一種真空導(dǎo)入工藝中纖維織物厚度方向滲透率測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及材料測試領(lǐng)域，具體地設(shè)及一種真空導(dǎo)入工藝中纖維織物厚度方 向滲透率測試裝置，用于測試真空條件下纖維織物在厚度方向的滲透率。
【背景技術(shù)】
[0002] 真空導(dǎo)入工藝作為一種先進復(fù)合材料低成本液體模塑成型技術(shù)，因其成本低、易 于制造大尺寸構(gòu)件且產(chǎn)品性能高，已被廣泛用于航空航天、風(fēng)機葉片和船舶領(lǐng)域。真空導(dǎo)入 工藝的本質(zhì)是流體長程滲流浸潰多孔介質(zhì)的過程，而纖維織物的滲透率是真空導(dǎo)入工藝一 個非常重要的工藝參數(shù)。隨著大型復(fù)合材料構(gòu)件尺寸增大W及纖維織物鋪層厚度增加，成 型過程中常常由于厚度方向的浸潤不良出現(xiàn)氣泡、樹脂固化不均W及干斑等浸潤缺陷，甚 至造成制件報廢，該些缺陷的形成與纖維預(yù)成型體面內(nèi)滲透性與厚度方向滲透性的不均勻 性密切相關(guān)。因此，建立可靠、準確的纖維預(yù)成型體=維方向滲透率測試方法，提高模擬結(jié) 果的準確度，對實現(xiàn)超大型復(fù)合材料構(gòu)件的整體化成型和優(yōu)化設(shè)計理論具有重要的意義。
[0003] 滲透率是綜合反映纖維織物滲透特性的參數(shù)，用來表征流體流過多孔介質(zhì)纖維織 物的難易程度，滲透率由纖維織物的物理特性和纖維網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)所決定，同時也與滲 透液體（如，樹脂）的物理特性、流動方向W及滲透液體（如，樹脂）對纖維的浸潤狀態(tài)有 關(guān)。傳統(tǒng)的滲透率測試裝置主要針對面內(nèi)滲透率進行測試，而測試厚度方向滲透率的裝置 較少。
[0004] 在現(xiàn)有的纖維織物厚度方向滲透率測試裝置中，專利200710099160. 6 "纖維鋪層 面內(nèi)及厚度方向滲透率測試裝置與飽和滲透率測試方法"和專利201210301604. 0 "-種纖 維織物厚度方向滲透率測試裝置和測試方法"不能測試纖維織物在真空導(dǎo)入工藝中（真空 狀態(tài)下）的滲透率；專利201410129959. 5 "真空輔助成型纖維織物壓實特性及滲透率性能 一體化測試裝置"可W實現(xiàn)測試纖維織物在真空狀態(tài)下的滲透率，但是該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成 本高，操作復(fù)雜。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型的目的是提供一種真空導(dǎo)入工藝中纖維織物厚度方向滲透率測試裝 置，該裝置用于測試真空條件下纖維織物在厚度方向的滲透率，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低、 操作簡單。
[0006] 本實用新型所采用的技術(shù)方案是：
[0007] 一種真空導(dǎo)入工藝中纖維織物厚度方向滲透率測試裝置，包括立筒、上法蘭和下 法蘭，所述立筒兩端設(shè)有開口，所述上法蘭和下法蘭分別與立筒上下兩端的開口密封配合， 上法蘭和下法蘭通過螺栓連接，上法蘭、立筒和下法蘭圍成封閉的空腔，空腔內(nèi)從上到下依 次設(shè)有壓緊件、上濾網(wǎng)板和下濾網(wǎng)板，上濾網(wǎng)板和下濾網(wǎng)板之間用于放置纖維織物，所述上 法蘭的頂部設(shè)有出膠接口和出膠壓力檢測接口，所述下法蘭的底部設(shè)有進膠接口和進膠壓 力檢測接口；工作時，進膠接口通過管道依次與流量計和儲液罐連接，出膠接口通過管道依 次與收集罐、真空表和真空累連接，壓力傳感器分別通過進膠壓力檢測接口和出膠壓力檢 測接口進入空腔并設(shè)在纖維織物的上下兩端，所述壓力傳感器分別與信息收集機構(gòu)連接。 [000引作為本實用新型的進一步改進，所述的立筒和壓緊件均為圓筒，所述上濾網(wǎng)板和 下濾網(wǎng)板為圓板，壓緊件、上濾板和下濾板的外徑等于立筒的內(nèi)徑。
[0009] 作為本實用新型的進一步改進，所述上法蘭的底面和下法蘭的頂面均設(shè)有凹槽和 凸出的圓環(huán)，所述凹槽內(nèi)均設(shè)有密封圈，立筒的上下兩端分別設(shè)在上法蘭和下法蘭的凹槽 內(nèi)，所述圓環(huán)位于立筒內(nèi)，凸環(huán)的外徑等于立筒的內(nèi)徑。
[0010] 作為本實用新型的進一步改進，所述的上濾網(wǎng)板和下濾網(wǎng)板均為侶蜂窩濾網(wǎng)板。
[0011] 作為本實用新型的進一步改進，所述立筒由玻璃制成，可W從外部向空腔內(nèi)觀察。
[0012] 本實用新型的有益效果是：
[0013] 1.采用本實用新型進行測試的依據(jù)為Darcy定律：,工作時，真空累 先對上法蘭、立筒和下法蘭圍成封閉的空腔抽真空（真空的程度通過真空表反映），然后滲 透液體從下法蘭的進膠接口進入，浸潤纖維織物后從出膠接口流出，結(jié)合流量計和壓力傳 感器記錄的參數(shù)怕和A巧W及其它已知數(shù)據(jù)（A、L、iO即可得到纖維織物厚度方向滲透 率化)，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作簡單，不僅可W測試玻璃纖維、碳纖維、天然織物 纖維、有機高分子纖維、棚纖維等各種材料的纖維厚度方向滲透率，還可W測試編織布厚 度方向滲透率。
[0014] 2.采用不同高度的壓緊件可W得到不同厚度的纖維織物，從而改變纖維織物的厚 度參數(shù)。
[0015] 3.立筒由有機玻璃制成，可W從外部觀察空腔內(nèi)情況，觀察液體在空腔內(nèi)的流動 情況。
[0016] 4.上法蘭和下法蘭不僅可W密封立筒上下兩端的開口，其凸出的圓環(huán)還可W起到 定位和緩沖流體流速的作用。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖2是本實用新型工作時的裝配示意圖。
[0019] 其中，1-下法蘭；2-上法蘭；3-立筒；4-壓緊件；5-下濾網(wǎng)板；6-纖維織物；7-上 濾網(wǎng)板；8-螺栓；9-進膠接口；10-出膠接口；11-進膠壓力檢測接口；12-出膠壓力檢測接 口； 13-儲液罐；14-流量計；15-數(shù)據(jù)線；16-數(shù)據(jù)采集卡；17-電腦；18-收集罐；19-真空 表；20-真空累。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作詳細的說明。
[0021] 如圖1所示，一種真空導(dǎo)入工藝中纖維織物6厚度方向滲透率測試裝置，包括立筒 3、上法蘭2和下法蘭1，所述立筒3兩端設(shè)有開口，所述上法蘭2和下法蘭1分別與立筒3 上下兩端的開口密封配合，上法蘭2和下法蘭1通過螺栓8連接（上法蘭2和下法蘭1的 相應(yīng)位置上均設(shè)有螺栓8孔），上法蘭2、立筒3和下法蘭1圍成封閉的空腔，空腔內(nèi)從上到 下依次設(shè)有壓緊件4、上濾網(wǎng)板7和下濾網(wǎng)板5,上濾網(wǎng)板7和下濾網(wǎng)板5之間用于放置纖 維織物6,所述上法蘭2的頂部設(shè)有出膠接口 10和出膠壓力檢測接口 12,所述下法蘭1的 底部設(shè)有進膠接口 9和進膠壓力檢測接口 11 ;如圖2所示，工作時，進膠接口 9通過管道依 次與流量計14和儲液罐13連接，出膠接口 10通過管道依次與收集罐18、真空表19和真空 累20連接，壓力傳感器分別通過進膠壓力檢測接口 11和出膠壓力檢測接口 12進入空腔并 設(shè)在纖維織物6的上下兩端，所述壓力傳感器分別與信息收集機構(gòu)連接。如圖2所示，在本 實施例中，所述的信息收集機構(gòu)為數(shù)據(jù)采集卡16和電腦17,數(shù)據(jù)采集卡16與壓力傳感器 通過數(shù)據(jù)線15連接，電腦17與數(shù)據(jù)采集卡16連接，由于壓力傳感器設(shè)在纖維織物6的上 下兩端并分別位于上濾網(wǎng)板7和下濾網(wǎng)板5的通道內(nèi)，所W在圖2中只看到數(shù)據(jù)線15看不 到壓力傳感器）。
[002引采用本實用新型進行測試的依據(jù)為化rcy定律：
[002引 X = fr。f
[0024] 在纖維增強復(fù)合材料加工過程中，滲透液體增強材料中的流動模型通常采用 Darcy定律，Darcy定律主要描述多孔介質(zhì)中牛頓流體的流動行為，它