[发明专利]一种混杂三维编织预制件的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维编织预制件技术领域，特别是涉及一种混杂三维编织预制件的制备方法。

背景技术

在混杂三维编织预制件中含有两种或两种以上的纤维，其为多功能材料的制备提供了一个重要途径；同时，由于三维编织增强体的结构具有高度整体性，其抗冲击、耐疲劳、不封层。上述特点使得混杂三维编织预制件在航空航天、国防军工以及汽车等领域有着广泛应用，如直升机螺旋桨叶、卫星桁架接头、导弹防热罩以及新型轻质轿车车身等。

目前，制备混杂三维编织预制件的方法主要有：1、纱线内纤维混杂法，即将不同纤维混杂制成混纺纱，然后再利用混纺纱线进行三维编织的方法。本方法的主要缺点是：在挂纱、编织之前，需要先将不同纤维进行混杂以制得所需混纺纱，增加了工序，提高了生产成本，且纤维在纱线中混杂的均匀性难以控制与表征。2、锭子分组挂纱混杂法，即依设计将载纱锭子分成若干组，挂纱时，同一组锭子上挂相同纱线，不同组锭子之间所挂纱线种类亦不相同。本方法的缺点是：不同纱线在预制件横截面上难以做到均匀分布，不同纱线在预制件横截面上的混杂分布难以保持稳定，这些缺点是由四步法编织工艺所决定的，难以克服。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明提供一种混杂三维编织预制件的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种混杂三维编织预制件的制备方法，包括以下步骤：

(1)根据预制件横截面尺寸与纱线粗细选择各类纱线的数量，并确定每个锭子上的各类纱线的数量；

(2)根据预制件横截面形状，对锭子进行排列，挂纱时，在每个锭子上对不同纱线进行均匀混杂；

(3)根据四步法三维编织工艺进行编织，编织时每个锭子上的各类纱线的数量与排列保持不变，直至预制件长度到达所需长度。

当预制件横截面形状呈方形时，所述步骤(3)包括以下子步骤：

(31)每行上的载纱锭子沿行方向交替运动一个锭子的距离；

(32)每列上的载纱锭子沿列方向交替运动一个锭子的距离；

(33)每行上的载纱锭子沿行方向交替运动一个锭子的距离，此时的运动方向与步骤(31)时的运动方向相反；

(34)每列上的载纱锭子沿列方向交替运动一个锭子的距离，此时的运动方向与步骤(32)时的运动方向相反；

(35)重复步骤(31)-步骤(34)，直至预制件长度到达所需长度。

当预制件横截面形状呈圆形时，所述步骤(3)包括以下子步骤：

(31)每圆周行上的载纱锭子沿周向交替运动一个锭子距离；

(32)每径向列上的载纱锭子沿径向交替运动一个锭子距离；

(33)每圆周行上的载纱锭子沿周向交替运动一个锭子距离，此时的运动方向与步骤(31)时的运动方向相反；

(34)每径向列上的载纱锭子沿径向交替运动一个锭子距离，此时的运动方向与步骤(32)时的运动方向相反；

(35)重复步骤(31)-步骤(34)，直至预制件长度到达所需长度。

所述步骤(2)中挂纱时，每个锭子上挂四根纱线，所述四根纱线分为两种类型，以均匀间隔分布的方式排列。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明直接在锭子上将不同纱线进行混杂排列，避免了挂纱、编织前将不同纤维混杂制成混纺纱，操作简单，减少了工序，有利于降低生产成本；本发明中每个锭子上的各类纱线的数量与排列保持不变，可以实现不同纱线在预制件横截面上的均匀、稳定分布。本发明适用范围广，对单纱、股线等各种形式的编织纱均可适用，且不受预制件横截面形状的限制。

附图说明

图1是方型编织工艺下混杂编织时的锭子挂纱示意图；

图2是方型编织工艺下混杂编织时的编织示意图；

图3是圆型编织工艺下混杂编织时的锭子挂纱示意图；

图4是圆型编织工艺下混杂编织时的编织示意图；

图5是混杂矩形梁的立体形状示意图；

图6是混杂空心圆柱梁的立体形状示意图；

图7是混杂T形梁的立体形状示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。