Способ определения модуля упругости покрытия

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения механических характеристик покрытий . Цель изобретенияповышение точности определения модуля упругости покрытия за счет увеличения объема и информативности получаемых данных. Подложку выполняют в виде ленточной спирали. Один из концов подложки закрепляют. Одно из покрытий наносят на половину подложки. Закрепляют второй конец подложки. Другое покрытие наносят на оставшуюся половину подложки. Освобождают второй конец подложки Измеряют углы закручивания свободного конца подложки, по полученным данным определяют модуль упругости покрытия.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (S!)5 G 01 В 5/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4840232/28 (22) 08.05.90 (46) 15.06,92. Бюл. ¹ 22 (71) Институт прикладных проблем механики и математики АН УССР (72) M.Ë.Êîçëîâ, Е.Я.Люблинский, В.Д.Пирогов, А.И,Самсонова и П P.ØåB÷óê (53) 531,781.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 807134, кл, 6 01 В 5/30. 1979, Авторское свидетельство СССР

¹ 1649244, кл. G 01 В 5/30, 1991. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ПОКРЫТИЯ

Изсбретение относится к измерительной технике а именно к способам определения механических характеристик покрытия, Известен способ определения механических свойств материалов заключающийся в исследовании реакции образца на механическое воздействие.

Известный способ не может быть использован для определения модуля упруго- . сти покрытия.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ определения модуля упругости покрытия, заключающийся в том, что послойно наносят покрытие на одну сторону подложки, измеряют относительные перемещения точек подложки после нанесения каждого слоя покрытия и по полученным данным определяют модуль упругости покрытия.

Известный способ эффективен при определе ии модуля упругости металлических покрытий. В случае полимерных покрытий.

„„SU „„1740982 А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения механических характеристик покрытий, Цель изобретения — повышение точности определения модуля упругости покрытия за счет увеличения объема и информативности получаемых данных. Подложку .выполняют в виде ленточной спирали. Один из концов подложки закрепляют, Одно из покрытий наносят на половину подложки. Закрепляют второй конец подложки. Другое покрытие наносят на оставшуюся половину подложки. Освобождают второй конец подложки.

Измеряют углы закручивания свободного конца подложки, по полученным данным определяют модуль упругости покрытия. отличающихся меньшими значениями модуля упругости, использование данного способа ограничивается недостаточной его точнОСтьЮ.

Цель изобретения — повышение точности определения модуля упругости покрытия за счет увеличения объема и информативности получаемых данных.

Указанная цель достигается тем, что способ определения модуля упругости покрытия, заключающийся в послойном нанесении покрытия на одну сторону подложки, измерении относительных перемещений точек подложки после нанесения каждого слоя покрытия и определении по полученным данным модуля упругости покрытия, подложку выполняют в виде ленточной спирали. закрепляют один из концов подложки. наносят покрытие на половину подложки. относительные перемещения точек подложки определяют путем измерения угла закручивания второго конца подложки, закрепляют второй конец, наносят покрытие на другую половину подложки, осво1740982 dfcâ (Á df S

dS (2) 2(h +3hS+3S )foe(S)+" ("+28) f о (h+2 «) бождают второй конец подложки от закрепления и повторно измеряют угол закручивания второго конца подложки.

Повышение точности способа определения модуля упругости покрытия достигается удлинением подложки, Процесс нанесения покрытия на такую длинную подложку трудоемок, Поэтому подложку изготавливают в виде ленточной спирали. Покрытие наносят на половину подложки с одним закрепленным концом, закрепляют второй конец подложки и на вторую половину подложки вновь наносят покрытие, После нанесения покрытия измеряют углы закручивания р<> и у«соответственно свободного (для первого покрытия) и освобождаемого от закрепления (для второго покрытия) конца подложки. Угол закручивания, измеряемый в радианах (у ) или в градусах (p ), связан с относительным пегде h — толщина ленты подложки;

Ec — модуль упругости материала подложки, Предложенный способ иллюстрируется примером определения модуля упругости полимерного покрытия на стальной ленточной подложке толщины h = 5 10 м, длиной

-4

I = 7,54 10 м и шириной 1 10 м, выполненной в виде спирали радиусом 3 10 м с

-г числом витков и =4. Максимальная толщина покрытия 510 м. Угол закручивания одного

-4 из концов спирали измеряют оптическим методом, Модуль упругости полимерного покрытия рассчитывают по приведенной формуле (2) на основании и зависимостей углов закручивания спирали от текущей толщины наносимого покрытия с использованием соотношения (1), связующего угол закручивания с прогибом (относительным перемещением точек) развернутой спирали-подложки, Абсолютная погрешность измерения угла закручивания Лр= 8,72 х х 10 рад = 0,5, что эквивалентно погрешности. измерения прогиба )относительного перемещения точек) 4f = 1 10 м. Относи-4 тельная погрешность определения модуля упругости полимерного покрытия составляет 5 — 10%. использование способа (1) для исследования полимерного покрытия на стальной подложке длиной 1 10 м.дает

-1 ремещением точек подложки следующим образом:

4 (л и +p) 4 (180n +p ) где I — длина спиральной подложки в развернутом виде;

n — число витков спирали.

На основе зависимостей относительных перемещений точек подложки f<>(S) и f«(S) от текущей толщины S наносимого покрытия, определяемых по формуле (1), исходя из измеренных значений углов закручивания свободного и освобожденного от закрепления концов спирали, находят распределение F(S) величины модуля упругости по толщине полимерного покрытия, используя выражение относительную погрешность определения модуля упругости 80-120%.

Применение изобретения позволяет существенно увеличить точность способа определения модуля упругости покрытия и исследовать полимерные низкомодульные покрытия.

Формула изобретения

Способ определения модуля упругости покрытия, заключающийся в том, что послойно наносят покрытие на одну сторону подложки, измеряют относительные перемещения точек подложки после нанесения каждого слоя покрытия и по полученным данным определяют модуль упругости покрытия,отличаю щи йсятем,что,сцелью повышения точности определения модуля упругости покрытия за счет увеличения объема и информативности получаемых данных, подложку выполняют в виде ленточной спирали, закрепляют один из концов подложки, наносят покрытие на половину подложки, относиетльные перемещения точек подложки измеряют путем измерения угла закручивания второго конца подложки, закрепляют второй конец подложки, наносят покрытие на другую половину подложки, освобождают второй конец подложки от закрепления и повторно измеряют закручивание второго конца подложки.