一种板状编织预制体的厚度测量方法技术

本发明专利技术公开了一种板状编织预制体的厚度测量方法，包括一、将需要检测厚度的编织预制体装入事先准备好的真空袋中，然后对其进行抽真空，当满足真空度要求后，对真空袋进行密封，形成压缩状板状编织预制体；二、采用测量厚度的工具对对包裹有真空袋的板状编织预制体进行厚度测量，至少测量五处不同部位的厚度，求平均值，记为a；三、采用测量厚度的工具测量真空袋的厚度，至少测量五处不同部位的厚度，求平均值，记为b；四、计算a‑b，差值为板状编织预制体的厚度。通过将需要检测厚度的编织预制体装入真空袋中并抽真空，对其压缩成板状，提高了密度，降低弹性，提高了测量精度，且便于测量。

【技术实现步骤摘要】
一种板状编织预制体的厚度测量方法
本专利技术涉及一种板状编织预制体的厚度测量方法，属于三维层连织物领域。
技术介绍
编织预制体结构是在2D织物结构基础上发展起来的，编织预制体工艺是最先研制多层纤维厚重织物的工艺，可制备板状预成型体。随着先进复合材料增强用编织预制体的广泛应用与快速发展，编织预制体在进行复合成型制备时，需要对复合模具中的编织预制体进行抽真空处理，在真空状态下有利于树脂基体进入模具中，使树脂均匀分布，保证预制体在压缩状态下达到纤维体积分数的设计要求，使成型制备的复合材料具有更加优异的综合性能。精确测量压缩状态下预制体的厚度便于计算树脂的量。编织预制体具有一定的压缩量，是柔性的，刚度较差，现有的编织预制体的厚度测量方法主要是游标卡尺检测法，1)、卡尺测量柔性预制体，压紧力度直接影响厚度检测结果，存在较大的误差，人为因素较多；2)、其次钢针差值法，预制体插入定长钢针，用直尺测量钢针外漏部分尺寸，计算得出编织预制体的厚度，钢针插入预制体的垂直度，同样存在人为因素误差，不利于板状编织预制体的厚度测量；3)、厚度仪检测法是把预制体放在仪器检测平台上，利用具有一定直径的配重测柱压在预制体上，停留一定时间，电子数显数据稳定，同时显示被测预制体的厚度，此仪器主要适用于2D平面织物，织物厚度受到一定的限制，但对于一些编织预制体的厚度测量不适用。上述现有的预制体厚度检测方法已不能满足该领域的需求，因此，需要开发一种编织预制体的厚度测量方法来适应复合材料用板状编织预成型体的市场需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种板状编织预制体的厚度测量方法，解决现有技术中多层纤维厚重织物厚度测量操作复杂、误差大、精度低的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种板状编织预制体的厚度测量方法，包括如下步骤：步骤一、将待检测厚度的编织预制体装入事先准备好的真空袋中，然后对真空袋进行抽真空，当满足真空度要求后,对其进行密封，形成压缩状板状编织预制体；步骤二、采用厚度测量工具对包裹有真空袋的板状编织预制体进行厚度测量，至少测量五处不同部位的厚度，并求平均值，记为a；步骤三、采用厚度测量工具测量与上述步骤中相同规格、材质真空袋的厚度，至少测量五处不同部位的厚度，求平均值，记为b；步骤四、计算a-b，该计算值为板状编织预制体的厚度。通过将需要检测厚度的编织预制体装入真空袋中并抽真空，对其压缩成板状，提高了密度，降低弹性，提高了测量精度，且便于测量。因为编织预制体在进行复合成型制备时，也需要对复合模具中的编织预制体进行抽真空处理，在真空状态下有利于树脂基体进入模具中，使树脂均匀分布，因此在抽真空状态下测量的板状编织预制体的厚度更精确计算复合时树脂的用量。测量厚度时的真空度与复合成型制备时真空度相同。进一步改进，所述步骤一中，抽真空后，真空度P应满足：-1MPa＜P≤-0.1MPa。保证编织预制体已经被压缩成板结状态，编织预制体抽真空的极限值(真空泵的显示数据)也是复合工艺抽真空的极限值。进一步改进，所述板状编织预制体的厚度h范围：0.3mm≤h≤100mm，满足复合材料的厚度要求。进一步改进，所述步骤一中，对编织预制体进行抽真空、密封后，应检查其气密性，检测方法有两种：1)、用肥皂水擦拭真空袋表面，观察表面是否有气泡产生，如果有，则产生气泡处漏气；如果没有气泡产生，则密封性良好；2)、抽真空后静置5～10分钟，观察真空袋状态，如果真空袋胀气、预制体回弹或松动，则说明漏气；否则密封性良好。采用上述两种方法均可，通过检测气密性，防止因为真空袋漏气而影响测量精度。进一步改进，所述步骤一结束后还包括如下步骤：抽真空后，将板状编织预制体的放置在具有水平上表面的试验台上，然后在板状编织预制体上压置重量10-20Kg的尼龙平板进行较平，尼龙平板应完全覆盖板状编织预制体。因为在抽真空过程，编织预制体的会发生翘曲、变形，所以抽真空后需要进行压置，保证其平整度，提高测量精度。进一步改进，所述测量厚度工具为厚度仪、游标卡尺、前分出或高度尺。采用这些测量工具，操作方便，便于读数。进一步改进，所述步骤二中，对于长度、宽度均小于0.5m的板状编织预制体，测量点应位于中心部，中心部边缘距板状编织预制体边缘为3cm；对于长度或宽度大于0.5m的板状编织预制体，测量点应位于中心部，中心部边缘距板状编织预制体边缘为5cm。因为在抽真空过程，编织预制体的边缘发生翘曲、变形更严重，所以要选择厚度均匀的地方进行测量，减小误差。进一步改进，所述真空袋采用PET、CPE或PA材质制成。采用该材料制成的真空袋，抽真空前、后厚度变化非常小，较小测量误差。进一步改进，所述编织预制体抽真空后，纤维体积分数范围：45％≤V≤60％。所述编织预制体属于三维层连编织结构。高性能纤维编织预制体作为复合材料的增强基体，为了满足复合材料具有良好的综合性能，用其增强的编织预制体周真空后的纤维体积分数应控制在45％～60％之间，并有一定的复合厚度要求，对于纤维编织成型的预制体属于高厚预制体，国内现有的成型编织技术预制体厚度一般小于100mm，超厚度尺寸受到编织设备和复合工艺的能力限制。进一步改进，所述编织预制体采用碳纤维、玻璃纤维或石英纤维中的一种编制。本专利技术的技术方案，与现有技术相比具有如下有益效果：通过将需要检测厚度的编织预制体装入真空袋中并抽真空，对其压缩成板状，提高了密度，降低弹性，提高了测量精度，且便于测量。附图说明图1为板状编织预制体抽真空测量厚度示意图。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例一：以碳纤维板状编织预制体作为本实施例的待测对象：根据编织预制体的工艺参数设计制备好编织预制体。编织预制体尺寸：长度300mm，幅宽300mm，厚度约10mm，纤维体积分数为55％。如图1所示，测量该板状编织预制体厚度的实施步骤如下：1)、根据待测编织预制体的尺寸，准备完好的500mm×500mm真空袋1用于装入板状编织预制体，真空袋的材质为PET，弹性小。2)、将板状编织预制体平整放入真空袋1中，将导气管道2的一端也放入真空袋装里，并用密封胶带对连接处进行密封，检查密封状态是否良好。3)、将导气管道的另一端介入真空泵4，并做好接头的密封，防止漏气，设定真空度为-0.3MPa，打开真空泵进行作业，抽出真空袋内的气体，直至真空泵的压力表3显示数据不出现波动为止，记录数值，关掉真空泵，拆除与真空泵连接的导气管道并做好密封，形成板状编织预制体6。真空泵4固定安装在真空泵底座5上。4)、抽真空后放置10分钟，观察真空袋状态，真空袋没有发生胀气、预制体回弹或松动的现象，密封性良好。5)、将已经板结的板状编织预制体平放在操作平台7的简易厚度测量装置上，将重量10Kg、厚度30mm的尼龙平板压置在板状编织预制体6上，静置30min，尼龙平板完全覆盖板状编织预制体，进行配重增加压力，保证预制体的平整。6)、较平后去掉尼龙平板，然后采用标准的电子数显测量长度的游标卡尺8，将游标卡尺8倒立垂直固定在操作平台上，游标卡尺的活动量爪可上下移动，另一个量爪固定在操作平台上，操作平台的水平面与游标卡尺固定量爪在同一平面上。上移游标卡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板状编织预制体的厚度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将待检测厚度的编织预制体装入事先准备好的真空袋中，然后对真空袋进行抽真空，当满足真空度要求后,对其进行密封，形成压缩状板状编织预制体；步骤二、采用厚度测量工具对包裹有真空袋的板状编织预制体进行厚度测量，至少测量五处不同部位的厚度，并求平均值，记为a；步骤三、采用厚度测量工具测量与上述步骤中相同规格、材质真空袋的厚度，至少测量五处不同部位的厚度，求平均值，记为b；步骤四、计算a‑b，该计算值为板状编织预制体的厚度。

【技术特征摘要】
1.一种板状编织预制体的厚度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将待检测厚度的编织预制体装入事先准备好的真空袋中，然后对真空袋进行抽真空，当满足真空度要求后,对其进行密封，形成压缩状板状编织预制体；步骤二、采用厚度测量工具对包裹有真空袋的板状编织预制体进行厚度测量，至少测量五处不同部位的厚度，并求平均值，记为a；步骤三、采用厚度测量工具测量与上述步骤中相同规格、材质真空袋的厚度，至少测量五处不同部位的厚度，求平均值，记为b；步骤四、计算a-b，该计算值为板状编织预制体的厚度。2.根据权利要求1所述的板状编织预制体的厚度测量方法，其特征在于，所述步骤一中，抽真空后，真空度P应满足：-1MPa＜P≤-0.1MPa。3.根据权利要求1或2所述的板状编织预制体的厚度测量方法，其特征在于，所述板状编织预制体的厚度h范围：0.3mm≤h≤100mm。4.根据权利要求3所述的板状编织预制体的厚度测量方法，其特征在于，所述步骤一中，对编织预制体进行抽真空、密封后，应检查真空袋气密性，检测方法有两种：1)、用肥皂水擦拭真空袋表面，观察表面是否有气泡产生，如果有，则产生气泡处漏气；如果没有气泡产生，则密封性良好；2)、抽真空后静置5～10分钟，观察真空袋状态，如果真空袋胀气、预制体回弹或...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵谦，郭洪伟，张立泉，李超，
申请(专利权)人：中材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32