CN112743873A - 一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法，包括以下步骤：S1、将碳拉挤板裁切成四块长度相同的样块，并对其中两块样块均使用一号隔离膜进行包裹；S2、对碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的装置进行铺设；S3、打开真空泵，进行真空操作；S4、进行树脂灌注；S5、树脂灌注完成后，并进行保温固化操作；S6、保温完成后，进行脱模。本发明所述的一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法采用真空灌注方式制备碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样，解决了以流动性树脂胶接单搭接界面试样制备困难问题，模拟实际产品制造工艺，制备出的试样搭接界面处气泡率低，质量更高，更加准确评估产品性能。
Description
技术领域
本发明属于单搭接拉伸剪切技术领域，尤其是涉及一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法。
背景技术
单搭接拉伸剪切强度的测试通常是用于评价两个基材主表面部分叠合后，通过胶接形成单搭接接头，在平行于搭接面的轴向拉伸载荷作用下，使单搭接接头破坏的应力大小的一种重要方法。单搭接拉伸剪切试样及其尺寸如图1。其测试原理是通过基材端部添加垫片，形成几何反对称试样，拉伸过程中平行于搭接面的拉伸载荷使试样破坏，从而测出搭接处剪切应力，以上所述单搭接拉伸剪切试样当胶接面为固体材料粘接时，可直接通过涂刷粘接剂固化后进行样品测试。随着风电叶片制造技术的不断发展，碳拉挤板在叶片制造中得以应用，碳拉挤板应用过程中通常同层采用拼接方式，上下层采用叠合方式，上下两层碳拉挤板之间采用相应材料进行树脂导流，为测试上下两层碳拉挤板叠合后的单搭接剪切强度，但由于树脂为流体粘度低，直接将树脂涂刷在导流介质后进行胶接制样有一定难度，导致工作效率低下。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法，以解决现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法，包括以下步骤：
S1、将碳拉挤板裁切成四块长度相同的样块，并对其中两块样块均使用一号隔离膜进行包裹，样块与一号隔离膜形成隔离样块；
S2、在灌注台上方放置电加热模具，电加热模具上涂抹一层脱模剂，并在脱模剂上方放置第一层脱模布；
S3、并将一块样块和一块隔离样块平铺至第一层脱模布上方，且样块和隔离样块互相平行设置，形成第一层碳拉挤板结构；
S4、重复步骤S3的操作，形成第二层碳拉挤板结构，并将第二层碳拉挤板结构错位平铺至第一层碳拉挤板结构上方，且第二层碳拉挤板结构的样块与第一层碳拉挤板结构的样块之间形成胶接面；
S5、在第二层碳拉挤板结构上方放置第二层脱模布，并在正对着胶接面的第二层脱模布上方铺设二号隔离膜；
S6、在二号隔离膜上方铺设导流网，在导流网中间区域铺放进胶管，电加热模具一侧铺放真空抽气管，之后在导流网外表面套设真空袋，并用密封胶条将真空袋四周固定至电加热模具；
S7、打开真空泵，对步骤S1至步骤S7中所铺放完成的碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的装置进行真空操作；
S8、对铺放完成的碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的装置进行树脂灌注；
S9、树脂灌注完成后，关闭真空泵，并进行保温固化操作；
S10、保温完成后，对单搭接拉伸剪切试样进行脱模。
进一步的，在步骤S1中，所述样块的长度均大于15cm。
进一步的，在步骤S1、步骤S6中的所述一号隔离膜、二号隔离膜的材质均为单层有孔隔离膜。
进一步的，在步骤S2、步骤S5中的所述第一层脱模布、第二层脱模布的材质均为聚酯。
进一步的，在步骤S5中的所述胶接面的长度为12.5mm。
进一步的，在步骤S6中的所述进胶管为蛇形管。
相对于现有技术，本发明所述的一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法具有以下优势：
(1)本发明所述的一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法采用真空灌注方式制备碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样，解决了以流动性树脂胶接单搭接界面试样制备困难问题，模拟实际产品制造工艺，制备出的试样搭接界面处气泡率低，质量更高，更加准确评估产品性能。
(2)本发明所述的一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法其一号隔离膜、二号隔离膜的材质均为单层有孔隔离膜，这样以便于后续对被隔离膜包裹两块样块进行抽真空，而且被隔离膜包裹后的两块样块在后续脱模时起到一定支撑作用，同时避免了后续灌注树脂使各个样块胶粘在一起，后续也可进行单独分离。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法单搭接拉伸剪切试样铺放示意图；
图2为本发明实施例所述的一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法其灌注工艺示意图；
图3为本发明实施例所述的一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法脱模后示意图。
附图标记说明：
1--密封胶条；2-电加热模具；3-样块；4-第一层脱模布；5-一号隔离膜；6-真空抽气管；7-进胶管；8-导流网；9-真空袋；10-第二层脱模布；11-二号隔离膜；12-碳拉挤板；13-胶接面。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图3所示，一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法，包括以下步骤：
S1、将碳拉挤板12裁切成四块长度相同的样块3，并对其中两块样块3均使用一号隔离膜5进行包裹，样块3与一号隔离膜5形成隔离样块，具体的，将碳拉挤板12裁切成四块长度为不小于15cm的样块，将其中两块碳拉挤板12使用单层有孔的一号隔离膜5进行包裹，包裹过程中一号隔离膜5接口处使用叶片强力喷胶进行粘接；
S2、在灌注台上方放置电加热模具2，电加热模具5上涂抹一层脱模剂，并在脱模剂上方放置第一层脱模布4；
S3、并将一块样块3和一块隔离样块平铺至第一层脱模布4上方，且样块3和隔离样块互相平行设置，形成第一层碳拉挤板结构；
S4、重复步骤S3的操作，形成第二层碳拉挤板结构，并将第二层碳拉挤板结构错位平铺至第一层碳拉挤板结构上方，且第二层碳拉挤板结构的样块3与第一层碳拉挤板结构的样块3之间形成胶接面13，胶接面13用于树脂灌注；
S5、在第二层碳拉挤板结构上方放置第二层脱模布10，并在正对着胶接面13的第二层脱模布10上方铺设二号隔离膜11，第二层脱模布10、第一层脱模布4从而使将四块样块3包裹在一起，以便于进行后续树脂灌注；
S6、在二号隔离膜11上方铺设导流网8，导流网8便于树脂灌注过程中浸透搭接区域，在导流网8中间区域铺放进胶管7，电加热模具一侧铺放真空抽气管6，之后在导流网8外表面套设真空袋9，并用密封胶条1将真空袋9四周固定至电加热模具2；
S7、打开真空泵，对步骤S1至步骤S7中所铺放完成的碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的装置进行真空操作，在实施例中，真空泵打开后，真空泵通过真空抽气管6对真空袋9的空气进行抽空，当压力达到30mbar以下关闭真空泵开始保压，保压合格后重新开启真空泵；
S8、对铺放完成的碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的装置进行树脂灌注，在实施例中，工作人员将树脂通过进胶管7对铺放完成的碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的装置灌注，树脂进入进胶管7再依次通过导流网8、第二层脱模布10一侧水平浸入胶接面13；
S9、树脂灌注完成后，关闭真空泵，并进行保温固化操作，在实施例中，需要将铺放完成的碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的装置放置常温一段时间后，再开启电加热系统，持续保温一段时间，才可以完成保温固化操作；
S10、保温完成后，对单搭接拉伸剪切试样进行脱模，本碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法采用真空灌注方式制备碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样，解决了以流动性树脂胶接单搭接界面试样制备困难问题，模拟实际产品制造工艺，制备出的试样搭接界面处气泡率低，质量更高，更加准确评估产品性能。
在步骤S1中，所述样块3的长度均大于15cm，而且样块3的尺寸大于国标尺寸，这样以便于将样块3裁剪成国标尺寸。
在步骤S1、步骤S6中的所述一号隔离膜5、二号隔离膜11的材质均为单层有孔隔离膜，这样以便于后续对被隔离膜包裹两块样块3进行抽真空，而且被隔离膜包裹后的两块样块3在后续脱模时起到一定支撑作用，同时避免了后续灌注树脂使各个样块3胶粘在一起，后续也可进行单独分离。
在步骤S2、步骤S5中的所述第一层脱模布4、第二层脱模布10的材质均为聚酯，聚酯材料以便于树脂可以流过第一层脱模布4、第二层脱模布10进入胶接面。
在步骤S5中的所述胶接面13的长度为12.5mm，在实际使用时，因为胶接面13的长度误差范围可以在12mm±1之间，所以后续对试样进行单搭接拉伸剪切测试时可以在拉伸机上量取胶接面13的实际尺寸，从而下一步测试操作。
在步骤S6中的所述进胶管7为蛇形管，蛇形管以便于树脂是通过进胶管7在平台上对单搭接拉伸剪切试样水平进胶。
实施例1
工作人员将碳拉挤板12裁切成四块长度为15cm的样块3，将其中两块样块3使用单层有孔一号隔离膜5进行包裹，包裹过程中一号隔离膜5接口处使用叶片强力喷胶进行粘接，再按照图1方式铺放样块3，胶接面13区域铺放相应导流介质，胶接面13尺寸为为12.5mm，一号隔离膜包裹的样块3起到一定支撑作用，同时避免了后续灌注树脂使各个样块3胶粘在一起，后续可进行单独分离，铺放好的样块3采用图2方式进行真空灌注成型，将样块3上下表面用第一层脱模布4和第二层脱模布10包裹，置于电加热模具2上，胶接面13区域上表面铺放有孔一号隔离膜5，一号隔离膜5上方铺放导流网8，便于树脂灌注过程中浸透胶接面13区域，在导流网8中间区域铺放进胶管7，电加热模具2一侧铺放真空抽气管6，以上铺放完成后上表面整体铺放一层真空袋9，真空袋9四周用密封胶条1进行密封。开启真空泵，当压力达到30mbar以下关闭真空泵开始保压，保压合格后重新开启真空泵，开始树脂灌注，灌注完成后关闭真空泵。常温16h后开启电加热系统，70℃保温8h，才可以完成保温固化操作，最后进行脱模，如图3所示，将包裹有一号隔离膜5的样块3都从碳拉挤板12上剪掉，即完成脱模操作，并对图3所示中的单搭接拉伸剪切试样按照国标尺寸切割测试。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将碳拉挤板(12)裁切成四块长度相同的样块(3)，并对其中两块样块(3)均使用一号隔离膜(5)进行包裹，样块(3)与一号隔离膜(5)形成隔离样块；
S2、在灌注台上方放置电加热模具(2)，电加热模具(2)上涂抹一层脱模剂，并在脱模剂上方放置第一层脱模布(4)；
S3、并将一块样块(3)和一块隔离样块平铺至第一层脱模布(4)上方，且样块(3)和隔离样块互相平行设置，形成第一层碳拉挤板结构；
S4、重复步骤S3的操作，形成第二层碳拉挤板结构，并将第二层碳拉挤板结构错位平铺至第一层碳拉挤板结构上方，且第二层碳拉挤板结构的样块(3)与第一层碳拉挤板结构的样块(3)之间形成胶接面(13)；
S5、在第二层碳拉挤板结构上方放置第二层脱模布(10)，并在正对着胶接面(13)的第二层脱模布(10)上方铺设二号隔离膜(11)；
S6、在二号隔离膜(11)上方铺设导流网(8)，在导流网(8)中间区域铺放进胶管(7)，电加热模具(2)一侧铺放真空抽气管(6)，之后在导流网(8)外表面套设真空袋(9)，并用密封胶条(1)将真空袋(9)四周固定至电加热模具(2)；
S7、打开真空泵，对步骤S1至步骤S7中所铺放完成的碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的装置进行真空操作；
S8、对铺放完成的碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的装置进行树脂灌注；
S9、树脂灌注完成后，关闭真空泵，并进行保温固化操作；
S10、保温完成后，对单搭接拉伸剪切试样进行脱模。
2.根据权利要求1所述的一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法，其特征在于：在步骤S1中，所述样块(3)的长度均大于15cm。
3.根据权利要求1所述的一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法，其特征在于：在步骤S1、步骤S6中的所述一号隔离膜(5)、二号隔离膜(11)的材质均为单层有孔隔离膜。
4.根据权利要求1所述的一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法，其特征在于：在步骤S2、步骤S5中的所述第一层脱模布(4)、第二层脱模布(10)的材质均为聚酯。
5.根据权利要求1所述的一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法，其特征在于：在步骤S5中的所述胶接面(13)的长度为12.5mm。
6.根据权利要求1所述的一种碳拉挤板单搭接拉伸剪切试样的制作方法，其特征在于：在步骤S6中的所述进胶管(7)为蛇形管。
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