一种测试树脂在纤维铺层厚度方向浸润性的装置的制作方法

本实用新型涉及一种测试树脂在纤维铺层厚度方向浸润性的装置，特别涉及一种用真空灌注厚尺寸制件工艺中，测试树脂在纤维铺层厚度方向浸润性的装置，属真空灌注工艺技术领域。

背景技术：

真空灌注工艺具有环境友好、制造成本低、产品孔隙率低、性能优异等优点，适合于制造大型制件，如风电叶片和船舶等。树脂对纤维的浸润性好坏直接关系到最终产品的性能，若能实时监控整个真空灌注工艺过程，观察树脂在纤维中的流动情况，可以有效地提高灌注的成功率和制品的优良性，尤其对于厚尺寸部件，了解树脂完全浸透纤维布所需时间以及浸润的效果，对树脂体系的选择、优化和工艺的控制也很有帮助和意义。尽管目前已有众多简易的用于研究树脂/纤维浸润性的测试手段，如接触角测试法、下沉法、靶环法和树脂浸润法等，但这些方法很难真实反映出纤维织物不同铺层方式对树脂浸润性的影响，或者存在测试结果重复性差、人为干扰因素大等缺陷。因此，研制一种简易、直观、且更容易反映树脂在大型制件生产制造过程中工艺性，提供测试树脂在纤维铺层厚度方向浸润性的装置是业内广大科技人员的努力目标。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种测试树脂在纤维铺层厚度方向浸润性的装置，从而可以更加直观地了解树脂对在特定的纤维铺层在厚度方向上浸润性的好坏。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种测试树脂在纤维铺层厚度方向浸润性的装置，包括依次前后联接管道相通的真空泵、树脂收集器、测试模具、树脂管和树脂盛放器，其特征在于：所述测试模具包括玻璃底板和钟罩状透明盖板，所述玻璃底板内侧两端部分别与树脂管或真空管固定相接，所述树脂管另一端置于所述的树脂盛放器中树脂液面下方，所述真空管另一端与所述树脂收集器连接相通；所述玻璃底板内侧从上向下依次置有塑料底膜和条形导流网，所述塑料底膜正中间置有进胶孔洞，所述条形导流网一端与树脂管端口相接，另一端全面平铺遮盖所述进胶孔洞，所述钟罩状透明盖板内侧所述塑料底膜上方置有多层平铺纤维布；所述玻璃底板和所述钟罩状透明盖板，两者面积大小匹配、周边位置相互吻合平面相接，且其间置有密封胶条密封。

所述的树脂收集器内腔顶部置有真空压力表，且与所述真空泵管道连接相通。

所述的真空管和树脂管均为真空导入专用的透明塑料管。

所述的进胶孔洞形状为矩形/或圆形，边长/或直径一般为2～10cm。

所述的导流网为真空导入专用的导流网；所述的塑料底膜选自聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚氯乙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜中的一种。

本实用新型的积极效果是：结构简单、方法易行、直观，可根据树脂浸润至表层平铺纤维布所需时间以及之后的流动速度等，来了解在制件厚度方向上树脂的浸润性情况，从而为工艺的控制和体系的选择、优化等提供指导。

附图说明

以下根据说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1：本实用新型整体结构示意图；

图2：测试模具剖视结构示意图；

图3：图2中A向塑料底膜和条形导流网结构示意图。

图中：1、真空泵；2、树脂收集器；3、真空管；4、测试模具；5、树脂管；6、树脂盛放器；4.1钟罩状透明盖板；4.2多层平铺纤维布；4.3塑料底膜；4.4进胶孔洞；4.5条形导流网；4.6玻璃底板。

具体实施方式

图1本实用新型整体结构示意图，图2为测试模具纵向剖视结构示意图，图3为图2中A向塑料底膜和条形导流网结构示意图。由图可见，一种测试树脂在纤维铺层厚度方向浸润性的装置，包括依次前后联接管道相通的真空泵1、树脂收集器2、测试模具4、树脂管5和树脂盛放器6，其特征在于：所述测试模具4包括玻璃底板4.6和钟罩状透明盖板4.1，所述玻璃底板4.6内侧两端部分别与树脂管5或真空管3固定相接，所述树脂管5另一端置于所述的树脂盛放器6中树脂液面下方，所述真空管3另一端与所述树脂收集器2连接相通；所述玻璃底板4.6内侧从上向下依次置有塑料底膜4.3和条形导流网4.5，所述塑料底膜4.3正中间置有进胶孔洞4.4，所述条形导流网4.5一端与树脂管5端口相接，另一端全面平铺遮盖所述进胶孔洞4.4，所述钟罩状透明盖板4.1内侧所述塑料底膜4.3上方置有多层平铺纤维布4.2；所述玻璃底板4.6和所述钟罩状透明盖板4.1，两者面积大小匹配、周边位置相互吻合平面相接，且其间置有密封胶条密封。

所述的树脂收集器2内腔顶部置有真空压力表，且与所述真空泵1管道连接相通。

所述的真空管3和树脂管5均为真空导入专用的透明塑料管。

所述的进胶孔洞4.4形状为矩形/或圆形，边长/或直径一般为2～10cm。

所述的条形导流网4.5为真空导入专用的导流网；所述的塑料底膜4.3选自聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚氯乙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜中的一种。

本装置的工作原理为：先将树脂管5用密封套或夹将其密封，然后利用真空泵1将整个系统内部抽真空，然后在此过程中，树脂收集器2上连接的真空表数值稳定情况可以反映整个体系的气密性，当真空度满足要求且气密性检测合格后（如使所述的树脂收集器2预置负压-0.085MPa），将树脂管浸入至树脂盛放器中，同时将密封套或夹取下，利用真空负压的作用，将树脂吸入密封的测试模具4中，树脂沿着条形导流网4.5被导入至纤维布下方的进胶孔洞4.4，在真空负压作用下树脂沿纤维布逐层浸透至表层，浸透时间可作为对树脂体系工艺性的评估依据和要求，之后可在纤维表层追踪树脂对纤维的浸润轨迹，从而评估树脂对纤维的浸润性好坏。

本装置适用于测试各种液态树脂/纤维，包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等的浸润性，纤维布层数、铺层方式、进胶孔洞大小、测试环境温度等均可以根据制造大型制件，如风电叶片、或船舶等实际要求来进行选取。

本装置的使用方法如下：

1、所述测试模具4使用前先要在所述玻璃底板4.6和钟罩状透明盖板4.1的内侧表面预置脱模剂涂层，按图1、图2、和图3所示结构示意图搭建测试装置；

2、抽真空，待真空度达到-0.085MPa以上后，关掉真空泵，进行保压，原则上5min内真空度降低在2%以内算合格，否则就要检查气密性；

3、进行树脂灌注，把进胶管插入树脂胶液中并松开夹子开始计时，至胶液浸透到纤维布表层，记录此浸透时间T，可作为对树脂工艺性的评估依据；

4、每隔一定时间后用记号笔画出树脂流动前沿所在位置，具体流动形状与纤维布的编制方式有关，将得到的树脂在纤维中流动的面积s和所用时间t作图，得到的s-t曲线的斜率即是测试树脂对测试纤维的浸润速率v，可判断树脂/纤维浸润性的好坏。

本实用新型可模拟树脂对厚尺度制件中纤维的浸润性过程，将进胶孔洞设置在纤维布底部，因此能用肉眼清楚地观察到树脂浸透整个纤维铺层的过程以及树脂在纤维中的流动轨迹，从而更直观、更真实地反映出实际生产制造的工艺性。