导电复材件的快速损伤检测装置，其特征在于，插槽(5)有12个，插槽(5)等间距的设置在装置基体(4)顶部与转动盘固定装置适配的位置。
8.根据权利要求1所述的一种FDM三维打印导电复材件的快速损伤检测装置，其特征在于，装置基体(4)上设有用于安装转动盘(9)的圆环型凹槽，圆环型凹槽内设有三角形圆环卡扣(11)用来卡住转动盘(9)。
9.根据权利要求8所述的一种FDM三维打印导电复材件的快速损伤检测装置，其特征在于，圆环型凹槽内设有便于转动盘转动的圆球(12)。
10.根据权利要求1所述的一种FDM三维打印导电复材件的快速损伤检测装置，其特征在于，激励线圈连接到电压信号发生器，接收线圈连接到信号采集存储器。
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| CN201821768445.4U CN209198384U (zh) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | 一种fdm三维打印导电复材件的快速损伤检测装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115290747A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-11-04 | 西安热工研究院有限公司 | 一种用于金属盘类构件的涡流检测装置及其使用方法 |
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2018
- 2018-10-30 CN CN201821768445.4U patent/CN209198384U/zh active Active
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