用于平板预成型体纤维渗透率的测量装置及其方法制造方法及图纸

用于平板预成型体纤维渗透率的测量装置及其方法，属于复合材料层合板制作领域，具体涉及一种用于平板预成型体纤维渗透率的测量装置及其方法。本发明专利技术针对现有的缺陷，提供了一种测量过程简单、易操作、简便高效、避免成本浪费的体纤维渗透率的测量装置及其方法。本发明专利技术包括以下步骤：将模具清洁后，均匀涂抹脱模剂，并依次铺放纤维预制体、脱模布、导流网；在树脂流动方向平行放置传感器监测树脂流动的前锋位置；开启真空泵将模具抽真空，树脂充模流动，浸渍纤维预制体，利用传感器记录不同时刻对应的树脂流动的前锋位置，将记录的充模时间和充模前锋代入公式计算出平板预成型体纤维的渗透率。本发明专利技术主要应用于测量平板预成型体的纤维渗透率。

【技术实现步骤摘要】
用于平板预成型体纤维渗透率的测量装置及其方法
本专利技术属于复合材料层合板制作领域，具体涉及一种用于平板预成型体纤维渗透率的测量装置及其方法。
技术介绍
测量纤维增强体渗透率的重要性在于：一方面它控制充模时间，从而与树脂的固化动力学一起影响模具设计和注射口、排气口的位置，是数值模拟所需的关键参数；另一方面，它决定流动特性，控制树脂对纤维束的浸渍方式，是获得高品质制品的关键。树脂浸润纤维不完全可能会导致气泡、干斑等缺陷，严重影响复合材料制品的质量。天然植物纤维渗透率的测量对于优化工艺参数、模具设计、提高天然纤维复合材料产品质量有着重要的指导作用。渗透率是描述充模过程中增强材料渗透性能的重要参数，用来表征树脂流过多孔介质纤维织物的难易程度。渗透率值越小表明树脂流动阻力越大，浸润纤维越困难。因此，就需要一种测量过程简单、易操作、简便高效、避免成本浪费的体纤维渗透率的装置及其方法。
技术实现思路
本专利技术针对现有的测量方法复杂、使用功能单一、效率低、成本浪费的缺陷，提供了一种测量过程简单、易操作、简便高效、避免成本浪费的体纤维渗透率的测量装置及其方法。本专利技术所涉及的用于平板预成型体纤维渗透率的测量装置及其方法的技术方案如下：本专利技术所涉及的用于平板预成型体纤维渗透率的测量装置，它包括树脂罐、催化剂罐、静态混合器、树脂管、真空袋膜、导流网、脱模布、纤维预制体、模具、密封胶带、树脂回收罐、真空泵、传感器、一号导管和二号导管；所述树脂罐和催化剂罐的出口分别与静态混合器的两个入口连接，所述密封胶带将真空袋膜密封在模具上并形成密封空间，所述静态混合器的出口通过树脂管与密封空间连通，多个传感器排布在模具上，所述导流网、脱模布和纤维预制体均设于密封空间内，所述纤维预制体、脱模布、导流网依次铺放在模具上，所述树脂回收罐的一个出口通过一号导管与密封空间连通，所述树脂回收罐的另一个出口通过二号导管连接至真空泵。进一步地：所述多个传感器以40mm为间隔等距安装在模具上。进一步地：所述真空泵与二号导管之间设有真空表，所述一号导管、二号导管和树脂管上均设有止流夹。一种用于平板预成型体纤维渗透率测量装置的测量方法，它包括以下步骤：步骤一、将模具清洁后，均匀涂抹脱模剂，并依次铺放纤维预制体、脱模布和导流网；步骤二、在模具上标明尺寸，以40mm为一间隔，在树脂流动方向平行放置多个传感器监测树脂流动的前锋位置；步骤三、开启真空泵将密封空间抽真空，树脂充模流动，浸渍纤维预制体，利用多个传感器记录不同时刻对应的树脂流动的前锋位置；步骤四、将记录的充模时间和充模前锋代入公式(3)计算出平板预成型体纤维的渗透率：式(3)中，Kx为纤维渗透率，μ为树脂粘度，ε为纤维孔隙率，SX为充模前锋距离，t为树脂流动时刻，Pin为系统初始压力，Pflowfront为树脂充模前锋位置压力，Δp为压力差。本专利技术所涉及的一种用于平板预成型体纤维渗透率的测量装置及其方法的有益效果是：本专利技术所涉及的一种用于平板预成型体纤维渗透率的测量装置及其方法，以平流法为基础，基于达西定律，推导出平板预成型体纤维渗透率的测量公式，将树脂流动前锋位置与时间的数据关系代入公式即可求得纤维渗透率值。本专利技术简便高效的测量出平板预成型体纤维渗透率，其测量过程简单、易操作，避免因预成型体不同而测量装置不同造成的成本浪费问题。附图说明图1为平板预成型体纤维渗透率的测量装置示意图。其中：1为树脂罐、2为催化剂罐、3为静态混合器、4为树脂管、5为真空袋膜、6为导流网、7为脱模布、8为纤维预制体、9为模具、10为密封胶带、11为树脂回收罐、12为真空泵、13为真空表、14为传感器。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。实施例1结合图1说明本实施例，在本实施例中，本专利技术所涉及的一种用于平板预成型体纤维渗透率的测量装置，它包括树脂罐1、催化剂罐2、静态混合器3、树脂管4、真空袋膜5、导流网6、脱模布7、纤维预制体8、模具9、密封胶带10、树脂回收罐11、真空泵12、传感器14、一号导管和二号导管；所述树脂罐1和催化剂罐2的出口分别与静态混合器3的两个入口连接，所述密封胶带10将真空袋膜5密封在模具9上并形成密封空间，所述静态混合器3的出口通过树脂管4与密封空间连通，多个传感器14排布在模具9上，所述导流网6、脱模布7和纤维预制体8均设于密封空间内，所述纤维预制体8、脱模布7、导流网6依次铺放在模具9上，所述树脂回收罐11的一个出口通过一号导管与密封空间连通，所述树脂回收罐11的另一个出口通过二号导管连接至真空泵12。更为具体地：所述多个传感器14以40mm为间隔等距安装在模具9上。更为具体地：所述真空泵12与二号导管之间设有真空表13，所述一号导管、二号导管和树脂管4上均设有止流夹。一种用于平板预成型体纤维渗透率测量装置的测量方法，它包括以下步骤：步骤一、将模具9清洁后，均匀涂抹脱模剂，并依次铺放纤维预制体8、脱模布7和导流网6；步骤二、在模具9上标明尺寸，以40mm为一间隔，在树脂流动方向平行放置多个传感器14监测树脂流动的前锋位置；步骤三、开启真空泵12将密封空间抽真空，树脂充模流动，浸渍纤维预制体8，利用多个传感器14记录不同时刻对应的树脂流动的前锋位置；步骤四、将记录的充模时间和充模前锋代入公式(3)计算出平板预成型体纤维的渗透率：式(3)中，Kx为纤维渗透率，μ为树脂粘度，ε为纤维孔隙率，SX为充模前锋距离，t为树脂流动时刻，Pin为系统初始压力，Pflowfront为树脂充模前锋位置压力，Δp为压力差。本专利技术公开了一种用于平板预成型体纤维渗透率的测量方法，属于复合材料层合板制作领域。以平流法为基础，基于达西定律，推导出平板预成型体纤维渗透率的测量公式(3)，将树脂流动前锋位置与时间的数据关系代入公式(3)即可求得纤维渗透率值。首先用清洁剂将模具9清洁后，均匀涂抹脱模剂，并依次铺放纤维织物、脱模布7、导流网6。在模具9上标明尺寸，以40mm为一间隔，平行放置多个传感器14监测树脂流动的前锋位置。打开止流夹吸取树脂和催化剂混合形成的树脂胶液，树脂在压力差的作用下开始充模。记录不同时刻对应的树脂充模流动的前锋位置。最后将充模时间和前锋位置代入公式(3)求解，计算平板纤维预成型体的渗透率，其测量方法简单、易于操作、测量数据准确。本方法是一种简便测量平板预成型体纤维渗透率的方法。一种用于平板预成型体纤维渗透率的测量方法，以平流法为基础根据流体动力学原理，推导出平板预成型体纤维渗透率的计算公式(3)，记录不同时刻对应的树脂充模流动前锋位置。最后将充模时间和树脂流动前锋距离代入公式(3)求解。式(3)中，Kx为纤维渗透率，μ为树脂粘度，ε为纤维孔隙率，SX为充模前锋距离，Pin为系统初始压力(即一个大气压下VARTM成型技术中初始压力)，Pflowfront为树脂充模前锋位置压力(即流动边缘压力)，t为树脂流动时刻，Δp为压力差。Pin相当于进口压力，Pflowfront相当于数据采集点压力，由于是恒压注射(平板内所有点处压力一样)，Pin-Pflowfront＝真空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于平板预成型体纤维渗透率的测量装置，其特征在于，它包括树脂罐(1)、催化剂罐(2)、静态混合器(3)、树脂管(4)、真空袋膜(5)、导流网(6)、脱模布(7)、纤维预制体(8)、模具(9)、密封胶带(10)、树脂回收罐(11)、真空泵(12)、多个传感器(14)、一号导管和二号导管；所述树脂罐(1)和催化剂罐(2)的出口分别与静态混合器(3)的两个入口连接，所述密封胶带(10)将真空袋膜(5)密封在模具(9)上并形成密封空间，所述静态混合器(3)的出口通过树脂管(4)与密封空间连通，多个传感器(14)排布在模具(9)上，所述导流网(6)、脱模布(7)和纤维预制体(8)均设于密封空间内，所述纤维预制体(8)、脱模布(7)、导流网(6)依次铺放在模具(9)上，所述树脂回收罐(11)的一个出口通过一号导管与密封空间连通，所述树脂回收罐(11)的另一个出口通过二号导管连接至真空泵(12)。

【技术特征摘要】
1.用于平板预成型体纤维渗透率的测量装置，其特征在于，它包括树脂罐(1)、催化剂罐(2)、静态混合器(3)、树脂管(4)、真空袋膜(5)、导流网(6)、脱模布(7)、纤维预制体(8)、模具(9)、密封胶带(10)、树脂回收罐(11)、真空泵(12)、多个传感器(14)、一号导管和二号导管；所述树脂罐(1)和催化剂罐(2)的出口分别与静态混合器(3)的两个入口连接，所述密封胶带(10)将真空袋膜(5)密封在模具(9)上并形成密封空间，所述静态混合器(3)的出口通过树脂管(4)与密封空间连通，多个传感器(14)排布在模具(9)上，所述导流网(6)、脱模布(7)和纤维预制体(8)均设于密封空间内，所述纤维预制体(8)、脱模布(7)、导流网(6)依次铺放在模具(9)上，所述树脂回收罐(11)的一个出口通过一号导管与密封空间连通，所述树脂回收罐(11)的另一个出口通过二号导管连接至真空泵(12)。2.根据权利要求1所述的用于平板预成型体纤维渗透率的测量装置，其特征在于，所述多个传感器(14)以40mm为间隔等...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘诚，花军，徐硕，贾娜，许子涵，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23