[发明专利]一种内部分拆合并纱束的层连织物整体编织方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料预制体的层连编织方法，具体是一种高性能复合材料层连织物的内部分拆合并纱束的层连织物整体编织方法，属于织物领域。

背景技术

纺织复合材料是纤维增强复合材料的一种高级形式，它是由增强纤维通过纺织加工方法获得二维或三维形式的纺织增强结构，再与基体材料复合而成。随着航空和航天业的发展促进了纺织复合材料的研究，使纺织技术在先进材料领域的应用潜能逐渐被挖掘出来。通过纺织的方法，将纤维纱束按照一定的交织规律加工成二维或三维形式的纺织结构，使之成为柔性的、具有一定外形和内部结构的纤维集合体，称之为层连织物。

目前，三维编织主要有以下几种：

1、以四步法成型的三维编织，其内部所有纱线在四个方向上倾斜，且所有四个方向与织物成型轴线的夹角都相等。

2、以两步法成型的三维编织，其内部纱线以轴向纱为排列基准，运动纱线从两个相反的方向以一定的规律绕在轴纱上，捆紧轴纱，形成织物。

3、2.5D编织物其经向和纬向纱线在织物内部保持相互垂直。

以上各类结构的编织虽然代表了该领域的主流，应用较广，现今新型飞行器采用了全新结构体系，对材料提出了更高的新要求，新材料有以下几点要求：①防热承力结构功能一体化；②局部特殊承力要求；③复杂外形；④整体编织成型；⑤高性能纤维编织；⑥复合工艺的适应性。针对复合材料的新要求，通过成型工艺的基础性研究，解决织物内部结构解析、编织工艺参数设计、复杂外形构件编织控制技术，将为新型飞行器的复合材料用层连织物的研究和应用奠定基础。

发明内容

为了使层连织物的制备技术能更好的满足新材料的高要求，本发明提供一种内部分拆、合并纱束的层连织物的编织方法，该制备方法可以实现沿长度方向横截面宽度厚度变化的异形复合材料层连整体编织制造，同时也可实现横截面的不同区域分别用不同细度的纱束进行编织的层连整体编织制造，其方法简单，适用性广。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种内部分拆合并纱束的层连织物整体编织方法，在层连织物整体编织过程中，一标准循环结束后，其编织系统中的纱束部分或者全部进行细度的重新组合。

上述方法即以一个端面为基准，根据截面尺寸变化和编织纱束运动规律，设计改变纱锭的数量及其排布状况。所述编织纱束运动规律，是指在连续编织过程中编织纱在机器底盘上所处位置的变化规律，不同结构其变化规律不一样，本发明不改变编织纱束的运动规律。

本发明方法可利用各种不同高性能纤维成型多种型面的三维织物，如层联结构变宽度板块状织物、三维四向多层圆管状织物等。

本发明方法所述的内部分拆纱束，是指在连续编织的过程中，某一编织循环完成时，按需求将一列(多列)中每个纱锭上的多股纱束分拆到两个(多个)纱锭上，这种分拆可为等比例分拆也可为不等比例分拆。这种分拆可在其原有纱锭内部进行，将分拆出来的纱束合并到相邻纱锭上，原纱锭总数不变，可达到同一块织物中出现不同细度的两部分组成；也可将分拆出来的纱线挂入补充进来的纱锭上，使纱锭的数量增加，增加的纱锭根据截面尺寸变化和编织纱束运动规律进行排布，参加到下一个循环的编织中。

本发明方法所述的内部合并纱束，是指在连续编织的过程中，某一编织循环完成时，将两个(多个)纱锭上的单股(多股)纱束合并到一个纱锭上，使合并纱锭上的纱束变粗。

细度的重新组合的方法为：将两个以上纱锭上的纱束合并到一个纱锭上进行编织，或者将一个纱锭上的多股纱束拆分到两个以上的纱锭上进行编织。

这种由多股纱束拆分成单股纱束进行编织或者由单股纱束合并成多股纱束进行编织的层连织物制备方法，能进一步降低纱束改变对层连织物的整体性造成的缺陷，且可达到改变层连织物局部形状和局部细度的目的，拆分(合并)纱束数量的配比和拆分(合并)后的排布位置，可根据织物的渐变形状计算得到，具体计算方法参照现有技术。

采用上述方法，可利用各种不同高性能纤维成型多种型面不同结构的层连织物，如层联结构变宽度板块状和三维四向多层圆管状层连织物等。

为了在编织过程中实现织物形状的渐变，将分拆或合并后的纱束中补入或减掉不同股数的纱束，实现在原有织物中的预加纱束或减纱束操作。

为了保证所得织物的完整性，补入纱束采用全连接加纱方法。

为了方便操作，同时保证所得织物的完整性，全连接加纱方法为将一根纱束的两端分别补入相邻的两个纱锭上。