一种适用于激光修复体的水转印云纹光栅及制备方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种适用于激光修复体的水转印云纹光栅及制备方法，本发明专利技术实施例中水转印云纹光栅的制备方法具有简单易操作、可重复性强、耐高温等优点，可以标准化云纹光栅载体制备流程，制备的水转印云纹光栅栅距不小于100微米，非常适用于宏观物体变形测量；同时，本发明专利技术实施例可以有效避免云纹光栅载体制备过程对激光修复体带来的表面损伤，达到无损测量的目的；此外本发明专利技术实施例中提供的水转印云纹光栅可在室温及高温环境下应用，有效解决了高温云纹光栅制备流程繁琐、成本高的问题。成本高的问题。成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于激光修复体的水转印云纹光栅及制备方法


[0001]本专利技术涉及光测力学
，具体而言，涉及一种适用于激光修复体的水转印云纹光栅及制备方法。

技术介绍

[0002]云纹法(采样云纹、数字云纹技术等)是基于相位分析技术的全场变形测量方法，其原理是在被测试件表面制备网格载体，通过计算物体变形前后的光栅图像相位变化来获得变形信息，由于其抗噪性能优异、非接触的优点，目前已广泛应用于断裂力学、动态测试、微观变形测量等领域。作为云纹法测量物体变形场的重要信息载体，光栅质量对云纹法的测量精度、计算结果的一致性等有着重要的影响，尤其是在高温环境下，高对比度的光栅图像能够大大降低高温图像噪声带来的影响。
[0003]然而，在使用采样云纹方法进行高温变形测量时，耐高温网格的制备仍是一个具有挑战性的难题。在宏观尺度的网格制备技术中，激光打标技术是一种利用激光束在试件表面进行刻蚀形成网格，但是对试件表面直接刻蚀加工会对试件带来损伤等影响。现有技术CN112705857A中公开了一种宏观耐高温网格的制备方法，然而该方法需要利用专用设备激光打标机，并且试件保温及冷却时间过长，且针对激光修复体这一类非均质材料来说，刻蚀表面可能会影响到修复体的微观组织结构。
[0004]为此，如何提供一种适用于激光修复体的水转印云纹光栅及制备方法，避免非均质材料修复体表面的损伤是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一，提供了一种适用于激光修复体的水转印云纹光栅及制备方法，该方法制备水转印云纹光栅的时间可缩短在15分钟以内，耗时短，可重复性高；且可适用于曲面试件，并不会损伤试件表面。
[0006]有鉴于此，本专利技术实施例提出了一种适用于激光修复体的水转印云纹光栅的制备方法，包括以下步骤：
[0007]制备云纹光栅模板；根据测量系统分辨率确定云纹光栅的栅距后生成云纹光栅矢量文件，并将所述云纹光栅矢量文件印至水转印贴纸；
[0008]所述试件制备；在预处理后的所述试件的表面涂覆耐高温漆形成漆膜；
[0009]利用水转印将所述云纹光栅模板贴合在所述漆膜外加热固化，使得所述云纹光栅矢量文件转印在所述漆膜外；
[0010]分离水转印后的所述云纹光栅模板，并在所述漆膜外的所述云纹光栅矢量文件外涂覆保护油。
[0011]在一些实施例中，根据所述试件尺寸和测量系统分辨率确定云纹光栅的栅距为8
‑
20个像素，并利用计算机生成所述云纹光栅矢量文件。
[0012]在一些实施例中，所述云纹光栅矢量文件通过激光打印机印至水转印贴纸上。
[0013]在一些实施例中，所述试件的预处理方法为：对所述试件的表面机械抛光后利用无水乙醇或丙酮溶液清洗。
[0014]在一些实施例中，所述漆膜的形成方法为：距离预处理后的所述试件的表面20cm，喷涂多次所述耐高温漆；所述耐高温漆为白色高温自喷漆。
[0015]在一些实施例中，所述水转印方法为：
[0016]在所述云纹光栅模板的所述云纹光栅矢量文件上涂覆贴合剂，并整体用水浸润30
‑
60s；
[0017]将所述云纹光栅模板涂覆有所述贴合剂的一侧黏附在所述漆膜上。
[0018]在一些实施例中，加热固化方法为：置于加热板上80℃，固化5
‑
8分钟；后空冷至室温。
[0019]在一些实施例中，涂覆保护油的方法为：距离所述云纹光栅矢量文件的表面20cm，喷涂多次所述保护油后静置1分钟；所述保护油为耐高温透明光油。
[0020]在一些实施例中，提出了一种适用于激光修复体的水转印云纹光栅，利用上述任一实施例中所述的方法制备而成。
[0021]在一些实施例中，云纹光栅包括：
[0022]试件，包括相对设置的上表面和下表面
[0023]耐高温的漆膜，所述漆膜设置在所述试件的上表面或下表面上；
[0024]云纹光栅矢量文件，其通过所述贴合剂设置在所述漆膜远离所述试件一侧，与所述漆膜紧密贴合；和
[0025]保护油层，其设置在所述云纹光栅矢量文件远离所述漆膜的一侧。
[0026]通过以上技术方案，本专利技术提出了提供了一种适用于激光修复体的水转印云纹光栅及制备方法，具有如下技术效果：本专利技术实施例中水转印云纹光栅的制备方法具有简单易操作、可重复性强、耐高温等优点，可以标准化云纹光栅载体制备流程，制备的水转印云纹光栅的栅距不小于100微米，非常适用于宏观物体变形测量；同时，本专利技术实施例可以有效避免云纹光栅载体制备过程对激光修复体带来的表面损伤，达到无损测量的目的；此外本专利技术实施例中提供的水转印云纹光栅可在室温及高温环境下应用，有效解决了高温云纹光栅制备流程繁琐、成本高的问题。
附图说明
[0027]本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0028]图1是本专利技术提供的水转印云纹光栅的制备流程图。
[0029]图2是本专利技术提供的水转印云纹光栅的结构示意图。
[0030]图3是本专利技术实施例1提供的水转印云纹光栅的图像。
[0031]图4是本专利技术实施例2
‑
实施例5以及对比例1
‑
2提供的水转印云纹光栅的图像。
[0032]其中1、试件；2、漆膜；3、贴合剂；4、保护油层；5、云纹光栅矢量文件。
具体实施方式
[0033]为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实
施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0034]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0035]有鉴于此，如图1所示，本专利技术实施例提出了一种适用于激光修复体的水转印云纹光栅的制备方法，包括以下步骤：
[0036]S1:制备云纹光栅模板；根据测量系统分辨率确定云纹光栅的栅距后生成云纹光栅矢量文件5，并将云纹光栅矢量文件5印至水转印贴纸；
[0037]S2:试件1制备；在预处理后的试件1的表面涂覆耐高温漆形成漆膜2；
[0038]S3:利用水转印将云纹光栅模板贴合在漆膜2外加热固化，使得云纹光栅矢量文件5转印在漆膜2外；
[0039]S4:分离水转印后的云纹光栅模板，并在漆膜2外的云纹光栅矢量文件5外涂覆保护油。
[0040]本实施例中基于非均质材料的激光修复体的水转印云纹光栅的制备方法可在15分钟以内完成，耗时短，可重复性高；且利用水转印技术，将生成的云纹光栅矢量文件5通过水转印贴纸为转印中间介质，可无损伤试件1表面的转印至试件1的表面，其中本实施例的试件1为金属材质，可为不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于激光修复体的水转印云纹光栅的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制备云纹光栅模板；根据测量系统分辨率确定云纹光栅的栅距后生成云纹光栅矢量文件，并将所述云纹光栅矢量文件印至水转印贴纸；所述试件制备；在预处理后的所述试件的表面涂覆耐高温漆形成漆膜；利用水转印将所述云纹光栅模板贴合在所述漆膜外加热固化，使得所述云纹光栅矢量文件转印在所述漆膜外；分离水转印后的所述云纹光栅模板，并在所述漆膜外的所述云纹光栅矢量文件外涂覆保护油。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，根据所述试件尺寸和测量系统分辨率确定云纹光栅的栅距为8
‑
20个像素，并利用计算机生成所述云纹光栅矢量文件。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述云纹光栅矢量文件通过激光打印机印至水转印贴纸上。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述试件的预处理方法为：对所述试件的表面机械抛光后利用无水乙醇或丙酮溶液清洗。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述漆膜的形成方法为：距离预处理后的所述试件的表面20cm，喷涂多次所述耐高温漆；所述耐高温漆为白色高温自喷漆。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢惠民，李阳阳，陈如，张骋浩，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：