三维编织物的编织与固化工艺研究概述_孙其永.pdf

　2007 年第 3 期 　　　　　　　　　　 　山东纺织科技　 　　　　　　　　　　 ·1 · 研 　三维编织物的编织与固化工艺研究概述 究 探 讨 孙其永 ,李嘉禄 ,焦亚男 (天津工业大学 ,天津 300160) 摘 　要 : 三维编织复合材料具有优良的力学性能 , 已引起了业内广泛的关注 。文章主要介绍了三 维编织复合材料预制件的编织技术 、固化工艺及其特点 。 关键词 :三维预制件 ;编织 ;复合材料 ;力学性能 中图分类号 : T S186 　　　文献标识码 :A 　　　文章编号 (2007) 03000 104 种编织方法 ,其中两步法和四步法代表了该领域 1 　前言 的主流 。每种方法有方形编织和圆形编织两种编 织形式 。方形编织物相邻两个面垂直 , 如 T 型 复合材料三维编织结构技术是 20 世纪 80 年 梁 ; 圆形编织物截面为圆形或圆形的一部分 。 代发展起来用于制造立体织物的高新纺织技术 , 2 . 1 　两步编织法 采用该技术编织的立体织物具有纤维多向取向、 两步法织物结构是由大量的轴向纱线和较少 整体连续分布的特点 ,从而使得由三维织物合成 的编织纱线组成 ,编织纱线将轴向纱线织结在一 的复合材料具备优 良的抗冲击损伤性能、力学性 起形成织物 。轴向纱线可按织物要求的形状排 能和耐烧蚀性能 。 列 ,如 Ⅰ型、箱型、圆管型等 。两步法编织原理见 ( ) 本文主要介绍了三维编织物 预制件 的织造 图 1 。第一步 ,一半的纱线从右至左对角穿过轴 工艺 、预制件到复合材料的固化工艺及三维编织 向纱 , 同时 ,另一半的纱线从左至右[ 见图 1 (a) ] ; 复合材料的优良性能 。 第二步 ,对角线的方向相反 , 同样地 ,一半的纱线 从左至右 ,另一半的纱线从右至左[ 见图 1 ( b) ] 。 2 　三维编织技术及工艺特点 以后重复着两个步骤 ,即可实现两步法编织 。 编织预制件是制作三维编织复合材料的第一 步 。三维编织技术是使编织纱在三维空间中相互 交织 、交叉在一起 ,形成一个不分层的整体结构预 制件的方法 。 三维编织技术的突出特点是能够按照零件的 形状和尺寸大小直接编织出复合材料零件的预制 件 。这是因为 ,一方面三维编织物基本结构的单 元立方体能够随零件的形状和尺寸的变化而改变 长 、宽、高的比例 ;另一方面编织工艺极为灵活 ,可 以任意变化以适应不同编织形状的要求 ,实现整 体编织 。三维编织技术的另一特点是能够有效地 控制复合材料内的纤维体积含量 。 随着三维编织技术的发展 ,人们提出了许多 收稿日期 与其它编织工艺相比,它有几个明显的优点 : ( ) 作者简介 :孙其永 1980 — ,男 , 山东泰安人 ,硕士研究生 。 ①编织的运动最少 ; ②可编织的形状范围大 ; ③特 ·2 · 　 　　　　　　　　　　山东纺织科技　 　　　　　　　　　　2007 年第 3 期 　 别适用于非常厚的结构 。 [ 见图4 (a) ] 。以后重复着四个步骤 , 即可实现四 图2 是两步法编织物的表面情况 ,其中h 是经 步法编织 。 过一个编织循环的编织物节长