专利名称：用于玻璃纤维布的含浸性测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测试表面或界面效应的设备领域，具体为一种用于玻璃纤维布的含浸性测试装置。
背景技术：
覆铜板是印刷线路板(即PCB)的基本材料，它是由胶粘剂(环氧树脂、酚醛树脂或三聚氰胺树脂等)将玻璃纤维布和铜箔复合而成。玻璃纤维布的含浸包括以下过程胶液向纤维布表面聚结、纤维布表面的胶液向纤维布中渗透,各种玻璃纤维增强材料的成型工艺都要求玻璃纤维增强材料和树脂基体之间有优良的浸润性，因此含浸性测试在玻璃纤维布的生产和应用中有着非常重要的作用。通常测量含浸性的方法有以下几种接触角测试法、下沉法、靶心法、粘结片明度因子法、树脂浸润法等，其中接触角测试法是间接测试方法，不 能反映出纤维织物在浸润过程中的真实情况，测试结果一般不能用来做参考以指导生产，其它各种测试方法重复性差，人为干扰因素大，也不能用来准确而又快速地测试、比较各种玻璃纤维织物的浸润性优劣。因此，目前的含浸性测试装置及测试方法都存在着使用不易、耗时长、精度低的缺陷。
实用新型内容为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种结构简单、使用方便、测试快、精度高的用于玻璃纤维布的含浸性测试装置。本实用新型是通过如下技术方案实现的，该用于玻璃纤维布的含浸性测试装置，它包括支撑台、机架和夹具，机架由互相垂直的立杆和横杆构成，机架的立杆垂直固定在支撑台上，夹具固定在机架的横杆上，它还包括升降台、驱动马达、树脂盛放槽、探头支架、光发射器、光接收器、控制器和上位机。升降台置于在支撑台上且，驱动马达的输出转轴依次通过减速器和旋转-直线往复转换机构而最终与升降台连接以实现升降台的竖直升降运动，树脂盛放槽设于升降台上且树脂盛放槽的槽口正对夹具；探头支架共有两个，两个探头支架都固定在支撑台上且分别设于升降台的两侧，探头支架的上部和下部分别设有上限位开关和下限位开关，上限位开关和下限位开关都通过信号线连接驱动马达；一个探头支架上固定光发射器，另一个探头支架上固定光接收器，光发射器和光接收器都至少有一个，且光发射器和光接收器的数量相等，每一个光发射器都和一个光接收器处于同一水平线上且相对放置；光接收器的信号输出端通过信号线和控制器连接，控制器通过信号线和上位机连接。所述光发射器选用发光二极管，光发射器发射的光的波长为800nm 1200nm,光
接收器选用光敏二极管。所述控制器选用单片机或可编程控制器，上位机选用微机。所述控制器和上位机之间通过串口通信接口连接。所述驱动马达为步进电机，且步进电机通过其驱动器与控制器连接；同时，所述旋转-直线往复转换机构设计为一对螺杆螺母副，所述螺杆底端垂直置于支撑台的限位穴点上，螺杆顶端通过同步带轮与所述步进电机输出轴连接，螺母与升降台固定连接。本实用新型使用时，先把待测布样固定在夹具上，随后在树脂盛放槽内放入适量树脂，树脂盛放槽用石英玻璃制成以保证光发射器发出的光能以高透过率射入槽内，树脂选用不饱和聚酯树脂，如环氧树脂、乙烯基树脂或酚醛树脂，接着开启驱动马达以开始测试，驱动马达先带动升降台向上运动，树脂盛放槽也随之向上运动直至布样完全浸入树脂，此时光发射器发出的光在透过树脂盛放槽被光接收器所接收，光接收器把接收到的光信号转换成电信号后再传输到控制器，控制器对接收到的电信号实施模/数转换、采集和存储，控制器同时把存储的数据传输到上位机，上位机把接收到的数据转换成透光率，同时可做出表征浸润性能的相关曲线。测试时，红外光测试面积应大于0. 2cm2,玻璃纤维布结构中含有不同的区域，如经纱区域、纬纱区域，经纬交织点区域和空隙区域等，不同区域对树脂的渗透能力不同，因此测试时应尽量选择含有各种区域的表面，以使测试结果更可靠、更准确。测试用树脂一般为不饱和聚酯树脂，如环氧树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂等，以和各增强材料行业所用基体树脂保持一致。 本实用新型利用波长在800nm 1200nm的红外光直接对玻璃纤维布的含浸过程进行全程透射测试，根据含浸反应的特点进行定时测试结果，而且近似模拟和还原生产中的条件和状态。本实用新型提供一个密封的树脂盛放槽以避免测试用树脂中溶剂挥发，保证测试环境一致，树脂盛放槽用石英玻璃制成以便于红外光的透射而不产生干扰，这样可以同时测试相同条件下不同玻璃纤维布样品的含浸性优劣，准确性高，测试结果非常稳定。本实用新型采用自动化控制，操作方便，无人为干扰因素。本实用新型可以准确、方便地测试出不同工艺、不同类型表面处理剂的玻璃纤维布对同种树脂的含浸性能的差别，使下游生产中可以有选择性的进行含浸不同配方、不同粘度的树脂，以使玻璃纤维布或玻璃纤维毡和树脂达到最佳的界面结合效果，避免玻璃纤维布或玻璃纤维毡的单纤内部因树脂的渗透、含浸不佳而造成缺胶异常，从而提高玻璃纤维增强树脂板材的成型质量及可靠性。本实用新型的有益效果是结构简单，使用方便，自动化程度高，测试速度快，测试精度高，适用范围广。
图I是本实用新型结构示意图；图2实施例I中在探头支架上直接设有上限位开关和下限位开关实施方式示意图；图3是夹具结构示意图；图4是时间数据和光发射器经过含浸的玻璃纤维制品后光接收数据的百分比的曲线图。标记说明支撑台I、机架2、夹具3、升降台41、驱动马达42、树脂盛放槽5、探头支架6、光发射器71、光接收器72、控制器8、上位机9。
具体实施方式
[0018]以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。实施例I本实施例的 用于玻璃纤维布的含浸性测试装置，包括支撑台I、机架2、夹具3、升降台41、驱动马达42、树脂盛放槽5、探头支架6、光发射器71、光接收器72、控制器8和上位机9，如图I 图2所示，具体结构是机架2由互相垂直的立杆和横杆构成，机架2的立杆垂直固定在支撑台I上，夹具3固定在机架2的横杆上；升降台41置于在支撑台I上且，驱动马达42的转轴通过减速器、旋转-直线往复转换机构最终与升降台41连接，树脂盛放槽5设于升降台41上且树脂盛放槽5的槽口正对夹具3 ;探头支架6共有两个，两个探头支架6都固定在支撑台I上且分别设于升降台41的两侧，探头支架6的上部和下部分别设有上限位开关43和下限位开关44，如图2所示，上限位开关43和下限位开关44都通过信号线连接控制驱动马达42工作状态；一个探头支架6上固定光发射器71，另一个探头支架6上固定光接收器72，本实施例光发射器71和光接收器72各有两个，每一个光发射器71都和一个光接收器72处于同一水平线上且相对放置；光接收器72的信号输出端通过信号线和控制器8连接，控制器8通过信号线和上位机9连接。本实施例中，光发射器71选用发光二极管，光发射器71发射的光的波长为800nm 1200nm，光接收器72选用光敏二极管；控制器8选用单片机，上位机9选用微机；控制器8和上位机9之间采用串口通信线连接。本实施例使用时，先把待测的1#布样固定在夹具3上，如图3所示，该夹具结构设计上可以同时夹载两个样品，方便对比采样，由磁条将被测布样固定在夹具上。布样的厚度为0. 18mm,所用的玻璃纤维纱线为ECG75 1/0 0. 11,经纬密为44 X 33，随后在树脂盛放槽5内放入适量树脂，树脂盛放槽5用石英玻璃制成以保证光发射器71发出的光能以高透过率射入槽内，树脂选用环氧树脂，配方如下表所述
树脂用量1100. Og
双氰胺_^1Og_
2-甲基咪唑0. 0015g
二甲基甲酰胺0- 55g'
固成份66. 10%
胶水凝胶化时间(S/nrC )2OOsec 24Osec
半固化片凝胶化时间(S/171°C ) IlOOsec 120sec接着开启驱动马达42以开始测试，驱动马达42先带动升降台41向上运动，树脂盛放槽5也随之向上运动直至布样完全浸入树脂，此时光发射器71发出的光在透过树脂盛放槽5被光接收器72所接收，光接收器72把接收到的光信号转换成电信号后再传输到控制器8，控制器8对接收到的电信号实施模/数转换、采集和存储，控制器8同时把存储的数据传输到上位机9，供上位机9继续将数据转换成透光率，转换关系如下表所述
权利要求1.一种用于玻璃纤维布的含浸性测试装置，包括支撑台(I)、机架(2)和夹具(3)，机架(2)由互相垂直的立杆和横杆构成，机架(2)的立杆垂直固定在支撑台(I)上，夹具(3)固定在机架(2)的横杆上，其特征是还包括升降台(41)、驱动马达(42)、树脂盛放槽(5)、探头支架(6)、光发射器(71)、光接收器(72)、控制器(8)和上位机(9)， 升降台(41)安置于在支撑台(I)上且，驱动马达(42)的输出转轴依次通过减速器、旋转-直线往复转换机构与升降台(41)连接，树脂盛放槽(5)设于升降台(41)上且树脂盛放槽(5)的槽口正对夹具(3); 探头支架(6)共有两个，两个探头支架(6)都固定在支撑台(I)上且分别设于升降台(41)的两侧，探头支架(6)的上部和下部分别设有上限位开关(43)和下限位开关(44)，上限位开关(43)和下限位开关(44)都通过信号线连接驱动马达(42)； 一个探头支架(6)上固定光发射器(71)，另一个探头支架(6)上固定光接收器(72)，光发射器(71)和光接收器(72)都至少有一个，且光发射器(71)和光接收器(72)的数量相等，每一个光发射器(71)都和一个光接收器(72)处于同一水平线上且相对放置； 光接收器(72)的信号输出端通过信号线和控制器⑶连接，控制器⑶通过信号线和上位机(9)连接。
2.如权利要求I所述的用于玻璃纤维布的含浸性测试装置，其特征是光发射器(71)选用发光二极管，光发射器(71)发射的光的波长为800nm 1200nm,光接收器(72)选用光敏二极管。
3.如权利要求I或2所述的用于玻璃纤维布的含浸性测试装置，其特征是控制器(8)选用单片机或可编程控制器，上位机(9)选用微机。
4.如权利要求I或2所述的用于玻璃纤维布的含浸性测试装置，其特征是控制器(8)和上位机(9)之间通过串口通信接口连接。
5.如权利要求3所述的用于玻璃纤维布的含浸性测试装置，其特征是控制器(8)和上位机(9)之间通过串口通信接口连接。
6.如权利要求I所述的用于玻璃纤维布的含浸性测试装置，其特征是所述驱动马达为步进电机，且步进电机通过其驱动器与控制器连接；同时，所述旋转-直线往复转换机构设计为一对螺杆螺母副，螺杆底端垂直置于支撑台(I)的限位穴点上，螺杆顶端通过同步带轮与所述步进电机输出轴连接，螺母与升降台(41)固定连接。
专利摘要本实用新型涉及测试表面或界面效应的设备领域，具体为一种用于玻璃纤维布的含浸性测试装置。一种用于玻璃纤维布的含浸性测试装置，包括支撑台(1)、机架(2)和夹具(3)，其特征是还包括升降台(41)、驱动马达(42)、树脂盛放槽(5)、探头支架(6)、光发射器(71)、光接收器(72)、控制器(8)和上位机(9)，升降台(41)固定在支撑台(1)上；两个探头支架(6)都固定在支撑台(1)上，光发射器(71)和光接收器(72)分别固定在两个探头支架(6)上；光接收器(72)、控制器(8)和上位机(9)通过信号线依次连接。本实用新型使用方便，测试速度快，测试精度高，适用范围广。
文档编号G01N13/00GK202548038SQ20122010999
公开日2012年11月21日 申请日期2012年3月22日 优先权日2012年3月22日
发明者宫保伟, 张德元, 杜甫 申请人:上�：旰偷缱硬牧嫌邢薰�
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