桥式称重传感器(以悬臂梁式、S型等结构为主)生产过程中的核心要素,涵盖从材料选型到成品测试的全流程关键点,适用于工业级高精度称重传感器的制造:
一、材料选择与预处理
1. 弹性体材料
基础材质:
- 合金钢(如40CrNiMoA,高强度、低成本,适用于常规环境)
- 不锈钢(如17-4PH/304/316L,耐腐蚀,用于食品、化工行业)
- 钛合金(航空/医疗领域,轻量化+高抗疲劳性)
关键指标:
- 弹性模量(190~210 GPa)
- 屈服强度(≥800 MPa,确保抗过载能力)
- 疲劳极限(需满足10^7次循环载荷)
2. 应变片材料
- 基底材料:聚酰亚胺(耐高温200℃+)或酚醛树脂(常规环境)
- 敏感栅材料:康铜(铜镍合金,电阻温度系数≤5ppm/℃)
- 粘合剂:环氧树脂(耐剪切强度≥15 MPa)
3. 预处理工艺
- 应力消除:弹性体毛坯需经去应力退火(600℃×4h缓冷)
- 表面处理:
- 喷砂(Sa2.5级粗糙度,增强粘接强度)
- 化学镀镍(防腐蚀,厚度5~10μm)
二、结构设计与力学优化
1. 力学模型设计
-悬臂梁式传感器:
应变计算:ε = (6F·L)/(E·b·h