[发明专利]基于丝网印刷的低温散斑制备系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于丝网印刷的低温散斑制备系统及方法，包括板材低温力学性能测试试样、板材试样用丝网和低温记号笔；板材低温力学性能测试试样上标记有变形段；板材试样用丝网开设有散斑孔，所述板材试样用丝网放置在所述变形段；低温记号笔根据所述散斑孔在板材低温力学性能测试试样上逐个点出散斑。本发明散斑不会出现开裂、脱落等问题且散斑质量容易控制。

技术领域

本发明涉及低温散斑制备的技术领域，具体地，涉及一种基于丝网印刷的低温散斑制备系统及方法。

背景技术

铝合金、铜合金、奥氏体不锈钢等材料具有良好的低温力学性能，常用来制造低温压力容器、低温管件等产品，被广泛应用于航空航天、高能物理等领域。另一方面，铝合金超低温(-150℃)成形技术是近年来备受关注的塑性成形新方法，开始逐渐应用于新一代火箭、飞机和新能源汽车薄壁构件的成形制造。准确表征这些材料在低温(-250℃至室温)下的力学性能对研究其超低温成形性及零件低温服役性能具有重要意义。因此，亟需建立材料低温力学性能测试方法，而其中一个关键问题是材料低温变形时的应变测量。

数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)技术是一种非接触式的光学测量技术，该技术能够获取材料变形过程中的全场应变，相比于传统的接触式测量方式有很大的优势。将DIC技术应用到材料低温力学性能测试，亟需解决的一个重要问题是低温散斑的制备。室温测试时，通常采用喷漆的方式制备散斑。然而，油漆在低温下会变脆且附着力下降，导致传统方法制备的散斑在低温下极易开裂，并且随着测试的进行而逐渐脱落，严重影响最终的测试结果。

目前，还未有相关论文或专利文献报道低温散斑的制备方法。因此，需要一种散斑不会出现开裂、脱落等问题且散斑质量容易控制的低温散斑制备方法。

公开号为CN109975087A的中国发明专利文件公开了一种基于压印的高温散斑制备方法，以解决现有的高温散斑制备方法中操作不便、效率较低、被测试材料性能受影响以及散斑质量不易控制等问题。所述方法包括压印块制备、试样预处理、试样压印、耐高温糊状物制备、压印坑填充和试样后处理6个步骤。此方法具有操作方便、效率高、原材料及工具易得并可重复使用、成本低、散斑质量容易控制以及对试样的高温力学性能影响较小的特点，在1000℃以内使用效果良好，能满足一般金属材料(如钢、铝合金等)高温力学性能测试需求。

针对上述中的现有技术，发明人认为传统方法制备的散斑在低温下极易开裂，并且随着测试的进行而逐渐脱落，严重影响最终的测试结果。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于丝网印刷的低温散斑制备系统及方法。

根据本发明提供的一种基于丝网印刷的低温散斑制备系统，包括板材低温力学性能测试试样、板材试样用丝网和低温记号笔；

所述板材低温力学性能测试试样上标记有变形段；

所述板材试样用丝网开设有散斑孔，所述板材试样用丝网放置在所述变形段；

所述低温记号笔根据所述散斑孔在板材低温力学性能测试试样上逐个点出散斑。

优选的，所述板材试样用丝网的原材料包括不锈钢板材，板材试样用丝网的长宽根据板材低温力学性能测试试样的变形段来选取。

优选的，所述散斑孔通过数控机床在板材试样用丝网上铣削得到。

优选的，所述散斑孔的大小、形状和排布方式根据板材低温力学性能测试试样测试区的大小、形状和测试精度确定。

优选的，所述低温记号笔的笔尖大小选取0.05mm-0.3mm。

根据本发明提供的一种基于丝网印刷的低温散斑制备方法，包括如下步骤：

丝网制备步骤：选取所述板材试样用丝网的原材料，铣削所述板材试样用丝网的散斑孔；