Selección de material para báscula

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Estoy buscando probar el sensor FlexiForce en la medida de la fuerza, sin embargo, para lecturas precisas, la carga debe ser perturbada de manera uniforme sobre el área de detección. Como tal, estoy haciendo "discos" para cubrir el área de detección. Para mi aplicación, cuanto más delgado sea el material del disco, mejor (1 mm o menos de grosor). ¿Cuál de los siguientes materiales será más adecuado para fabricar el disco para la parte más rígida / resistente posible?

Cobre latón
Aluminio
Acero inoxidable
Acero suave / carbono

El disco tendrá 25,4 mm de diámetro con un grosor de 1 mm.

Aquí hay una ilustración de lo que quiero decir:

— usuario3095420
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Las densidades de los materiales que enumera varían mucho. ¿Está seguro de que un disco de aluminio de 1 mm satisfará sus necesidades? Pregunto porque 1 mm parece ser su único requisito limitante.

— Hazzey

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¿Cuál es la carga máxima que desea medir en este sensor? Ninguno de esos debería deformarse si está mirando una carga de 1 libra o menos, pero eso podría cambiar si sube a 100 libras. Es necesario un rango de pesos para determinar qué material es el más adecuado.

— Trevor Archibald

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¿Cuál de los siguientes materiales será más adecuado para fabricar el disco para la parte más rígida / más fuerte posible?

Parece que necesita un material que transformará una carga no uniforme en una carga más o menos uniforme al proporcionar un rodamiento consistente. Como tal, estás viendo algo así como un plato sobre una base elástica, aunque en una escala mucho más pequeña. Este tipo de problema puede ser bastante complejo debido a la interacción entre la rigidez de la placa y la base y la carga en la placa.

Las únicas variables que parece haber bloqueado son el grosor de 1 mm y el diámetro de 25,4 mm del disco. La fuerza no es un problema aquí (suponiendo que tenga un material dúctil); La rigidez es el único requisito real.

Si realmente está buscando obtener el material más rígido para su disco, el acero al carbono que ha enumerado es probablemente su ganador, con una posibilidad de acero inoxidable dependiendo de la aleación. Suponiendo que todos los discos tengan el mismo grosor / diámetro, lo único que afectará la rigidez es el módulo de elasticidad del material . Cuanto mayor es el módulo, más rígido es el disco.

El carburo de tungsteno también podría valer la pena para su disco. Es increíblemente rígido (el doble que el acero) y no es terriblemente caro.

— grfrazee
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Gracias, muy bien respondido. Iré con el acero al carbono. Lamentablemente, mi visita al fabricante no ofrece carburo de tungsteno.

— user3095420

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1) He usado varias marcas de FSR, incluida FlexiForce y es muy poco probable que obtenga resultados utilizables en el comercio; sus respuestas a la presión varían con la temperatura (porque, sospecho, la rigidez de los polímeros en el sensor en sí varía con la temperatura).

2) Las guías de aplicación que he leído sugieren enérgicamente NO utilizar materiales extremadamente rígidos o radios agudos en contacto directo con el sensor que puedan causar concentraciones de tensión.

3) La rigidez y la forma tanto de lo que está encima del sensor como de lo que está debajo de ambos importan.

4) todos los materiales que está considerando son órdenes de magnitud más rígidos que el sensor, por lo que probablemente le darán resultados igualmente incorrectos y costosos.

5) Le sugiero que primero pruebe discos delgados o cúpulas muy ligeramente redondeadas hechas con algo como Nylon o HDPE (Polietileno de alta densidad, también conocido como plástico para tablas de cortar). Sospecho que puede respaldar aquellos con discos de un material más rígido; El acero estaría bien.

6) El disco tiene que ser del mismo tamaño o ligeramente más pequeño que el área activa del sensor, de lo contrario, parte de su carga pasará por alto el área activa, lo que provocará errores sistémicos. Y será mejor que redondees los bordes, para no crear una concentración de tensión allí mismo.

— Catalizador
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