[实用新型]力调控平衡样品抛磨台

说明书

技术领域

本实用新型属于材料领域中应用的样品抛磨台，特别涉及力调控平衡样品抛磨台。

背景技术

在材料科学中，涉及到样品制备的问题非常丰富，例如透射样品的薄区样品、金属相成分的金相样品、多层膜材料的截面样品、X射线分析样品、平面抛光样品等诸多方面。在这些样品制备的过程中，第一步都要求对样品表面的磨制。并且这一步磨制得质量好坏直接影响到样品后期处理的品质。如果样品表面不够平整，发生曲面现象，在金相分析时使样品表面很难同时聚焦(电子显微镜下更明显)；同时随着纳米压痕技术的使用，表面平整对于硬度表征也十分必要。原有平衡样品抛磨台最大的优点就是利用外环孔径导轨使内环样品台保持竖直，样品在磨制过程中能保持相对较高的平面度，避免了直接手持样品磨制造成的样品表面呈曲面的问题。但原有平衡样品抛磨台完全靠内环自重对样品加力：自重太小导致较硬样品磨制效率过低(岩石、陶瓷、耐磨塑料等样品)；自重太大又导致软质材料抛磨质量下降(高纯金属、高分子等样品)。而人工添加重物或直接用手按内环很难均匀加载力，使内环样品台偏斜，导致样品出现曲表面。

对于高标准要求的抛磨样品，根据不同材料的软硬程度和表面特性，对磨制过程施加的力有较高要求时方能磨制出平整光滑的样品表面。市场上昂贵的全自动抛磨样品装置也有销售，但动辄上万元的价格过高，不适合一些小型企业和科研单位购买。开发一种价格便宜，同时兼顾磨样过程中实现力控制的装置就十分有必要了。

发明内容

本实用新型的目的在于提高一种力调控平衡样品抛磨台，极大地提高了抛磨样品的工作效率。

本实用新型的技术方案是这样实现的：外环导轨内部和手柄螺杆通过螺纹相连接，手柄螺杆下端与弹簧装配连接，弹簧与垫片装配连接。内环样品台放入外环导轨底端导轨孔，当旋合手柄螺杆压缩弹簧时，垫片与内环样品台接触。内环样品台底面粘接金相样品，在砂纸上磨制。

本实用新型通过对现有平衡样品抛磨台进行改进，在原有基础上增加力控制弹簧，通过调节内置弹簧压缩量，线性的将外环导轨较大自重加载于内环样品上，实现对不同样品要求的抛磨力控制。同时弹簧始终均匀施力于内环样品台，在外环导轨的作用下，快速得到平滑的样品表面，基本消除了可能出现的曲表面问题，并极大地提高了抛磨过程的样品针对性和效率。并将该设备扩展至手动抛光使用，解决的抛光打飞样品问题。而成本只相当于昂贵的自动抛光设备的百分之一左右。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；图2是本实用新型拆分图；下面结合附图对本实用新型的内容作进一步详细说明。

具体实施方式

参照图1所示，外环导轨1内部和手柄螺杆2通过螺纹相连接，手柄螺杆2下端与弹簧3装配连接，弹簧3与垫片4装配连接。内环样品台5放入外环导轨1底端导轨孔，当旋合手柄螺杆2压缩弹簧3时，垫片4与内环样品台5接触。内环样品台底面粘接金相样品，在砂纸上磨制。

外环导轨1，可用不锈钢或45钢(需喷漆防锈)制成，自重约700克。下表面需淬火热处理提高其耐磨性能，减缓该表面长期和金相砂纸直接接触磨损，同时该表面应与轴径严格垂直。下部孔径导轨需要和外环样品台外径配合良好，既保证内环嵌入后自由上下滑动，同时又不能有摆动间隙，采用国标间隙孔径配合尺寸。同时适当增长孔径导轨长度，使较厚的样品粘接在内环样品台后让能在孔径内活动，是导向性增强。上部内螺纹孔径应略小于下部导轨孔径，一使内环样品台不至于滑入螺纹孔卡住或损伤螺纹，二是简化加工工艺。但螺纹孔径也不易过小，小的螺孔势必减小弹簧直径，造成加载力集中于内环中心，使加载力不稳定出现内环摆动。弹簧力尽可能分散于内环较大半径时能提供更为稳定的轴向载荷，使磨制样品表面更易保持平滑无曲面。较长的螺纹旋合长度是为了满足对于不同高样品仍有一定的弹簧压缩调节范围，以便调节提供不同的载荷力。

手柄螺杆2可用不锈钢制成，自重约140克。最下端凸台为弹簧导向，使弹簧与手柄螺杆同心，保证载荷方向。下部外螺纹长度不易过长，能使手柄螺杆稳定与外环导轨连接即可，过长会占用为适应不同样品高度而设计的螺纹空间。手柄外侧为间隔为1mm的刻度标尺，顶端标有“1N/mm”字样，表示弹簧劲度系数，使用方式在装配图中讲解。顶端为手持滚花，方便旋转螺杆同时防止打滑。

弹簧3为外径小于22mm、大于18mm，自由长度小于22mm、大于18mm，劲度系数为1N/mm的两端磨平压缩弹簧(可选用类似国标件或非标定制)。载荷范围至少应在0-10N以上。弹簧可通过焊接或粘接与手柄螺杆下端。