本發(fā)明屬于霍普金森壓桿實(shí)驗技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種小型圓形明膠薄片試樣的制備裝置及方法。

背景技術(shù)：

霍普金森壓桿實(shí)驗技術(shù)中要求試樣是一種形狀規(guī)則、厚度均勻、端面平整的圓形薄片，而明膠作為一種粘性大、強(qiáng)度低的軟質(zhì)材料且所需試樣尺寸較小(直徑5～10毫米，2～5毫米厚左右)，傳統(tǒng)的平板打孔注模的方法要求水平度高、注模劑量控制精確，存在厚度一致性差、脫模困難、端面不平整、試樣易破損、成品率低等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種簡易的小型圓形明膠薄片試樣的制備裝置及方法，以制備出形狀規(guī)則、厚度均勻、端面平整、一致性好的明膠試樣，并提高制備小型圓形明膠薄片試樣的效率。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)解決方案為：一種小型圓形明膠薄片試樣的制備裝置，該明膠薄片試樣用于霍普金森壓桿實(shí)驗，所述裝置包括制備模具和沖子兩部分，其中：

制備模具用于制備矩形明膠薄片，具體包括前毛玻璃板、后毛玻璃板、夾層框架、夾緊工具；所述前毛玻璃板、后毛玻璃板為寬度相等的矩形結(jié)構(gòu)；夾層框架為設(shè)置于前毛玻璃板、后毛玻璃板之間的回字型框架，后毛玻璃板的尺寸與夾層框架的外部尺寸相同，前毛玻璃板、夾層框架、后毛玻璃板通過夾緊工具夾緊密封，所述前毛玻璃板、后毛玻璃板的內(nèi)壁分別設(shè)置防粘層；前毛玻璃板的高度小于后毛玻璃板，且前毛玻璃板與夾層框架的上邊框之間形成用于注射明膠溶液的間隙。

沖子為管狀結(jié)構(gòu)，其中頭部設(shè)有錐度用于切割制備模具所制備的矩形明膠薄片，管狀沖子的內(nèi)徑與所制備明膠薄片試樣的直徑相等。

進(jìn)一步地，所述夾層框架的厚度與所制備明膠薄片試樣的厚度相等。

進(jìn)一步地，所述夾層框架的材料為亞克力。

進(jìn)一步地，所述夾緊工具采用長尾票夾，且數(shù)量為多個。

進(jìn)一步地，所述前毛玻璃板、后毛玻璃板內(nèi)壁設(shè)置的防粘層為雙面膠紙的防粘層。

進(jìn)一步地，所述沖子的材料為不銹鋼。

一種小型圓形明膠薄片試樣的制備方法，步驟如下：

步驟1：在設(shè)有防粘層的前毛玻璃板、后毛玻璃板中間放入夾層框架，并用多個夾緊工具夾緊，從而形成一個完整的模具。

步驟2：將模具豎直放置，利用注射器向模具內(nèi)注入明膠溶液，并將該模具放入恒溫箱中冷卻至明膠成固態(tài)。

步驟3：等明膠完全凝固以后，拆解模具，得到一塊矩形明膠薄片，利用沖子沖出小型圓形明膠薄片試樣。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：(1)制備的明膠試樣形狀規(guī)則、厚度均勻、端面平整；(2)操作簡易方便、制備效率高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明小型圓形明膠薄片試樣的制備裝置的模具三維裝配圖。

圖2是本發(fā)明小型圓形明膠薄片試樣的制備裝置的沖子零件圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施方式，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本發(fā)明小型圓形明膠薄片試樣的制備裝置，該明膠薄片試樣用于霍普金森壓桿實(shí)驗，所述裝置包括制備模具和沖子兩部分，其中：

結(jié)合圖1，制備模具用于制備矩形明膠薄片，具體包括前毛玻璃板、后毛玻璃板、夾層框架、夾緊工具；所述前毛玻璃板、后毛玻璃板為寬度相等的矩形結(jié)構(gòu)；夾層框架為設(shè)置于前毛玻璃板、后毛玻璃板之間的回字型框架，后毛玻璃板的尺寸與夾層框架的外部尺寸相同，前毛玻璃板、夾層框架、后毛玻璃板通過夾緊工具夾緊密封，所述前毛玻璃板、后毛玻璃板的內(nèi)壁分別設(shè)置防粘層；前毛玻璃板的高度小于后毛玻璃板，且前毛玻璃板與夾層框架的上邊框之間形成用于注射明膠溶液的間隙。

結(jié)合圖2，沖子為管狀結(jié)構(gòu)，其中頭部設(shè)有錐度用于切割制備模具所制備的矩形明膠薄片，管狀沖子的內(nèi)徑與所制備明膠薄片試樣的直徑相等。

進(jìn)一步地，所述夾層框架的厚度與所制備明膠薄片試樣的厚度相等。

進(jìn)一步地，所述夾層框架的材料為亞克力。

進(jìn)一步地，所述夾緊工具采用長尾票夾，且數(shù)量為多個。

進(jìn)一步地，所述前毛玻璃板、后毛玻璃板內(nèi)壁設(shè)置的防粘層為雙面膠紙的防粘層。

進(jìn)一步地，所述沖子的材料為不銹鋼。

一種小型圓形明膠薄片試樣的制備方法，步驟如下：

步驟1：在設(shè)有防粘層的前毛玻璃板、后毛玻璃板中間放入夾層框架，并用多個夾緊工具夾緊，從而形成一個完整的模具。

步驟2：將模具豎直放置，利用注射器向模具內(nèi)注入明膠溶液，并將該模具放入恒溫箱中冷卻至明膠成固態(tài)。

步驟3：等明膠完全凝固以后，拆解模具，得到一塊矩形明膠薄片，利用沖子沖出小型圓形明膠薄片試樣。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

本發(fā)明制備的明膠薄片試樣用于霍普金森壓桿實(shí)驗，制備裝置包括制備模具和沖子兩部分，其中：

制備模具用于制備矩形明膠薄片，如圖1所示，具體包括前毛玻璃板、后毛玻璃板、夾層框架、夾緊工具；所述前毛玻璃板、后毛玻璃板為寬度相等的矩形結(jié)構(gòu)；夾層框架為設(shè)置于前毛玻璃板、后毛玻璃板之間的回字型框架，后毛玻璃板的尺寸與夾層框架的外部尺寸相同，前毛玻璃板、夾層框架、后毛玻璃板通過夾緊工具夾緊密封，所述前毛玻璃板、后毛玻璃板的內(nèi)壁分別設(shè)置防粘層；前毛玻璃板的高度小于后毛玻璃板，且前毛玻璃板與夾層框架的上邊框之間形成用于注射明膠溶液的間隙。

沖子為管狀結(jié)構(gòu)，如圖2所示，材料為不銹鋼，其中頭部設(shè)有錐度并且切口鋒利，便于切割制備模具所制備的矩形明膠薄片，管狀沖子的內(nèi)徑與所制備明膠薄片試樣的直徑相等，且沖子內(nèi)部是通孔，便于取出試樣。

所述毛玻璃板是利用毛玻璃表面光滑平整，并具有一定硬度不易彎曲變形等特點(diǎn)，來保證試樣端面的平整。

所述前毛玻璃板、后毛玻璃板內(nèi)壁設(shè)置的防粘層為雙面膠紙的油性涂層，涂層具有防粘、防水等特性，把雙面膠的底紙撕開，將有粘性的那層平整地粘貼在毛玻璃表層，這樣做可使得明膠不與毛玻璃粘連，有利于脫模，從而保證試樣的完好。

所述夾層框架材料為亞克力，框架的厚度與所制備明膠薄片試樣的厚度相等，可根據(jù)實(shí)驗所需的尺寸調(diào)整，與前后兩塊毛玻璃板形成空腔，用來填充明膠溶液。

所述夾緊工具采用長尾票夾，且數(shù)量為多個，用來夾緊前、后毛玻璃板和框架，夾緊力可保證明膠溶液不從縫隙中流出。

制備小型圓形明膠薄片試樣的方法，具體步驟如下：

步驟1：在設(shè)有防粘層的前毛玻璃板、后毛玻璃板中間放入夾層框架，并用多個夾緊工具夾緊，從而形成一個完整的模具。

步驟2：將模具豎直放置，利用注射器向模具內(nèi)注入明膠溶液，并將該模具放入恒溫箱中冷卻至明膠成固態(tài)；模具豎直放置的目的是保證明膠試樣的厚度不會因為所加入溶液量的多少而改變，并且模具的小角度傾斜也不會影響明膠試樣的厚度。

步驟3：等明膠完全凝固以后，拆解模具，得到一塊厚度均勻、表面光滑平整的較大矩形明膠薄片，利用沖子沖出形狀規(guī)則的小型圓形明膠薄片試樣。

通過該發(fā)明制備出的明膠試樣形狀規(guī)則、厚度均勻、端面平整、一致性好；且該發(fā)明操作簡易方便，極大提高了制備小型圓形明膠薄片試樣的效率。