复合材料液体模塑成型加工工艺检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种复合材料液体模塑成型加工工艺检测装置，包括电阻传感器、低电阻自动分选仪和数据采集及处理软件，预成型纤维织物，真空袋，其特点是：预成型纤维织物中设有电阻传感器，预成型纤维织物上面置有成型剥离板和分散媒介，分散媒介左端上面放有树脂入口的Ω管，右端上面通过透气材料放置树脂出口的Ω管，检测装置和工作台面之间用真空袋密封。本发明专利技术通过对电阻的在线测量，探索出了一种简便、准确、可靠的实时监测ＬＣＭ流动过程的实验和理论分析的方法；以较低的计算成本，在很短的时间内得到ＬＣＭ充模过程的全面的有指导意义的数据；实现对ＲＴＭ成型过程的在线智能监测，提高复合材料生产工艺的可控性，从而提高产品的质量可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合材料生产过程在线监测的装置，尤其是一种用于液体模塑成型复合材料的加工的检测装置。
技术介绍
目前行业内对树脂的监测方法很多，如将树脂染色，通过安装在模具中的摄像记录仪来观察树脂流动情况；使用电位计、分压器、压力转换器和图表记录仪一起测定模具内压力变化情况，依靠声波衰减、超声波或其他声波仪器来对树脂进行监测；还有根据荧光光谱学的原理，利用一面镶嵌有耐压玻璃的模具来直接观察树脂在模具中对纤维的浸润情况。但以上方法都有其弊端。在众多方法中，最简单的方法是通过摄像机来观察树脂流动情况，这种方法优点是简单准确，但对模具有特殊要求即模具表面透明，而且只能观察到树脂表面流动的情况。使用依靠超声监测技术具有快速、准确、所用费用少等优点，但是其准确程度取决于样品与转换器之间的接触程度，检测结果具有较大的偶然性。利用光谱学的原理对树脂的充膜过程进行监测，方法较简单，反应快、测量范围广，但是光信号容易被干扰，同时光源的功率和光损耗也成为了测试的结果的不稳定因素，且国内运用光谱监测的应用还未见报道。
技术实现思路
本专利技术是要解决现有复合材料固化工艺检测装置存在的上述问题，而提供一种复合材料液体模塑成型加工工艺检测装置，该装置根据RTM工艺的特点，使用电阻传感器来监测LCM工艺的充模全过程，建立用于LCM生产现场在线监测的智能监测系统。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种复合材料液体模塑成型加工工艺检测装置，包括电阻传感器、低电阻自动分选仪和数据采集及处理软件，预成型纤维织物，真空袋，其特点是置于工作台面上的预成型纤维织物中设有电阻传感器，预成型纤维织物上面依次置有成型剥离板，分散媒介，分散媒介左端上面放有树脂入口的Ω管，右端上面通过透气材料放置树脂出口的Ω管，检测装置和工作台面之间用真空袋密封。预成型纤维织物为5层或20层的，105g/cm2的E玻璃纤维，其宽X长为25cm×100cm；分散媒介的长为64cm；工作台面放置预成型纤维织物处喷有喷涂层。本专利技术的有益效果是本专利技术可以实现对复合材料生产过程的在线监测，避免对于一般的闭模加工，单纯依靠经验和实践获得的树脂流道分布，而常常是脱模后才发现局部存在“干斑”，造成了大量的人力、财力的浪费的情况。因此，本专利技术通过对电阻的在线测量，探索出了一种新的简便、准确、可靠的实时监测LCM流动过程的实验方法和理论分析的方法；可以以较低的计算成本，在很短的时间内得到LCM充模过程的全面的有指导意义的数据；本专利技术可以实现对RTM成型过程的在线智能监测，提高复合材料生产工艺的可控性，从而提高产品的质量可靠性。目前LCM的应用已覆盖了建筑、交通、电讯、卫生、航空航天等各领域，所以LCM在生产上的自动化和可控性就可以大大提高复合材料成型工艺过程的效率，增加产品的产量，提高产品性能，降低工艺成本。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的实验装置示意图；图3是VARTM过程中的树脂流动前端示意图；图4是计算机的绘图界面图；图5是通过厚部时的流动前端的形状与所处位置的关系图。具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。如图1，2所示，本专利技术的复合材料液体模塑成型加工工艺检测装置，包括电阻传感器10、低电阻自动分选仪和数据采集及处理软件，预成型纤维织物1，真空袋2。预成型纤维织物1置于工作台11面上，预成型纤维织物1中设有电阻传感器10，预成型纤维织物1上面放置成型剥离板5和分散媒介4，分散媒介4左端上面放置树脂入口的Ω管3，右端上面通过透气材料7放置树脂出口的Ω管6，检测装置和工作台11面之间套真空袋2并用粘带8固定密封，工作台11面上放置预成型纤维织物1处喷有喷涂层9本专利技术的操作过程如图2所示。为了得知厚度的延迟效果，使用不同厚度的E玻璃纤维织物。E玻璃纤维织物为5层和20层的，105g/cm2的E玻璃纤维。所有试样的尺寸均为25cm×100cm。分散媒介的长为64cm。VARTM过程中的树脂流动前端如图3所示。对LCM实验设备进行安装并调试，实时检测树脂浸润的变化，并针对该实验监测结果同理论的数值模拟结果进行比较。在此基础上形成的充模模拟过程，可以以较低的计算成本，在很短的时间内得到LCM充模过程的全面的有指导意义的数据。首先，使用计算机的绘图界面(图4所示)，在指示器中输入刺激值和传感值。然后按“加入2D层”按钮，就得到了一个传感器栅格描绘出的那部分。最终的栅格显示如右边的两幅图。然后就能够根据试验使用这个绘图界面了。传感器栅显示在左边，可以跟踪树脂前端的流动。在VARTM模拟过程中，分散媒介是织物的顶部的一个高渗透性层。由于织物的渗透性远低于分散媒介，所以，模拟得到的流动前端在厚部并不相同。当分散媒介终止，流动前端的形状趋于相同。但是在理论上，流动前端并非一条垂直的直线。本专利技术的实验结果在得到进程中的数据后，可以画出通过厚部时的流动前端的形状与所处位置的关系图，如图5所示。这幅图描绘了在整个注入过程中试样是怎样被填充的。刻度标出了填充的时间(秒)。可以看到，试样前64cm被填充得很快，这正是分散媒介的长度。在64cm之后，流动速率降低并且流动前端变为直线。本专利技术的效果通过对电阻的在线测量，探索出了一种新的简便、准确、可靠的实时监测LCM流动过程的实验方法和理论分析的方法。为LCM生产全过程进行智能化监控探索了一种新的途径。权利要求1.一种复合材料液体模塑成型加工工艺检测装置，包括电阻传感器(10)、低电阻自动分选仪和数据采集及处理软件，预成型纤维织物(1)，真空袋(2)，其特征在于，所述置于工作台(11)面上的预成型纤维织物(1)中设有电阻传感器(10)，预成型纤维织物(1)上面依次置有成型剥离板(5)，分散媒介(4)，所述分散媒介(4)左端上面放有树脂入口的Ω管(3)，右端上面通过透气材料(7)放置树脂出口的Ω管(6)；所述检测装置和工作台(11)面之间用真空袋(2)密封。2.根据权利要求1所述的预复合材料液体模塑成型加工工艺检测装置，其特征在于，所述成型纤维织物(1)为5层或20层的，105g/cm2的E玻璃纤维，其宽X长为25cm×100cm。3.根据权利要求1所述的预复合材料液体模塑成型加工工艺检测装置，其特征在于，所述分散媒介(7)的长为64cm。4.根据权利要求1所述的预复合材料液体模塑成型加工工艺检测装置，其特征在于，所述工作台(11)面上放置预成型纤维织物(1)处喷有喷涂层(9)。全文摘要本专利技术涉及一种复合材料液体模塑成型加工工艺检测装置，包括电阻传感器、低电阻自动分选仪和数据采集及处理软件，预成型纤维织物，真空袋，其特点是预成型纤维织物中设有电阻传感器，预成型纤维织物上面置有成型剥离板和分散媒介，分散媒介左端上面放有树脂入口的Ω管，右端上面通过透气材料放置树脂出口的Ω管，检测装置和工作台面之间用真空袋密封。本专利技术通过对电阻的在线测量，探索出了一种简便、准确、可靠的实时监测LCM流动过程的实验和理论分析的方法；以较低的计算成本，在很本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料液体模塑成型加工工艺检测装置，包括电阻传感器（１０）、低电阻自动分选仪和数据采集及处理软件，预成型纤维织物（１），真空袋（２），其特征在于，所述置于工作台（１１）面上的预成型纤维织物（１）中设有电阻传感器（１０），预成型纤维织物（１）上面依次置有成型剥离板（５），分散媒介（４），所述分散媒介（４）左端上面放有树脂入口的Ω管（３），右端上面通过透气材料（７）放置树脂出口的Ω管（６）；所述检测装置和工作台（１１）面之间用真空袋（２）密封。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李炜，丛厚阳，郭长琦，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]