Materialauswahl für Waage

Ich möchte den FlexiForce- Sensor in Kraft messen, aber für genaue Messwerte muss die Last gleichmäßig über den Erfassungsbereich gestört werden. Als solches habe ich "Scheiben" gemacht, um den Erfassungsbereich abzudecken. Für meine Anwendung gilt: Je dünner das Material der Scheibe, desto besser (1 mm oder weniger dick). Welches der folgenden Materialien eignet sich am besten zur Herstellung der Scheibe für das steifste / stärkste Teil?

1. Messing Kupfer
2. Aluminium
3. Rostfreier Stahl
4. Flussstahl / Kohlenstoffstahl

Die Scheibe hat einen Durchmesser von 25,4 mm und eine Dicke von 1 mm.

Hier ist eine Illustration dessen, was ich meine:

Welches der folgenden Materialien ist am besten geeignet, um die Scheibe für das steifste / stärkste Teil herzustellen?

Es scheint, dass Sie ein Material benötigen, das eine ungleichmäßige Last in eine mehr oder weniger gleichmäßige Last umwandelt, indem es ein gleichmäßiges Lager bereitstellt. Als solches betrachten Sie so etwas wie eine Platte auf einem elastischen Untergrund, wenn auch in einem viel kleineren Maßstab. Diese Art von Problem kann aufgrund des Zusammenspiels zwischen der Steifheit der Platte und des Fundaments und der Belastung der Platte recht komplex sein.

Die einzigen Variablen, die Sie anscheinend gesperrt haben, sind die Dicke von 1 mm und der Durchmesser der Scheibe von 25,4 mm. Die Festigkeit spielt hier keine Rolle (vorausgesetzt, Sie haben ein duktiles Material). Steifheit ist die einzige wirkliche Voraussetzung.

Wenn Sie wirklich auf der Suche nach dem steifsten Material für Ihre Scheibe sind, ist der von Ihnen aufgeführte Kohlenstoffstahl wahrscheinlich Ihr Gewinner, wobei Edelstahl je nach Legierung eine Möglichkeit darstellt. Unter der Annahme, dass alle Scheiben die gleiche Dicke / den gleichen Durchmesser haben, ist das einzige, was dann die Steifheit beeinflusst, der Elastizitätsmodul des Materials . Je größer der Modul, desto steifer die Scheibe.

Wolframcarbid könnte es auch wert sein, nach Ihrer Scheibe zu suchen. Es ist unglaublich steif (doppelt so hoch wie Stahl) und nicht besonders teuer.

1) Ich habe mehrere FSR-Marken verwendet, einschließlich FlexiForce, und es ist sehr unwahrscheinlich, dass Sie im Handel verwendbare Ergebnisse erzielen. Ihre Reaktionen auf Druck variieren mit der Temperatur (weil, wie ich vermute, die Steifheit der Polymere im Sensor selbst mit der Temperatur variiert).

2) In den von mir gelesenen Anwendungsleitfäden wird dringend empfohlen, KEINE extrem steifen Materialien oder scharfen Radien in direktem Kontakt mit dem Sensor zu verwenden, die Spannungskonzentrationen verursachen können.

3) Die Steifheit und Form sowohl der Oberseite des Sensors als auch der Unterseite beider Faktoren.

4) Alle Materialien, die Sie in Betracht ziehen, sind um Größenordnungen steifer als der Sensor, sodass Sie wahrscheinlich gleichermaßen falsche und teure Ergebnisse erhalten.

5) Ich schlage vor, Sie probieren zuerst entweder dünne Scheiben oder sehr leicht abgerundete Kuppeln aus Nylon oder HDPE (Polyethylen hoher Dichte, AKA-Schneidebrettkunststoff). Ich vermute, Sie können diese mit Scheiben aus einem steiferen Material sichern. Stahl wäre in Ordnung.

6) Die Festplatte muss gleich groß oder etwas kleiner als der aktive Bereich des Sensors sein, da sonst ein Teil Ihrer Last den aktiven Bereich umgeht, was zu Systemfehlern führt. Und Sie sollten die Kanten besser abrunden, damit Sie nicht genau dort eine Spannungskonzentration erzeugen.