一种纤维浸胶纱拉伸试样加强端制备装置及其应用的制作方法

本发明涉及纤维增强复合材料领域，尤其是涉及一种纤维浸胶纱拉伸试样加强端制备装置及其应用。

背景技术：

纤维增强复合材料具有轻质、高比强度、高导热、高导电、低热膨胀系数等特点，日益广泛应用于航空航天、汽车制造、风力发电、文体器材等军民两用领域。其中，作为增强材料的纤维自身的拉伸性能通过纤维浸胶纱制样，在拉力试验机上进行拉伸试验获得。一般情况下，为保证纤维拉伸测试时纤维不发生打滑，断裂不发生在夹持段内，需要在纤维两端粘贴加强片。手工单个试样粘贴加强片的效率低下，且加强片间的试样标距很难保证，进而无法获得准确的测试结果。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种纤维浸胶纱拉伸试样加强端制备装置及其应用，操作简便、步骤合理、制样效率高，制样过程对纤维的损伤小，对操作环境的污染小，加强端之间的试样标距可精确控制。纤维试样在拉伸试验过程中不易打滑，不易从加强片内拔脱，具有普遍适用性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种纤维浸胶纱拉伸试样加强端制备装置，包括：

底板，

均匀设置在底板上的矩形片材，在所述矩形片材的外侧面设置有标线，

上固定板，连接在底板上设置有矩形片材的区域，

压条，连接在底板上设置有标线的区域。

所述矩形片材通过焊接或胶结连接在底板上，各矩形片材呈相互平行分布并设有间隙。

所述标线根据所制备试样的标距要求使用记号笔划写或使用钢印标记。

所述底板上设有卡扣，该卡扣将所述上固定板固定在所述底板上。

所述卡扣旋转连接在所述底板上。

所述压条经螺栓固定连接在底板上。

底板的材料为不锈钢、铝合金、有机玻璃或聚四氟乙烯；上固定板的材料为不锈钢、铝合金、有机玻璃或聚四氟乙烯；卡扣的材料为为弹簧钢；矩形片材的材料为不锈钢、铝合金、有机玻璃或聚四氟乙烯；压条4的材料为不锈钢。上固定板与底板的连接方式铰链连接；卡扣与底板的连接方式为铆接；矩形片材与底板的连接方式为焊接或胶结；螺栓与底板的连接方式为焊接或胶结。底板和压条如果使用金属材料，使用聚氟乙烯涂层处理。

纤维浸胶纱拉伸试样加强端制备装置用于制备纤维浸胶纱拉伸试样，采用以下步骤：

(a)将裁减好的牛皮纸带上下两条铺放在底板上并固定；上牛皮纸带的下边缘和下牛皮纸带的上边缘分别于底板的上下两条标线对齐，并使用双面胶带将牛皮纸底面与底板固定，牛皮纸带的厚度为0.2mm～0.4mm，宽度30mm～40mm，有效长度为200mm～400mm；

(b)将粘结剂以s型线路挤涂在铺放好的牛皮纸带上；，并在铺放纤维的位置上适当增加胶液量，以保证纤维与牛皮纸带的有效粘接；

(c)将上固定板打开，将需要粘贴加强片的纤维浸胶纱试样依次沿底板的矩形片材之间的间隙中放置，试样的两端铺放在两条牛皮纸带上；

(d)将上固定板闭合并用卡扣锁紧，以防止下一步铺放牛皮纸带时纤维试样翘起或发生位置移动。将同样大小的牛皮纸带依次分别叠放在下底板上的上下两条牛皮纸带上，牛皮纸带之间分别对齐；

(e)将上下两条压条对准下底板上的螺栓放置并将螺栓拧紧，然后再室温或加温处理使粘结剂固化；使牛皮纸与纤维之间施加压力，使两者之间进一步贴合，胶粘剂在两者间均匀分布，根据粘接剂的性能可以选择室温或加温固化；

(f)固化完成的整组纤维试样，从纤维与纤维中间将牛皮纸带一一剪开，制备完成纤维拉伸试样。

所述纤维浸胶纱试样采用的纤维为玻璃纤维、芳纶、碳纤维或碳化硅纤维。

所述粘结剂为室温下黏度适中，可以快速固化的各种树脂，例如可以采用不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂或环氧树脂。

与现有技术相比，本发明具有操作简便、步骤合理、制样效率高，制样过程对纤维的损伤小，对操作环境的污染小，加强端之间的试样标距可精确控制的优点。纤维试样在拉伸试验过程中不易打滑，不易从加强片内拔脱，具有普遍适用性。

附图说明

图1为纤维浸胶纱拉伸试样加强端制备装置的分解结构示意图；

图2为纤维浸胶纱拉伸试样加强端制备装置使用前的结构示意图；

图3为纤维浸胶纱拉伸试样加强端制备装置安装好之后的结构示意图。

图中，1-底板，2-上固定板，3-卡扣，4-压条，5-矩形片材，6-螺栓，7-标线，8-牛皮纸带，9-粘结剂，10-纤维浸胶纱试样，11-蝶形螺母。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例

一种纤维浸胶纱拉伸试样加强端制备装置，其结构如图1所示，包括底板1，上固定板2，卡扣3，压条4，矩形片材5，螺栓6，标线7。矩形片材5均匀设置在底板1上，在矩形片材5的外侧面设置有标线7，所使用的矩形片材5通过焊接或胶结连接在底板1上，各矩形片材5呈相互平行分布并设有间隙。

上固定板2连接在底板1上设置有矩形片材5的区域，压条4连接在底板1上设置有标线7的区域。标线7根据所制备试样的标距要求使用记号笔划写或使用钢印标记。在底板1上设置的卡扣3将上固定板2固定在底板1上。使用的卡扣3可以旋转。压条4经螺栓6固定连接在底板1上。

底板的材料为不锈钢、铝合金、有机玻璃或聚四氟乙烯；上固定板的材料为不锈钢、铝合金、有机玻璃或聚四氟乙烯；卡扣的材料为为弹簧钢；矩形片材的材料为不锈钢、铝合金、有机玻璃或聚四氟乙烯；压条4的材料为不锈钢。上固定板与底板的连接方式铰链连接；卡扣与底板的连接方式为铆接；矩形片材与底板的连接方式为焊接或胶结；螺栓与底板的连接方式为焊接或胶结。底板和压条如果使用金属材料，使用聚氟乙烯涂层处理。

纤维浸胶纱拉伸试样加强端制备装置用于制备纤维浸胶纱拉伸试样，采用以下步骤：

(a)将裁减好的牛皮纸带8上下两条铺放在底板上并固定；上牛皮纸带的下边缘和下牛皮纸带的上边缘分别于底板的上下两条标线对齐，并使用双面胶带将牛皮纸底面与底板固定，牛皮纸带的厚度为0.2mm～0.4mm，宽度30mm～40mm，有效长度为200mm～400mm；

(b)将粘结剂9以s型线路挤涂在铺放好的牛皮纸带上，并在铺放纤维的位置上适当增加胶液量，以保证纤维与牛皮纸带的有效粘接，使用的粘结剂为室温下黏度适中，可以快速固化的各种树脂，例如可以采用不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂或环氧树脂；

(c)将上固定板打开，将需要粘贴加强片的纤维浸胶纱试样10依次沿底板的矩形片材之间的间隙中放置，试样的两端铺放在两条牛皮纸带上，如图2所示，可以使用的纤维浸胶纱试样采用的纤维为玻璃纤维、芳纶、碳纤维或碳化硅纤维等连续纤维；

(d)将上固定板闭合并用卡扣锁紧，以防止下一步铺放牛皮纸带时纤维试样翘起或发生位置移动。将同样大小的牛皮纸带依次分别叠放在下底板上的上下两条牛皮纸带上，牛皮纸带之间分别对齐；

(e)将上下两条压条对准下底板上的螺栓放置并将螺栓上设置的蝶形螺母11拧紧，如图3所示，然后再室温或加温处理使粘结剂固化，使牛皮纸与纤维之间施加压力，使两者之间进一步贴合，胶粘剂在两者间均匀分布，根据粘接剂的性能可以选择室温或加温固化；

(f)固化完成的整组纤维试样，从纤维与纤维中间将牛皮纸带一一剪开，制备完成纤维拉伸试样。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。