[发明专利]一种碳纤维复合材料拉伸试样的制备装置及制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维复合材料拉伸试样的制备装置，其特征在于，包括：

缠绕芯模，具有两个加工面和两个切断面，所述加工面和所述切断面交替设置且首尾相连；

所述加工面包括多个成模区和安装区；每个所述成模区具有至少一个缠绕凹槽，适于制备试样；

所述切断面为弧面，且沿所述切断面的弧面顶点设有加工槽，所述加工槽适于试样脱模；

底板，位于所述缠绕芯模一侧，与所述安装区可拆连接；

盖板，位于所述缠绕芯模另一侧，与所述安装区可拆连接；

缠绕夹持轴，所述缠绕夹持轴一端与所述缠绕芯模连接，另一端与纤维缠绕机连接。

2.根据权利要求1中所述的碳纤维复合材料拉伸试样的制备装置，其特征在于，所述成模区至少为两个，每个所述成模区均位于相邻两个所述安装区之间；每一个所述成模区内设有两个缠绕凹槽；所述缠绕凹槽的槽宽为12.5±0.1mm，槽深为1-3mm。

3.根据权利要求2中所述的碳纤维复合材料拉伸试样的制备装置，其特征在于，所述缠绕夹持轴为阶梯轴，包括一体连接的第一连接轴段、主轴段以及第二连接轴段；所述缠绕夹持轴的第一连接轴段与所述缠绕芯模连接；所述缠绕夹持轴的第二连接轴段与纤维缠绕机连接。

4.根据权利要求3中所述的碳纤维复合材料拉伸试样的制备装置，其特征在于，所述缠绕芯模、所述底板和所述盖板上均对应设有多个定位销孔。

5.根据权利要求4中所述的碳纤维复合材料拉伸试样的制备装置，其特征在于，所述安装区、所述底板和所述盖板上均对应设有多个安装通孔，所述安装通孔内设有固定螺栓。

6.根据权利要求5中所述的碳纤维复合材料拉伸试样的制备装置，其特征在于，所述固定螺栓的螺帽与所述盖板之间设有反向弹簧。

7.根据权利要求6所述的碳纤维复合材料拉伸试样的制备装置，其特征在于，所述盖板与所述底板上均设有把手。

8.一种碳纤维复合材料拉伸试样的制备方法，其特征在于，采用权利要求1-7任一所述的碳纤维复合材料拉伸试样的制备装置进行制备，包括如下步骤：

S1:使用脱模材料对缠绕芯模、底板以及盖板进行脱模处理；

S2：取碳纤维复合材料拉伸试样的成型材料，成型材料包括基体材料和增强材料；

S3:将S2中的增强材料浸渍基体材料后，缠绕于所述缠绕芯模上，按照步骤S2中所述增强材料的类型，确定缠绕纱宽和缠绕层数，控制缠绕的厚度；

S4:将步骤S3中缠绕后的所述缠绕芯模和所述底板、所述盖板进行组装，并将缠绕夹持轴安装于所述缠绕芯模上，再按照步骤S2中所述基体材料的类型，确定固化温度进行固化；

S4:将所述缠绕夹持轴拆除，沿着所述缠绕芯模上的加工槽将碳纤维复合材料切开，依次拆下所述底板和所述盖板，完成所述碳纤维复合材料拉伸试样的脱模。

9.根据权利要求8所述的碳纤维复合材料拉伸试样的制备方法，其特征在于，步骤S2中的基体材料为环氧树脂、乙烯基酯树脂和不饱和聚酯树脂中的一种。

10.根据权利要求9任一所述的碳纤维复合材料拉伸试样的制备方法，其特征在于，步骤S2中的增强材料为T700SC-12K碳纤维、T700SC-24K碳纤维、T800级别碳纤维和T1000级别碳纤维中的一种或多种。