一種可分離式高分子膜片沖切刀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種可分離式高分子膜片沖切刀，解決現(xiàn)有啞鈴型沖切刀獲取完整可用啞鈴型高分子樣條的成功率很低、無法滿足材料結(jié)構(gòu)檢測和材料性能檢測原位同步進行所需樣條的制備需要的技術(shù)問題?？煞蛛x式高分子膜片沖切刀是由對稱拼合的第一半啞鈴刀和第二半啞鈴刀以及緊固框組成。使用本實用新型所提供的沖切刀沖切高分子膜片后，可將對稱拼合在一起的第一半啞鈴刀和第一半啞鈴刀分離開，方便地取出沖切而成的樣條，尤其在沖切硬脆性高分子膜片的時候，不容易造成樣條自刀具中取出時的損傷或損壞，沖切樣條成功率高，所得小尺寸樣條可在拉伸過程中將有效的樣條長度部分置于顯微觀察的視野范圍之內(nèi)，實現(xiàn)樣條結(jié)構(gòu)和性能的原位同步檢測。
【專利說明】—種可分離式高分子膜片沖切刀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種可分離式高分子膜片沖切刀，具體涉及一種可用于沖切高分子膜片，尤其適于沖切脆性大的高分子膜片，以制備適于材料結(jié)構(gòu)與性能的原位檢測和研究的小尺寸拉伸樣條。
【背景技術(shù)】
[0002]高分子材料歷經(jīng)幾十年發(fā)展至今，已在化工、建筑、電氣、交通運輸、醫(yī)藥衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域獲得了非常廣泛的應(yīng)用。我國當(dāng)前生產(chǎn)的一些高分子材料以附加值低的通用材料為主，滿足國內(nèi)需要的情況下也已經(jīng)開始大量出口，而社會發(fā)展所需要的一些高性能高附加值材料一定程度上一直依賴于進口。雖然我國每年進口的高性能高分子材料在數(shù)量上遠少于所出口的通用高分子材料，但因其附加值更高，往往需支付更多外匯。如何將低附加值通用高分子材料高性能化和高附加值化，滿足國內(nèi)各行業(yè)對高性能材料的迫切需求，已受到很多研究人員的重視。
[0003]因高分子材料的性能和其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，立足材料性能和材料結(jié)構(gòu)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，開展通用高分子材料的高性能化和高附加值化的基礎(chǔ)研究非常必要。多年來，限于所采用研究方法和所使用儀器設(shè)備功能的限制，很多研究人員在高分子材料結(jié)構(gòu)、性能及關(guān)聯(lián)關(guān)系研究方面多采用離線研究技術(shù)，這造成了材料結(jié)構(gòu)研究和材料性能研究時所用樣品并不嚴(yán)格一致，如一些研究工作限于材料結(jié)構(gòu)檢測和材料性能檢測儀器設(shè)備和實驗條件的差異，也盡可能采用同一樣品，但真正用于材料結(jié)構(gòu)檢測和材料性能檢測數(shù)據(jù)采集的樣品相互間往往是割裂的，使得材料結(jié)構(gòu)和材料性能間的關(guān)聯(lián)關(guān)系結(jié)果存在天然缺陷或不足。為實現(xiàn)聚合物材料結(jié)構(gòu)研究和材料性能研究間的同步對應(yīng)，應(yīng)當(dāng)要求原位進行材料結(jié)構(gòu)和材料性能的同步檢測，如材料的拉伸行為和材料結(jié)構(gòu)檢測(包括顯微鏡觀察、同步輻射X射線小角散射等)應(yīng)原位同步進行。各種檢測用到的樣條一般可先制成膜片，然后再進行沖切得至IJ，而為了滿足研究需要，所沖切得到的樣條必須滿足特定的尺寸需求。為此，可以采用注塑成型、模壓成型等方法制備樣條，也可以在成型得到膜片后進一步再經(jīng)過機加工或沖切得到。由于目前常見的一些啞鈴型沖切刀的刀鋒都是整體式的，沖切而成的啞鈴型高分子樣條會緊密地卡在沖切刀內(nèi)，將其取出時往往會因為高分子膜片的硬脆性而造成樣條的損傷或損壞，獲取完整可用啞鈴型高分子樣條的成功率很低。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于，提供一種可分離式高分子膜片沖切刀，使用該沖切刀沖切高分子膜片后，可將對稱拼合在一起的第一半啞鈴刀和第二半啞鈴刀分離開，方便地取出沖切而成的樣條，提高獲取可用高分子樣條的成功率，滿足材料結(jié)構(gòu)檢測和材料性能檢測原位同步進行所需樣條的制備需要。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案具體如下:
[0006]一種可分離式高分子膜片沖切刀，是由對稱拼合的第一半啞鈴刀和第二半啞鈴刀以及緊固框組成；
[0007]所述第一半啞鈴刀、第二半啞鈴刀上分別設(shè)有兩個定位孔和刀鋒，定位銷嵌入定位孔用于定位第一半啞鈴刀和第二半啞鈴刀；在所述第一半啞鈴刀和第二半啞鈴刀的中心位置分別設(shè)有相對的突起；
[0008]所述緊固框上設(shè)有兩個緊固孔，螺釘擰入緊固孔頂住第一半啞鈴刀或第二半啞鈴刀；
[0009]所述對稱拼合的第一半啞鈴刀和第二半啞鈴刀遠離刀鋒的一側(cè)設(shè)置在緊固框中。
[0010]在上述技術(shù)方案中，所述沖切刀適用于沖切厚度為0.0lmm-1.0mm的樣條。
[0011]在上述技術(shù)方案中，所述定位孔的圓心在所述緊固框的上邊緣上。
[0012]在上述技術(shù)方案中，所述第一半啞鈴刀和第二半啞鈴刀的兩個相對突起之間的距離為2mm。
[0013]在上述技術(shù)方案中，所述的第一半啞鈴刀、第二半啞鈴刀和緊固框的材料均為45#鋼。
[0014]本實用新型提供的一種可分離式高分子膜片沖切刀，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是:使用本實用新型的沖切刀沖切高分子膜片后，可將對稱拼合在一起的第一半啞鈴刀和第二分半啞鈴刀離開，方便地取出沖切而成的樣條，尤其在沖切硬脆性高分子膜片的時候，不容易造成樣條自刀具中取出時的損傷或損壞，沖切樣條成功率高，所得小尺寸樣條可在拉伸過程中將有效的樣條長度部分置于顯微觀察的視野范圍之內(nèi)，實現(xiàn)樣條結(jié)構(gòu)和性能的原位同步檢測?，F(xiàn)有沖切刀多為大尺寸樣條制備用沖切刀，難以保證拉伸過程中應(yīng)力應(yīng)變行為和顯微結(jié)構(gòu)的原位同步檢測，或不可分離以便于樣條的取出，容易導(dǎo)致取出時的樣條損傷或損壞?；诒緦嵱眯滦吞峁┑囊环N可分離式高分子膜片沖切刀的特點，由其沖切高分子膜片所得到具有特定形狀和尺寸的拉伸樣條，在用于材料結(jié)構(gòu)和材料性能原位同步檢測時所得到的數(shù)據(jù)結(jié)果具有良好的一致對應(yīng)性，可有效避免現(xiàn)有材料結(jié)構(gòu)和材料性能檢測方面所得結(jié)果因檢測樣品一致性和對應(yīng)性不佳而產(chǎn)生的相互間割裂的現(xiàn)象。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明。
[0016]圖1為第一半啞鈴刀的俯視圖。
[0017]圖2為第一半啞鈴刀的主視圖。
[0018]圖3為第一半啞鈴刀的立體圖。
[0019]圖4為第一半啞鈴刀的另一立體圖。
[0020]圖5為對稱拼合的第一半啞鈴刀和第二半啞鈴刀的俯視圖。
[0021 ]圖6為緊固框的俯視圖。
[0022]圖7為緊固框的主視圖。
[0023]圖8為可分離式高分子膜片沖切刀的俯視圖。
[0024]圖9為可分離式高分子膜片沖切刀的主視圖。
[0025]圖10為可分離式高分子膜片沖切刀的立體圖。
[0026]圖11為樣條的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中的附圖標(biāo)記表示為:[0028]1-第一半啞鈴刀，2-第二半啞鈴刀，3-定位孔，4-緊固框，5-刀鋒，6_螺釘，7_緊固孔，8-突起，9-樣條。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本實用新型做以詳細說明。
[0030]如圖1-10所示:本實用新型提供的可分離式高分子膜片沖切刀是由對稱拼合的第一半啞鈴刀I和第二半啞鈴刀2以及緊固框4組成；所述第一半啞鈴刀1、第二半啞鈴刀2上分別設(shè)有兩個定位孔3和刀鋒5，定位銷嵌入所述定位孔3用于定位第一半啞鈴刀I和第二半啞鈴刀2 ;在所述第一半啞鈴刀I和第二半啞鈴刀2的中心位置分別設(shè)有相對的突起8 ;所述緊固框4上設(shè)有兩個緊固孔7，螺釘6擰入緊固孔7頂住第一半啞鈴刀I或第二半啞鈴刀2 ;所述對稱拼合的第一半啞鈴刀I和第二半啞鈴刀2遠離刀鋒5的一側(cè)設(shè)置在緊固框4中。
[0031]本實用新型提供的可分離式高分子膜片沖切刀的第一半啞鈴刀I和第二半啞鈴刀2相互間是由兩個嵌入定位孔3的定位銷進行定位的，能夠保證刀鋒5的平整拼合，并可在需要時能夠分離開。所述緊固框4在沖切刀遠離刀鋒5的一側(cè)約束第一半啞鈴刀I和第二半啞鈴刀2，使它們在沖切高分子膜片時不會分離開。所述定位孔3的圓心在所述緊固框4的上邊緣上。所述緊固框4的上邊緣為靠近刀鋒5的邊緣。所述第一半啞鈴刀I和第二半啞鈴刀2的兩個相對突起8之間的距離為2mm。所述的第一半啞鈴刀1、第二半啞鈴刀2和緊固框4的材料均為45#鋼，但不限于該種材料。
[0032]本實用新型的可分離式高分子膜片沖切刀可以和適合的沖片機(如橡膠沖片機)配合使用，尤其適用于硬脆性高分子膜片的沖切。使用本實用新型的沖切刀可將高分子膜片沖切成如附圖11所示的具有特定形狀和尺寸的樣條9，樣條9的厚度即所采用高分子膜片的厚度，適宜厚度為0.0lmm-L 0mm，但不限于該范圍。沖切得到的樣條9可適用于拉伸過程中采集應(yīng)力應(yīng)變曲線的同時進行樣品有效區(qū)域內(nèi)顯微結(jié)構(gòu)變化的觀察，以實現(xiàn)材料結(jié)構(gòu)和材料性能變化的原位同步檢測和研究。所述樣品的有效區(qū)域是指附圖5中樣條9寬度為2mm沿樣條9長度方向上長度為1_的部分。所述顯微結(jié)構(gòu)變化的觀察是指采用光學(xué)顯微鏡觀察樣條9中如結(jié)晶形貌等的變化或采用同步輻射WAXD、SAXS等研究樣條中如結(jié)晶結(jié)構(gòu)等的變化。
[0033]應(yīng)用示例1:
[0034]使用厚度為0.020mm厚的聚乳酸(PLA)薄膜，在室溫環(huán)境下，將該PLA薄膜平展在厚度為4mm厚的硬質(zhì)聚氯乙烯(PVC)板上，把本實用新型所提供的一種可分離式高分子膜片沖切刀如圖10所示組裝在一起后，置于PLA薄膜上，或安裝在沖片機上，預(yù)先調(diào)整好沖切刀在PLA薄膜上的沖切位置，用沖片機快速將沖切刀沖切在PLA薄膜預(yù)定的位置上，升起沖片機的沖切機構(gòu)，將緊固框4上的螺釘6松開，把整個沖切刀主體從緊固框4中取出，沿著定位銷將第一半啞鈴刀I和第二半啞鈴刀2分離開，取出沖切而成的PLA薄膜樣條9。進一步將該樣條9安裝在微型拉力機上，并把寬度為2mm且沿樣條長度方向上長度為Imm的部分置于光學(xué)顯微鏡(偏光)視野內(nèi)，在拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線測定的過程中即可觀察到相應(yīng)結(jié)晶形貌的變化，由此進行材料結(jié)構(gòu)和材料性能的原位同步檢測。
[0035]應(yīng)用示例2:[0036]使用厚度為1.0mm厚的PLA薄片,在室溫環(huán)境下,將該PLA薄片平放在厚度為4_厚的硬質(zhì)聚氯乙烯(PVC)板上，把本實用新型所提供的一種可分離式高分子膜片沖切刀置于PLA薄片上，或安裝在沖片機上，預(yù)先調(diào)整好沖切刀在PLA薄片上的沖切位置，用沖片機快速將沖切刀沖切在PLA薄片預(yù)定的位置上，升起沖片機的沖切機構(gòu)，按照如應(yīng)用示例I所示的過程取出沖切得到的PLA樣條9，進一步將該樣條9安裝在微型拉力機上，并把寬度為2mm且沿樣條長度方向上長度為Imm的部分置于同步輻射X光的光路上，在拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線測定的過程中即可同步檢測到小角X光散射(SAXS)的圖像或者廣角X射線衍射(WAXD)的圖像，進而得到拉伸過程中iPP結(jié)晶結(jié)構(gòu)的變化，由此完成材料結(jié)構(gòu)和材料性能的原位同步檢測。
[0037]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種可分離式高分子膜片沖切刀，其特征在于，是由對稱拼合的第一半啞鈴刀(I)和第二半啞鈴刀(2)以及緊固框(4)組成； 所述第一半啞鈴刀(I)、第二半啞鈴刀(2)上分別設(shè)有兩個定位孔(3)和刀鋒(5)，定位銷嵌入所述定位孔(3 )用于定位第一半啞鈴刀(I)和第二半啞鈴刀(2 );在所述第一半啞鈴刀(I)和第二半啞鈴刀(2)的中心位置分別設(shè)有相對的突起(8)； 所述緊固框(4)上設(shè)有兩個緊固孔(7)，螺釘(6)擰入緊固孔(7)頂住第一半啞鈴刀(I)或第二半啞鈴刀(2)； 所述對稱拼合的第一半啞鈴刀(I)和第二半啞鈴刀(2)遠離刀鋒(5)的一側(cè)設(shè)置在緊固框(4)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可分離式高分子膜片沖切刀，其特征在于，適用于沖切厚度為 0.0lmm-1.0mm 的樣條(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可分離式高分子膜片沖切刀，其特征在于，所述定位孔(3)的圓心在所述緊固框(4)的上邊緣上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可分離式高分子膜片沖切刀，其特征在于，所述第一半啞鈴刀(I)和第二半啞鈴刀(2)的兩個相對突起(8)之間的距離為2mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項所述的可分離式高分子膜片沖切刀，其特征在于，所述的第一半啞鈴刀(I)、第二半啞鈴刀(2)和緊固框(4)的材料均為45#鋼。
【文檔編號】B26F1/44GK203805079SQ201420182816
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】李宏飛 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所