[發(fā)明專利]帶有斜向纖維的派型預(yù)型件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811389909.5
• 申請日: 2013-02-13
• 公開（公告）號: CN110000958A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 布羅克·吉爾伯森;喬納森·戈林
• 申請（專利權(quán)）人: 阿爾巴尼復(fù)合物工程股份有限公司
• 主分類號: B29B11/16
• 分類號: B29B11/16;D03D25/00;B29C70/24
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;高世豪

本發(fā)明涉及一種在增強復(fù)合結(jié)構(gòu)體中使用的三維織造預(yù)型件，其可以在兩個或更多個垂直接合的組件之間均勻地傳遞剪切負(fù)荷，包括：第一層經(jīng)向纖維；第二層經(jīng)向纖維；以及一層或多層緯向纖維，其中，所述緯向纖維垂直于所述第一層和所述第二層中的經(jīng)向纖維并與所述經(jīng)向纖維交織以形成多層預(yù)型件，所述多層預(yù)型件以相對于所述經(jīng)向纖維和所述緯向纖維離軸或斜向(非0/90度)的角度切割以形成所述多層預(yù)型件的基底的邊緣，所述第一層中的經(jīng)向纖維與所述第二層中的經(jīng)向纖維交換位置，以形成預(yù)定寬度的U形夾。

本申請是申請日為2013年2月13日、申請?zhí)枮?01380019808.8、發(fā)明名稱為“帶有斜向纖維的派型預(yù)型件”之申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及織造預(yù)型件，特別涉及在增強復(fù)合材料中使用的織造預(yù)型件，這種織造預(yù)型件可以平織然后折疊成其最終形狀。

參考引用

文中針對產(chǎn)品所提及的所有專利、專利申請、文檔、引文、廠家使用指南、說明書、產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格、以及產(chǎn)品圖表，在此以引用的方式并入本文，并且可以在本發(fā)明的實踐中采用。

背景技術(shù)

當(dāng)前，廣泛使用增強復(fù)合材料來生產(chǎn)結(jié)構(gòu)組件，特別在期望結(jié)構(gòu)組件具有重量輕、牢固、堅韌、耐熱、自支撐并且適合于形成及成形這些特性的應(yīng)用中。這些組件用在例如航空、航天、衛(wèi)星、娛樂(如賽艇、賽車中)以及其它應(yīng)用中。

通常這種組件由嵌置在基質(zhì)材料中的增強材料組成。增強組件可以由諸如玻璃、碳、陶瓷、芳族聚酰胺、聚乙烯和/或其它材料制成，這些材料呈現(xiàn)出期望的物理性能、熱性能、化學(xué)性能和/或其它性能，其中首要性能是高強度，以抵抗應(yīng)力損壞。通過使用這種增強材料(其最終成為成品組件的構(gòu)成部件)，將增強材料的期望特性如極高的強度，賦予成品復(fù)合組件。通常可以將組分增強材料機織、針織成期望結(jié)構(gòu)和形狀，或者使其取向成期望結(jié)構(gòu)和形狀，用于增強預(yù)型件。通常會特別注意保證所選組分增強材料的性能能夠得到最佳利用。通常將這種增強預(yù)型件與基質(zhì)材料結(jié)合，從而，形成期望的成品組件，或者制成備料用于最終制成成品組件。

在構(gòu)造出期望的增強預(yù)型件之后，可以將預(yù)型件浸漬在基質(zhì)材料中，從而，典型地，使增強預(yù)型件包埋在基質(zhì)材料中，以及，基質(zhì)材料充滿增強預(yù)型件構(gòu)成部件之間的空隙區(qū)域。基質(zhì)材料可以是廣泛多樣材料中的一種或一些材料，諸如環(huán)氧樹脂、聚酯、乙烯基酯、陶瓷、碳和/或其它材料，這些材料也呈現(xiàn)出期望的物理性能、熱性能、化學(xué)性能和/或其它性能。選擇用作基質(zhì)的材料與增強預(yù)型件的材料可以相同也可以不同，并且，可以具有或者不具有相當(dāng)?shù)奈锢硇阅堋⒒瘜W(xué)性能、熱性能或其它性能。然而，通常，用作基質(zhì)的材料與增強預(yù)型件的材料不是相同的材料，或者不具有相當(dāng)?shù)奈锢硇阅堋⒒瘜W(xué)性能、熱性能或其它性能，這是因為在使用復(fù)合材料時通常首要目的是在成品中獲得性能的組合，而這種性能組合無法通過單獨使用一種組分材料獲得。這樣組合后，可以通過熱固或其它已知方法，使增強預(yù)型件和基質(zhì)材料在同一操作中固化和穩(wěn)定化，然后進(jìn)行生產(chǎn)期望組件的其它操作。在這一點上應(yīng)當(dāng)注意到，在這樣固化之后，基質(zhì)材料中的硬化團(tuán)塊通常非常牢固地粘附于增強材料(例如，增強預(yù)型件)。結(jié)果，特別地，經(jīng)由成品組件中位于纖維之間作為粘合劑的基質(zhì)材料，成品組件上的應(yīng)力可以有效地傳遞至增強預(yù)型件的組分材料，并由其承受。

通常，期望生產(chǎn)出的組件結(jié)構(gòu)不是簡單幾何形狀，諸如原有的板狀、片狀、長方體或者立方體等簡單幾何形狀。做到這一點的一種方法是，將這些基本幾何形狀組合成期望的更復(fù)雜的形式。通過將如上述方式制成的增強預(yù)型件相對彼此以一定角度(通常為直角)結(jié)合，形成一種這樣的典型組合。經(jīng)結(jié)合增強預(yù)型件的這種角形布置的通常目的是產(chǎn)生期望形狀，以形成包括一個或多個端壁或者例如“T”形交叉的增強預(yù)型件，或者，以加固方式所得到的增強預(yù)型件與復(fù)合結(jié)構(gòu)的組合，在暴露于外力諸如壓力或張力時，這種加固方式能夠抵抗此時產(chǎn)生的偏斜或損壞。在任何情況下，相關(guān)的考慮是使構(gòu)成組件之間的各接合處盡可能牢固。增強預(yù)型件組分本身具有期望的極高強度時，接合處的薄弱實際上成為結(jié)構(gòu)“鏈”中的“薄弱環(huán)節(jié)”。