CN209247484U - 一种使用光敏树脂的金相冷镶嵌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种使用光敏树脂的金相冷镶嵌装置，它包括底座（1）、横板（2）、电源（3）和凹模（4），所述底座（1）的顶表面上固设有两根支柱（5），所述横板（2）的两端均开设有导向孔，两个导向孔分别套装于两根支柱（5）上，两根支柱（5）的顶部均固设有凸起部（6），凸起部（6）与横板（2）之间固设有弹簧（7），下玻璃层（8）的底部开设有下腔体（9），下腔体（9）内设置有下LED灯（10），下玻璃层（8）的顶部设置有凹模（4）。本实用新型的有益效果是：结构紧凑、镶嵌时间快、样品镶嵌角度和位置可调、操作简单。

Description

一种使用光敏树脂的金相冷镶嵌装置

技术领域

本实用新型涉及试样金相冷镶嵌的技术领域，特别是一种使用光敏树脂的金相冷镶嵌装置。

背景技术

金相制样的目的是显示样品的真实组织，样品可以是金属、陶瓷、烧结碳化物或者其他固态材料。金相制样过程主要分为试样切割、试样镶嵌、试样抛光、试样腐蚀和样品检查五步。金相试样镶嵌是指在试样尺寸过小或者形状不规则导致研磨抛光困难，才需要镶嵌或者夹持，这样可以使试样抛磨方便，提高工作效率及实验的准确性。通常需要镶嵌的试样是形状复杂又细小的机械零件试样、需保护工作表面脱碳层组织及深度测定的试样和对表面渗镀层、涂覆层组织及深度测定的试样。针对上述需求，现有的试样镶嵌常用方法有机械镶嵌法及树脂镶嵌法。

树脂镶嵌法分为热压镶嵌法和冷镶嵌法。机械镶嵌法是样品之间用钢板隔开，机械夹持外形比较规则的圆柱体、薄板样品等。其不足之处是对于不规则样品难以夹持。热镶嵌目前通常采用塑料材料作为镶嵌材料，需用专用的镶样机提供温度和压力使塑料熔融后再冷却固化成型，制样时间较短，通常为几分钟。其不足之处是固化过程需要加热，一般为100℃~150℃，并且为求提升镶样效果需要加压，对于一些温度压力敏感特别是需要检查孔隙的试样效果不好。冷镶嵌通常用于对温度及压力较敏感的材料，使用的镶嵌材料一般包括环氧树脂、丙烯酸和聚酯树脂。使用时，按对应的多个组分按固定比例配制成预聚体，然后将待镶嵌试样放在事先准备好的模具底部，倒入预聚体，抽真空进行固化。其不足之处是固化时间较长，通过是数小时不等。而且预聚体配制较繁琐，包括基体树脂、固化剂、耐磨填料等。

中国专利中，专利号为CN206095756U中，公开了一种多试样冷镶嵌装置，包括下模板和上模板，所述下模板的两侧中间位置均设置有下模锁板，所述上模板上与下模锁板相对应的位置设置有上模锁板，所述下模板上固定安装有导柱，上模板上设置有供导柱穿过的导柱孔，所述下模板上且位于上模板的下发设置有多个凸台，多个所述凸台上均设置有凹模，所述凹模的内壁与凸台的外壁相配合，所述下模锁板上安装有活节螺栓，所述上模锁板上设置有与活节螺栓相配合的通槽。该专利的优点是可以一次进行多件试样镶嵌。

中国专利中，专利公开号为CN105067416A中，公开了一种可调样镶嵌位置及角度的金相冷镶装置，包括基座，所述基座上顶面中间安装镶样模具，上顶面边缘处安装有立柱，立柱上部前端连接固定套，蝶形连接钉穿过固定套，且其下端与支架连接；支架由连接套和至少一个与连接套外壁焊接的支杆组成，每个支杆上均安装有球铰伸缩卡爪，球绞伸缩卡爪下端置于镶样模具内。该专利的优点是可以自由调节镶嵌位置及角度。上述两件专利均未解决冷镶嵌过程中预聚体配制繁琐和固化时间长的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、镶嵌时间快、样品镶嵌角度和位置可调、操作简单的使用光敏树脂的金相冷镶嵌装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种使用光敏树脂的金相冷镶嵌装置，它包括底座、横板、电源和凹模，所述底座的顶表面上固设有两根支柱，所述横板的两端均开设有导向孔，两个导向孔分别套装于两根支柱上，两根支柱的顶部均固设有凸起部，凸起部与横板之间固设有弹簧，所述底座的顶表面上且位于两根支柱之间固设有下玻璃层，下玻璃层的底部开设有下腔体，下腔体内设置有下LED灯，下玻璃层的顶部设置有凹模，凹模的顶部开设有用于容纳光敏树脂的凹槽，凹模的顶端面平行于横板设置，所述横板的底表面上固设有上玻璃层，上玻璃层位于凹模的正上方，上玻璃层的顶部开设有上腔体，上腔体内设置有上LED灯，所述电源的输出端口处连接有导线A和导线B，导线A的另一端与上LED灯的输入端口连接，导线B的另一端与下LED灯的输入端口连接。

所述弹簧垂向设置，弹簧的顶端固定于凸起部的底表面上，且弹簧的底端固定于横板的顶表面上。

所述导向孔的内壁上设置有耐磨铜套，所述支柱贯穿耐磨铜套设置。

所述底座为塑料外壳圆柱体，所述塑料外壳圆柱体的顶部封闭。

所述电源设置于塑料外壳圆柱体内。

本实用新型具有以下优点：

（1）镶嵌时间快。与传统冷镶嵌所需的长达数小时的固化时间相比，本实用新型提供的固化时间仅需数秒，与所需几分钟的热镶嵌相比，其固化时间也有明显的优势。

（2）样品镶嵌角度和位置可调。光敏树脂黏度较大，在填充好后，样品可以以任意角度和位置嵌在光敏树脂的上部，给LED灯通电后光敏树脂固化，样品既以之前嵌入的角度和位置固化在光敏树脂中。

（3）装置结构简单，操作简便。

附图说明

图1 为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2 为本实用新型实施例一的工作示意图；

图3 为本实用新型实施例二的结构示意图；

图中，1-底座，2-横板，3-电源，4-凹模，5-支柱，6-凸起部，7-弹簧，8-下玻璃层，9-下腔体，10-下LED灯，11-凹槽，12-上玻璃层，13-上腔体，14-上LED灯，15-导线A，16-导线B，17-耐磨铜套，18-光敏树脂层，19-样品，20-筒状模具。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：

实施例一：如图1~2所示，一种使用光敏树脂的金相冷镶嵌装置，它包括底座1、横板2、电源3和凹模4，所述底座1的顶表面上固设有两根支柱5，所述横板2的两端均开设有导向孔，两个导向孔分别套装于两根支柱5上，两根支柱5的顶部均固设有凸起部6，凸起部6与横板2之间固设有弹簧7，所述底座1的顶表面上且位于两根支柱5之间固设有下玻璃层8，下玻璃层8的底部开设有下腔体9，下腔体9内设置有下LED灯10，下玻璃层8的顶部设置有凹模4，凹模4的顶部开设有用于容纳光敏树脂的凹槽11，凹模4的顶端面平行于横板2设置，所述横板2的底表面上固设有上玻璃层12，上玻璃层12位于凹模4的正上方，上玻璃层12的顶部开设有上腔体13，上腔体13内设置有上LED灯14，所述电源3的输出端口处连接有导线A15和导线B16，电源3为充电式锂离子电池，导线A15的另一端与上LED灯14的输入端口连接，导线B16的另一端与下LED灯10的输入端口连接。所述上LED灯14和下LED灯10均为能发出与光固化材料对应敏感波段光的LED发光二极管，发出的敏感波段光为紫外光或纯蓝光。

所述弹簧7垂向设置，弹簧7的顶端固定于凸起部6的底表面上，且弹簧7的底端固定于横板2的顶表面上。所述导向孔的内壁上设置有耐磨铜套17，所述支柱5贯穿耐磨铜套17设置。所述底座1为塑料外壳圆柱体，所述塑料外壳圆柱体的顶部封闭。所述电源3设置于塑料外壳圆柱体内。所述的上玻璃层12和下玻璃层8均为透光率较高的有机玻璃。

如图1~2所示，所述的装置使用光敏树脂金相冷镶嵌的方法，它包括以下步骤：

S1、光敏树脂的填装：初始状态下，横板2在弹簧7的拉力下处于悬挂状态，工人向凹模4的凹槽11中填充光敏树脂，当光敏树脂填满凹槽11后，工人利用刮板将光敏树脂的上表面赶平整，从而在凹槽11内形成光敏树脂层18，此时光敏树脂层18的顶表面与凹模4的顶表面平齐；

S2、在光敏树脂层18的顶部放上待镶嵌的样品19，随后调整镶嵌样品19的角度和位置，以保证样品19待检查面朝上；

S3、工人对横板2施加向下的力，横板2沿着支柱5向下运动，横板2逐渐将样品19压入到光敏树脂层18内，当横板2与凹模4的顶表面接触后，工人打开电源3，电源3输出的电流分别经导线A15和导线B16流入到上LED灯14和下LED灯10中，上LED灯14发出的光透过上玻璃层12照射于光敏树脂层18上，同时下LED灯10发出的光透光下玻璃层8照射于光敏树脂层18上，光敏树脂层18固化，从而使样品19与光敏树脂层18形成试样块，即完成样品19的镶嵌；因此相比传统的热镶嵌样品的方式，该装置实现了样品在短时间内的镶嵌，提高了镶嵌效率；

S4、工人释放施加给横板2的力，横板2在弹簧7的恢复力作用下沿着支柱5向上运动，当横板2与凹模4分离后，工人即可将凹槽11内的试样块取出。

实施例二：如图3所示，本实施例与实施例一的不同点在于：拆卸掉凹模，并在下玻璃层8的外部套上筒状模具20，筒状模具20与下玻璃层8之间形成用于容纳光敏树脂的凹槽。 本实施例的工作步骤与实施例一的工作步骤相同。

Claims (5)

1.一种使用光敏树脂的金相冷镶嵌装置，其特征在于：它包括底座（1）、横板（2）、电源（3）和凹模（4），所述底座（1）的顶表面上固设有两根支柱（5），所述横板（2）的两端均开设有导向孔，两个导向孔分别套装于两根支柱（5）上，两根支柱（5）的顶部均固设有凸起部（6），凸起部（6）与横板（2）之间固设有弹簧（7），所述底座（1）的顶表面上且位于两根支柱（5）之间固设有下玻璃层（8），下玻璃层（8）的底部开设有下腔体（9），下腔体（9）内设置有下LED灯（10），下玻璃层（8）的顶部设置有凹模（4），凹模（4）的顶部开设有用于容纳光敏树脂的凹槽（11），凹模（4）的顶端面平行于横板（2）设置，所述横板（2）的底表面上固设有上玻璃层（12），上玻璃层（12）位于凹模（4）的正上方，上玻璃层（12）的顶部开设有上腔体（13），上腔体（13）内设置有上LED灯（14），所述电源（3）的输出端口处连接有导线A（15）和导线B（16），导线A（15）的另一端与上LED灯（14）的输入端口连接，导线B（16）的另一端与下LED灯（10）的输入端口连接。

2.根据权利要求1所述的一种使用光敏树脂的金相冷镶嵌装置，其特征在于：所述弹簧（7）垂向设置，弹簧（7）的顶端固定于凸起部（6）的底表面上，且弹簧（7）的底端固定于横板（2）的顶表面上。

3.根据权利要求1所述的一种使用光敏树脂的金相冷镶嵌装置，其特征在于：所述导向孔的内壁上设置有耐磨铜套（17），所述支柱（5）贯穿耐磨铜套（17）设置。

4.根据权利要求1所述的一种使用光敏树脂的金相冷镶嵌装置，其特征在于：所述底座（1）为塑料外壳圆柱体，所述塑料外壳圆柱体的顶部封闭。

5.根据权利要求1所述的一种使用光敏树脂的金相冷镶嵌装置，其特征在于：所述电源（3）设置于塑料外壳圆柱体内。