[实用新型]一种大尺寸胶接构件的试样制备与性能测试装置

说明书

本实用新型涉及一种大尺寸胶接构件的试样制备与性能测试装置，包括：机架本体；设置在机架本体上部位置的上部固定机构；固定设置在机架本体的下部位置的下部固定工作台；位于下部固定工作台正上方的移动工作台：其与设置在上部固定机构上的升降驱动件的运动部分连接，并由升降驱动件驱动在下部固定工作台上方垂直升降；加热组件：其分别设置在所述下部固定工作台与移动工作台上；真空吸附组件：其分别设置在所述下部固定台与移动工作台上，并用于在试样制备或性能测试时吸附固定待测试胶接构件。与现有技术相比，本实用新型的试样的制备和力学性能测试精度高，能有效地实现大尺寸胶接构件的试样制备和性能测试的适应能力和准确度。

技术领域

本实用新型属于大尺寸胶接构件制备与性能测试技术领域，涉及一种大尺寸胶接构件的试样制备与性能测试装置及方法。

背景技术

胶接构件是使用胶粘剂将两种物体连接，并具有一定强度的结构形式。大尺寸胶接结构的连接对象一般为非金属材料(或复合材料)-非金属材料(或复合材料)、非金属材料(或复合材料)-金属和金属-金属的板材，与焊接、铆接等传统连接方式相比较，大尺寸胶接结构具有连续的面连接，且构件的应力分布均匀，结构质量轻、强度高、耐疲劳性能好，已广泛应用于汽车、船舶、航空航天、建材等领域。

胶接构件的强度受多种因素共同影响，其中胶层厚度对胶接接头强度有比较大的影响，胶接构件采用的胶粘剂种类繁多，每种胶粘剂有本身适合的厚度范围。目前，常用的胶接构件胶层厚度的确认方法是：首先针对选定的胶粘剂，将连接副材料按照一定相对位置关系粘接在一起，采用小试样搭接接头以确定合适的胶层厚度 (一般取搭接宽度25mm)，然后对搭接接头进行拉剪测试或剥离测试等胶接性能的力学测试，获得相应的性能指标参数。胶接接头试样的制作通常采用添加标准垫片控制胶层厚度，但胶层厚度的控制重复精度较差；或者在两个胶接件之间设置玻璃珠来控制胶层的厚度，但会造成胶层中存在由于玻璃珠的存在而产生气泡或缺胶而影响胶接强度。

专利CN110470523A中披露了一种导电结构的胶接试验样件制作中的胶层厚度的控制方法，通过压力传感器监测的胶接夹具受到的压力判断到店的被粘接件间的胶层是否填满，通过位移传感器确定胶接试样的胶层厚度。专利CN108340295B 中公开了一种胶接工装，其采用带有轮轴及蜗杆机构的高度可调的基座，改变胶接试板之间的距离，通过预先控制试板之间的间隙，主动控制胶接过程中的胶接厚度，实现精确控制胶接厚度的目的。专利CN107817148A公开的可精确控制对接接头胶层厚度的粘接装置及使用方法中，提出了采用螺旋杆调节直线运动的滑块，配合刻度尺指示滑动位移，达到控制胶层厚度精度的方法。

上述胶层厚度控制方法和技术，都是采用小型试板的搭接接头形式，后续的接头性能力学测试也都采用拉剪测试或剥离测试的试验数据等对接头性能进行评估。此外，胶接接头的性能参数，除拉剪测试或剥离测试外，接头正拉力学性能也是一个重要的指标，由于常规搭接试样制备中的搭接宽度较小(25mm)，而且胶接采用的部件材料相对较薄，难以采用常规的夹持方式进行胶接面的正拉力学性能测试。一种胶接接头的小型试样的界面正拉试验方法是：将小型胶接试样的外侧表面再通过高于被测胶粘剂强度的另一种胶粘剂与可夹持的简易工装相连接，然后进行正拉测试。

可见，现有的小型试样的胶层厚度试验方法不适用于大尺寸胶接构件的试验和性能测试研究，其制备和力学性能测试结果难以全面反映大面积胶接构件的接头界面整体性能。由于大尺寸胶接构件的胶接接触面积较大，即使采用完全相同的小试样的胶层控制工艺参数，如果涂胶工艺及过程控制措施不当，大面积的胶接面极易出现缺胶或弱连接等缺陷，在产品使用中可能会发生缺陷扩展，造成产品的报废。

因此，本实用新型正是基于上述问题而提出的。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了提供一种效率高、胶接厚度精确可控的大尺寸胶接构件的试样制备与性能测试装置及方法。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：