用于生产膜状的测试体的方法和装置与流程

本发明涉及一种用于由可固化的测试物质、尤其是液态的测试物质生产膜状的测试体的方法和装置。

背景技术：

1、在研究和开发中，而且在作为生产过程的一部分的质量保证中，关键的是，新开发的、新配制的或新产生的材料可以被快速且不费力地测试、分析和彼此比较，以便识别具有期望的目标材料性质的材料变体，或者在生产过程中的材料的情况下，以便确保它们满足物理要求。新材料的开发和配制或已知和已建立材料的生产现在变得越来越自动化，因为自动化配制和生产方法提供了优于手动、非自动化方法的显著优点。例如，自动化使得可以以相对较低水平的努力和资源需求来研究新的物质和材料，因为批次的量通常小于传统的人工实验室方法的情况。此外，自动化方法也能够自动地连续运行，而不需要执行各个工作步骤的人工，并且自动化方法的使用也使得可以在很大程度上排除材料生产期间潜在的人为操作错误。

2、为了测试在施加后硬化或干燥的液体材料(例如塑料、粘合剂、涂料，…)的物理性质，还进行了拉伸测试等，其中，由待测试材料组成的测试体被纵向拉伸(伸展)，直到测试体断裂。对于具有限定尺寸(就横截面表面积而言)的测试体直到其断裂所需的力以及所测量的伸长长度与所施加的力的量之间的比率使得能够得出关于材料的拉伸强度的结论。

3、对于这种测试方法，通常将要被测试的仍然为液体的材料施加到粘性差的表面，例如测试卡，然后一旦材料干燥/硬化，就小心地从该表面分离，切割或冲压成所需形状，然后测试拉伸强度。

4、将测试物质施加到载体表面上例如通过喷涂所述液体、通过刮涂(通过刮刀刮涂液体)、通过将测试物质直接倾倒到表面上或通过其它方法如刷涂、冲压、旋涂或气相沉积来实现。

5、在施加之后，将测试物质在载体表面上干燥或固化，然后从载体表面上移除，并给出适于测试的形式(测试体)(例如通过切割成期望的尺寸和形状或通过冲压出限定的形状)。

6、测试本身主要包括将测试体在两端夹紧到测量装置(拉伸测试机/通用测试机)中，然后使两端彼此远离移动，夹紧在两端之间的测试体受到力，并且测试体被拉伸。施加力直到测试体断裂，并且记录作用于相应的伸长长度的力，并且通常以称为应力/应变图的形式呈现。这种拉伸试验机符合现行标准，是本领域技术人员已知的，因此不需要进一步解释。

7、虽然将测试物质施加到基材(例如通过喷涂、刮涂、倾注到模具中、旋涂、刷涂…)和测试体的最终测试/测量在技术上是容易实现的，并且能够使用当今工业中常用的装置自动化，但是将如此制备的膜状测试体从基材的载体表面分离难以自动化，因为所得膜可能非常容易被损坏。因此，这种分离操作通常是手动进行的，例如通过用手指抬起膜的角或通过撕开基板，然后用手指小心地移除膜。

8、然而，对于完全自动化的配制/生产，例如在研究和开发或质量控制的背景下，还必须能够自动化将完成的膜状测试体从其支撑件分离的手动步骤。

技术实现思路

1、根据本发明的方法和根据本发明的装置的目的在于，使得生产膜状测试体的整个操作，也就是说包括将膜从其所粘附的基板上分离的精细操作，能够自动化。因此，本发明的目的是，使得可以自动化生产膜状测试体，直到随后测量拉伸强度或其它物理和化学性质。

2、本发明的目的尤其在于，提供一种用于生产膜状的试验体的方法和装置，其能够使膜状的试验体的生产完全自动化。

3、本发明的基本问题通过独立权利要求1中限定的根据本发明的方法和独立权利要求9中限定的装置来解决，根据本发明的方法和根据本发明的装置的特别有利的改进和配置是相应的从属权利要求的主题。

4、在根据本发明的由可固化的测试物质生产膜状测试体的方法中，

5、a)将测试物质施加到基板上，以在基板上形成物质膜；

6、b)将膜分离工具放置在所述物质膜上，所述膜分离工具使所述物质膜的子区域未被覆盖；

7、c)使物质膜固化以形成粘附到膜分离工具的测试膜；

8、d)将膜分离工具与粘附到其上的测试膜一起从基板分离；以及

9、e)膜状测试体通过与基板分离的测试膜形成或由与基板分离的测试膜形成。

10、使用该专用的膜分离工具，可以非常简单且容易地将固化的测试膜从基板上松开，从而也可以简单地自动化将测试膜从基板上分离。

11、根据该方法的有利配置，膜分离工具包括面向物质膜的粘性表面，该粘性表面对测试膜表现出比对基板更大的粘性。替代地或另外，在膜分离工具的粘性表面和基板膜之间施加粘合促进剂，使得膜分离工具和测试膜之间的粘性大于测试膜和基板之间的粘性。这确保了测试膜保持可靠地附着到膜分离工具。

12、有利地，测试体通过切割或冲压仍粘附到膜分离工具的测试膜而形成。根据另一有利的实施例，测试膜与膜分离工具分离，并且通过切割或冲压已与膜分离工具分离的测试膜来形成测试体。结果，测试膜可以简单地进一步加工，例如切割或冲压成测试体的所需形状。

13、在另一个有利的实施方案中，已经与基板分离并粘附到膜分离工具上的测试膜形成膜状测试体，膜分离工具优选包括两个不连续的框架构件。在与基板分离之后，测试膜保持连接到粘附到其上的两个框架构件，并且可以与其一起直接引入到拉伸测试设备中。

14、在一个特别有利的实施例中，用于测试体的测量装置的部件被用作膜分离工具的框架构件。结果，不需要将框架构件夹紧到测量装置中的中间步骤。

15、优选地，测试物质是可通过干燥、硬化或冷冻而固化的液体，例如胶水或涂料。测试物质也可以有利地是含有活细胞例如皮肤细胞的悬浮液，其在固化时形成细胞层。此外，测试物质也可以是粉末，其由于处理步骤而变成连续的、优选均匀的固体。

16、在装置方面，本发明的核心在于：用于由可固化的测试物质生产膜状测试体的装置包括基板，在该基板上可以由施加到基板上的测试物质形成物质膜。该装置还包括具有粘性表面的膜分离工具，利用该粘性表面，该工具可被放置在可形成在基板上的物质膜上，该膜分离工具被成形为使得其留下物质膜的子区域未被覆盖。

17、特别配置的膜分离工具使得固化的测试膜能够非常简单且容易地从基板松开，从而测试膜从基板的分离也能够简单地自动化。

18、有利地，膜分离工具的粘性表面对测试膜表现出比基板更大的粘性，所述测试膜可通过使物质膜固化而产生。这确保了测试膜能够可靠地从基板分离。

19、在有利的实施例中，膜分离工具被构造为具有窗口的一件式或两件式框架，该框架可以用其粘性表面放置在可形成于基板上的物质膜的周边区域上，使得窗口留下物质膜的中心区域未被覆盖。

20、有利地，膜分离工具由用于测试体的测量装置的部件形成，优选地直接集成到测量装置中。结果，进一步简化了测试操作的自动化。

21、优选地，该装置包括：

22、-用于基板的基板存储单元，

23、-用于膜分离工具的膜分离工具存储单元，

24、-用于测试物质的供应容器，以及

25、-计算机控制的操纵器，其被配置成：

26、从基板存储单元中取出基板并将其放置在作业区域，

27、从供应容器中取出测试物质并将其施加到准备定位在作业区域的基板上，从而在基板上形成物质膜，

28、从膜分离工具存储单元中取出膜分离工具，并将其放置在形成于基板上的物质膜上，以及

29、将膜分离工具连同附着于其上的测试膜从基板分离，该测试膜已经通过物质膜的固化而形成。

30、该装置允许根据本发明的方法的所有步骤全自动地执行。

31、有利地，该装置具有组件存储单元，用于保持组件，每个组件包括基板、形成在基板上的物质膜和膜分离工具。在这种组件存储单元中，多个组件可以同时固化或干燥，并且相应的物质膜固化以形成测试膜。

32、优选地，所述装置的操纵器被配置成将由基板、物质膜和膜分离工具组成的组件放置在组件存储单元中，并且将由基板、固化的测试膜和膜分离工具组成的组件从组件存储单元移除。

33、在有利的实施方式中，该装置包括可由操纵器操作的分离工具，优选地为冲压工具，利用该分离工具，可从测试膜切出或冲压出期望形状的测试体。