剥离式测定预浸料粘性的方法、系统及悬臂式剥离装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种剥离式测定预浸料粘性的方法、系统及悬臂式剥离装置，属于材料物理性质测试技术领域。测定方法包括备料步骤、贴合步骤、剥离步骤及计算步骤；在备料步骤中通过在两个不同测试区域保留不同数量的背衬膜，从而制备出具有两段式差异性的预浸料试样；在剥离步骤中，基于剥离步骤中在两段上剥离力差异而量化地表征和测定预浸料的剥离力；在计算步骤中，通过分析和差值计算间接地测定用于表征预浸料的粘性和刚度物理量，方法简单、便于实现、易于控制，可广泛地应用于预浸料物理性质测试领域中。

Method, system and cantilever stripping device for peeling off prepreg viscosity

The invention discloses a method, a system and a cantilever stripping device for measuring the viscosity of prepreg, which belongs to the field of material physical properties testing. The determination method of preparation steps, including joint steps, stripping steps and calculation steps; in the preparation steps through in two different test areas retain the backing film in different amounts, which were prepared with two section difference of the prepreg sample; in the stripping step, the difference in the two force stripping stripping steps based on the quantitative characterization and determination of prepreg peeling force; in the calculation step, through the analysis of the difference between calculated and measured for characterization of prepreg viscosity and stiffness of physical quantity, the method is simple, easy to implement, easy to control, can be widely used in the prepreg physical properties test in the field.

【技术实现步骤摘要】
剥离式测定预浸料粘性的方法、系统及悬臂式剥离装置
本专利技术涉及材料物理性质测试
，具体地说，涉及一种测试预浸料粘性与刚度的方法及实施该方法对预浸料粘性与刚度进行测定的测定系统、悬臂式剥离装置。
技术介绍
预浸料粘性是指在较短的接触时间与接触压力下，预浸料与其他物件表面所形成一种不完全的粘结特性，其作为决定预浸料是否适合铺贴的关键因素。在复合材料铺放工艺中，要求预浸料在一个合理的粘性范围，当粘性不足时，容易产生滑移、架桥等铺放缺陷；而粘性过大时，则不利于铺层有误时调整重铺，也不利于预浸料与背衬纸剥离，且会给预浸料的输送带来困难。因此，准确地测定出用于表征预浸料粘性的物理量是提高复合材料铺放质量的前提之一，但由于缺乏准确有效且定量的测定方法，导致人们在描述预浸料的粘性时，通常为根据经验将其分成高、中、低三档，或者采用一些方法进行定性测量，比如：(1)滚球法：把规定尺寸和质量的塑料小球放在贴有预浸料的45°斜坡上，让小球向下滚动，通过滚动情况研究预浸料的粘性；(2)撕裂法：把两片预浸料贴合在一起，并施加压力，然后撕裂，以规定负荷下两片预浸料完全撕裂分离的时间作为表征其粘性的指标；(3)粘贴分离法等。此外，由于预浸料本身特性所限，导致传统测量刚度的装置不适于测定预浸料的弯曲刚度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可定量且准确地测定表征预浸料粘性的物理量的剥离式测定方法；本专利技术的另一目的是提供一种用于实施上述测定方法的悬臂式剥离装置；本专利技术的再一目的是提供一种以上述悬臂式剥离装置构建的剥离式测定预浸料粘性的系统。为了实现上述目的，本专利技术提供的剥离式预浸料粘性测定方法包括以下步骤：备料步骤，将N条并排布置的预浸料测试条的正面贴设于同张软膜上，沿测试条长度方向在测试区域内选取第一测试区域与第二测试区域，在第一测试区域内保留N1条预浸料的背衬膜，在第二测试区域内保留N2条预浸料的背衬膜，获取预浸料试样，其中，N≥2、N1≠N2、0≤N1＜N且0≤N2＜N；贴合步骤，对预浸料试样施加预定时长的预定压力，使其背面粘贴至测试模板上；剥离步骤，对预浸料试样的一端施加剥离力P，将其从测试模板上剥离，获取剥离第一测试区域时的剥离力P1及第二测试区域时的剥离力P2；计算步骤，依据公式计算表征预浸料粘性的物理量，B为预浸料测试条的宽度。由于在备料步骤中，在第一测试区域与第二测试区域内保留条数不等的背衬膜，从而在第一测试区域中剥离力包含N-N1条预浸料的粘性因素及N条预浸料的弯曲刚度因素，而在第二测试区域中剥离力包含N-N2条预浸料的粘性因素及N条预浸料的弯曲刚度因素，以利用两段中的剥离力P包含了与粘性因素差异性相关的差值，不仅能计算出用于表征预浸料粘性的物理量，且在计算过程中剔除了预浸料弯曲刚度对粘性测定的影响，使得测定结果更加准确。具体的方案为在计算步骤中，依据公式或计算表征预浸料弯曲刚度的物理量。从而可准确的测定出用于表征预浸料弯曲刚度的物理量。另一个具体的方案为在第一测试区域与第二测试区域内，背衬膜关于预浸料试样的宽度方向上的对称线对称布置。从而确保预浸料试样的剥离端的受力均衡，进一步提高测试结果的准确性。优选的方案为N2＝0。便于后续计算步骤的处理。另一个优选的方案为第一测试区域及第二测试区域的长度均为测试区域长度的一半。为了实现上述另一目的，本专利技术提供的用于测定预浸料粘性的悬臂式剥离装置包括底座、牵拉机构、平衡机构及用于粘贴预浸料试样的测试模板，测试模板通过导轨滑块机构可滑动地安装在底座上，导轨滑块机构包括沿测试模板长度方向布置的直线导轨；牵拉机构包括可转动地固设在底座上的第一滑轮及跨绕在该第一滑轮上的牵引绳，第一滑轮位于直线导轨的一端侧，牵引绳的一端与测试模板的一端固定连接，另一端与悬臂杆固定连接且在剥离过程中的运动速度等于预浸料试样的剥离速度；平衡机构包括可转动地固设在底座上的第二滑轮及跨绕在第二滑轮上的悬挂绳，第二滑轮位于直线导轨的另一端侧，悬挂绳的一端与测试模板的另一端固定连接，另一端固定有平衡重物。在测定过程中，将该剥离装置安装在万能试验机上，并将悬臂杆固定在万能试验机上升机构上，且将预浸料试样的剥离端固定在万能实验机的夹头上；在剥离测试过程中，通过悬臂杆拉动测试模板与预浸料试样剥离端等速移动。稳定重物对测试模板的运动施加一个稳定阻力，这个阻力能够消除测试模板在牵引绳牵引下运动的速率突变和波动，起到阻尼器的作用，有效地确保测试结果的准确性。具体的方案为测试模板包括用于粘贴预浸料试样的可拆模板及固定在导轨滑块机构的滑块上的托板，可拆模板可拆卸地安装在托板上。便于测试过程中粘贴预浸料试样。另一个具体的方案为在测试模板上设有用于对预浸料试样进行加热并保温的硅加热片。以提供预浸料粘性和刚度测定实验所需的稳定温度区间，以满足研究多种工艺参数下对预浸料粘性和刚度的研究。优选的方案为沿牵引绳在剥离过程中的行进方向，上游绳段沿平行于测试模板的板面布置，下游绳段沿平行于已剥离的预浸料试样段的方向布置。有效地确保测试模板的运动速度与预浸料试样的剥离速度相等。为了实现上述另一目的，本专利技术提供剥离式测定预浸料粘性的系统包括万能试验机及搭载在所述万能试验机上的剥离装置，剥离装置上述任一技术方案所描述的悬臂式剥离装置；剥离装置的底座固定在万能试验机的支座上，直线导轨沿水平方向布置，预浸料试样的剥离端夹持在万能试验机的夹头上，悬臂杆固定在万能试验机的上升机构上且使跨绕过第一滑轮的牵引绳段沿垂向布置。附图说明图1为本专利技术实施例中剥离式测定预浸料粘性的系统处于测试状态下的结构示意图；图2为本专利技术实施例中悬臂式剥离装置处于测试状态下的结构示意图；图3为本专利技术实施例中悬臂式剥离装置处于测试状态下的主视示意图；图4为本专利技术实施例中剥离式测定预浸料粘性的方法的工作流程图；图5为本专利技术实施例中预浸料试样的背面结构示意图；图6为本专利技术实施例中预浸料试样的正面结构示意图。具体实施方式以下结合实施例及其附图对本专利技术作进一步的说明。实施例参见图1至图3，本专利技术剥离式测定预浸料粘性的系统包括万能试验机1及搭载在该万能试验机1上的悬臂式剥离装置2，悬臂式剥离装置2包括底座、测试模板5、牵引机构、平衡机构及硅加热片6。底座包括固定在万能试验机1的支座10上的安装盘20及固设在安装盘20上的导轨托盘21；测试模板5包括托板51及可拆卸地固定在托板51上的可拆模板52；硅加热片6包括加热片本体61、电源线62及温度传感器63，从而可对加热过程温度进行控制，该硅加热片6安装在可拆模板52与托板51之间，以对粘贴在可拆模板52上的预浸料试样4进行加热及保温在测定实验所需温度区间内；托板51下端固设有多个可滑动地安装在两条直线导轨31上的滑块32，两条直线导轨31相平行且沿测试模板5的长度方向布置，从而使托板51通过导轨滑块机构3而可滑动地安装在底座上。牵引机构包括牵引绳24、悬臂杆25及第一滑轮22，第一滑轮22可转动地安装在滑轮支架23上，滑轮支架23固设在导轨托盘21上且位于直线导轨31的一端侧的位置处；牵引绳24的一端固定在托板51的一端上，另一端跨绕过第一滑轮22后而固定在悬臂杆25上。悬臂杆25固设在万能试验机1的上升机构12上，在上升机构12与夹头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种剥离式测定预浸料粘性的方法，包括：备料步骤，将N条并排布置的预浸料测试条的正面贴设于同张软膜上，沿测试条长度方向在测试区域内选取第一测试区域与第二测试区域，在第一测试区域内保留N1条预浸料的背衬膜，在第二测试区域内保留N2条预浸料的背衬膜，获取预浸料试样，其中，N≥2、N1≠N2、0≤N1＜N且0≤N2＜N；贴合步骤，对预浸料试样施加预定时长的预定压力，使其背面粘贴至测试模板上；剥离步骤，对预浸料试样的一端施加剥离力P，将其从测试模板上剥离，获取剥离第一测试区域时的剥离力P1及第二测试区域时的剥离力P2；计算步骤，依据公式

【技术特征摘要】
1.一种剥离式测定预浸料粘性的方法，包括：备料步骤，将N条并排布置的预浸料测试条的正面贴设于同张软膜上，沿测试条长度方向在测试区域内选取第一测试区域与第二测试区域，在第一测试区域内保留N1条预浸料的背衬膜，在第二测试区域内保留N2条预浸料的背衬膜，获取预浸料试样，其中，N≥2、N1≠N2、0≤N1＜N且0≤N2＜N；贴合步骤，对预浸料试样施加预定时长的预定压力，使其背面粘贴至测试模板上；剥离步骤，对预浸料试样的一端施加剥离力P，将其从测试模板上剥离，获取剥离第一测试区域时的剥离力P1及第二测试区域时的剥离力P2；计算步骤，依据公式计算表征预浸料粘性的物理量，B为预浸料测试条的宽度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述计算步骤中，依据公式或计算表征预浸料弯曲刚度的物理量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述第一测试区域与所述第二测试区域内，背衬膜关于所述预浸料试样的宽度方向上的对称线对称布置。4.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的方法，其特征在于：N2＝0。5.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的方法，其特征在于：所述第一测试区域及所述第二测试区域的长度均为测试区域长度的一半。6.一种用于测定预浸料粘性的悬臂式剥离装置，其特征在于：所述悬臂式剥离装置包括底座、牵拉机构、平衡机构及用于粘贴预浸料试样的测试模板，所述测试模板通过导轨滑块机构可滑动地安装在所述底座上，所述导轨滑块机构包括沿所述测试模板的长度方向布置的直线导轨；所述牵...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐强，齐德胜，朱伟东，柯臻铮，柯映林，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33