吉林重通成飛新材料股份公司汪澤軍 研發(fā)部副部長(zhǎng)

　　大家好，我主要是分兩個(gè)部分，一方面是重通試驗(yàn)室的基本介紹，另外一個(gè)就是試驗(yàn)工程組經(jīng)驗(yàn)與大家分享下。吉林重通成飛新材料股份公司是重慶通用工業(yè)集團(tuán)控股子公司，成立于2011年，注冊(cè)資金1.6億元，是國(guó)內(nèi)2MW機(jī)組風(fēng)輪葉片最齊全的生產(chǎn)制造商，同時(shí)也是國(guó)內(nèi)風(fēng)輪葉片主流配套企業(yè)。總部在全國(guó)有6大基地，六大基地均位于國(guó)家規(guī)劃的八大千瓦級(jí)風(fēng)電基地核心區(qū)域。風(fēng)輪葉片運(yùn)輸距離均在經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸半徑以內(nèi)，運(yùn)輸費(fèi)用占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

　　吉林重通 試驗(yàn)室成立于2014年，經(jīng)過一年多的時(shí)間，基本完成了國(guó)家認(rèn)可試驗(yàn)室的要求，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)行了試運(yùn)行，相關(guān)的文件已經(jīng)編制完成。主要的試驗(yàn)項(xiàng)目含5大主材，樹脂，澆注體，膠黏劑，夾心，涂料，所有常規(guī)項(xiàng)目目前都可以進(jìn)行檢測(cè)，這些是力學(xué)項(xiàng)目，還有一些物理項(xiàng)目。

　　CNAS試驗(yàn)室的條件大家都知道，我簡(jiǎn)單說一下：

　　1)組織架構(gòu)；分獨(dú)立法人和非獨(dú)立法人，非獨(dú)立法人需要法人授權(quán)也可做試驗(yàn)室認(rèn)可，以保證試驗(yàn)工作獨(dú)立、公平、公正，不受其他以外因素影響。

　　2)人員配置上；要求有檢測(cè)人員、技術(shù)主管、質(zhì)量主管、試驗(yàn)室最高管理者及辦公室管理人員（樣品接受和管理等），各自要有明確分工，使試驗(yàn)室檢測(cè)工作井然有序，

　　3）為了更好的滿足CNAS試驗(yàn)室認(rèn)可條件；在基礎(chǔ)設(shè)施上要做試驗(yàn)室的一個(gè)整體建設(shè)方案，試驗(yàn)室家具和設(shè)施要統(tǒng)一定置，并且在檢測(cè)區(qū)域配置恒溫恒濕設(shè)施，來提升試驗(yàn)室管理和檢測(cè)能力

　　4）設(shè)備要求；在現(xiàn)有試驗(yàn)室設(shè)備基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開發(fā)多種制樣和測(cè)試過程中工裝，來保證試樣盒測(cè)試的準(zhǔn)確性。

　　CNAS試驗(yàn)室能力要求：1）人員要求；檢測(cè)人員應(yīng)為理工科背景相關(guān)專業(yè)畢業(yè)的大專學(xué)歷以上，技術(shù)負(fù)者人應(yīng)為理工科背景相關(guān)專業(yè)畢業(yè)的大專學(xué)歷以上且相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)3年以上（如不是以上），試驗(yàn)室人員應(yīng)具備相應(yīng)的檢測(cè)能力，同時(shí)試驗(yàn)室要確保人員得到及時(shí)培訓(xùn)，檢測(cè)人員應(yīng)考核合格持證上崗，可以是企業(yè)內(nèi)部培訓(xùn)發(fā)證2)檢測(cè)方法能力要求；試驗(yàn)室應(yīng)具備復(fù)合材料相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)能力的要求，并確保硬件和軟件能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　CNAS試驗(yàn)室設(shè)施條件調(diào)整：1）環(huán)境要求；在復(fù)合材料檢測(cè)行業(yè)，一般檢測(cè)方法都是采用國(guó)標(biāo)或ISO方法，為了使檢測(cè)結(jié)果不受到影響，這些檢測(cè)方法規(guī)定的環(huán)境要求均要達(dá)到，溫度23±2℃、濕度50%±10%。且對(duì)試驗(yàn)室要按功能劃分區(qū)域，可分為辦公區(qū)、制樣區(qū)、樣品接受區(qū)、試樣檢測(cè)區(qū)、接待區(qū)等。對(duì)人員進(jìn)入的控制，進(jìn)入試驗(yàn)室的外來人員應(yīng)經(jīng)批準(zhǔn)。為避免不正常的干擾，對(duì)試驗(yàn)室內(nèi)部人員也應(yīng)予以控制，以限制非授權(quán)人員的進(jìn)入。為此，試驗(yàn)室采用可自動(dòng)識(shí)別的門禁系統(tǒng)，否則。對(duì)人員進(jìn)出造成溫濕度波動(dòng)從而會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果。2)設(shè)備要求；試驗(yàn)室應(yīng)配備滿足檢測(cè)活動(dòng)要求的全部設(shè)備，對(duì)檢測(cè)活動(dòng)結(jié)果有直接關(guān)系的設(shè)備要有國(guó)家規(guī)定的計(jì)量單位對(duì)其校準(zhǔn)。

　　材料測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性直接影響到后期的產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)論的準(zhǔn)確性管控尤為重要。而試驗(yàn)結(jié)論與人員、場(chǎng)地、測(cè)量工具、測(cè)試設(shè)備等有關(guān),同時(shí)還受取樣、試樣加工以及試驗(yàn)過程及測(cè)試數(shù)據(jù)處理的多種因素綜合影響。 因此，通過對(duì)人員、設(shè)備、場(chǎng)地條件的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，嚴(yán)格管理，從而避免了測(cè)試過程中發(fā)生誤差造成測(cè)試結(jié)論偏差，最終影響材料選用決策乃至影響產(chǎn)品質(zhì)量。

　　誤差按其性質(zhì)和原因可分為三類：系統(tǒng)誤差：儀器、裝置誤差；測(cè)量環(huán)境誤差；測(cè)量理論或方法誤差；人員誤差，即生理或心理特點(diǎn)所造成的誤差。偶然誤差(隨機(jī)誤差）：儀器性能和測(cè)量者感官分辨力的統(tǒng)計(jì)漲落，環(huán)境條件的波動(dòng)，測(cè)量對(duì)象本身的不確定性。過失誤差：使用儀器的方法不正確，粗心大意讀錯(cuò)、記錯(cuò)、算錯(cuò)數(shù)據(jù)或試驗(yàn)條件突變等原因造成的（壞值）。

　　測(cè)量結(jié)果的不確定度是什么？不確定度的含義是指由于測(cè)量誤差的存在，對(duì)被測(cè)量值的不能肯定的程度。反過來，也表明該結(jié)果的可信賴程度。它是測(cè)量結(jié)果質(zhì)量的指標(biāo)。不確定度愈小，所述結(jié)果與被測(cè)量的真值愈接近，質(zhì)量越高，水平越高，其使用價(jià)值越高；不確定度越大，測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量越低，水平越低，其使用價(jià)值也越低。 因此，試驗(yàn)室在試樣成型、加工、后處理、測(cè)量、測(cè)試等環(huán)節(jié)中加強(qiáng)管控、制作專用工裝等，以確保試驗(yàn)不確定度的減小，提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)的置信度。

　　實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理：它是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，數(shù)據(jù)處理不單純是數(shù)學(xué)運(yùn)算，而是要以一定的物理模型為基礎(chǔ)，以一定的物理?xiàng)l件為依據(jù)，通過對(duì)數(shù)據(jù)的整理、分析和歸納計(jì)算，得出明確的試驗(yàn)結(jié)論。

　　對(duì)試驗(yàn)員嚴(yán)格、細(xì)致培訓(xùn)。完善數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和模型模擬方法，如試驗(yàn)設(shè)計(jì)、各類型方差分析、列聯(lián)表分析及非參數(shù)檢驗(yàn)等。

　　目前試驗(yàn)人員已基本掌握一套有效的方法。通過試驗(yàn)測(cè)得原始數(shù)據(jù)后需要進(jìn)行計(jì)算將最終的試驗(yàn)結(jié)果歸納成經(jīng)驗(yàn)公式或以圖表的形式表示，經(jīng)過有效數(shù)字與運(yùn)算規(guī)律 、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差分析 、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等方法后，形成結(jié)果，以便與理論結(jié)果比較分析，最后形成報(bào)告數(shù)據(jù)。咱大家以后有時(shí)間可以進(jìn)行交流。

　　管理措施就是將原始觀察記錄、導(dǎo)出數(shù)據(jù)、測(cè)量溯源性、員工培訓(xùn)的記錄，以及發(fā)出的每份《測(cè)試報(bào)告》按文件規(guī)定的進(jìn)行保存。編制了所有設(shè)備的用戶手冊(cè)或操作說明書，以及處置、準(zhǔn)備被檢測(cè)物品的說明書。制定取樣設(shè)備、制樣設(shè)備、機(jī)械切割設(shè)備、機(jī)加工設(shè)備及測(cè)試設(shè)備等設(shè)備的安裝調(diào)試、標(biāo)定驗(yàn)收的操作指導(dǎo)書，以及這些設(shè)備操作規(guī)程、維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，確保設(shè)備完好使用，性能指標(biāo)滿足樣本取、制樣的要求。設(shè)立試驗(yàn)工程師負(fù)責(zé)測(cè)試活動(dòng)策劃及提出所需資源配置，并進(jìn)行試驗(yàn)監(jiān)督。設(shè)立試驗(yàn)監(jiān)督員和試驗(yàn)負(fù)責(zé)人制度全面負(fù)責(zé)試驗(yàn)技術(shù)運(yùn)作，確保了解檢測(cè)目的、熟悉檢測(cè)方法或程序、懂得檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)，保證測(cè)試質(zhì)量。

　　再給大家講個(gè)案例，這個(gè)是我們實(shí)際操作的案例，給大家簡(jiǎn)單的介紹下。為減少操作人員對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成影響，在試件制作過程中和測(cè)試中增加了：下料工裝，以保證下料精度；專用調(diào)膠工裝，以保證膠液配置精度和較小污染；層鋪加熱板，保證固化參數(shù)；專用測(cè)試工裝，以保證試驗(yàn)精度。專用工裝等的使用和控制，有效保證了測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，減小了操作人員及設(shè)備和工裝造成的不利后果。

　　這個(gè)是層合板的成型，在國(guó)內(nèi)試驗(yàn)室，復(fù)合材料層合板的成型方式，大多是類似于葉片殼體的成型方法，玻璃布和輔材層鋪完后，一邊抽氣另一邊注膠，這樣成型的層合板存在一個(gè)缺陷，就是層合板四周的厚度不均勻，板子注膠方向的兩端含膠量能相差2%左右，在制作拉伸或壓縮試樣時(shí)，可能對(duì)其測(cè)試結(jié)果有一定影響。了解到國(guó)內(nèi)一些試驗(yàn)室也用到了工裝來控制層合板的均勻度，但在使用過程中步驟繁瑣、效率較低、清理困難?，F(xiàn)我們?cè)囼?yàn)室通過與德國(guó)IMA試驗(yàn)室一些技術(shù)交流，著手對(duì)層壓板的成型過程進(jìn)行改進(jìn)，通過固定的含膠量來計(jì)算不同纖維織物層合板的厚度。計(jì)算出層合板的厚度和所用全部輔材厚度，調(diào)試好熱壓機(jī)上下工作面的高度，然后開啟熱壓機(jī)裝置對(duì)剛注膠完成的板子施壓，這樣一來即可以直接加熱預(yù)固化又能達(dá)到相應(yīng)均勻厚度。

　　另外在層合板成型過程中，纖維層與層之間的平行對(duì)稱鋪設(shè)相當(dāng)關(guān)鍵，在現(xiàn)有的方 法中，例如單向布，我們是通過玻璃布中間兩處0度纖維上下的對(duì)稱情況來進(jìn)行層鋪， 當(dāng)在鋪設(shè)過程中纖維發(fā)生扭曲，上下纖維沒有很好對(duì)稱和平行時(shí)，其測(cè)試數(shù)據(jù)會(huì)急劇下降。

　　壓縮試驗(yàn)件制作時(shí)，加強(qiáng)片與待測(cè)的復(fù)合材料層合板之間的粘接多數(shù)采用手工直接粘接，因?yàn)槿藶橐蛩氐挠绊懘?，這樣粘接的加強(qiáng)片往存在下列不足：粘接的相對(duì)位置不準(zhǔn)確，粘接膠厚涂抹不均勻，試件尺寸不能完全符合測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求在進(jìn)行壓縮測(cè)試時(shí)，試件斷裂位置往往發(fā)生在靠近加強(qiáng)片的地方或加強(qiáng)片內(nèi)部，并形成“無效斷裂”的結(jié)果。這就會(huì)使得試驗(yàn)廢品率增加，試驗(yàn)數(shù)據(jù)離散度增大，不能獲得準(zhǔn)確的復(fù)合材料壓縮力學(xué)性能參數(shù)。

　　為了克服上述缺陷，設(shè)計(jì)制作了精確制作復(fù)合材料層合板壓縮性能試件的粘接定位工裝，能夠使得試件制作一致、令加強(qiáng)片的粘接位置及對(duì)中性準(zhǔn)確、保證結(jié)構(gòu)膠涂抹均勻、使得試驗(yàn)件的合格率提高。測(cè)試時(shí)試件斷裂位置發(fā)生在工作段內(nèi)，保證斷裂結(jié)果的有效性。降低試驗(yàn)數(shù)據(jù)離散度，并能獲得準(zhǔn)確的復(fù)合材料層合板壓縮力學(xué)性能參數(shù)。

　　從以上測(cè)試結(jié)果對(duì)比來看，使用工裝后測(cè)試質(zhì)量明顯提高，從數(shù)值上看，平均值約提高6.9%，測(cè)試結(jié)果證明方案是可行的。 目前其它類似5套試件加工工裝及測(cè)試工裝正在制造過程中，投入使用后可有效保證測(cè)試結(jié)果的可靠性和有效性。

　　重通成飛材料試驗(yàn)的改進(jìn)，既提高了公司產(chǎn)品材料測(cè)試效率和產(chǎn)品質(zhì)量測(cè)試準(zhǔn)確性，又節(jié)省了測(cè)試費(fèi)用，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。 后期試驗(yàn)室將繼續(xù)完善管理，充實(shí)測(cè)試能力，未來將繼續(xù)從新材料開發(fā)、原材料測(cè)試、模具檢測(cè)、產(chǎn)品檢驗(yàn)等方面為公司走質(zhì)量效益型道路保駕護(hù)航。