CN110027289A - 一种高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种高精度金属箔式应变片制备样片制备工艺所涉及的固化方法，将金属箔式应变片制备样片置于真空固化加压装置中，所述金属箔式应变片制备样片包括依次层叠设置的金属箔层、胶粘剂层及基底材料层；通过控制所述固化加压装置的温度及压力，以调整所述胶粘剂层的厚度，本发明提供的一种高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法，在已定材料参数情况下，通过控制外部压力、外部温度的方法，调整胶粘剂的厚度和固化强度。该固化工艺方法通过真空工艺固化结合气体加压的方式，一方面可以准确的控制胶粘剂在固化过程中受到的压力大小，相较于标准加压夹具的方式其误差更小；另外一方面，可以克服由于加压不均匀引起的胶粘剂厚度不一致。

Description

一种高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法
技术领域
本发明涉及箔式应变片制备技术领域，特别涉及一种高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法。
背景技术
箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，可以感知测量被测结构部分的应力状态变化。在使用过程中利用胶粘剂将应变片粘贴在被测试件表面，在试件受力时通过胶粘剂传递给基底，再通过基底传递到敏感栅上，敏感栅的长度变化引起相应的电阻变化，最后通过桥路将应变片电阻的变化转换输出成电压信号输出。胶粘剂的厚度和均匀性会影响应变片的精度和制备最终产品性能一致性。因此，在应变片制作中固化工艺的设计至关重要。
对于高精度自补偿应变片而言，通用的固化加压方法在胶层成型均匀性和一致性以及胶层的固化压力精准控制是设计和批量制备上的一个难题。
发明内容
有鉴如此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种可提升成胶粘剂层的一致性和胶层固化压力精准控制的一种高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法，包括下述步骤：
将金属箔式应变片制备样片置于真空固化加压装置中，所述金属箔式应变片制备样片包括依次层叠设置的金属箔层、胶粘剂层及基底材料层；
通过控制所述固化加压装置的温度及压力，以调整所述胶粘剂层的厚度。
在一些较佳的实施例中，所述金属箔层为康箔材料。
在一些较佳的实施例中，所述基底材料层为高分子薄膜，所述高分子薄膜为聚酰亚胺薄膜或酚醛薄膜。
在一些较佳的实施例中，所述金属箔层及所述基底材料层表面设置有保护层。
在一些较佳的实施例中，所述金属箔式应变片制备样片设置于真空工艺袋中，所述真空工艺袋设置于所述真空固化加压装置中。
在一些较佳的实施例中，所述真空固化加压装置设置有抽真空阀及外部加压口，所述抽真空阀连接于所述真空工艺袋，所述外部加压口位于加压加温罐上，连接外部加压设备。
在一些较佳的实施例中，通过所述加压加温罐控制所述固化加压装置的温度及压力，以调整所述胶粘剂层的厚度，其中，真空通过所述真空固化加压装置调整外部施加压力Pout以及温度Tout得到胶粘剂厚度以及所需的粘合强度，胶粘剂固化所需压力以及实际温度为：
其中，固化温度T＝Tout(t)随时间变化，外部施加压力Pout以及外部温度Tout依据胶粘剂性能变化而变化。
本发明采用上述技术方案的优点是：
本发明提供的一种高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法，将金属箔式应变片制备样片置于真空固化加压装置中，所述金属箔式应变片制备样片包括依次层叠设置的金属箔层、胶粘剂层及基底材料层；通过控制所述固化加压装置的温度及压力，以调整所述胶粘剂层的厚度，本发明提供的一种高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法，在已定材料参数前提下，通过控制外部压力、外部温度的方法，调整胶粘剂的厚度和固化强度，该固化工艺方法通过真空工艺固化结合气体加压的方式，一方面可以准确的控制胶粘剂在固化过程中受到的压力的大小，相较于标准加压夹具的方式其误差更小；另外一方面，可以克服由于加压不均匀引起的胶粘剂厚度不一致；此外，可以通过精确调整外部压力Pout的大小，可以达到常规固化夹具难以达到的一致性加压效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例提供的金属箔式应变片制备样片的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，为本发明提供了一种高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法，包括下述步骤：
S110：将金属箔式应变片制备样片置于真空固化加压装置中；
请参阅图2及图3，所述金属箔式应变片制备样片110包括依次层叠设置的金属箔层111、胶粘剂层112及基底材料层113。
在一些较佳的实施例中，所述金属箔层111为康箔材料，所述基底材料层113为高分子薄膜，所述高分子薄膜为聚酰亚胺薄膜或酚醛薄膜。
可以理解，在实际中，可根据待补偿温度系数，选取合适经过处理后的金属箔，基底材料选用高分子薄膜制备样片。
在一些较佳的实施例中，所述金属箔层111及所述基底材料层113表面放置有保护层114，所述保护层为真空棉。
S120：通过控制所述固化加压装置的温度及压力，从而调整所述胶粘剂层的厚度。
请参阅图3，所述金属箔式应变片制备样片110设置于真空工艺袋120中，所述真空工艺袋120设置于所述真空固化加压装置130中。
具体地，所述真空固化加压装置130主要由包括抽真空阀131及外部加压口132的加压加温罐140所组成，所述抽真空阀131连接于所述真空工艺袋120，通过所述外部加压口132对加压加温罐140进行固化工艺中加压作业。
可以理解，通过所述外部加压加温罐140控制所述固化加压装置130的温度及压力，以调整所述胶粘剂层112的厚度，其中，通过所述真空固化加压装置调整外部施加压力Pout以及温度Tout得到胶粘剂厚度以及所需的粘合强度，胶粘剂固化所需压力以及实际温度为：
其中，固化温度T＝Tout(t)随时间变化，外部施加压力Pout以及外部温度Tout依据胶粘剂性能变化而变化。
在一些较佳的实施例中，所述外部施加压力为Pout＝0-0.2Mpa，所述胶粘剂所需固化压力为P＝0.1-0.3Mpa
本发明提供的一种高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法，在给定制备样片基础上，通过控制外部压力、外部温度的方法，调整胶粘剂的厚度和固化强度，该固化工艺方法通过真空工艺固化结合气体加压的方式，一方面可以准确的控制胶粘剂在固化过程中受到的压力的大小，相较于标准加压夹具的方式其误差更小；另外一方面，可以克服由于加压不均匀引起的胶粘剂厚度不一致；此外，可以通过精确调整外部压力Pout的大小，可以达到常规固化夹具难以达到的一致性加压效果。
下面结合具体实施案例对本发明做进一步详细的说明，以温度自补偿高精度箔式电阻应变片为例说明本发明。
实施例
步骤一、根据待补偿温度系数，选取合适经过处理后的金属箔(如康箔材料)，基底材料选用高分子薄膜(如聚酰亚胺薄膜、酚醛薄膜等材料)制备样片；
步骤二、针对步骤一所制作的样片，在制备样片上方和下层添加真空棉(附图3所示保护层114)后放入真空工艺袋120；
步骤三、真空工艺袋放入真空固化加压装置130；
步骤四、根据胶粘剂特性，通过外部加压加温罐140选取外部施加压力为Pout＝0-0.2Mpa，也及胶粘剂所需固化压力为P＝0.1-0.3Mpa；通过抽真空阀131进行真空工艺实现真空袋真空，维持真空袋内部真空度稳定后再通过外部加压口132进行加压作业。
步骤五、根据胶粘剂特性，通过调整热处理炉的加热温度进行固化工艺实现，在此实例中选取恒温阶段固化温度Tout＝100-200℃，升温和降温时间流程依据胶粘剂性能确定。在固化升温以及降温过程中，通过抽真空阀131持续运转维持真空袋内真空度，通过外部加压口132维持加压加温罐140的高压高温恒定状态。
实验结果表明：本发明的固化工艺方法可以达到很好的加压固化效果，固化后的胶粘剂厚度误差可以精确到2-3um量级。
当然本发明的一种高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法还可具有多种变换及改型，并不局限于上述实施方式的具体结构。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims (8)

1.一种高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
将金属箔式应变片制备样片置于真空固化加压装置中，所述金属箔式应变片制备样片包括依次层叠设置的金属箔层、胶粘剂层及基底材料层；
通过控制所述固化加压装置的温度及压力，以调整所述胶粘剂层的厚度。
2.如权利要求1所述的高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法，其特征在于，所述金属箔层为康箔材料。
3.如权利要求2所述的高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法，其特征在于，所述基底材料层为高分子薄膜，所述高分子薄膜为聚酰亚胺薄膜或酚醛薄膜。
4.如权利要求1所述的高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法，其特征在于，所述金属箔层及所述基底材料层表面放置有保护层。
5.如权利要求1所述的高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法，其特征在于，所述保护层为真空棉。
6.如权利要求1所述的高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法，其特征在于，所述金属箔式应变片制备样片设置于真空工艺袋中，所述真空工艺袋设置于所述真空固化加压装置中。
7.如权利要求6所述的高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法，其特征在于，所述真空固化加压装置设置有抽真空阀及外部加压口，所述抽真空阀连接于所述真空工艺袋，所述外部加压口位于加压加温罐上，连接外部加压设备。
8.如权利要求7所述的高精度金属箔式应变片制备样片固化制备方法，其特征在于，通过所述加压加温罐控制所述固化加压装置的温度及压力，以调整所述胶粘剂层的厚度，其中，通过所述真空固化加压装置调整外部施加压力Pout以及温度Tout得到胶粘剂厚度以及所需的粘合强度，胶粘剂固化所需压力以及实际温度为：
其中，固化温度T＝Tout(t)随时间变化，外部施加压力Pout以及外部温度Tout依据胶粘剂性能变化而变化。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201093998Y (zh) * 2007-10-16 2008-07-30 中航电测仪器股份有限公司 聚酰亚胺薄膜基底应变计

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201093998Y (zh) * 2007-10-16 2008-07-30 中航电测仪器股份有限公司 聚酰亚胺薄膜基底应变计

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
济南特种结构研究所 主编: "《航空电磁窗技术》", 31 December 2013, 航空工业出版社 *
陈文亮等: "《飞行器制造技术基础》", 30 April 2014, 北京航空航天大学出版社 *

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