[发明专利]一种三维整体复合材料及制作方法

摘要

本发明提供一种三维整体复合材料及制作方法。所述材料包括填充纱线系统包括设置于X、Y轴平面内的0°填充纱线铺层、90°填充纱线铺层、±θ填充纱线铺层；非编织网胎设有多个，铺设于填充纱线系统中任意一层填充纱线的上方或下方；编织纱线系统在Z轴方向将填充纱线系统和非编织网胎捆绑编织；三维针刺系统包括多个针刺束，每个针刺束将填充纱线系统和非编织网胎中的至少两个在Z轴方向相连接。所述方法包括采用三维针刺系统将填充纱线系统和非编织网胎在Z轴方向连接；采用编织纱线系统将所述填充纱线系统和非编织网胎在Z轴方向回绕捆绑编织。所述材料及方法能够显著提高材料的力学性能。

主权项

一种三维整体复合材料，其特征在于，包括：编织纱线系统、填充纱线系统、非编织网胎、三维针刺系统；其中，所述填充纱线系统包括设置于X、Y轴平面内的0°填充纱线铺层、90°填充纱线铺层、±θ填充纱线铺层，其中θ为0°和90°之间的任意角度；所述非编织网胎设有多个，铺设于所述填充纱线系统中任意一层填充纱线的上方或下方；所述编织纱线系统在Z轴方向将所述填充纱线系统和所述非编织网胎捆绑编织；所述三维针刺系统包括多个针刺束，每个针刺束将所述填充纱线系统和非编织网胎中的至少两个在Z轴方向相连接；所述填充纱线系统在Z轴正方向或负方向按照铺层顺序依次包括：第一非编织网胎、0°填充纱线铺层、第二非编织网胎、+45°填充纱线铺层、第三非编织网胎、‑45°填充纱线铺层、第四非编织网胎、90°填充纱线铺层、第五非编织网胎；所述三维针刺系统包括：第一针刺束单元，用于将所述非编织网胎、0°填充纱线铺层、±45°填充纱线铺层、90°填充纱线铺层中的任意填充纱线系统铺层与其相邻的一个非编织网胎在Z轴方向连接；第二针刺束单元，用于将所述非编织网胎、0°填充纱线铺层、±45°填充纱线铺层、90°填充纱线铺层中的任意填充纱线系统的铺层与其相邻的两个非编织网胎在Z轴方向连接；第三针刺束单元，用于将所述0°填充纱线铺层、±45°填充纱线铺层、90°填充纱线铺层中的任意两个填充纱线系统的铺层在Z轴方向连接；所述第一针刺束单元、第二针刺束单元、第三针刺束单元分别由不同的针刺束组成；所述填充纱线系统、非编制网胎、三维针刺束系统采用下述方法进行编织：铺设第一非编织网胎和0°填充纱线铺层，采用第一针刺束单元将第一非编织网胎和0°填充纱线铺层在Z轴方向连接；铺设第二非编织网胎，采用第一针刺束单元将第二非编织网胎和0°填充纱线铺层在Z轴方向连接，并采用第二针刺束单元将第一非编织网胎、0°填充 纱线铺层和第二非编织网胎在Z轴方向连接；铺设+45°填充纱线铺层，采用第一针刺束单元将+45°填充纱线铺层和非编织网胎在Z轴方向连接，并采用第三针刺束单元将0°填充纱线铺层和+45°填充纱线铺层在Z轴方向连接；铺设第三非编织网胎，采用第一针刺束单元将第三非编织网胎和+45°填充纱线铺层在Z轴方向连接，并采用第二针刺束单元将第二非编织网胎、和+45°填充纱线铺层、和第三非编织网胎在Z轴方向连接；铺设‑45°填充纱线铺层，采用第一针刺束单元将‑45°填充纱线铺层在Z轴方向连接，并采用第三针刺束单元将0°填充纱线铺层和‑45°填充纱线铺层、+45°填充纱线铺层和‑45°填充纱线铺层在Z轴方向分别连接；铺设第四非编织网胎，采用第一针刺束单元将第四非编织网胎和‑45°填充纱线铺层在Z轴方向连接，并采用第二针刺束单元将第三非编织网胎、和‑45°填充纱线铺层、和第四非编织网胎在Z轴方向连接；铺设90°填充纱线铺层，采用第一针刺束单元将第四非编织网胎和90°填充纱线铺层在Z轴方向连接，并采用第三针刺束单元将0°填充纱线铺层和90°填充纱线铺层、+45°填充纱线铺层和90°填充纱线铺层、‑45°填充纱线铺层和90°填充纱线铺层在Z轴方向分别连接；铺设第五非编织网胎，采用第一针刺束单元将第五非编织网胎和90°填充纱线铺层在Z轴方向连接，并采用第二针刺束单元将第四非编织网胎、和90°填充纱线铺层、和第五非编织网胎在Z轴方向分别连接。