[发明专利]整体三维多向结构平顶预制体的制备方法

摘要

整体三维多向结构平顶预制体的制备方法，本发明涉及一种三维编织技术，该方法采用三维多向结构，在方型四步法工艺制备平顶基础上，通过“选束引出-补偿引入”纱线制备身部并使平顶和身部整体编织成型，解决现有封顶制备技术中角联锁结构层间力学性能低，顶部和身部采用不同结构和制备工艺对复合及材料性能易造成不利影响等问题。本发明有效提高了平顶及整体力学性能，填补了三维编织技术在平顶预制体上的应用空白，为其在主、次承力结构件上的应用奠定了技术基础。

主权项

一种整体三维多向结构平顶预制体的制备方法，其特征是包括下列步骤：1）根据预制体平顶（1）的外形尺寸及纤维体积含量确定携纱器的阵列[m×n]，按总数N准备起始纱线（3），把每组起始纱线（3）的两端分别固定到第1号、第2号方机行列编号相同的携纱器上；前述起始纱线为合股纱，由S（S≥2）股同规格的纱束自然捻合形成；前述携纱器的阵列[m×n]为主体编织纱或轴向纱的行列排布，m为行数、n为列数；前述起始纱线总数N=编织纱总数+轴向纱总数=（m×n+ m+ n）+（m×n）；2）从起始纱线（3）纱长的中间位置开始，按第一编织成型方向（4），方型四步法工艺编织平顶（1）的前半部分，第1号方机每运动一个机器循环，把其左侧边界携纱器上的起始纱线（3）逐组“选束引出”同一股数的纱束（3‑1），另在起始纱线（3）外准备新纱束，任取新纱束中的两组（5‑1）、（5‑2），将第一组新纱束（5‑1）的一端“补偿引入”到前述“选束引出”纱束后剩余的纱线（3‑2）中，两者自然捻合后固定到原起始纱线（3）固定的携纱器上，另一端暂不固定留作它用，继而将第二组新纱束（5‑2）沿起始纱线（3）“选束引出”纱线的起始点回绕固结后一端与起始纱线（3）“选束引出”的纱束（3‑1）自然捻合成一组纱线，另一端与前述“留作它用”的一端自然捻合成另一组纱线，把上述新组合形成的两组纱线依次固定到第3号方机右半边同一行相邻列的携纱器上；依次重复循环，直至第1号方机左侧边界携纱器上的起始纱线（3）全部完成“选束引出”操作，继而进行第1号方机右侧“选束引出‑补偿引入”操作，方法及步骤同左侧，不同之处是最后新组合形成的两组纱线依次固定到第4号方机左半边同一行相邻列的携纱器上，重复循环，完成预制体平顶前半部分的编织；改变编织方向，按第二编织成型方向（6）编织平顶（1）的后半部分，方法及步骤同前半部分，不同之处是起始编织用方机改为第2号方机，最后新组合形成的共四组纱线分别固定到第3号方机左半边、第4号方机右半边同一行相邻列的携纱器上，重复循环，完成平顶后半部分的编织，制备出全部平顶（1）；前述一个机器循环是指携纱器完成一个循环的四步运动，在预制体编织成型方向形成一个节距的花节；前述携纱器包括主体纱携纱器和边纱携纱器，主体纱携纱器和边纱携纱器都由编织纱线携纱器和轴向纱携纱器组成；前述准备的新纱束总数为2 m，其细度同于“选束引出”的纱束（3‑1）；前述的第1号、第3号、第2号、第4号方机依次按顺时针方向等间距排列；3）把前述的第1号、第3号、第2号、第4号方机布置成方形或圆形，按四步法方型或圆型编织工艺制备身部（2）。