【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于胶黏剂指标测试，具体涉及一种硅橡胶固化应力测试方法及工装。
技术介绍
1、硅橡胶因其耐候性强，耐老化，固化应力低的特点，被广泛应用于光机系统光学件粘接。在保证粘接强度及刚性的前提下，硅橡胶固化应力越低，越有利于保证光学系统性能指标。故在工程应用中需要一种简单，准确的方法对各种硅橡胶的固化应力进行测试，筛选出固化应力符合需求的硅橡胶产品。
2、现有的硅橡胶应力测试方法均需借助电阻应变片，将硅橡胶固化收缩引起的结构变形转换为电阻及电压的变化再进行测量。测量时需要搭建测试电桥，并连接数据采集系统，准备工作较为复杂；电阻应变片的粘接状态差异也会影响测试结果准确性，导致依据该测试方法搭建的不同系统所得出的测试结果差异大。
技术实现思路
1、要解决的技术问题：
2、为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提供一种硅橡胶固化应力测试方法及工装，采用专用工装将硅橡胶的固化收缩力转化晶体形变，进而被干涉仪测量，解决了现有硅橡胶固化应力测试方法复杂，测试可重复性差的问题。
3、本专利技术的技术方案是：一种硅橡胶固化应力测试方法，具体步骤如下：
4、步骤1：选取各项同性的光学材料作为力敏元件；
5、步骤2：将光学材料的一面抛光，作为干涉仪测试区；抛光面的背面打毛，作为粘接区；
6、步骤3：将光学材料置于金属底座上，其打毛面朝向金属底座；光学材料的固定端通过压板固定，并在固定端的光学材料与金属底座之间设置间隙调整单元，使得
7、步骤4：在光学材料自由端与金属底座之间的缝隙中挤入硅橡胶，然后待其完全固化；
8、步骤5：测试光学材料抛光面的面型pv值；
9、步骤6：根据所测抛光面面型pv值，结合光学材料试样的各项参数，计算出硅橡胶的固化应力：
10、
11、式中，e为材料弹性模量，iz为试件对y向中性轴的惯性矩，λ为面型pv值，s为硅橡胶胶斑面积，l为试件固定端到末端长度。
12、本专利技术的进一步技术方案是：所述光学材料为条形结构，其抗弯模量<60mpa。
13、本专利技术的进一步技术方案是：所述光学材料为晶体材料，包括硒化锌、氟化钙、氟化钡。
14、本专利技术的进一步技术方案是：所述光学材料抛光面的粗糙度为0.05，打毛面的粗糙度为3.2。
15、本专利技术的进一步技术方案是：所述间隙调整单元为系列铜垫片，根据调整不同厚度铜垫片实现对光学材料与金属底座之间间隙的调整。
16、本专利技术的进一步技术方案是：所述光学材料抛光面的面型pv值采用干涉仪测试，面型pv值反映硅橡胶固化后光学材料自由端的位移。
17、一种硅橡胶固化应力测试工装，包括金属底座、置于金属底座上的光学材料、将光学材料固定端固定于金属底座上的压板、调节光学材料固定端与金属底座之间间隙的铜垫片、及干涉仪；
18、所述金属底座与光学材料的自由端相对位置开有通孔，作为注胶孔，硅橡胶经注胶孔挤入光学材料自由端与金属底座之间的缝隙；
19、所述铜垫片通过调节数量和厚度，完成对光学材料固定端与金属底座之间间隙的调整。
20、本专利技术的进一步技术方案是：所述光学材料能够透可见光，测试时能够观察硅橡胶胶斑直径；其尺寸为长150mm宽25mm厚3mm。
21、本专利技术的进一步技术方案是：所述压板与光学材料压紧面的面积为20mmx20mm。
22、本专利技术的进一步技术方案是：所述干涉仪为632.8nm激光干涉仪，含pvr计算功能；用pvr指标代替pv，减小测量误差，提高测试精度；所测pvr计算公式如下：
23、pvr＝pv36zernikes+3×σ36zernikeresid
24、式中，pv36zernikes是用36项zernike拟合面形的pv，σ36zernikeresid是去除36项zernike拟合面型后的面型残差的rms。
25、有益效果
26、本专利技术的有益效果在于：本专利技术一种硅橡胶固化应力测量的全新方法，相较电阻应变片测量方式，提高了测量精度、降低了测量成本。具体优势如下：
27、1)本专利技术所用632.8nm激光干涉仪，为光学装配车间常规设备，使用简便/测量精度高，重复误差小，可准确反映硅橡胶固化应力；
28、2)本专利技术使用光学晶体材料刚性远远小于不锈钢底座，胶的固化收缩过程可排除底座形变的影响，简化为光学材料末端单方向变形，便于计算；
29、3)本专利技术注胶及清胶操作便捷，工装清胶后可重复使用，降低了测量成本；
30、4)硅橡胶的固化收缩力受胶斑径厚比影响较大，本专利技术光学晶体与不锈钢底座间的间隙可调节，注胶直径可观察，可测量特定胶斑径厚比下，硅橡胶的固化收缩力。
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1.一种硅橡胶固化应力测试方法，其特征在于具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述一种硅橡胶固化应力测试方法，其特征在于：所述光学材料为条形结构，其抗弯模量<60Mpa。
3.根据权利要求1所述一种硅橡胶固化应力测试方法，其特征在于：所述光学材料为晶体材料，包括硒化锌、氟化钙、氟化钡。
4.根据权利要求1所述一种硅橡胶固化应力测试方法，其特征在于：所述光学材料抛光面的粗糙度为0.05，打毛面的粗糙度为3.2。
5.根据权利要求1所述一种硅橡胶固化应力测试方法，其特征在于：所述间隙调整单元为系列铜垫片，根据调整不同厚度铜垫片实现对光学材料与金属底座之间间隙的调整。
6.根据权利要求1所述一种硅橡胶固化应力测试方法，其特征在于：所述光学材料抛光面的面型PV值采用干涉仪测试，面型PV值反映硅橡胶固化后光学材料自由端的位移。
7.一种硅橡胶固化应力测试工装，其特征在于：用于实施权利要求1-6任一项所述硅橡胶固化应力测试方法；所述测试工装包括金属底座、置于金属底座上的光学材料、将光学材料固定端固定于金属底座上的压板
8.根据权利要求7所述一种硅橡胶固化应力测试工装，其特征在于：所述光学材料能够透可见光，测试时能够观察硅橡胶胶斑直径；其尺寸为长150mm宽25mm厚3mm。
9.根据权利要求8所述一种硅橡胶固化应力测试工装，其特征在于：所述压板与光学材料压紧面的面积为20mmx20mm。
10.根据权利要求7所述一种硅橡胶固化应力测试工装，其特征在于：所述干涉仪为632.8nm激光干涉仪，含PVr计算功能；用PVr指标代替PV，减小测量误差，提高测试精度；所测PVr计算公式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种硅橡胶固化应力测试方法，其特征在于具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述一种硅橡胶固化应力测试方法，其特征在于：所述光学材料为条形结构，其抗弯模量<60mpa。
3.根据权利要求1所述一种硅橡胶固化应力测试方法，其特征在于：所述光学材料为晶体材料，包括硒化锌、氟化钙、氟化钡。
4.根据权利要求1所述一种硅橡胶固化应力测试方法，其特征在于：所述光学材料抛光面的粗糙度为0.05，打毛面的粗糙度为3.2。
5.根据权利要求1所述一种硅橡胶固化应力测试方法，其特征在于：所述间隙调整单元为系列铜垫片，根据调整不同厚度铜垫片实现对光学材料与金属底座之间间隙的调整。
6.根据权利要求1所述一种硅橡胶固化应力测试方法，其特征在于：所述光学材料抛光面的面型pv值采用干涉仪测试，面型pv值反映硅橡胶固化后光学材料自由...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋嘉琦，司朝阳，张华锋，王川坡，赵建辉，韩浩博，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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