MASTERBOND,EP29LP,車輛掃描儀校準的參考表面
在由 Phoenix Scientific Inc. 記錄的應用中,為了驗證車輛掃描儀的準確性,制造商使用了參考表面。1 參考表面必須準確地代表測試路面,具備均勻的散射、反射和吸收特性。保持嚴格的公差對確保光束表面的平整度至關重要,因為這些特性使參考表面能夠校準激光。通過機械加工或研磨來實現這一點非常困難且成本高昂。此外,光束在移動到測試設施時保持平整也存在問題。解決方案是使用自流平環氧樹脂,使光束硬化為平整的表面。為了準確性和成本效益,Phoenix Scientific Inc.(PSI)最終選擇了所需的表面處理方法,即預處理光束方法。
應用
PSI 最初考慮了使用水槽進行校準。這個帶有 Mylar 的 PVC 雨水槽最終被排除了,因為通過獨立的方式(如測量棒)來驗證平整度并不實際。剛性光束也被考慮過,但其穩定性受到風吹、顛簸條件以及 Mylar 表面的濕氣和污垢的影響。
PSI 選擇了預處理光束的方法,這種方法允許在 14 英尺的全掃描長度上制造一個平整的參考表面。PSI 進行了結構分析,以確定一種支撐策略,最小化撓曲。研究預測在 20°C 溫度范圍內撓曲小于 0.001 英寸。平整度與撓曲同樣關鍵,然而問題更加復雜。盡管通過機械加工或研磨表面可以達到公差目標,但光束的尺寸和在運輸到加工廠過程中可能影響平整度的風險使得這一選項的實用性受到限制。PSI 選擇了應用自流平環氧樹脂以被動地管理平整度部分的公差。
選擇自流平環氧樹脂的一些擔憂包括必須保持光束的平整度。任何由于重量加載變化引起的變形必須最小化。選擇低放熱的環氧樹脂至關重要,該環氧樹脂可以在大數量特定厚度下應用。應用過程將在低濕度環境中進行,歷時多天,并且必須固化為堅硬、光滑的表面。此外,環氧樹脂必須能夠承受極端溫度,特別是在高溫條件下而不被損壞。選擇了一根 15 英尺長 × 4 英寸寬 × 8 英寸高的鋁 6061-T6 I-beam,覆蓋了 Master Bond 自流平 EP29LP 環氧樹脂。
粘合劑
校準光束上的固化環氧樹脂表面反射了上方的熒光燈。圖片由 Phoenix Scientific Inc. 提供。
Master Bond EP29LP 被證明是在考慮到時間穩定性、耐用性和成本時最好的參考表面。這種化合物解決了關鍵的平整度問題。它還具有低粘度,固化過程緩慢,使得環氧樹脂可以流動至平整狀態而不會過早硬化。PSI 指出,保持環境干燥是慢固化過程的關鍵因素,這允許 EP29LP 自流平。該化合物還被輕輕混合,以防氣泡影響環氧樹脂在表面的均勻性。
關鍵參數和要求
根據結構分析的預測,撓曲公差被發現小于 0.001 英寸,在分析的溫度范圍內光束長度為 15 英尺。PSI 將該公差閾值 0.001 英寸最大公差適用于平整度維度。
為了實現撓曲公差,設計工程師根據分析的要求在兩個位置支撐光束。這種策略將最小化由于光束重量引起的加載變形。軸的名義平整度應遠低于 0.1 英寸,以確保自流平環氧樹脂的成功應用。光束應有一個凹槽或擋板用于環氧樹脂,環氧樹脂必須覆蓋表面,深度至少為 0.1 英寸。
環氧樹脂最關鍵的屬性是低放熱,以避免在應用過程中燃燒。PSI 推薦使用低粘度的環氧樹脂,以便在三天的固化過程中流體能夠自流平。固化應在低濕度環境中進行,以獲得光滑的表面質量。
結果
EP29LP 環氧樹脂成功達到了 0.001 英寸最大平整度公差標準。通過雙光束支撐和自流平環氧樹脂應用提供的足夠撓曲和平整度,810nm 激光沿光束中心線掃描,成功地用參考表面校準了掃描儀。研究人員指出了應用中必要的三種環氧樹脂特性:低粘度、慢固化時間和低放熱。EP29LP 具備這三種特性,使其成為理想的選擇。
參考文獻
- 參考表面用于掃描儀校準,Phoenix Scientific Inc. http://www.phnx-sci.com/PPS/Downloads_files/AN2002-01%20Ref%20Surface%20…. 2002年1月29日
http://ydzhly.com/masterbond-/EP29LP/