薄膜制备工装的制作方法

本发明涉及制样领域，特别是涉及一种薄膜制备工装。

背景技术：

薄膜拉伸性能是薄膜的重要力学性能指标，该测试广泛应用在包装材料、生物降解材料、塑料购物袋、农用地膜、保鲜膜、薄片等领域，是薄膜力学性能必测的项目之一。但是由于薄膜自身比较薄，有一定粘性，对于聚酯薄膜还会有显脆性，不同性能的材料按照不同的裁样方法得出的结果完全不相同，为了得到一致性高的试验结果并且保证裁样的效果是最好的，这就需要配备专用的工装和裁样方法。目前最合适的方法是划切法，但是由于划切法是需要对每根拉伸试样的宽度进行测量之后才开始用美工刀等锋利的刀具划切开，当实验室的测试样品量大的时候，需要耗费大量人力和时间制备试样，影响测试效率。

技术实现要素：

基于此，本发明在于克服现有技术的薄膜力学性能测试需要耗费大量人力和时间制备试样，影响测试效率缺陷，提供一种薄膜制备工装。

其技术方案如下：

一种薄膜制备工装，包括：

置物平台；

划切模板，设于所述置物平台上，且用于压紧薄膜；所述划切模板包括板体以及设于所述板体上且贯穿所述板体的划切槽；

定位机构，设于所述置物平台上，且用于对所述板体定位。

本技术方案的薄膜制备工装基于划切法的裁样方法，但比传统的划切法效率更高，不仅省去划切法测量的工作，如重复量取每根试样的宽度，节约制备时间，尤其适用于大批量制作测试试样，且本技术方案由于由统一的工装制备，较之于每个试样均由人工测量而言，降低了测量和裁切误差，保证各试样测试结果的可靠性和准确性。

具体地，当使用本技术方案的薄膜制备工装时，将待裁切的薄膜放置于置物平台上，将划切模板压紧于薄膜上，且通过定位机构限制板体的位移，避免裁切过程中产生前后移动的力而使板体以及薄膜发生位移，从而影响裁样的形状和尺寸，故定位机构保证了裁样的精度。最后使用锋利的刀片沿着划切槽划切，完成试样制备。较之于传统的裁样通过钢尺量好待裁切的宽度厚，用手按压样品，划切过程钢尺还容易滑动，尤其是裁切一切较为光滑的样品时，滑移更加明显，本技术方案的薄膜制备工装解决了上述的滑移问题，且操作简单快捷省力，保证测试效率和测试精度。

在其中一个实施例中，所述定位机构包括设于所述置物平台上，且用于限制所述划切模板位移的定位凸台，所述定位凸台与所述划切模板的外廓匹配。定位凸台的数量为两个，两个所述定位凸台间隔设置，从而限制了划切模板在定位凸台的连线方向的位移。并且，所述定位凸台仅仅设于置物平台的两相对侧，即开放式设置，而不是围绕置物平台的边缘封闭设置，从而在裁切完毕后，未设置定位凸台的侧边方便抽取出划切模板以及薄膜。

在其中一个实施例中，所述定位机构包括设于所述置物平台上，且用于吸附所述划切模板的吸附件。通过吸附件将划切模板吸附，从而加强划切模板压紧薄膜的压紧力，当薄膜制备工装发生晃动时，划切模板不会发生位移。

在其中一个实施例中，所述划切模板为金属模板，所述吸附件包括设于所述置物平台上的电磁铁，以及与所述电磁铁连接的电磁开关。

在其中一个实施例中，所述划切模板为金属模板，所述吸附件包括设于所述置物平台上的电磁铁，以及与所述电磁铁连接的电磁开关。即当电磁开关打开时，电磁铁通电，此时电磁铁可将划切模板吸附固定于置物平台上，进行划切操作；当划切完成后，关闭电磁开关，则电磁铁断电，此时电磁铁失去吸附力，划切模板可移除，并取出划切好的薄膜。通过电磁铁吸附固定划切模板，较之于卡扣式或螺栓式的固定方式，不仅省时省力，且不会对划切模板造成损伤，有利于延长本实施方式的薄膜制备工装的使用寿命。

在其中一个实施例中，对于显脆性的薄膜的裁样，由于样品本身很脆，在划切过程中支撑样品的支撑面如果是硬质材料，则样品由于受压没有缓冲，会导致裁出的试样会存在肉眼看不到的隐裂纹，从而导致结果偏离正常值，影响测试结果的精度。故所述薄膜制备工装还包括设于所述置物平台上的缓冲垫，所述缓冲垫设于所述置物平台与所述划切模板之间，薄膜置于所述缓冲垫与所述划切模板之间。即使用缓冲垫作为支撑薄膜的平面，为薄膜的裁切提供缓冲作用，不易产生隐裂纹，无论是显脆性的材料还是韧性好的材料，裁出的试样质量统一，结果一致性高，提高了测试的成功率，避免潜在的试样失效风险。

在其中一个实施例中，为了使裁切后的试样无缺陷，进一步提供缓冲，本实施方式还包括用于夹装薄膜的软质夹装件，当需要划切薄膜时，先通过两片软质夹装件将待裁切的样品夹住，再放置于缓冲垫上，然后放置划切模板压住样品，使划切模板位于两定位凸台之间，打开电磁开关，通过电磁铁吸附固定划切模板，最终通过刀片沿着划切槽划切，完成薄膜制样

在其中一个实施例中，所述薄膜制备工装还包括压膜机构，所述压膜机构包括设于所述置物平台两相对侧的第一卡位，以及与所述第一卡位配合且用于压紧薄膜的压膜件。

在其中一个实施例中，所述压膜机构还包括一端与所述置物平台连接，另一端与所述压膜件连接的弹性拉紧件。

在其中一个实施例中，所述压膜机构还包括设于所述置物平台两相对侧的第二卡位，所述第二卡位用于放置闲置状态的所述压膜件。

在其中一个实施例中，所述划切槽的数量为至少两条，至少两条所述划切槽平行间隔设置。

在其中一个实施例中，所述划切槽的长度为300mm；和/或所述划切模板的数量为至少两个，不同所述划切模板上的所述划切槽的槽间距不同。

附图说明

构成本申请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。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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他的附图。

图1为本发明实施例所述的薄膜制备工装的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的薄膜制备工装的爆炸示意图；

图3为本发明实施例所述的薄膜制备工装的俯视图；

图4为本发明实施例所述的薄膜制备工装的侧视图一；

图5为本发明实施例所述的薄膜制备工装的侧视图二。

附图标记说明：

10、置物平台；20、划切模板；21、板体；22、划切槽；30、定位机构；31、定位凸台；32、吸附件；321、电磁铁；322、电磁开关；40、缓冲垫；50、压膜机构；51、第一卡位；52、压膜件；53、第二卡位；54、弹性拉紧件。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-图5所示的一种薄膜制备工装，包括：置物平台10；划切模板20，设于所述置物平台10上，且用于压紧薄膜；所述划切模板20包括板体21以及设于所述板体21上且贯穿所述板体21的划切槽22；定位机构30，设于所述置物平台10上，且用于对所述板体21定位。

本实施方式的薄膜制备工装基于划切法的裁样方法，但比传统的划切法效率更高，不仅省去划切法测量的工作，如重复量取每根试样的宽度，节约制备时间，尤其适用于大批量制作测试试样，且本实施方式由于由统一的工装制备，较之于每个试样均由人工测量而言，降低了测量和裁切误差，保证各试样测试结果的可靠性和准确性。

具体地，当使用本实施方式的薄膜制备工装时，将待裁切的薄膜放置于置物平台10上，将划切模板20压紧于薄膜上，且通过定位机构30限制板体21的位移，避免裁切过程中产生前后移动的力而使板体21以及薄膜发生位移，从而影响裁样的形状和尺寸，故定位机构30保证了裁样的精度。最后使用锋利的刀片沿着划切槽22划切，完成试样制备。较之于传统的裁样通过钢尺量好待裁切的宽度厚，用手按压样品，划切过程钢尺还容易滑动，尤其是裁切一切较为光滑的样品时，滑移更加明显，本实施方式的薄膜制备工装解决了上述的滑移问题，且操作简单快捷省力，保证测试效率和测试精度。

本实施方式所述定位机构30包括设于所述置物平台10上，且用于限制所述划切模板20位移的定位凸台31，所述定位凸台31与所述划切模板的外廓匹配。本实施方式的置物平台10为矩形平台，划切模板20为矩形模板，定位凸台31的数量为两个，两个所述定位凸台31间隔设置，从而限制了划切模板20在定位凸台31的连线方向的位移，具体地，本实施方式的定位凸台31设于置物平台10的两相对侧的边缘，划切模板20的长度或宽度与两定位凸台31的间隔距离匹配，从而将划切模板20定位。并且，本实施方式的定位凸台31仅仅设于置物平台10的两相对侧，即开放式设置，而不是围绕置物平台10的边缘封闭设置，从而在裁切完毕后，未设置定位凸台31的侧边方便抽取出划切模板20以及薄膜。

本实施方式所述定位机构30还包括设于所述置物平台10上，且用于吸附所述划切模板20的吸附件32。通过吸附件32将划切模板20吸附，从而加强划切模板20压紧薄膜的压紧力，当薄膜制备工装发生晃动时，划切模板20不会发生位移。

具体地，所述划切模板20为金属模板，所述吸附件32包括设于所述置物平台10上的电磁铁321，以及与所述电磁铁321连接的电磁开关322。即当电磁开关322打开时，电磁铁321通电，此时电磁铁321可将划切模板20吸附固定于置物平台10上，进行划切操作；当划切完成后，关闭电磁开关322，则电磁铁321断电，此时电磁铁321失去吸附力，划切模板20可移除，并取出划切好的薄膜。通过电磁铁321吸附固定划切模板20，较之于卡扣式或螺栓式的固定方式，不仅省时省力，且不会对划切模板20造成损伤，有利于延长本实施方式的薄膜制备工装的使用寿命。

本实施方式的置物平台10为盒状，即设有用于安装电磁铁321的安装腔，通过镶嵌或螺栓连接等方式，将电磁铁321安装于置物平台10的容纳腔内，且使电磁铁321安装于靠近划切模板20所在侧的内壁，提升磁吸效果。为便于电磁开关322的操作，本实施方式将电磁开关322设置于置物平台10的外壁，便于一体化管理。

本实施方式所述电磁铁321的数量为8个，8个电磁铁321阵列设置，每个电磁铁321的吸力为5kg。

对于显脆性的薄膜的裁样，由于样品本身很脆，在划切过程中支撑样品的支撑面如果是硬质材料，则样品由于受压没有缓冲，会导致裁出的试样会存在肉眼看不到的隐裂纹，从而导致结果偏离正常值，影响测试结果的精度。故为了保证测试精度，本实施方式还包括设于所述置物平台10上的缓冲垫40，所述缓冲垫40设于所述置物平台10与所述划切模板20之间，薄膜置于所述缓冲垫40与所述划切模板20之间。即使用缓冲垫40作为支撑薄膜的平面，为薄膜的裁切提供缓冲作用，不易产生隐裂纹，无论是显脆性的材料还是韧性好的材料，裁出的试样质量统一，结果一致性高，提高了测试的成功率，避免潜在的试样失效风险。

具体地，本实施方式的缓冲垫40为软质pvc垫片，厚度≥1mm，避免硬质材料作为支撑面而导致裁切后的试样的边缘形成缺口。

同理，为了使裁切后的试样无缺陷，进一步提供缓冲，本实施方式还包括用于夹装薄膜的软质夹装件，当需要划切薄膜时，先通过两片软质夹装件将待裁切的样品夹住，再放置于缓冲垫40上，然后放置划切模板20压住样品，使划切模板20位于两定位凸台31之间，打开电磁开关322，通过电磁铁321吸附固定划切模板20，最终通过刀片沿着划切槽22划切，完成薄膜制样。

本实施方式的软质夹装件为a4打印纸，不仅厚度和软硬度均符合要求，且价格低廉。

如果只通过划切模板20压平薄膜样品，那么薄膜样品较容易产生褶皱，为了避免出现褶皱，导致实际裁样的宽度与需要的宽度出现偏差，故本实施方式的薄膜制备工装还包括用于使薄膜在裁样过程中始终处于拉紧状态的压膜机构50，所述压膜机构50包括设于所述置物平台10两相对侧的第一卡位51，以及与所述第一卡位51配合且用于压紧薄膜的压膜件52。

通常放置于置物平台10上的薄膜样品的长度和/或宽度需要大于置物平台10的长度和/或宽度。本实施方式以薄膜样品的长度大于置物平台10的长度为例，第一卡位51设于置物平台10的长度方向的两相对侧，将薄膜样品裁切成长度大于置物平台10的长度的尺寸规格，先通过两片软质夹装件将待裁切的薄膜样品夹住，再放置于缓冲垫40上，然后用一侧的压膜件52压住薄膜样品的一端于第一卡位51内，摊平薄膜样品后，沿长度方向轻轻拉紧薄膜，把薄膜样品的另一端通过另一侧的压膜件52压紧于相应侧的第一卡位51上，然后盖上划切模板20，调整位置使得划切模板20的长度方向与薄膜样品的长度方向平行，通电后打开电磁开关322，电磁铁321吸住划切模板20，用锋利的刀片沿着划切槽22划切，完成薄膜制样。

本实施方式的压膜件52为柱状的胶辊，所述第一卡位51为与所述胶辊匹配的凹槽，由于胶辊的摩擦力较大，故较之于采用金属棒作为压膜件52，本实施方式的胶辊压紧薄膜的效果较好。

为保证压膜机构50的压紧力，使压膜件52持续提供压紧力，本实施方式所述压膜机构50还包括一端与所述置物平台10连接，另一端与所述压膜件52连接的弹性拉紧件54，所述弹性拉紧件54的拉紧力与压膜件52的压紧力平行，或者，至少弹性拉紧件54产生与压膜件52的压紧力平行的分力。即当压膜件52位于第一卡位51时，弹性拉紧件54处于拉伸状态，此时为了复位，弹性拉紧件54持续向压膜件52输出拉紧力，使压膜件52紧紧压住第一卡位51内的薄膜样品，保证拉紧效果。

本实施方式的弹性拉紧件54为拉簧，拉簧的两端分别与压膜件52和置物平台10的侧壁连接。

本实施方式所述压膜机构50还包括设于所述置物平台10两相对侧的第二卡位53，所述第二卡位53用于放置闲置状态的所述压膜件52。即当需要取下划切好的薄膜样品，则将压膜件52从第一卡位51移开，放置于第二卡位53，避免胶辊放置在其他平面上会随意滚动或滚落至地面，影响操作效率以及胶辊的使用寿命。

本实施方式所述划切槽22的数量为至少两条，至少两条所述划切槽22平行间隔设置，即本实施方式用于划切条状的薄膜试样，在其他实施方式中，所述华切槽的形状可根据需要制备的薄膜的形状灵活设置。

具体地，本实施方式的划切槽22的数量为8条，8条所述划切槽22沿划切模板20的宽度方向均匀间隔设置，从而本实施方式的薄膜制备工装可同时划切出7条宽度相同的薄膜试样，提高了制样效率，满足实验室的测试样品量大的需求。

并且，为了提供本实施方式的薄膜制备工装的兼容性，本实施方式所述划切模板20的数量为至少两个，不同所述划切模板20上的所述划切槽22的槽间距不同，从而可划切出不同规格尺寸的薄膜试样。

具体地，本实施方式的划切模板20的数量为五个，五个划切模板20可针对五种不同标准宽度的试样，五个划切模板20的划切槽22的槽间距分别为10mm，15mm，20mm，25mm和50mm，且将所述划切槽22的长度设置为300mm，从而使得五个划切模板20可覆盖较大比例的标准要求。另外，划切槽22的槽间距之间的宽度可以将划切槽22的槽宽考虑进以做修正，保证裁出的试样宽度精度更高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。