[發(fā)明專利]一種沿厚度方向變密度織物的三維編織方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910367177.8
• 申請(qǐng)日: 2019-05-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110284256B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宗晟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 宜興市新立織造有限公司
• 主分類號(hào): D04C1/06
• 分類號(hào): D04C1/06
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 李德濺;徐冬濤

本發(fā)明公開(kāi)了一種沿厚度方向變密度織物的三維編織方法，其特征在于：所述三維編織方法的步驟為：以三維四步編織法為基礎(chǔ)，將編織紗分為里層編織紗和加密外層編織紗，讓里層編織紗和加密外層編織紗的紗線按順序交換位置，使加密層的纖維部分與非加密部分編織在一起。本發(fā)明的三維編織方法以三維四步編織法為基礎(chǔ)，將編織紗分為里層編織紗和加密外層編織紗，并且讓里層編織紗和加密外層編織紗的紗線按順序交換位置，使加密層的纖維部分與非加密部分編織在一起，通過(guò)里外層換紗的方式，使各層紗之間連接緊密，不僅可以保持編織件的美觀，還可以保證編織件的整體性，減少力學(xué)損傷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三維編織復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種沿厚度方向變密度織物的三維編織方法。

背景技術(shù)

目前，復(fù)合材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，尤其是在航空航天領(lǐng)域，復(fù)合材料的占比越來(lái)越大。其中，三維編織復(fù)合材料憑借著其整體性好、可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜制件的一體化成型、不易分層、力學(xué)性質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)已然成為各領(lǐng)域的新寵兒。

三維編織技術(shù)采用的材料大多是碳纖維、芳綸纖維、碳化硅、超高分子量聚乙烯等高性能纖維，這些纖維雖然在強(qiáng)度模量等方面都很優(yōu)異，但是普遍具有剛性大的缺點(diǎn)，多次磨損后容易出現(xiàn)斷裂的情況，尤其是在厚度較大的地方，更加難以整經(jīng)，磨損現(xiàn)象嚴(yán)重，這對(duì)編織件的整體性能影響很大。同時(shí)，在編織形狀復(fù)雜的異形件時(shí)，不同厚度方向的密度可能會(huì)有所差異，編織的難度相對(duì)會(huì)增加。而且三維編織是種很難全自動(dòng)化生產(chǎn)的技術(shù)，異形件的編織很難實(shí)現(xiàn)工藝化。為了實(shí)現(xiàn)三維異形編織件的編織，學(xué)者們做了很多嘗試：一、通過(guò)構(gòu)件連接或者機(jī)械加工切割得到異形編織件，雖然實(shí)現(xiàn)了外觀要求，但在力學(xué)性能上遠(yuǎn)不如一體化編織技術(shù)；二、在編織的過(guò)程中，在行列方向進(jìn)行增減紗處理、適當(dāng)調(diào)整紗線細(xì)度，調(diào)整編織紗和軸紗的位置等。三、在加密層和非加密層之間設(shè)過(guò)渡區(qū)，將外層紗線互繞一下，但是這種方式連續(xù)性較差，紗線之間的內(nèi)在鎖結(jié)少。

對(duì)于那些對(duì)性能要求較高的一體化三維織物，僅僅通過(guò)增減紗或者紗線的表面交織來(lái)實(shí)現(xiàn)不同厚度方向的密度變化，并不是最好的方法。很多應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用的材料，都要能夠經(jīng)受住高溫及各種拉壓彎剪的力學(xué)損傷，這對(duì)織物不同密度的過(guò)渡區(qū)要求甚高，如果三維織物的連續(xù)性差，其整體性能也會(huì)大打折扣，難以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)三維變密度織物難以成型以及連續(xù)性不好、編織過(guò)程增減紗復(fù)雜且難以整經(jīng)的問(wèn)題，提供一種沿厚度方向變密度織物的三維編織方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案解決的：

一種沿厚度方向變密度織物的三維編織方法，其特征在于：所述三維編織方法的步驟為：以三維四步編織法為基礎(chǔ)，將編織紗分為里層編織紗和加密外層編織紗，讓里層編織紗和加密外層編織紗的紗線按順序交換位置，使加密層的纖維部分與非加密部分編織在一起。

在所述加密外層編織紗里選三股紗的其中一股紗與里層編織紗中的一股紗按照運(yùn)動(dòng)軌跡交換位置。

該三維編織方法的換紗紗線運(yùn)動(dòng)方向一致，防止撞紗和絞紗。

該三維編織方法的換紗紗段變化且換紗位置不變，一直都是加密外層編織紗的三股紗中的一股紗與里層編織紗的一股紗交換位置。

該三維編織方法能夠使得編織角度隨著織物厚度的變化而隨之變化。

運(yùn)用該三維編織方法的沿厚度方向變密度織物的里層編織紗和加密外層編織紗的行列數(shù)根據(jù)編織要求確定。

所述的三維編織方法適用于三維方形編織和三維圓形編織。

另外需要說(shuō)明的是，里層編織紗的紗線運(yùn)動(dòng)方向不一定是單獨(dú)的，由于里層編織紗的直徑小，其運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)較慢。

所述里層編織紗和加密外層編織紗的四部分在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，每一大步換紗區(qū)交換一次，一個(gè)循環(huán)有包含八小步的四大步，換紗區(qū)交換四次。