[发明专利]一种检测连续纤维预浸料断丝率的方法和装置

说明书

本发明实施例提供的一种检测连续纤维预浸料断丝率的方法和装置，该方法通过取样一定面积的预浸料，采用超声溶洗方法洗净预浸料上影响预浸料断丝率计算的树脂、对多次溶洗后的有机溶剂进行多次过滤后获得纤维断丝，计算洗出的纤维断丝占纤维总重量的百分比，得到纤维断丝率；该方法可检测连续纤维预浸料的纤维断丝率，定量描述预浸料断丝缺陷，有助于分析预浸料的质量水平，为改善预浸料质量提供检测数据的支撑。

技术领域

本发明涉及预浸料检测技术领域，具体涉及一种检测连续纤维预浸料断丝率的方法和装置。

背景技术

纤维增强树脂基复合材料以其强度高、重量轻、耐腐蚀等优异的性能，广泛应用于航空航天、体育休闲、汽车工业、环境能源、土木工程等领域。预浸料是制造碳纤维复合材料的中间材料，其性能质量决定了复合材料产品的性能质量。

断丝是连续纤维预浸料产品的严重缺陷，由纤维原材料的断丝缺陷带入，或者预浸料制造过程中的损伤造成，会降低复合材料产品的拉伸、压缩、弯曲等力学性能，影响产品质量及使用寿命。

目前一般采用目视检查法，观测预浸料断丝情况，在预浸料生产过程中，检测人员肉眼观察断丝缺陷，发现后标识、记录断丝点。

现有目视检查法的不足包括：1、只能观察到尺寸较大、肉眼能分辨的断丝缺陷，而微观的、或者被树脂覆盖的断丝缺陷不能被观察记录。2、检测结果只能记录预浸料的断丝缺陷数量，不能准确检测计量预浸料断丝率。

发明内容

为了精确地、定量地表征预浸料的断丝率，本发明提出一种检测连续纤维预浸料断丝率的方法和装置，该方法通过取样一定面积的预浸料，由超声溶洗、过滤后获得纤维断丝，计算洗出的纤维断丝占纤维总重量的百分比，得到纤维断丝率；该方法可检测连续纤维预浸料的纤维断丝率，定量描述预浸料断丝缺陷，有助于分析预浸料的质量水平，为改善预浸料质量提供检测数据的支撑。其具体技术方案如下：

本发明实施例提供的一种检测连续纤维预浸料断丝率的方法，包括步骤：

步骤1获取预设面积的预浸料试样，将预设长度的所述预浸料试样浸入预设体积的第一有机溶液溶解变软；

步骤2对变软的所述预浸料试样溶洗预设第一时间长度，洗掉所述预浸料试样上的树脂，并用铜丝过滤网过滤所述第一有机溶液；

步骤3重复多次，将经过溶洗的所述预浸料试样放入相同体积的第二有机溶液进行第二时间长度的溶洗，再用所述铜丝过滤网过滤所述第二有机溶液；

步骤4将经过多次过滤的所述铜丝过滤网进行多次冲洗，收集所述铜丝过滤网上的纤维断丝；

步骤5将收集的所述纤维断丝放置于铝盒中，使用烘箱在预设条件下烘干称得第一重量；

步骤6剪下所述预浸料试样被溶洗干净的纤维，使用无鼓风干燥箱在预设条件下烘干后，称量干燥后纤维重量，得第二重量；根据所述第一重量和第二重量计算断丝率。

进一步的，还包括：重复步骤1-步骤6，多次计算得到断丝率并计算平均值作为最终断丝率。

进一步的，所述预浸料试样沿纤维方向切取，长度为30-100cm；所述预浸料的表面平整。

进一步的，采用超声溶洗预浸料试样；所述预浸料试样浸入的长度为不少于20cm，所述第一时间长度为10min-30min，所述第二时间长度为30min-50min。

进一步的，所述预设条件为：温度设置为120℃-150℃，烘干时间为15-20min。

进一步的，假设所述第一重量和第二重量分别用W_bf，W₁表示，则断丝率的表达式为：R_bf＝W_bf/(W_bf+W₁)*100％。