[发明专利]用于制备组合结构的一件式预制件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备组合结构的一件式预制件的方法，以及实施所述制备方法的织机。本发明还涉及一种组合梁，其预制件根据本发明的方法制备。

背景技术

制备组合结构包括组合加强件和基体，所述加强件通常形成确保结构机械抗性的纤维，所述基体确保结构的聚合力。

根据已知方法，所述加强件可以通过由纬纱与经纱编织组成的二维(2D)纤维制品形成，所述纱线，例如，由碳、芳纶(Kevlar)甚至玻璃形成。

所述基体同样通过已知的方法由有机或矿物树脂组成。以树脂基体为例，制备组合件的方法将包括加强层的模塑，其通过树脂传递模塑(RTM)、液态树脂注塑(LRI)、树脂膜熔渗(RFI)或者通过任意其他在干纤维元件中树脂浸渍或渗透的方法。

目前与这种结构的机械抗性相关联的问题通常在于层之间的脱离。

已知方案包括在三维加强件(2.5D或3D)的基础上形成组合结构，与2D纤维组件相比，所述加强件纤维层之间具有更优良的机械组合力。

通常，根据所选的编织方法，此类结构可能具有不同类型的编织类型(线交叉式)。例如作为3D编织已知的编织方式，称为“交织”，根据该种编织方式，几层经纱与几层纬纱编织，其全部通过至少一个称为“加强件”的经纱连接或不连接，该经纱并入纤维制品的厚度从而将不同层连接在一起。与2D纤维组件相比，机械抗性，尤其是对层脱离的抗性更高。

一旦获得加强件，此操作所旨在的所需聚合力即可实现。在将加强件引入树脂注塑模之前，必需使加强件的形状尽可能地接近在实现聚合操作之后所希望获得的形状。例如，由于预制件某些部件的切割和折叠等，制备预制件的上述操作得以实现。因而，为了实现此制备预制件的阶段，预制件必须易于调整。

根据现有技术中已知的3D编织方法，沿着厚度的方向将纤维层连接在一起。

因而，由于层连接到一起而无法折叠，并且经纱的切割严重影响了最终组合结构的机械抗性，可以理解在上述情况下，在注塑之前制备预制件的步骤是复杂的。

这些问题的解决方案在于制备几个三维预制件，其通过例如缝制连接到一起，尤其是“簇绒”的类型，从而提供最终制品的几种厚度。由于前文提到的与2D结构相比，两个预制件之间的机械组合力不够的原因，该解决方案难以接受。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的不便利，并用以获得一件式预制件，其形状与待制造的组合制品尽可能接近，并在所述聚合操作之前易于调整。

为此，本发明涉及用于制备组合结构的一件式预制件的方法，其包括形成所述结构加强件的所述预制件和基体，所述预制件通过三维编织方法用织机实现，所述织机包括至少一个簧片和至少两对吊综，每一吊综包括多条综丝，每条综丝装备有多个用于穿过经纱的综眼，所述至少两对吊综分布在织机的不同高度上，以形成多个层，所述制备方法的特征在于其按照以下步骤进行：

-放置多捆经纱，分布在所述至少两对吊综上；

-分别按需进行：

o所述至少两对吊综中每一对以经纱预先确定的长度低振幅运动，使得在引入纬纱时，在所述预制件至少一部分上分别形成至少两个相邻层；

o所述至少两对吊综相对于所述低振幅运动，以经纱预先确定的长度更高振幅的运动，使得在引入纬纱时，在所述预制件至少一部分上至少部分连接所述至少两个相邻层。

因而，通过相连层的部分不连接，在用以向所述预制件提供聚合力的步骤之前，可手动调节所形成的预制件。

根据任选的特征，根据本发明的制备方法，包括用以在织机上放置用于分离预制件相邻层的装置的额外步骤。

因而，避免了在两个相邻层之间形成连接。

更特别地，分离层的装置包括至少一个柄，其如所需地在编织过程中，一方面位于簧片和吊综对之间，且另一方面位于相邻层之间。

根据所述制备方法的特征，一捆经纱的至少一部分位于吊综对的至少一个层上，从而在引入纬纱时，形成预制件通用部分，并且至少一捆经纱位于同一吊综的不同高度，从而在引入纬纱时至少形成该层额外的厚度。

因而，所述制品的厚度如期变化从而沿经纱的方向形成隆起。

根据本发明制备方法的另一任选特征，在纬纱的两层之间放置几条经纱。

这有利地在预制件的一个层中易于形成槽。

此外，制备方法包括用以留出至少一个纬纱自由端的步骤，从而无需按压而确定加工区域。

根据本发明的制备方法还包括用以切割和/或折叠预制件的额外步骤，使其接近于所需要提供的组合结构的形状。