專(zhuān)利名稱(chēng)：用于玻璃纖維布的含浸性測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測(cè)試表面或界面效應(yīng)的設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種用于玻璃纖維布的含浸性測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
覆銅板是印刷線(xiàn)路板(即PCB)的基本材料，它是由膠粘劑(環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂或三聚氰胺樹(shù)脂等)將玻璃纖維布和銅箔復(fù)合而成。玻璃纖維布的含浸包括以下過(guò)程膠液向纖維布表面聚結(jié)、纖維布表面的膠液向纖維布中滲透,各種玻璃纖維增強(qiáng)材料的成型工藝都要求玻璃纖維增強(qiáng)材料和樹(shù)脂基體之間有優(yōu)良的浸潤(rùn)性，因此含浸性測(cè)試在玻璃纖維布的生產(chǎn)和應(yīng)用中有著非常重要的作用。通常測(cè)量含浸性的方法有以下幾種接觸角測(cè)試法、下沉法、靶心法、粘結(jié)片明度因子法、樹(shù)脂浸潤(rùn)法等，其中接觸角測(cè)試法是間接測(cè)試方法，不 能反映出纖維織物在浸潤(rùn)過(guò)程中的真實(shí)情況，測(cè)試結(jié)果一般不能用來(lái)做參考以指導(dǎo)生產(chǎn)，其它各種測(cè)試方法重復(fù)性差，人為干擾因素大，也不能用來(lái)準(zhǔn)確而又快速地測(cè)試、比較各種玻璃纖維織物的浸潤(rùn)性?xún)?yōu)劣。因此，目前的含浸性測(cè)試裝置及測(cè)試方法都存在著使用不易、耗時(shí)長(zhǎng)、精度低的缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、測(cè)試快、精度高的用于玻璃纖維布的含浸性測(cè)試裝置。本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，該用于玻璃纖維布的含浸性測(cè)試裝置，它包括支撐臺(tái)、機(jī)架和夾具，機(jī)架由互相垂直的立桿和橫桿構(gòu)成，機(jī)架的立桿垂直固定在支撐臺(tái)上，夾具固定在機(jī)架的橫桿上，它還包括升降臺(tái)、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、樹(shù)脂盛放槽、探頭支架、光發(fā)射器、光接收器、控制器和上位機(jī)。升降臺(tái)置于在支撐臺(tái)上且，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)軸依次通過(guò)減速器和旋轉(zhuǎn)-直線(xiàn)往復(fù)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)而最終與升降臺(tái)連接以實(shí)現(xiàn)升降臺(tái)的豎直升降運(yùn)動(dòng)，樹(shù)脂盛放槽設(shè)于升降臺(tái)上且樹(shù)脂盛放槽的槽口正對(duì)夾具；探頭支架共有兩個(gè)，兩個(gè)探頭支架都固定在支撐臺(tái)上且分別設(shè)于升降臺(tái)的兩側(cè)，探頭支架的上部和下部分別設(shè)有上限位開(kāi)關(guān)和下限位開(kāi)關(guān)，上限位開(kāi)關(guān)和下限位開(kāi)關(guān)都通過(guò)信號(hào)線(xiàn)連接驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；一個(gè)探頭支架上固定光發(fā)射器，另一個(gè)探頭支架上固定光接收器，光發(fā)射器和光接收器都至少有一個(gè)，且光發(fā)射器和光接收器的數(shù)量相等，每一個(gè)光發(fā)射器都和一個(gè)光接收器處于同一水平線(xiàn)上且相對(duì)放置；光接收器的信號(hào)輸出端通過(guò)信號(hào)線(xiàn)和控制器連接，控制器通過(guò)信號(hào)線(xiàn)和上位機(jī)連接。所述光發(fā)射器選用發(fā)光二極管，光發(fā)射器發(fā)射的光的波長(zhǎng)為800nm 1200nm,光
接收器選用光敏二極管。所述控制器選用單片機(jī)或可編程控制器，上位機(jī)選用微機(jī)。所述控制器和上位機(jī)之間通過(guò)串口通信接口連接。所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)為步進(jìn)電機(jī)，且步進(jìn)電機(jī)通過(guò)其驅(qū)動(dòng)器與控制器連接；同時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)-直線(xiàn)往復(fù)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為一對(duì)螺桿螺母副，所述螺桿底端垂直置于支撐臺(tái)的限位穴點(diǎn)上，螺桿頂端通過(guò)同步帶輪與所述步進(jìn)電機(jī)輸出軸連接，螺母與升降臺(tái)固定連接。本實(shí)用新型使用時(shí)，先把待測(cè)布樣固定在夾具上，隨后在樹(shù)脂盛放槽內(nèi)放入適量樹(shù)脂，樹(shù)脂盛放槽用石英玻璃制成以保證光發(fā)射器發(fā)出的光能以高透過(guò)率射入槽內(nèi)，樹(shù)脂選用不飽和聚酯樹(shù)脂，如環(huán)氧樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂，接著開(kāi)啟驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以開(kāi)始測(cè)試，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)先帶動(dòng)升降臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)，樹(shù)脂盛放槽也隨之向上運(yùn)動(dòng)直至布樣完全浸入樹(shù)脂，此時(shí)光發(fā)射器發(fā)出的光在透過(guò)樹(shù)脂盛放槽被光接收器所接收，光接收器把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后再傳輸?shù)娇刂破鳎刂破鲗?duì)接收到的電信號(hào)實(shí)施模/數(shù)轉(zhuǎn)換、采集和存儲(chǔ)，控制器同時(shí)把存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，上位機(jī)把接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成透光率，同時(shí)可做出表征浸潤(rùn)性能的相關(guān)曲線(xiàn)。測(cè)試時(shí)，紅外光測(cè)試面積應(yīng)大于0. 2cm2,玻璃纖維布結(jié)構(gòu)中含有不同的區(qū)域，如經(jīng)紗區(qū)域、緯紗區(qū)域，經(jīng)緯交織點(diǎn)區(qū)域和空隙區(qū)域等，不同區(qū)域?qū)?shù)脂的滲透能力不同，因此測(cè)試時(shí)應(yīng)盡量選擇含有各種區(qū)域的表面，以使測(cè)試結(jié)果更可靠、更準(zhǔn)確。測(cè)試用樹(shù)脂一般為不飽和聚酯樹(shù)脂，如環(huán)氧樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等，以和各增強(qiáng)材料行業(yè)所用基體樹(shù)脂保持一致。 本實(shí)用新型利用波長(zhǎng)在800nm 1200nm的紅外光直接對(duì)玻璃纖維布的含浸過(guò)程進(jìn)行全程透射測(cè)試，根據(jù)含浸反應(yīng)的特點(diǎn)進(jìn)行定時(shí)測(cè)試結(jié)果，而且近似模擬和還原生產(chǎn)中的條件和狀態(tài)。本實(shí)用新型提供一個(gè)密封的樹(shù)脂盛放槽以避免測(cè)試用樹(shù)脂中溶劑揮發(fā)，保證測(cè)試環(huán)境一致，樹(shù)脂盛放槽用石英玻璃制成以便于紅外光的透射而不產(chǎn)生干擾，這樣可以同時(shí)測(cè)試相同條件下不同玻璃纖維布樣品的含浸性?xún)?yōu)劣，準(zhǔn)確性高，測(cè)試結(jié)果非常穩(wěn)定。本實(shí)用新型采用自動(dòng)化控制，操作方便，無(wú)人為干擾因素。本實(shí)用新型可以準(zhǔn)確、方便地測(cè)試出不同工藝、不同類(lèi)型表面處理劑的玻璃纖維布對(duì)同種樹(shù)脂的含浸性能的差別，使下游生產(chǎn)中可以有選擇性的進(jìn)行含浸不同配方、不同粘度的樹(shù)脂，以使玻璃纖維布或玻璃纖維氈和樹(shù)脂達(dá)到最佳的界面結(jié)合效果，避免玻璃纖維布或玻璃纖維氈的單纖內(nèi)部因樹(shù)脂的滲透、含浸不佳而造成缺膠異常，從而提高玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂板材的成型質(zhì)量及可靠性。本實(shí)用新型的有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，自動(dòng)化程度高，測(cè)試速度快，測(cè)試精度高，適用范圍廣。

圖I是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2實(shí)施例I中在探頭支架上直接設(shè)有上限位開(kāi)關(guān)和下限位開(kāi)關(guān)實(shí)施方式示意圖；圖3是夾具結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是時(shí)間數(shù)據(jù)和光發(fā)射器經(jīng)過(guò)含浸的玻璃纖維制品后光接收數(shù)據(jù)的百分比的曲線(xiàn)圖。標(biāo)記說(shuō)明支撐臺(tái)I、機(jī)架2、夾具3、升降臺(tái)41、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)42、樹(shù)脂盛放槽5、探頭支架6、光發(fā)射器71、光接收器72、控制器8、上位機(jī)9。
具體實(shí)施方式
[0018]以下通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。實(shí)施例I本實(shí)施例的 用于玻璃纖維布的含浸性測(cè)試裝置，包括支撐臺(tái)I、機(jī)架2、夾具3、升降臺(tái)41、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)42、樹(shù)脂盛放槽5、探頭支架6、光發(fā)射器71、光接收器72、控制器8和上位機(jī)9，如圖I 圖2所示，具體結(jié)構(gòu)是機(jī)架2由互相垂直的立桿和橫桿構(gòu)成，機(jī)架2的立桿垂直固定在支撐臺(tái)I上，夾具3固定在機(jī)架2的橫桿上；升降臺(tái)41置于在支撐臺(tái)I上且，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)42的轉(zhuǎn)軸通過(guò)減速器、旋轉(zhuǎn)-直線(xiàn)往復(fù)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)最終與升降臺(tái)41連接，樹(shù)脂盛放槽5設(shè)于升降臺(tái)41上且樹(shù)脂盛放槽5的槽口正對(duì)夾具3 ;探頭支架6共有兩個(gè)，兩個(gè)探頭支架6都固定在支撐臺(tái)I上且分別設(shè)于升降臺(tái)41的兩側(cè)，探頭支架6的上部和下部分別設(shè)有上限位開(kāi)關(guān)43和下限位開(kāi)關(guān)44，如圖2所示，上限位開(kāi)關(guān)43和下限位開(kāi)關(guān)44都通過(guò)信號(hào)線(xiàn)連接控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)42工作狀態(tài)；一個(gè)探頭支架6上固定光發(fā)射器71，另一個(gè)探頭支架6上固定光接收器72，本實(shí)施例光發(fā)射器71和光接收器72各有兩個(gè)，每一個(gè)光發(fā)射器71都和一個(gè)光接收器72處于同一水平線(xiàn)上且相對(duì)放置；光接收器72的信號(hào)輸出端通過(guò)信號(hào)線(xiàn)和控制器8連接，控制器8通過(guò)信號(hào)線(xiàn)和上位機(jī)9連接。本實(shí)施例中，光發(fā)射器71選用發(fā)光二極管，光發(fā)射器71發(fā)射的光的波長(zhǎng)為800nm 1200nm，光接收器72選用光敏二極管；控制器8選用單片機(jī)，上位機(jī)9選用微機(jī)；控制器8和上位機(jī)9之間采用串口通信線(xiàn)連接。本實(shí)施例使用時(shí)，先把待測(cè)的1#布樣固定在夾具3上，如圖3所示，該夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上可以同時(shí)夾載兩個(gè)樣品，方便對(duì)比采樣，由磁條將被測(cè)布樣固定在夾具上。布樣的厚度為0. 18mm,所用的玻璃纖維紗線(xiàn)為ECG75 1/0 0. 11,經(jīng)緯密為44 X 33，隨后在樹(shù)脂盛放槽5內(nèi)放入適量樹(shù)脂，樹(shù)脂盛放槽5用石英玻璃制成以保證光發(fā)射器71發(fā)出的光能以高透過(guò)率射入槽內(nèi)，樹(shù)脂選用環(huán)氧樹(shù)脂，配方如下表所述
樹(shù)脂用量1100. Og
雙氰胺_^1Og_
2-甲基咪唑0. 0015g
二甲基甲酰胺0- 55g'
固成份66. 10%
膠水凝膠化時(shí)間(S/nrC )2OOsec 24Osec
半固化片凝膠化時(shí)間(S/171°C ) IlOOsec 120sec接著開(kāi)啟驅(qū)動(dòng)馬達(dá)42以開(kāi)始測(cè)試，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)42先帶動(dòng)升降臺(tái)41向上運(yùn)動(dòng)，樹(shù)脂盛放槽5也隨之向上運(yùn)動(dòng)直至布樣完全浸入樹(shù)脂，此時(shí)光發(fā)射器71發(fā)出的光在透過(guò)樹(shù)脂盛放槽5被光接收器72所接收，光接收器72把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后再傳輸?shù)娇刂破?，控制器8對(duì)接收到的電信號(hào)實(shí)施模/數(shù)轉(zhuǎn)換、采集和存儲(chǔ)，控制器8同時(shí)把存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)9，供上位機(jī)9繼續(xù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成透光率，轉(zhuǎn)換關(guān)系如下表所述
權(quán)利要求1.一種用于玻璃纖維布的含浸性測(cè)試裝置，包括支撐臺(tái)(I)、機(jī)架(2)和夾具(3)，機(jī)架(2)由互相垂直的立桿和橫桿構(gòu)成，機(jī)架(2)的立桿垂直固定在支撐臺(tái)(I)上，夾具(3)固定在機(jī)架(2)的橫桿上，其特征是還包括升降臺(tái)(41)、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(42)、樹(shù)脂盛放槽(5)、探頭支架(6)、光發(fā)射器(71)、光接收器(72)、控制器(8)和上位機(jī)(9)， 升降臺(tái)(41)安置于在支撐臺(tái)(I)上且，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(42)的輸出轉(zhuǎn)軸依次通過(guò)減速器、旋轉(zhuǎn)-直線(xiàn)往復(fù)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)與升降臺(tái)(41)連接，樹(shù)脂盛放槽(5)設(shè)于升降臺(tái)(41)上且樹(shù)脂盛放槽(5)的槽口正對(duì)夾具(3); 探頭支架(6)共有兩個(gè)，兩個(gè)探頭支架(6)都固定在支撐臺(tái)(I)上且分別設(shè)于升降臺(tái)(41)的兩側(cè)，探頭支架(6)的上部和下部分別設(shè)有上限位開(kāi)關(guān)(43)和下限位開(kāi)關(guān)(44)，上限位開(kāi)關(guān)(43)和下限位開(kāi)關(guān)(44)都通過(guò)信號(hào)線(xiàn)連接驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(42)； 一個(gè)探頭支架(6)上固定光發(fā)射器(71)，另一個(gè)探頭支架(6)上固定光接收器(72)，光發(fā)射器(71)和光接收器(72)都至少有一個(gè)，且光發(fā)射器(71)和光接收器(72)的數(shù)量相等，每一個(gè)光發(fā)射器(71)都和一個(gè)光接收器(72)處于同一水平線(xiàn)上且相對(duì)放置； 光接收器(72)的信號(hào)輸出端通過(guò)信號(hào)線(xiàn)和控制器⑶連接，控制器⑶通過(guò)信號(hào)線(xiàn)和上位機(jī)(9)連接。
2.如權(quán)利要求I所述的用于玻璃纖維布的含浸性測(cè)試裝置，其特征是光發(fā)射器(71)選用發(fā)光二極管，光發(fā)射器(71)發(fā)射的光的波長(zhǎng)為800nm 1200nm,光接收器(72)選用光敏二極管。
3.如權(quán)利要求I或2所述的用于玻璃纖維布的含浸性測(cè)試裝置，其特征是控制器(8)選用單片機(jī)或可編程控制器，上位機(jī)(9)選用微機(jī)。
4.如權(quán)利要求I或2所述的用于玻璃纖維布的含浸性測(cè)試裝置，其特征是控制器(8)和上位機(jī)(9)之間通過(guò)串口通信接口連接。
5.如權(quán)利要求3所述的用于玻璃纖維布的含浸性測(cè)試裝置，其特征是控制器(8)和上位機(jī)(9)之間通過(guò)串口通信接口連接。
6.如權(quán)利要求I所述的用于玻璃纖維布的含浸性測(cè)試裝置，其特征是所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)為步進(jìn)電機(jī)，且步進(jìn)電機(jī)通過(guò)其驅(qū)動(dòng)器與控制器連接；同時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)-直線(xiàn)往復(fù)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為一對(duì)螺桿螺母副，螺桿底端垂直置于支撐臺(tái)(I)的限位穴點(diǎn)上，螺桿頂端通過(guò)同步帶輪與所述步進(jìn)電機(jī)輸出軸連接，螺母與升降臺(tái)(41)固定連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及測(cè)試表面或界面效應(yīng)的設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種用于玻璃纖維布的含浸性測(cè)試裝置。一種用于玻璃纖維布的含浸性測(cè)試裝置，包括支撐臺(tái)(1)、機(jī)架(2)和夾具(3)，其特征是還包括升降臺(tái)(41)、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(42)、樹(shù)脂盛放槽(5)、探頭支架(6)、光發(fā)射器(71)、光接收器(72)、控制器(8)和上位機(jī)(9)，升降臺(tái)(41)固定在支撐臺(tái)(1)上；兩個(gè)探頭支架(6)都固定在支撐臺(tái)(1)上，光發(fā)射器(71)和光接收器(72)分別固定在兩個(gè)探頭支架(6)上；光接收器(72)、控制器(8)和上位機(jī)(9)通過(guò)信號(hào)線(xiàn)依次連接。本實(shí)用新型使用方便，測(cè)試速度快，測(cè)試精度高，適用范圍廣。
文檔編號(hào)G01N13/00GK202548038SQ20122010999
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者宮保偉, 張德元, 杜甫 申請(qǐng)人:上海宏和電子材料有限公司