[发明专利]一种多轴向复合基材制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合基材制造方法，特别涉及一种多轴向复合基材制造方法。

背景技术

玻璃纤维缝编织物是玻璃纤维增强材料的新品种，在这种织物中，经纬纱完全平直铺设，只交叉，不交织，没有传统机织物经纬纱交织形成的纱线屈曲,可以充分发挥玻璃纤维抗拉强度高的特点，同时无曲屈的纤维更有利于树脂的流动，更易于树脂渗透，用缝编织物制造的复合材料强度高、层间结合性能好。被广泛应用于航天航空、造船业、风力发电行业、汽车工业、建筑业、运输等领域。

多轴向玻璃纤维复合连续毡是玻璃纤维缝编织物中的一种，其大多由多轴向玻璃纤维纱层与连续毡缝编而成，同时为提高受力效果，其多轴向玻璃纤维纱层的各层间玻璃纤维纱方向均匀分布，各层的纱线角度分别为0°、90°和/或±35~80°，层内的各玻璃纤维纱平行设置、角度相同，其具有更好的力学性能、剪切性。

例如专利申请号200920312773.8公开了一种多轴向复合连续毡，它主要由玻璃纤维纱构成，以玻璃纤维连续毡作为基布，玻璃纤维纱铺层在玻璃纤维连续毡上；所述的多轴向复合连续毡，所述的玻璃纤维纱铺层通过低弹涤纶丝缝编结合；所述的玻璃纤维纱铺层至少两层，层与层之间为多方向的角度设置；所述的多方向角度设置是0°、 + 45°、＋ 90 °或-45°。

上述轴向玻璃纤维复合毡结构中，多轴向玻璃纤维纱铺层具有多个角度，受力均匀稳定，抗拉强度高；且同时各玻璃纤维纱无曲屈，更有利于树脂的流动和渗透，但也存在一定的缺点：

（1）由于玻璃纤维纱铺层通过低弹涤纶丝缝编结合，缝编结构紧密，影响了产品的浸润性、浸透性以及导流性。

（2）多轴向玻璃纤维纱铺层的各层纱线角度分别为0°、90°和±45°，其中0°的纱线为经纱，90°、±45°的纱线为纬纱，其在利用多轴向铺纬系统铺纬过程中，每层纬纱均是通过玻璃纤维铺纬小车沿铺纱输送带移动方向侧向移动以及沿垂直于铺纱输送带移动方向横向移动进行铺纱形成。

为确保同层纬纱均平行设置，需要通过玻璃纤维铺纬小车在导轨上的往复移动（导轨可与输送带呈一定夹角设置），支承玻璃纤维铺纬小车的导轨在输送带两侧沿输送带方向的移动，以及输送带运动之间的完美配合，即三者之间的合成运动来形成铺纬工艺角度。

铺纬系统的精确程度直接影响产品的质量，即该工艺对设备的精度要求非常高。因此多轴向铺纬系统主要依靠进口，造成多轴向玻璃纤维产品生产初期投入高，且结构及其控制系统非常复杂、维护不便，产能受制约，严重影响多轴向复合产品在各领域的快速发展。

（3）此外多轴向玻璃纤维纱铺层结构中，如图1所示，由于同层纬纱角度相同（多轴向是指不同层间的角度不同），为实现该工艺要求，多轴向铺纬系统在铺纬过程中，纬纱到达输送带41边缘后由多轴向铺纬系统的耙针45钩住纬纱后折向，再由挡针44配合二次折向，进而实现铺位小车往复来回移动时均能形成相互平行的纬纱段，才能使得该层内的单根纬纱角度相同，该部分位于挡针44外侧的纬纱为废纱，造成材料的浪费较大。

因此，研发一种浸润性、浸透性、导流性好且制造简单的多轴向复合基材及其工艺势在必行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够提高产品浸润性、导流性且成本低、合格率高的多轴向复合基材制造方法。

1. 为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种多轴向复合基材制造方法，所述步骤为：

S1 铺设多轴向玻璃纤维纱层：其包括铺设一经纱层以及至少两纬纱层，具体为：

铺设纬纱层：首先通过一铺纬小车在一输送带上方往复移动铺设一层玻璃纤维纬纱，铺纬小车沿一固定方向从输送带一侧边移动至输送带的另一侧边外后，将纬纱钩在输送带的挡针上，然后按原来方向反向返回起点，利用铺纬小车正向和反向移动时与输送带方向的合成在输送带上形成若干排列相同的连续性Z形纬纱，制得一层与输送带移动方向存在两个夹角的玻璃纤维纬纱；输送带保持持续的匀速运动，其速度为V_输，铺纬小车往复移动方向与输送带的夹角为α，铺纬小车往复移动时单程平均速度为V_车；

铺设经纱层：采用送经装置在玻璃纤维纬纱层上铺设玻璃纤维经纱层，该玻璃纤维经纱层的经纱方向与输送带移动方向平行；

S2 铺设玻璃纤维连续毡：在多轴向玻璃纤维纱层表面铺设一层玻璃纤维连续毡；

S3 缝合：将层叠设置的玻璃纤维纬纱层、玻璃纤维经纱层和玻璃纤维连续毡通过多针绗缝机缝合成一体制得多轴向复合基材；