[發(fā)明專利]一種管狀立體織物及其快速成型制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011637649.6
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112779646A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王芳芳;張方超;劉延友;李曉虎
• 申請（專利權(quán)）人: 南京玻璃纖維研究設(shè)計院有限公司;中材科技股份有限公司
• 主分類號: D03D25/00
• 分類號: D03D25/00;D03D3/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 張祥

1.一種管狀立體織物，其特征在于，所述立體織物由多層織物和法向纖維組成，其中所述多層織物是由單層仿形編織套織物逐層疊加而成，所述法向纖維沿所述多層織物厚度方向引入所述多層織物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管狀立體織物，其特征在于，截面形狀可為邊長數(shù)N≥3的多邊形，包含三角形、四邊形、圓形等多邊形，不局限于所列舉。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管狀立體織物，其特征在于，所述管狀立體織物的內(nèi)外截面形狀相同或不同，所述內(nèi)外截面的形狀包括內(nèi)多邊形外多邊形、內(nèi)圓形外多邊形。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管狀立體織物，其特征在于，所述立體織物的截面形狀是軸對稱或不對稱的，即內(nèi)外截面形狀的中心點重合或者不重合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管狀立體織物，其特征在于，沿所述管狀立體織物軸向方向的不同截面為等截面或變截面。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管狀立體織物，其特征在于，所述多層織物是由單層仿形編織套織物按照預(yù)定的鋪層順序逐層疊加而成。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管狀立體織物，其特征在于，所述單層仿形編織套通過一種或多種連續(xù)化編織工藝按照設(shè)計的編織參數(shù)編織成型，所述連續(xù)化編織工藝的編織成型方法包含2D機織、2D編織、2.5D機織、2.5D編織、三維編織、纏繞、成網(wǎng)中的一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管狀立體織物，其特征在于，所述法向纖維的引入工藝包括縫合、Z-Pin、針刺中的一種或多種，其纖維是纖維絲或纖維棒的一種或兩種混用，所述法向纖維逐層引入或整體貫穿引入。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的管狀立體織物，其特征在于，所述鋪層順序是根據(jù)材料性能要求，設(shè)計不同體積含量、不同纖維方向的單層仿形編織套織物，分別同步利用連續(xù)化編織工藝快速實現(xiàn)不同體積含量和不同纖維方向的單元層仿形編織套織物成型，然后逐層疊加，以快速實現(xiàn)織物沿軸向、環(huán)向變密度或等密度鋪層。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項所述的管狀立體織物，其特征在于，所述單層仿形編織套織物的纖維方向根據(jù)性能方向取向要求任意設(shè)計，從而實現(xiàn)單元層織物的結(jié)構(gòu)設(shè)計多樣化，其結(jié)構(gòu)包括斜紋、緞紋、單向、平紋、經(jīng)編、二維編織結(jié)構(gòu)、淺交彎聯(lián)、淺交直聯(lián)、深交直聯(lián)、三維多向、網(wǎng)胎中的一種或多種。

11.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項所述的管狀立體織物，其特征在于，織物沿截面方向為變密度或等密度，織物沿軸向為變密度或等密度，以實現(xiàn)管狀材料沿截面方向和軸向多功能的需求。

12.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項所述的管狀立體織物，其特征在于，所述多層織物使用一種或多種高性能纖維編織織造，所述高性能纖維包括有機纖維和無機纖維。

13.根據(jù)權(quán)利要求1-12任一項所述的管狀立體織物的快速成型制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)根據(jù)管狀立體織物外形尺寸特點以及復(fù)合材料方向性能要求，將立體織物分解成編織所需的單層仿形編織套織物；

(2)選擇單層仿形編織套織物結(jié)構(gòu)，并設(shè)計其編織參數(shù)；

(3)選擇一種或多種連續(xù)化編織工藝同步織造所需的單層仿形編織套織物；

(4)根據(jù)復(fù)合材料方向性能要求，設(shè)計疊加順序，按照設(shè)計的疊加順序?qū)螌臃滦尉幙椞卓椢镏饘盈B加形成所述多層織物；

(5)采用縫合、Z-Pin、針刺中的一種或多種工藝在多層織物厚度方向引入纖維，實現(xiàn)單層或多層織物之間的連接，完成管狀立體織物的織造。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的快速成型制備方法，其特征在于，步驟(1)-步驟(2)中單層仿形編織套織物根據(jù)材料性能要求織物組織結(jié)構(gòu)、纖維方向進行設(shè)計。