[发明专利]一种动态测试光聚合模塑成型收缩演化的装置及方法

权利要求书

1.一种动态测试光聚合模塑成型收缩演化的装置，其特征在于：包括左气缸、右气缸、基板、测试腔、内衬、上活塞、上密封圈、下盖、导光块、下活塞、垫片、密封圈、试样、短波长光源、长波长光源、压板和位移传感器，其中：左气缸、右气缸是两个能提供拉力的气缸，它们的气缸杆朝上，缸体竖直放在一平面上；基板是一个长方形的平板，摆放在左气缸和右气缸缸体的上表面，左气缸和右气缸分别位于基板左右两端，并通过螺钉与基板连接，基板与两个气缸连接的位置有孔，气缸杆穿过孔伸出上方，基板的正中央有上面粗下面细的阶梯通孔，上面粗孔有内螺纹；测试腔是一个内表面精密加工光滑的圆管，圆管竖直摆放，上端外圆有一小段带有外螺纹的加粗段，测试腔的上端加粗部分通过此螺纹固定在基板正中央的螺纹孔上，并卡在阶梯孔的台阶位置，测试腔的下端穿过基板的孔悬垂在基板下方，并且最下端有外螺纹，外螺纹上方有一个朝左开的孔；测试腔内表面镀有一层聚四氟乙烯材质的薄膜状的内衬；上活塞的上部是一个圆杆，圆杆顶端有外螺纹，下部是一个圆柱形的活塞头，活塞头从上插入测试腔的管内，且与测试腔内壁良好配合，活塞头圆柱面有一圈环形凹槽，上密封圈是O型密封圈，套在上活塞的环形凹槽中；下盖是一个圆柱形的盖子，上表面有内螺纹凹槽，凹槽底部有一个直径小于测试腔内径的通孔；下盖通过内螺纹旋紧固定在测试腔底部的外螺纹上；导光块是一个透明材质的垂直放置的圆柱，其折射率需满足对于某一中等波长的紫外线，折射率等于1.414，导光块上表面切成一个45°的斜面，导光块的直径与测试腔的内径紧密配合，从下插入测试腔中，下表面被下盖托住，45°的斜表面高度与测试腔下端朝左开的孔的高度一致，且斜面方向向左；下活塞材质与导光块完全相同，是一个透明的垂直放置的圆柱，下活塞插入测试腔中，直径与测试腔的内径紧密配合，且在导光块上方，下活塞上端有环形凹槽，下活塞的下表面切成45°的斜面，并与导光块的斜面相隔一个微小的空隙并保持平行，下活塞正对测试腔下端朝左开的孔的位置的圆柱立面磨成平面；垫片是一个与下活塞和导光块的斜面形状相同的环形薄片，夹在下活塞与导光块的斜面之间，把下活塞与导光块的斜面隔开一个微小的空隙；下密封圈是O型密封圈，套在下活塞的环形凹槽中；试样是需要测试的光聚合树脂，填充在上活塞与下活塞中间的圆柱状空间内；短波长光源是紫外线光光源，能够发射短波长的紫外线平行光线，短波长光源插入测试腔下部朝左开的孔中，且照射方向向右；长波长光源是紫外线光光源，能够发射长波长的紫外线平行光线，长波长光源插入下盖的通孔中，且照射方向向上；压板是一个长条状的长方形板，板两端有内螺纹孔分别与左气缸和右气缸的气缸杆通过螺纹连接，压板中心有内螺纹通孔，与上活塞上端的外螺纹连接；位移传感器是顶杆具有回弹的位移传感器，传感器外壳固定在基板上开的通孔中，测试顶杆垂直向上，顶在压板的下表面。

2.采用权利要求1所述的一种动态测试光聚合模塑成型收缩演化的装置的检测方法，其特征在于：首先将试样填充入上活塞与下活塞中间的圆柱状空间，试样的填充量应保证试样的总高度等于所需测试的厚度；为气缸充入气体，给试样施加压力，气体压力应根据试样所需压紧力计算得出；当试样充分压实后，打开短波长光源和长波长光源，使树脂试样光照固化，实时采集位移传感器随时间的位移，各个时间点位移与试样总高度的比值即是试样在各个时间点的收缩率，将各点收缩率连成曲线，得到试样的动态收缩率曲线。

3.根据权利要求2所述的一种动态测试光聚合模塑成型收缩演化的装置的检测方法，其特征在于：测试时短波长光源和长波长光源发射的总光照能量保持一定，只改变短波长光源和长波长光源发射能量的比例，探索不同波长比例对材料收缩的影响。

4.根据权利要求2所述的一种动态测试光聚合模塑成型收缩演化的装置的检测方法，其特征在于：测试时短波长光源和长波长光源发射功率的比值保持一定，只改变短波长光源和长波长光源发射能量的总量，探索不同光照强度对材料收缩的影响。

5.根据权利要求2所述的一种动态测试光聚合模塑成型收缩演化的装置的检测方法，其特征在于：测试时短波长光源发射的功率保持一定，只改变长波长光源发射功率，探索不同长波长光照能量对材料收缩的影响。

6.根据权利要求2所述的一种动态测试光聚合模塑成型收缩演化的装置的检测方法，其特征在于：测试时长波长光源发射的功率保持一定，只改变短波长光源发射功率，探索不同短波长光照能量对材料收缩的影响。