降低碳纤维复丝力学试样缺陷的制样方法技术

本发明专利技术涉及一种降低碳纤维复丝力学试样缺陷的制样方法，属于碳纤维测试领域。模具腔体位于恒温水循环超声系统内部，在所述的模具腔体内部均匀涂抹脱模剂；将待测碳纤维复丝的一端固定，待测碳纤维复丝另一端穿过模具腔体，然后将待测碳纤维复丝两端施加张紧力，使碳纤维复丝保持张紧状态；将模具腔体下端用石蜡或者树脂封堵，使模具腔体下部密封；配制树脂，所述的树脂无气泡采用极细的针管将树脂沿模具腔的体内壁从底部缓慢浇注；按照树脂固化条件将树脂固化；固化完成后，将模具腔体内的样件脱模；去除所述样件两头缺陷较多的部分，保留样件中间均匀部分，进行裁剪；按照加强片的粘贴工艺，对样件进行粘贴固化，制样完成。制样完成。制样完成。

【技术实现步骤摘要】
降低碳纤维复丝力学试样缺陷的制样方法


[0001]本专利技术涉及碳纤维测试领域，详细地讲是一种降低碳纤维复丝力学试样缺陷的制样方法。

技术介绍

[0002]众所周知，碳纤维具有比强度和比模量高、耐腐蚀、热膨胀系数小以及尺寸稳定性好等优异性能。准确测试碳纤维复丝束丝力学性能拉伸、压缩等力学性能，是评价碳纤维力学性能的关键，是改进碳纤维生产工艺和设计制备碳纤维复合材料的重要参数,是目前碳纤维生产厂家和应用单位最为常见的材料性能考核指标。碳纤维复丝束丝力学性能的分散性主要来源于试样制备的稳定性,制样稳定性的最大不确定因素在于传统手工丝束浸胶方法很难保证试样浸胶的均匀性和稳定性，因此制样较好的选择是采用机械化设备自动完成，但是传统手工制样方法和机械制样方法对于样条缺陷缺乏良好的控制手段。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种降低碳纤维复丝力学试样缺陷的制样方法，解决传统手工制样缺陷难以控制，稳定性差的问题，以及解决传统机械制样样品损伤大，数值偏低的问题。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种降低碳纤维复丝力学试样缺陷的制样方法，使用模具腔体，其特征在于，模具腔体位于恒温水循环超声系统内部，模具腔体为圆柱形线状结构，保持恒温水循环超声系统内部恒温液体的循环运作，并将恒温水循环超声系统的超声装置开启，a.在所述的模具腔体内部均匀涂抹脱模剂；b.将待测碳纤维复丝的一端固定，待测碳纤维复丝另一端穿过模具腔体，然后将待测碳纤维复丝两端施加张紧力，使碳纤维复丝保持张紧状态；c.将模具腔体下端用石蜡或者树脂封堵，使模具腔体下部密封；d.配制树脂，所述的树脂无气泡采用极细的针管将树脂沿模具腔的体内壁从底部缓慢浇注；e.按照树脂固化条件将树脂固化；f.固化完成后，将模具腔体内的样件脱模；g.去除所述样件两头缺陷较多的部分，保留样件中间均匀部分，进行裁剪；i.按照加强片的粘贴工艺，对样件进行粘贴固化，制样完成。
[0005]所述的上缠丝头引出碳纤维复丝的点、下缠丝头引出碳纤维复丝的点与模具腔体的中心线在同一条直线。
[0006]所述的上缠丝头和下缠丝头位置设置有张力控制装置，所述的张力控制装置可调节碳纤维复丝的张力。
[0007]所述的上缠丝头和下缠丝头采用夹持装置，用以夹持碳纤维复丝。
[0008]所述的恒温水循环超声系统为加装超声装置的恒温循环油浴槽，所述的恒温循环油浴槽配备循环泵、温度控制装置，可以升温和降温，可以控制升温速率，可以精确显示温度，恒温循环油浴槽设置有进油口和出油口与所述的恒温水循环超声系统上出水口、恒温水循环超声系统下进水口连接。
[0009]本专利技术的有益效果是，使用模具提升样品表面性能，减少表面缺陷；使用超声装置，利用超声波的高频声波产生振荡，减少样品内部缺陷；使用恒温液体水、油等循环装置，通过提升温度，提高树脂对纤维的浸润性，减少缺陷；恒温液体水、油等循环装置可以提供树脂固化的条件，无需烘箱，样品在模具内部即可完成固化，然后脱模，重复测试结果基本一致。
附图说明
[0010]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0011]图1本专利技术所使用的组合模具系统一示意图。
[0012]图2本专利技术所使用的组合模具系统二示意图。
[0013]图3本专利技术所使用的组合模具系统三示意图。
[0014]图中1.上缠丝头；2.下缠丝头；3.恒温水循环超声系统；4.恒温水循环超声系统上出水口；5.恒温水循环超声系统下进水口；6.下模具；7.上模具；8.定位圆柱；9.注胶口；10.排气口；11.上模具；12.下模具；13.缠丝头；14.缠丝头；15.碳纤维复丝；16.模具腔体。
具体实施方式
[0015]实施例一：
[0016]使用图1所示组合模具系统，该组合模具系统包括上缠丝头1、下缠丝头2、恒温水循环超声系统3、恒温水循环超声系统上出水口4、恒温水循环超声系统下进水口5及模具腔体16,所述恒温水循环超声系统3的恒温水循环超声系统上出水口4与恒温水循环超声系统下进水口5相连通，恒温水循环超声系统3内安装有超声装置。
[0017]上缠丝头1引出碳纤维复丝的点、上述下缠丝头2引出碳纤维复丝的点与模具腔体16的中心线在同一条直线。
[0018]上述上缠丝头1和上述下缠丝头2位置设置有张力控制装置，上述张力控制装置可调节碳纤维复丝的张力。
[0019]样品碳纤维复丝为高模量纤维弯折易损伤时，上述上缠丝头1和上述下缠丝头2采用夹持装置，夹持碳纤维复丝，减少纤维损伤。
[0020]所述的恒温水循环超声系统3为加装超声装置的恒温循环油浴槽，所述的恒温循环油浴槽配备循环泵、温度控制装置，可以升温和降温，可以控制升温速率，可以精确显示温度，恒温循环油浴槽设置有进油口和出油口与所述的恒温水循环超声系统上出水口4、恒温水循环超声系统下进水口5连接。
[0021]保持恒温水循环超声系统3内部恒温液体的循环运作，并将恒温水循环超声系统的超声装置开启。
[0022]在圆柱形线状模具腔体16内部均匀涂抹脱模剂，待测碳纤维复丝一端固定，碳纤维复丝另一端穿过圆柱形线状模具腔体16，碳纤维复丝两端施加一定张紧力，可以使用拉力计读数，使碳纤维复丝保持张紧状态。模具腔体16下端用石蜡封堵，下部密封。配制树脂，树脂按照配方配置，搅拌均匀，静置，观察有无气泡，如果气泡不自动消失，要在真空瓶中脱泡，即将树脂放入真空干燥瓶中，用真空泵与上部出口阀相连，缓慢打开阀门，使树脂减压消泡。树脂采用极细的针管，沿模具腔体16内壁从底部缓慢浇注。模具腔体16与恒温水循环
超声系统3连接，打开恒温水循环超声系统3的温度控制装置，打开恒温水循环超声系统3的超声装置。温度控制装置可以防止温度过低导致树脂流动缓慢形成缺陷。碳纤维复丝束有较大比表面积，超声有助于树脂和碳纤维复丝束充分浸润。树脂浇注完成后按照树脂固化条件进行固化。固化完成后，样件脱模。去除样件两头缺陷较多的部分，保留中间均匀部分，进行裁剪。按照加强片的粘贴工艺，进行粘贴固化，制样完成。
[0023]实施例二：
[0024]本实施例使用图2所示组合模具系统，包括下模具6、上模具7，所述下模具6包括设置在底座上的定位圆柱8起到精准定位的作用。所述下模具6和上模具7合模后，依靠拧紧螺丝紧密结合。可选的，上述下模具6和上模具7分别设置进出水口，与恒温水循环超声系统3相连接。上述恒温水循环超声系统3为加装超声装置的恒温循环油浴槽。上述恒温循环油浴槽配备压缩机、温度控制装置，可以升温和降温，可以控制升温速率，可以精确显示温度。
[0025]方法如下：圆柱形线状模具腔体16内部均匀涂抹脱模剂，待测纤维一端固定，另一端穿过圆柱形线状模具腔体16，纤维两端施加一定张紧力，使纤维束保持张紧状态。下模具6、上模具7闭合。模具腔体16下端用树脂封堵密封。树脂按照配方配置，搅拌均匀，静置，观察有无气泡，如果气泡不自动消失，要在真空瓶中脱泡，即将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低碳纤维复丝力学试样缺陷的制样方法，使用模具腔体，其特征在于，模具腔体位于恒温水循环超声系统内部，模具腔体为圆柱形线状结构，保持恒温水循环超声系统内部恒温液体的循环运作，并将恒温水循环超声系统的超声装置开启，a.在所述的模具腔体内部均匀涂抹脱模剂；b.将待测碳纤维复丝的一端固定，待测碳纤维复丝另一端穿过模具腔体，然后将待测碳纤维复丝两端施加张紧力，使碳纤维复丝保持张紧状态；c.将模具腔体下端用石蜡或者树脂封堵，使模具腔体下部密封；d.配制树脂，所述的树脂无气泡采用极细的针管将树脂沿模具腔的体内壁从底部缓慢浇注；e.按照树脂固化条件将树脂固化；f.固化完成后，将模具腔体内的样件脱模；g.去除所述样件两头缺陷较多的部分，保留样件中间均匀部分，进行裁剪；i.按照加强片的粘贴工艺，对样件进行粘贴固化，制样完成。2.根据权利要求1所述降低碳纤维复...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫玮，林萍，张顺，解红雨，王鑫，张晓艳，田垚暐，马丽婷，陈新文，刘艳艳，王炜，袁帅帅，
申请(专利权)人：威海拓展纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：