用于功能性蜂窝复合材料无损检测的对比试块及其制备方法

文档序号:1887633 发布日期:2021-11-26 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 用于功能性蜂窝复合材料无损检测的对比试块及其制备方法 (Reference block for nondestructive testing of functional honeycomb composite material and preparation method thereof ) 是由 黄瑞 张文超 彭万里 于 2021-09-22 设计创作,主要内容包括:本申请是关于一种用于功能性蜂窝复合材料无损检测的对比试块及其制备方法。该制备方法包括以下步骤:a)、在制备蜂窝复合材料的过程中,在粘结剂层与蒙皮之间,以及粘结剂层与蜂窝芯层之间预设第一人工缺陷,得到中间对比试块;b)、在所述中间对比试块的蒙皮表面制备功能性涂层的过程中,在蒙皮与功能性涂层之间预设第二人工缺陷,得到对比试块。按照本申请的方法制备对比试块设置有功能性涂层,并且功能性涂层与蜂窝芯材之间预埋人工缺陷,由此可以更加全面的验证超声检测设备的检测能力,使用经过该对比试块检验过的超声检测设备对功能性蜂窝复合材料进行检测,可以对不同位置的缺陷进行定性定量的分析,从而保证实际产品的质量。(The application relates to a reference block for nondestructive testing of functional honeycomb composite materials and a preparation method thereof. The preparation method comprises the following steps: a) presetting first artificial defects between the binder layer and the skin and between the binder layer and the honeycomb core layer in the process of preparing the honeycomb composite material to obtain a middle reference block; b) and in the process of preparing the functional coating on the surface of the skin of the middle reference block, presetting a second artificial defect between the skin and the functional coating to obtain the reference block. The functional coating is arranged on the contrast test block prepared according to the method, and the artificial defects are pre-buried between the functional coating and the honeycomb core material, so that the detection capability of the ultrasonic detection equipment can be comprehensively verified, the ultrasonic detection equipment inspected by the contrast test block is used for detecting the functional honeycomb composite material, qualitative and quantitative analysis can be carried out on the defects at different positions, and the quality of an actual product is guaranteed.)

用于功能性蜂窝复合材料无损检测的对比试块及其制备方法

技术领域

本申请涉及蜂窝复合材料技术领域,尤其涉及一种用于功能性蜂窝复合材料无损检测的对比试块及其制备方法。

背景技术

蜂窝复合材料又叫做蜂窝夹层板,其主要由蒙皮、蜂窝芯层和粘结剂层组成。蜂窝复合材料由于具备强度重量比高、抗疲劳性能好等独特的力学性能,使其在航空航天承力结构中有着愈加广泛的应用。

传统的蜂窝复合材料中,蒙皮主要采用树脂涂层复合合金板的结构。为了实现部件的轻量化,现有技术中的蒙皮还有采用碳纤维增强复合材料的结构,即碳纤维增强复合材料。碳纤维增强复合材料不仅具有质量轻、强度高的优势,其耐腐蚀性能也非常优异。

在蜂窝复合材料在加工和服役的过程中,容易形成缺陷,例如:蒙皮和蜂窝芯材之间容易形成空隙,造成粘接不良,严重影响其力学性能,这给蜂窝复合材料的使用造成隐患。目前对蜂窝复合材料的无损检测方法有种,其中超声检测应用较多。检测设备的检测精度和灵敏度,对于检测结果至关重要。因此,在进行无损检测之前,为了验证检测设备的检测能力,通常需要制备对比试块,即在蜂窝复合材料中的预定位置预埋人工缺陷,而后使用检测设备对对比试块进行检测,即可获知检测设备的检测精度和灵敏度,进而为后续的精准检测提供有力的保障。

目前,对比试块是采用蒙皮、蜂窝芯层和粘结剂的结构,在粘结剂与蒙皮之间,以及粘结剂与蜂窝芯层之间预埋人工缺陷。最近,随着功能性蜂窝复合材料的面世以及应用,使得现有的对比试块存在一定的局限性。功能性蜂窝复合材料是在现有的蜂窝复合材料表面增加功能性涂层,进而赋予该复合材料以新的特性。例如:在蒙皮表面增加具有导电、导热、绝缘、阻燃、遮光、耐酸碱、防蓝光、防指纹、防眩晕、抗刮伤、防静电、防油污等功能的涂层,上述功能性蜂窝复合材料被广泛应用于各种工业体系包括航天航空及民用领域。又如在蒙皮表面增加具有吸波、透波功能的涂层,该功能性蜂窝复合材料可被应用于国防军工领域。用经现有对比试块测试过的超声检测设备来检测功能性蜂窝复合材料,检测灵敏度的校验结果往往会导致灵敏度偏低,并且未考虑涂层与复合材料之间的脱粘缺陷,容易造成漏检以及异常区域与实际不符合等问题。

发明内容

为解决或部分解决相关技术中存在的问题,本申请提供一种用于功能性蜂窝复合材料无损检测的对比试块及其制备方法。

首先,本申请提供一种用于功能性蜂窝复合材料无损检测的对比试块的制备方法,其包括以下步骤:

a)、在制备蜂窝复合材料的过程中,在粘结剂层与蒙皮之间,以及粘结剂层与蜂窝芯层之间预设第一人工缺陷,得到中间对比试块;

b)、在所述中间对比试块的蒙皮表面制备功能性涂层的过程中,在蒙皮与功能性涂层之间预设第二人工缺陷,得到对比试块。

进一步地,所述步骤b)具体为:

b1)、在所述中间对比试块的蒙皮表面的预设位置布置若干第二人工缺陷,所述第二人工缺陷为聚四氟乙烯片;

b2)、在布置过聚四氟乙烯片的蒙皮表面喷涂功能性涂料,得到对比试块。

进一步地,所述步骤b1)具体为:

b11)、取与所述蒙皮表面同样大小的第一模板,在所述第一模板上开设第一定位孔,所述第一定位孔的位置和尺寸与位于蒙皮与功能性涂层之间的聚四氟乙烯片的预设位置和尺寸相对应;

b12)、将所述第一模板置于蒙皮表面,在所述第一定位孔内放入相应的聚四氟乙烯片;

b13)、在所述聚四氟乙烯片上放置固定物,撤去所述第一模板。

进一步地,所述模板为纸模板或过塑纸模板。

进一步地,所述聚四氟乙烯片由两层或多层聚四氟乙烯薄片堆叠形成。

进一步地,在进行步骤b)之间还包括对蒙皮进行预处理的工序,具体为:

对蒙皮表面进行第一次打磨;

在蒙皮表面涂覆环氧树脂;

对蒙皮表面进行第二次打磨。

进一步地,同一层上的所述若干第二人工缺陷的尺寸为φ4~φ12;和/或,同一层上的所述第一人工缺陷为若干个,尺寸为φ6~φ12。

其次,本申请还提供一种用于功能性蜂窝复合材料无损检测的对比试块,其在粘结剂层与蒙皮之间,以及粘结剂层与蜂窝芯层之间预设有第一人工缺陷;其在功能性涂层与蒙皮之间预设第二人工缺陷。

进一步地,所述第一人工缺陷由两层或多层聚四氟乙烯薄片堆叠形成,总厚度不超过0.1mm;和/或,

所述第二人工缺陷由两层或多层聚四氟乙烯薄片堆叠形成,总厚度不超过0.05mm。

进一步地,所述蒙皮为碳纤维增强复合材料。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果:

按照本申请的方法制备对比试块设置有功能性涂层,并且功能性涂层与蜂窝芯材之间预埋人工缺陷,由此可以更加全面的验证超声检测设备的检测能力,使用经过该对比试块检验过的超声检测设备对功能性蜂窝复合材料进行检测,可以对不同位置的缺陷进行定性定量的分析,从而保证实际产品的质量。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述,本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本申请示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本申请实施例提供的用于功能性蜂窝复合材料无损检测的对比试块的结构示意图;

图2是本申请另一实施例中集成模板的结构示意图;

附图标记说明

1-蜂窝芯层

2-粘结剂层

3-蒙皮

4-功能性涂层

5-集成模板

S1-聚四氟乙烯片

S2-聚四氟乙烯片

S3-聚四氟乙烯片

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施方式。虽然附图中显示了本申请的实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整,并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解,尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本申请范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

针对上述问题,本申请实施例提供一种用于功能性蜂窝复合材料无损检测的对比试块及其制备方法,能够更加准确的验证超声检测设备对功能性蜂窝复合材料产品检测的精度和灵敏度。

首先,本发明实施例提供一种用于功能性蜂窝复合材料无损检测的对比试块的制备方法,其包括以下步骤:

a)、在制备蜂窝复合材料的过程中,在粘结剂层与蒙皮之间,以及粘结剂层与蜂窝芯层之间预设第一人工缺陷,得到中间对比试块;

b)、在所述中间对比试块的蒙皮表面制备功能性涂层的过程中,在蒙皮与功能性涂层之间预设第二人工缺陷,得到对比试块。

上述制备工艺,步骤a)是在粘结剂层与蒙皮之间,以及粘结剂层与蜂窝芯层之间预设第一人工缺陷的工序,用于检验超声设备对于粘结剂层与蒙皮之间,以及粘结基层与蜂窝芯层之间的空隙的检测精度和灵敏度。步骤b)是在蒙皮与功能性涂层之间预设第二人工缺陷的工序,用于检测检测超声设备对于功能性涂层与蒙皮之间的空隙的检测精度和灵敏度。使用经现有对比试块检测过的超声设备,对功能性蜂窝复合材料进行检测往往存在检测灵敏度和精度低的原因在于:在制备涂层的过程中,往往采用喷涂的方式,这个过程中可能会产生空隙,而涂层通常较薄,因此通过现有试块校验过的超声设备,未必会对涂层与蒙皮之间的空隙也能做出精准检测。有基于此,本申请实施例提供的对比试块增加了蒙皮与功能性涂层之间的第二人工缺陷,由此更加全面的验证超声设备的检测能力,进而实现对产品不同位置的缺陷的定性定量分析,从而保证实际产品的质量。

上述步骤a)中,第一人工缺陷可以采用刀片插入法或者放置聚四氟乙烯片;优选采用后者,原因在于:聚四氟乙烯具有优异的耐高温性能,可耐热压罐中达到的200℃高温,不易变形产生褶皱,通常都很薄,声阻抗与复材差异较大声压反射率高,可有效模拟分层脱粘类缺陷。进一步地,该聚四氟乙烯片可由两层或多层聚四氟乙烯薄片堆叠形成,由此可以通过增减聚四氟乙烯薄片的层数来调整人工缺陷的厚度。第一人工缺陷的厚度优选不超过0.1mm,更优选不超过0.05mm。本实施例中,第一人工缺陷由两个聚四氟乙烯薄片堆叠形成,单个聚四氟乙烯薄片的厚度为0.01mm。另外,同一层上优选设置不同尺寸的第一人工缺陷,以验证超声设备对不同大小的缺陷的检测灵敏度。具体的,同一层上的第一人工缺陷为若干个,尺寸范围优选为φ6~φ12。本实施例中,同一层上设置三种尺寸的第一人工缺陷,分别为φ12,φ10和φ6。

对比试块中蒙皮的材质根据检测对象进行选择,可以采用树脂合金复合结构,也可以采用碳纤维增强复合材料。步骤a)的具体工艺可以与制备现有的对比试块的工艺相同。对于采用碳纤维增强复合材料蒙皮的对比试块,在非人工缺陷布置区域,也容易在加工过程中产生微小空隙,这会对超声设备的检测造成干扰。为此,对于采用碳纤维增强复合材料蒙皮的对比试块,为了降低蒙皮与粘结剂层之间的空隙,步骤a)优选包括如下步骤:

a1)、按照0°,45°,90°,-45°的铺贴方式将碳纤维增强树脂预浸料交叉铺贴,并打好真空袋;

a2)、将打袋后的蒙皮放置于热压罐中进行固化;

a3)、蒙皮脱模后进行切割,得到预设形状和尺寸的蒙皮;例如,本实施例中的加工得到350*200的矩形蒙皮;而后,并对胶接面进行打磨;

a4)、将蜂窝芯层与蒙皮通过粘结剂层进行胶接,预先在粘结剂层与蒙皮之间,以及粘结剂层与蜂窝芯层之间布置聚四氟乙烯片,打袋后放置于热压罐进行固化,得到中间对比试块。

第一人工缺陷预设位置的精准度对于验证超声设备的检测精度有影响,第一人工缺陷预设位置的精准度越高,对于验证超声设备的检测精度越有利。为了提高第一人工缺陷预设位置的精准度,上述步骤a)中预先在粘结剂层与蒙皮之间,以及粘结剂层与蜂窝芯层之间布置聚四氟乙烯片的工序优选如下:

取与蒙皮表面同样大小的第二模板和第三模板;在第二模板上开设第二定位孔,第二定位孔的位置和尺寸与位于蜂窝芯层与粘结剂层之间的聚四氟乙烯片的预设位置和尺寸相对应;在第三模板上开设第三定位孔,第三定位孔的位置和尺寸与位于粘结剂层和蒙皮之间的聚四氟乙烯片的预设位置和尺寸相对应;

在蜂窝芯层表面放置第二模板,在第二定位孔内放入相应的聚四氟乙烯片;撤去模板;

在蜂窝芯层表面放置粘结剂层;

在粘结剂层表面放置第三模板,在第三定位孔内放入相应的聚四氟乙烯片;撤去模板;

在粘结剂层表面放置蒙皮。

上述步骤中采用的模板优选采用纸模板或过塑纸模板,更优选采用过塑纸模板,过塑纸模板与粘结剂层和蜂窝芯层之间具有适宜的附着力,即有利于对模板定位,又方便撤去模板。

按照上述方式得到的中间对比试块也可以直接用于检测超声设备,经过该中间对比试块检验过的超声设备用于对普通蜂窝复合材料进行无损检测。

上述步骤b)中,第二人工缺陷可以采用刀片插入法或者放置聚四氟乙烯片;优选采用后者,原因在于:聚四氟乙烯具有优异的耐高温性能,可耐热压罐中达到的200℃高温,不易变形产生褶皱,通常都很薄,声阻抗与复材差异较大声压反射率高,可有效模拟分层脱粘类缺陷。进一步地,该聚四氟乙烯片由两层或多层聚四氟乙烯薄片堆叠形成,由此可以通过增减聚四氟乙烯薄片的层数来调整人工缺陷的厚度。第二人工缺陷的厚度优选不超过0.05mm,更优选不超过0.03mm。本实施例中,第二人工缺陷由两个聚四氟乙烯薄片堆叠形成,单个聚四氟乙烯薄片的厚度为0.01mm。另外,同一层上优选设置不同尺寸的第二人工缺陷,以验证超声设备对不同大小的缺陷的检测灵敏度。具体的,同一层上的若干第一人工缺陷的尺寸范围优选为φ4~φ12。本实施例中,同一层上设置三种尺寸的第二人工缺陷,分别为φ12,φ10和φ6。在另一种优选实施例中,同一层上设置四种尺寸的第二人工缺陷,分别为φ12,φ10,φ6和φ4。此外,考虑到在实际生产过程中,蒙皮与功能性涂层之间的空隙较小,也可以在同一层上设置三种尺寸的第二人工缺陷,分别为φ10,φ6和φ4。

上述步骤b)具体可以为:

b1)、在所述中间对比试块的蒙皮表面的预设位置布置若干第二人工缺陷,所述第二人工缺陷为聚四氟乙烯片;

b2)、在布置过聚四氟乙烯片的蒙皮表面喷涂功能性涂料,得到对比试块。

第二人工缺陷预设位置的精准度对于验证超声设备的检测精度有影响,第二人工缺陷预设位置的精准度越高,对于验证超声设备的检测精度越有利。聚四氟乙烯片较薄,质量较轻,其在布置过程中,以及在后续的喷涂功能性涂料的过程中容易发生位移,进而影响检测精度。由此,为了提高第二人工缺陷预设位置的精准度,更优选的,步骤b1)具体为:

b11)、取与所述蒙皮表面同样大小的第一模板,在第一模板上开设第一定位孔,第一定位孔的位置和尺寸与位于蒙皮与功能性涂层之间的聚四氟乙烯片的预设位置和尺寸相对应;

b12)、将第一模板置于蒙皮表面,在第一定位孔内放入相应的聚四氟乙烯片;

b13)、在聚四氟乙烯片上放置固定物,撤去第一模板。

设置第一模板的作用在于在放置第二人工缺陷的过程中,对聚四氟乙烯片起到定位作用,此步骤中采用的模板优选采用纸模板或过塑纸模板,更优选采用过塑纸模板,过塑纸模板与蒙皮之间具有适宜的附着力,即有利于对模板定位,又方便撤去模板。

在聚四氟乙烯片上放置固定物的作用在于:在喷涂过程中,对聚四氟乙烯片施加压力,防止其发生位移。本领域技术人员可以理解的是,固定物仅仅起到防止聚四氟乙烯片在喷涂过程中移动的作用,待喷涂一次或两次底漆后,聚四氟乙烯片的位置已被固定,此时便应撤去固定物再进行后续的喷涂工序。

上述固定物的具体形式可以如下:

方案I:固定物为锥形体,其底面的尺寸微小于聚四氟乙烯片的尺寸,其底面设置有聚四氟乙烯涂层,其顶部设置有拉环。底部设置聚四氟乙烯涂层用以防止在撤去重物时与聚四氟乙烯发生粘连,顶部的拉环方便人工或机械撤去固定物。

方案II:固定物设置有若干支腿,支腿沿竖直面可转动。使用时,将固定物放置于聚四氟乙烯片表面,而后对固定物施加向下的压力,支腿向外张开至靠近聚四氟乙烯片边缘的位置,由此实现对聚四氟乙烯片的固定。当需要撤去固定物时,直接将固定物向上提起即可。

方案III:固定物为套筒结构,内筒可滑动的套设于外筒内,内筒的尾端,即不与聚四氟乙烯片相接触的一端,设置有拉环或提手。使用时,将固定物放置于聚四氟乙烯片表面,当需要撤去固定物时,向上提起内筒的拉环或提手,内筒先离开聚四氟乙烯片,而后外筒离开聚四氟乙烯片。

在喷涂功能性涂料的过程中,在非人工缺陷布置区域,也容易在加工过程中产生微小空隙,这会对超声设备的检测造成干扰。为了降低蒙皮与功能性涂层之间的空隙,本申请在进行步骤b)之间还包括对蒙皮进行预处理的工序,具体为:

对蒙皮表面进行第一次打磨;

在蒙皮表面涂覆环氧树脂,常温固化;

对蒙皮表面进行第二次打磨。

先对蒙皮表面进行第一打磨的作用在于:初步减小蒙皮表面的孔洞,而后通过涂覆环氧树脂来填补孔洞,再经过常温固化后进行第二次打磨,便可基本实现蒙皮表面光滑无孔,减少蒙皮与功能性涂层之间的非人工区域出现缺陷的概率。

上述方案中,若第一人工缺陷和/或第二人工缺陷采用聚四氟乙烯片,优选在放置聚四氟乙烯片之前,对聚四氟乙烯片进行加热的预处理,使其材质短暂变硬,在放置时不易发生变形。

请结合图1,以下为一本申请的优选具体实施例:

一种用于功能性蜂窝复合材料无损检测的对比试块的制备方法,包括如下步骤:

a1)、按照0°,45°,90°,-45°的铺贴方式将碳纤维增强树脂预浸料交叉铺贴,并打好真空袋;

a2)、将打袋后的蒙皮放置于热压罐中进行固化;

a3)、蒙皮脱模后进行切割,加工得到350*200的矩形蒙皮3;而后,并对胶接面进行打磨;

a4)、取与蒙皮3表面同样大小的第二过塑纸模板和第三过塑纸模板,在第二过塑纸模板上开设三个尺寸分别为φ12,φ10,φ6的第二定位孔,第二定位孔的位置与位于蜂窝芯层1与粘结剂层2之间的聚四氟乙烯片S1的预设位置与尺寸相对应;在第三过塑纸模板上开设三个尺寸分别为φ12,φ10,φ6的第三定位孔,第三定位孔的位置和尺寸与位于粘结剂层2和蒙皮3之间的聚四氟乙烯片S2的预设位置和尺寸相对应;

将该第二过塑纸模板放置于蜂窝芯层1上表面,向第二定位孔内放置两层0.01mm厚的聚四氟乙烯薄片,撤去第二过塑纸模板;

在蜂窝芯层1表面布置粘结剂层2;

将该第三过塑纸模板放置于粘结剂层2表面,向第三定位孔内放置两层0.01mm厚的聚四氟乙烯薄片,撤去第三过塑纸模板;

在粘结剂层2表面布置蒙皮3。

打袋后放置于热压罐进行固化,得到中间对比试块。

b10)、对中间对比试块的蒙皮3表面进行第一次打磨;在蒙皮3表面涂覆环氧树脂,常温固化;然后对蒙皮3表面进行第二次打磨,打磨至光滑无孔状态。

b11)、取与蒙皮3表面同样大小的第一过塑纸模板,在该第一过塑纸模板上开设三个尺寸分别为φ12,φ10,φ6的第一定位孔,第一定位孔的位置和尺寸与位于蒙皮3与功能性涂层4之间的聚四氟乙烯片S3的预设位置和尺寸相对应;

b12)、将第一过塑纸模板置于蒙皮3表面,在第一定位孔内放入相应的聚四氟乙烯片;每个聚四氟乙烯片由两层0.01mm厚的聚四氟乙烯薄片堆叠形成。

b13)、在聚四氟乙烯片S3上放置固定物,撤去纸模板。

b2)、在布置过聚四氟乙烯片S3的蒙皮3表面喷涂功能性涂料,固化后得到功能性涂层4,由此得到对比试块,其结构如图1所示。

另外,为了节约原料,简化操作,上述步骤中的第一过塑纸模板、第二过塑纸模板和第三过塑纸模板可以合并在一张集成模板5上,如图2所示,将各层的定位孔均根据位置和大小设置在一个集成模板5上,不同层的聚四氟乙烯片只需放置入相应的定位孔即可。

由上述内容可知,按照本申请的方法制备对比试块设置有功能性涂层,并且功能性涂层与蜂窝芯材之间预埋人工缺陷,由此可以更加全面的验证超声检测设备的检测能力,使用经过该对比试块检验过的超声检测设备对功能性蜂窝复合材料进行检测,可以对不同位置的缺陷进行定性定量的分析,从而保证实际产品的质量。

相应的,本申请还提供一种用于功能性蜂窝复合材料无损检测的对比试块,其在粘结剂层与蒙皮之间,以及粘结剂层与蜂窝芯层之间预设第一人工缺陷;其在功能性涂层与蒙皮之间预设第二人工缺陷。该对比试块可以按照上述方法制备。

具体的,请参见图1,该对比试块包括:

蜂窝芯层1;

蜂窝芯层1与蒙皮3通过粘结剂层2相连;

蒙皮3表面设置有功能性涂层4;

粘结剂层2与蒙皮3之间,以及粘结剂层2与蜂窝芯层1之间预设第一人工缺陷;

功能性涂层4与蒙皮3之间预设第二人工缺陷。

上述蒙皮可以采用树脂合金复合结构,也可以采用碳纤维增强复合材料,例如碳纤维-环氧基复合材料。优选采用后者。蜂窝芯层可以采用芳纶蜂窝或铝蜂窝。粘结剂层可以为环氧树脂层。

作为本申请的优选方案,上述第一人工缺陷由两层或多层聚四氟乙烯薄片堆叠形成,总厚度优选不超过0.1mm;和/或,

上述第二人工缺陷由两层或多层聚四氟乙烯薄片堆叠形成,总厚度不超过0.05mm。

本实施例中,上述第一人工缺陷和第二人工缺陷均由两层0.01mm厚的聚四氟乙烯薄片堆叠形成。

另外,同一层上的若干第二人工缺陷的尺寸优选为φ4~φ12;和/或,同一层上的第一人工缺陷为若干个,尺寸为φ6~φ12。

本申请提供的对比试块设置有功能性涂层,并且功能性涂层与蜂窝芯材之间预埋人工缺陷,由此可以更加全面的验证超声检测设备的检测能力,使用经过该对比试块检验过的超声检测设备对功能性蜂窝复合材料进行检测,可以对不同位置的缺陷进行定性定量的分析,从而保证实际产品的质量。

下面结合具体实施例对本申请提供的对比试块及其制备方法进行描述。

实施例1

1、按照0°,45°,90°,-45°的铺贴方式将碳纤维碳纤维-环氧基树脂预浸料交叉铺贴,并打好真空袋;

2、将打袋后的蒙皮放置于热压罐中进行固化;

3、蒙皮脱模后进行切割,加工得到350*200的矩形蒙皮;而后,并对胶接面进行打磨;

4、取与蒙皮表面同样大小的过塑纸模板,该过塑纸模板如图2所示,其上开设有六列的定位孔组,每一列定位孔组包括三个尺寸分别为φ12,φ10,φ6的定位孔,第一列定位孔的位置与功能性涂层与上粘结剂层的之间的聚四氟乙烯片的预设位置相对应,第二列定位孔的位置与上粘结剂层与上蒙皮之间的聚四氟乙烯片的预设位置相对应,第三列定位孔的位置与上粘结剂层与蜂窝芯层之间的聚四氟乙烯片的预设位置相对应,第四列定位孔的位置与蜂窝芯层与下粘结剂层之间的聚四氟乙烯片的预设位置相对应,第五列定位孔的位置与下粘结剂层与下蒙皮之间的聚四氟乙烯片的预设位置相对应,第六列定位孔的位置与下蒙皮与下功能性涂层之间的聚四氟乙烯片的预设位置相对应。

将该过塑纸模板放置于蜂窝芯层上表面,向相应定位孔内放置两层0.01mm厚的聚四氟乙烯薄片,撤去过塑纸模板;在蜂窝芯层表面布置粘结剂层;将该过塑纸模板放置于粘结剂层表面,向相应定位孔内放置两层0.01mm厚的聚四氟乙烯薄片,撤去过塑纸模板;在粘结剂层表面布置蒙皮;打袋后放置于热压罐进行固化,得到中间对比试块。

5、对中间对比试块的蒙皮表面进行第一次打磨;在蒙皮表面涂覆环氧树脂,常温固化;然后对蒙皮表面进行第二次打磨,打磨至光滑无孔状态。

6、取与塑纸模板,将该过塑纸模板置于蒙皮表面,在相应定位孔内放入相应的聚四氟乙烯片;每个聚四氟乙烯片由两层0.01mm厚的聚四氟乙烯薄片堆叠形成。

7、在聚四氟乙烯片上放置固定物,撤去纸模板。

8、在布置过聚四氟乙烯片的蒙皮表面喷涂功能性涂料,固化后得到功能性涂层,由此得到对比试块,其结构如图1所示。

本实施例制备的对比试块设置有如下人工缺陷,以下a代表缺陷尺寸为φ12,b代表缺陷尺寸为φ10,c代表缺陷尺寸为φ6:

蜂窝芯层与上粘结剂层之间的:1a、1b、1c

蜂窝芯层与下粘结剂层之间的:2a、2b、2c

上粘结层与上蒙皮之间的;3a、3b、3c

下粘结剂层与下蒙皮之间:4a、4b、4c

上蒙皮与上功能性涂层之间的:5a、5b、5c

下蒙皮与下功能性涂层之间的:6a、6b、6c

对比例1

1、按照0°,45°,90°,-45°的铺贴方式将碳纤维碳纤维-环氧基树脂预浸料交叉铺贴,并打好真空袋;

2、将打袋后的蒙皮放置于热压罐中进行固化;

3、蒙皮脱模后进行切割,加工得到350*200的矩形蒙皮;而后,并对胶接面进行打磨;

4、取与蒙皮表面同样大小的过塑纸模板,该过塑纸模板如图2所示,其上开设有六列的定位孔组,每一列定位孔组包括三个尺寸分别为φ12,φ10,φ6的定位孔,第一列定位孔的位置与功能性涂层与上粘结剂层的之间的聚四氟乙烯片的预设位置相对应(本实施例中未使用),第二列定位孔的位置与上粘结剂层与上蒙皮之间的聚四氟乙烯片的预设位置相对应,第三列定位孔的位置与上粘结剂层与蜂窝芯层之间的聚四氟乙烯片的预设位置相对应,第四列定位孔的位置与蜂窝芯层与下粘结剂层之间的聚四氟乙烯片的预设位置相对应,第五列定位孔的位置与下粘结剂层与下蒙皮之间的聚四氟乙烯片的预设位置相对应,第六列定位孔的位置与下蒙皮与下功能性涂层之间的聚四氟乙烯片的预设位置相对应(本实施例中未使用)。

将该过塑纸模板放置于蜂窝芯层上表面,向相应定位孔内放置两层0.01mm厚的聚四氟乙烯薄片,撤去过塑纸模板;在蜂窝芯层表面布置粘结剂层;将该过塑纸模板放置于粘结剂层表面,向相应定位孔内放置两层0.01mm厚的聚四氟乙烯薄片,撤去过塑纸模板;在粘结剂层表面布置蒙皮;打袋后放置于热压罐进行固化,得到对比试块。

本实施例制备的对比试块设置有如下人工缺陷:

蜂窝芯层与上粘结剂层之间的:7a、7b、7c

蜂窝芯层与下粘结剂层之间的:8a、8b、8c

上粘结层与上蒙皮之间的;9a、9b、9c

下粘结剂层与下蒙皮之间:10a、10b、10c

对比例2

1、按照0°,45°,90°,-45°的铺贴方式将碳纤维碳纤维-环氧基树脂预浸料交叉铺贴,并打好真空袋;

2、将打袋后的蒙皮放置于热压罐中进行固化;

3、蒙皮脱模后进行切割,加工得到350*200的矩形蒙皮;而后,并对胶接面进行打磨;

4、取与蒙皮表面同样大小的过塑纸模板,该过塑纸模板如图2所示,其上开设有六列的定位孔组,每一列定位孔组包括三个尺寸分别为φ12,φ10,φ6的定位孔,第一列定位孔的位置与功能性涂层与上粘结剂层的之间的聚四氟乙烯片的预设位置相对应,第二列定位孔的位置与上粘结剂层与上蒙皮之间的聚四氟乙烯片的预设位置相对应,第三列定位孔的位置与上粘结剂层与蜂窝芯层之间的聚四氟乙烯片的预设位置相对应,第四列定位孔的位置与蜂窝芯层与下粘结剂层之间的聚四氟乙烯片的预设位置相对应,第五列定位孔的位置与下粘结剂层与下蒙皮之间的聚四氟乙烯片的预设位置相对应,第六列定位孔的位置与下蒙皮与下功能性涂层之间的聚四氟乙烯片的预设位置相对应。

将该过塑纸模板放置于蜂窝芯层上表面,向相应定位孔内放置两层0.01mm厚的聚四氟乙烯薄片,撤去过塑纸模板;在蜂窝芯层表面布置粘结剂层;将该过塑纸模板放置于粘结剂层表面,向相应定位孔内放置两层0.01mm厚的聚四氟乙烯薄片,撤去过塑纸模板;在粘结剂层表面布置蒙皮;打袋后放置于热压罐进行固化,得到中间对比试块。

5、取上述塑纸模板,将该过塑纸模板置于蒙皮表面,在相应定位孔内放入相应的聚四氟乙烯片;每个聚四氟乙烯片由两层0.01mm厚的聚四氟乙烯薄片堆叠形成。

6、在聚四氟乙烯片上放置固定物,撤去纸模板。

7、在布置过聚四氟乙烯片的蒙皮表面喷涂功能性涂料,固化后得到功能性涂层,由此得到对比试块,其结构如图1所示。

本实施例制备的对比试块设置有如下人工缺陷:

蜂窝芯层与上粘结剂层之间的:11a、11b、11c

蜂窝芯层与下粘结剂层之间的:12a、12b、12c

上粘结层与上蒙皮之间的;13a、13b、13c

下粘结剂层与下蒙皮之间:14a、14b、14c

上蒙皮与上功能性涂层之间的:15a、15b、15c

下蒙皮与下功能性涂层之间的:16a、16b、16c

取三个不同厂家的超声A扫描检测设备,编号依次为A1、A2、A3;

取三个不同厂家的超声相控阵检测设备,编号依次为B1、B2、B3;

使用上述六台设备分别对实施例1、比较例1和比较例2的对比试块进行检测,检测结果列于表1,表1中的非正常缺陷点是指在非人工缺陷区域检测出的缺陷点。

表1超声设备检测结果

由上述内容可知,采用本申请提供的对比试块可以更加全面的验证超声检测设备的检测能力,使用经过该对比试块检验过的超声检测设备对功能性蜂窝复合材料进行检测,可以对不同位置的缺陷进行定性定量的分析,从而保证实际产品的质量。

以上已经描述了本申请的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

15页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种基于预测函数模型识别金属材料的方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!