一种孔隙率检测对比试块的制备方法与流程

本发明涉及无损检测，具体而言，涉及一种孔隙率检测对比试块的制备方法。

背景技术：

1、无损检测是在不破坏产品的情况下实现对产品内部质量的检测。近年来，随着检测技术越来越成熟，同时复合材料在航空航天领域的使用越来越多，对检测的要求也越来越高。而对比试块是检测时使用的对比样块，用于校准检测设备和评价制件的内部质量情况等，对比试块的质量直接影响检测结果的准确性。孔隙率是评价复合材料制件内部质量最直观的方法，但如何做出相应的满足要求的对比试块始终是一个难点。

2、传统孔隙率检测对比试块的制备多是根据使用的预浸料体系，在铺贴时加入易挥发的溶剂，或者通过调整固化过程的压力大小及加压时机等，通过反复摸索、多次试验得到，耗时耗力且很可能得不到成套的试块。

3、因此，如何快速高质量的制备出合格的孔隙率检测用对比试块是目前亟需解决的技术问题。

4、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种孔隙率检测对比试块的制备方法，旨在显著降低对比试块制备方面的人力和材料成本，提高成功率。

2、本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供一种孔隙率检测对比试块的制备方法，包括：根据待检测制件的铺层角度和层数，利用预浸料进行多层铺设得到预制体；

4、利用预制体和用于吸收树脂的吸胶布进行组装得到待固化试样，在待固化试样四周设置与待固化试样厚度相适应的控厚块，之后封装、固化；

5、其中，待固化试样的制备过程包括：在预制体厚度方向的两侧均设置吸胶布，吸胶布的层数根据目标对比试块的孔隙率和所用预浸料的性能进行确定。

6、在可选的实施方式中，待固化试样的制备过程包括：根据待检测制件的铺层角度和层数对预浸料进行裁剪，先在模具表面铺设一层脱模布，然后将预浸料在脱模布上进行多层铺设形成预制体，铺设完成之后在预制体上表面再铺设一层脱模布；

7、将预制体连同脱模布一起从模具中取下，根据目标对比试块的孔隙率铺设底层吸胶布，将预制体连同脱模布置于底层吸胶布上，之后再铺设顶层吸胶布得到待固化试样；

8、其中，预制体的两侧表面铺设的脱模布的尺寸均大于预浸料，底层吸胶布和顶层吸胶布的尺寸均与预制体的尺寸一致。

9、在可选的实施方式中，在预制体所用预浸料的树脂含量为30wt％-45wt％、预制体的厚度为1.5mm-8mm、底层吸胶布和顶层吸胶布的材质为玻纤布的情况下，当预制孔隙率为0％对比试块时，层压板预制体上下各放置一层脱模布；当预制孔隙率为1.5％对比试块时，层压板的预制体上下各放置一层脱模布，再各放置2～8层吸胶玻纤布；当预制孔隙率为2％以上对比试块时，层压板的预制体上下各放置一层脱模布，再各放置3～12层吸胶玻纤布。玻纤布的尺寸与预制体一致。

10、在可选的实施方式中，将预浸料在脱模布上进行多层铺设形成预制体的过程中，每铺设1-8层进行一次预抽，控制预抽的压力为600mbar-1000mbar，预抽时间为10min-30min。

11、在可选的实施方式中，预浸料的材质为碳纤维增强的环氧树脂预浸料。

12、在可选的实施方式中，脱模布为市售，脱模布大于预浸料边缘2cm-3cm。

13、在可选的实施方式中，控厚块围绕待固化试样的四周设置，使四周封闭以防止树脂流出。

14、在可选的实施方式中，在封装之后进行气密性检测，满足5min之内泄漏小于20mbar。

15、在可选的实施方式中，封装的过程包括：在顶层吸胶布上依次设置无孔隔离膜和均压板，利用均压板封盖待固化试样和控厚块，均压板的外边缘与控厚块齐平。

16、在可选的实施方式中，封装的过程还包括：在均压板上设置透气毡，然后利用真空袋膜进行封装，之后进行固化。

17、本发明具有以下有益效果：通过将预制体和用于吸收树脂的吸胶布进行组装得到待固化试样，根据目标对比试块的孔隙率进行确定吸胶布的层数，使预制体内部的树脂量达到预期，从而在固化之后内部形成定量的孔隙量。与传统的在铺贴时加入易挥发的溶剂，或者通过调整固化过程的压力大小及加压时间相比，本发明的方法未在对比试块的内部引入其他物质，不再需要大批量的比对试验，成功率较高；还能够节省在对比试块制备方面投入的人力与材料成本，提高制件检测的质量。

技术特征：

1.一种孔隙率检测对比试块的制备方法，其特征在于，包括：根据待检测制件的铺层角度和层数，利用预浸料进行多层铺设得到预制体；

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述待固化试样的制备过程包括：根据待检测制件的铺层角度和层数对所述预浸料进行裁剪，先在模具表面铺设一层脱模布，然后将所述预浸料在所述脱模布上进行多层铺设形成所述预制体，铺设完成之后在所述预制体上表面再铺设一层所述脱模布；

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述预制体所用预浸料的树脂含量为30wt％-45wt％、所述预制体的厚度为1.5mm-8mm、所述底层吸胶布和所述顶层吸胶布的材质为玻纤布的情况下，当预制孔隙率为0％对比试块时，层压板预制体上下各放置一层脱模布；当预制孔隙率为1.5％对比试块时，层压板的预制体上下各放置一层脱模布，再各放置2～8层吸胶玻纤布；当预制孔隙率为2％以上对比试块时，层压板的预制体上下各放置一层脱模布，再各放置3～12层吸胶玻纤布。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，将所述预浸料在所述脱模布上进行多层铺设形成所述预制体的过程中，每铺设1-8层进行一次预抽，控制预抽的压力为600mbar-1000mbar，预抽时间为10min-30min。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述预浸料的材质为碳纤维增强的环氧树脂预浸料。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述脱模布大于所述预浸料边缘2cm-3cm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述控厚块围绕所述待固化试样的四周设置，使四周封闭以防止树脂流出。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在封装之后进行气密性检测，满足5min之内泄漏小于20mbar。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述封装的过程包括：在所述顶层吸胶布上依次设置无孔隔离膜和均压板，利用所述均压板封盖所述待固化试样和所述控厚块，所述均压板的外边缘与所述控厚块齐平。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述封装的过程还包括：在所述均压板上设置透气毡，然后利用真空袋膜进行封装，之后进行固化。

技术总结
本发明公开了一种孔隙率检测对比试块的制备方法，涉及无损检测技术领域。通过将预制体和用于吸收树脂的吸胶布进行组装得到待固化试样，根据目标对比试块的孔隙率进行确定吸胶布的层数，使预制体内部的树脂量达到预期，从而在固化之后内部形成定量的孔隙量。与传统的在铺贴时加入易挥发的溶剂，或者通过调整固化过程的压力大小及加压时机相比，本发明的方法未在对比试块的内部引入其他物质，不需要大批量的比对试验，成功率较高；还能够节省在对比试块制备方面投入的人力与材料成本，提高制件检测的质量。

技术研发人员：梁群群,袁俊亭,陶宇进,卜祥威,李建鹏,顾红星
受保护的技术使用者：江苏恒神股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16