[发明专利]金属增材制造硬组织服役环境下耐磨性评价装置及方法

权利要求书

1.一种金属增材制造硬组织服役环境下耐磨性评价装置，其特征在于，包括：

可控制温度的实验槽；所述实验槽内容置有模拟体液，使所述模拟体液的温度保持恒温；所述实验槽内设有用于支撑固定待测样品组的样品台，且所述样品台位于所述模拟体液液面以下；所述待测样品组包括第一试样和第二试样，所述第二试样固定于所述样品台，所述第一试样位于所述第二试样上方；

设置于所述实验槽上方的单向摩擦机构，所述单向摩擦机构带动所述第一试样进行横向单向运动，使所述第一试样和所述第二试样之间实现水平单向摩擦；

设置于所述实验槽上方的往复摩擦机构，所述往复摩擦机构带动所述第一试样进行横向往复运动，使所述第一试样和所述第二试样之间实现水平往复摩擦；

设置于所述实验槽上方的旋转摩擦机构，所述旋转摩擦机构带动所述第一试样进行旋转运动，使所述第一试样和所述第二试样之间实现旋转摩擦；

设置于所述实验槽上方的旋转单向摩擦机构，所述旋转单向摩擦机构带动所述第一试样进行横向和旋转运动，使所述第一试样和所述第二试样之间实现水平单向摩擦和旋转摩擦；

设置于所述实验槽上方的旋转往复摩擦机构，所述旋转往复摩擦机构带动所述第一试样进行横向往复运动和旋转往复运动，使所述第一试样和所述第二试样之间实现水平往复摩擦及旋转往复摩擦。

2.根据权利要求1所述的金属增材制造硬组织服役环境下耐磨性评价装置，其特征在于，还包括主控系统，所述主控系统向所述单向摩擦机构、所述往复摩擦机构、所述旋转摩擦机构、所述旋转单向摩擦机构及所述旋转往复摩擦机构发送执行指令控制各机构进行运动；以及记录所述单向摩擦机构、所述往复摩擦机构、所述旋转摩擦机构、所述旋转单向摩擦机构及所述旋转往复摩擦机构的实验数据。

3.根据权利要求1所述的金属增材制造硬组织服役环境下耐磨性评价装置，其特征在于，所述单向摩擦机构、所述往复摩擦机构均包括：

第一水平移动部件，能进行水平移动；

设置于所述第一水平移动部件下方并与其连接的第一传动部件，所述第一传动部件在所述第一水平移动部件的带动下进行水平运动；

与所述第一传动部件末端连接用于夹持所述第一试样的第一夹头，带动所述第一试样随所述第一传动部件进行同步运动；

垂直设置于所述第一水平移动部件上的第一竖向移动部件，控制所述第一传动部件的加载力和带动第一试样的上下移动，模拟不同体重人和负载不同重物对硬组织植入物的接触面的压力。

4.根据权利要求1所述的金属增材制造硬组织服役环境下耐磨性评价装置，其特征在于，所述旋转摩擦机构包括：

第二传动部件；

设置于所述第二传动部件上的第一动力部件，所述第一动力部件驱动所述第二传动部件进行旋转运动；

设置于所述第二传动部件末端用于夹持所述第一试样的第二夹头，带动所述第一试样随所述第二传动部件进行同步运动。

5.根据权利要求1所述的金属增材制造硬组织服役环境下耐磨性评价装置，其特征在于，所述旋转单向摩擦机构、所述旋转往复摩擦机构均包括：

第二水平移动部件，能进行水平移动；

设置于所述第二水平移动部件下方并与其连接的第三传动部件，所述第三传动部件在所述第二水平移动部件的带动下进行水平运动；

设置于所述第三传动部件上的第二动力部件，所述第二动力部件驱动所述第三传动部件进行旋转运动；

垂直设置于所述第二水平移动部件上的第二竖向移动部件，控制所述第三传动部件的加载力和带动所述第一试样的上下移动；

与所述第三传动部件末端连接用于夹持第一试样的第三夹头，带动所述第一试样随所述第三传动部件进行同步运动。

6.根据权利要求1-5任一项所述的金属增材制造硬组织服役环境下耐磨性评价装置，其特征在于，所述实验槽内设有外接温度控制装置的热电偶，且所述热电偶位于所述模拟体液的液面下方，用于控制所述模拟体液的温度并使其保持恒温。