【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及用于卷绕纤维织物、特别是通过三维编织制成的纤维织物的工具，以获得复合材料部件的纤维预制件，本公开也涉及相关的卷绕方法。本专利技术适用于制造可用于不同领域和不同形状的部件，特别是用于制造飞行器部件，比如起落架或燃气轮机部件。
技术介绍
1、通过将纤维织物卷绕在支承件上并随后将基质材料插入到织物的孔隙中来制造复合材料部件是已知的。离开编织织机时，纤维织物会“膨胀”，即，其具有未被纤维占据的显著自由体积空隙。通常，膨胀的纤维织物的纤维体积含量低于最终部件中的期望纤维体积含量。因此，对卷绕的织物进行压实以减小每层的厚度，从而将纤维体积含量增加到所需值。然而，压实会引起织物过长，这会导致织物在注射模具中成型时出现褶皱(也称为局部屈曲缺陷)，这可能会降低部件在运行时的机械强度。图1和图2中给出了压实时产生的过长的图示。图1所示为卷绕的织物1具有局部圆形几何形状的情况。在这种构造中，在进行箭头c所示的压实时，卷绕在支承件f上的层3a-3n接收到过长，该过长随着层朝向绕组的外侧放置而增加得越多。这种差异可以通过随着卷绕进展以及在进行卷绕时层的周长增加来解释。因此，针对最外层3n产生的过长sn是最大的。图2示出了局部具有直线形状的卷绕的预制件1中过长的产生。在该直线部分上，每个卷绕层3a-3n在压实c时接收到相同的过长，使得其从长度l1变为大于l1的长度l2。已知文献cn 113 043 621公开了一种用于形成环形增强件的方法，并且cn 113021 939公开了用于形成基于连续纤维和普通纤维的部件的方法。
2、希望提供用
技术实现思路
1、本专利技术涉及一种用于卷绕纤维织物的工具，该工具包括至少一个支承件，纤维织物意图绕第一卷绕轴线卷绕在支承件上，支承件具有至少两个端部区域，这些端部区域沿着横向于第一轴线的第二轴线间隔开，
2、其特征在于，该工具包括运动设备，该运动设备构造成通过沿着第二轴线逐渐拉近或拉开端部区域以在缩回构造与伸展构造之间改变支承件的形状，并且该工具包括第一压实设备和第二压实设备，第一压实设备能够至少在缩回构造中在端部区域上执行压实，第二压实设备与第一压实设备不同，能够在伸展构造中在位于端部区域之间的中心区域上执行压实。
3、本专利技术提出了一种工具，以允许端部区域随着卷绕的进行而拉向彼此，即在纤维织物的每匝或纤维织物的一匝的一部分上拉向彼此，以将每个卷绕层的周长调节到预先确定值，从而允许在由第一压实设备压实时对不同层所产生的过长的差异进行偏移。因此，在每增加一匝或一匝的一部分，织物都是通过减少端部区域之间的距离来进行卷绕的，以考虑到压实所产生的过长的增加，这种减少会持续到该层越成为卷绕的最外层(见图1)，直到最后一匝为止，此时达到与支承件的所谓“缩回”构造相对应的最小距离。在缩回构造中通过第一压实设备压实后，端部区域之间的距离增加，直到进入所谓的“伸展”构造为止，在该伸展构造中，卷绕层被拉紧以去除褶皱，可选地去除局部压实区域的褶皱，端部区域之间的距离基本上对应于待获得的部件的最终尺寸。然后用第二压实设备在中心区域中继续压实，以在该区域中形成织物。因此，在压实后，获得具有所需纤维体积容量的部件预制件，并且织物的褶皱缺陷大大减少甚至完全消除。本专利技术适用于纤维增强件的制造，该纤维增强件限定内体积并形成闭合轮廓，有利地由通过三维编织获得的纤维织物制成。如下所述，本专利技术关注部件的不同几何形状，比如在基本上直线延伸的细长区域与弯曲或整圆区域之间交替的部件，或者具有圆形或椭圆形几何形状的部件。
4、在实施例的一个示例中，每个端部区域包括远端和位于远端各侧并位于中心区域一侧的两个侧部，并且其中，第一压实设备包括第一压实元件和第二压实元件，第一压实元件能够在每个端部区域的远端上执行压实，第二压实元件能够在每个端部区域的侧部上执行压实，有朝向中心区域的压实分量。
5、朝向中心区域的压实分量的应用有利于将在端部区域的压实期间所产生的过长向中心区域排斥，从而在转变为伸展构造时进一步中和褶皱。
6、具体地，第二压实元件可以具有至少一个侧向表面，该侧向表面与支承件在该表面处的法线形成非零角度。
7、所述特性有利地参与将在压实端部区域时产生的过长向中心区域排斥，从而在转变为伸展构造时进一步中和褶皱。
8、第一压实设备可以构造成在通过第一压实元件执行压实之后通过第二压实元件执行压实。
9、以顺序方式在端部区域上执行压实，首先在远端上，然后在侧部上，以进一步促进朝向中心区域排斥过长。
10、在实施例的一个示例中，端部区域限定圆形的卷绕表面。
11、本专利技术还涉及一种使用上述工具制造纤维预制件的方法，至少包括：
12、-通过在卷绕期间将端部区域之间的沿第二轴线的距离逐渐减小到预先确定值，以将纤维织物绕第一卷绕轴线卷绕在支承件上，直到使支承件转变为缩回构造为止；
13、-在支承件处于缩回构造的情况下，通过第一压实设备在端部区域处对绕组进行第一压实；
14、-在所述第一压实之后，通过增加端部区域之间沿第二轴线的距离以拉紧中心区域中的绕组，以将支承件从缩回构造转变到伸展构造；以及
15、-在支承件处于伸展构造的情况下，通过第二压实设备在中心区域处对绕组进行第二压实。
16、在实施例的一个示例中，第一压实包括由第一压实元件在绕组的远端上执行压实，随后由第二压实元件在端部区域的侧部上执行压实，有压实分量指向中心区域。
17、在一个实施例中，纤维织物是通过三维编织获得的。
18、在一个实施例中，纤维织物在其每个端部附近具有厚度渐小的区域。
19、所述特性有利地防止了在开始和结束卷绕点处的纤维体积含量的突然局部变化。
20、本专利技术还涉及一种用于制造复合材料部件的方法，至少包括：
21、-通过实施上述方法来制造纤维预制件；以及
22、-在刚刚制造的纤维预制件的孔隙中形成基质，以获得复合材料部件。
23、通常可以通过将基质材料引入纤维预制件的孔隙中，然后固化基质材料来形成基质。可以将树脂注入纤维预制件的孔隙中，并交联该树脂以获得基质。所形成的部件可以是具有有机基质的复合材料，或者作为变型，可以是具有陶瓷基质的复合材料。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于卷绕纤维织物(12；120；220)的工具(10)，包括至少一个支承件(14；140；240)，所述纤维织物意图绕第一卷绕轴线(X1)卷绕在所述支承件上，所述支承件具有至少两个端部区域(16；160；260；18；180；280)，所述端部区域沿着横向于所述第一轴线的第二轴线(X2)间隔开，
2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述第二压实元件(24)具有至少一个侧表面(24a)，所述侧表面与所述支承件(14；140；240)在所述表面处的法线(N)形成非零角度(α)。
3.根据权利要求1或2所述的工具(10)，其特征在于，所述第一压实设备(20)构造成在通过所述第一压紧元件(22)执行压实(PC1)之后通过所述第二压实元件(24)执行压实(PC2)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的工具(10)，其特征在于，所述端部区域(16；160；260；18；180；280)限定具有圆形形状的卷绕表面。
5.一种使用用于卷绕纤维织物(12；120；220)的工具(10)制造纤维预制件的方法，所述工具包括至少一个支承件(
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一压实包括由所述第一压实元件(22)在所述端部区域的所述远端(16a；18a)上执行压实(PC1)，随后由所述第二压实元件(24)在所述端部区域的所述侧部(16b；18b)上执行压实(PC2)，其中压实分量指向所述中心区域(17)。
7.根据权利要求5和6中任一项所述的方法，其特征在于，所述纤维织物(12；120；220)通过三维编织获得。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述纤维织物(12；120；220)在其每个端部(120a；120b)附近具有厚度渐小的区域(122a；122b)。
9.一种用于制造复合材料部件的方法，至少包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于卷绕纤维织物(12；120；220)的工具(10)，包括至少一个支承件(14；140；240)，所述纤维织物意图绕第一卷绕轴线(x1)卷绕在所述支承件上，所述支承件具有至少两个端部区域(16；160；260；18；180；280)，所述端部区域沿着横向于所述第一轴线的第二轴线(x2)间隔开，
2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述第二压实元件(24)具有至少一个侧表面(24a)，所述侧表面与所述支承件(14；140；240)在所述表面处的法线(n)形成非零角度(α)。
3.根据权利要求1或2所述的工具(10)，其特征在于，所述第一压实设备(20)构造成在通过所述第一压紧元件(22)执行压实(pc1)之后通过所述第二压实元件(24)执行压实(pc2)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的工具(10)，其特征在于，所述端部区域(16；160；260；18；180；280)限定具有圆形形状的卷绕表面。
5.一种使用用于卷绕纤维织物(12；120；220)的工具(10)制造纤维预制件的方法，所述工具包括至少一个支承件(14；140；240)，所述纤维织物意图绕第一卷绕轴线(x1)卷绕在所述支承件上，所述支承件具有至少两个端部区域(16；160；260；18；1...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·D·勒克莱奎，Q·罗伊朗德，D·M·C·库佩，T·P·肖万，N·特兰，
申请(专利权)人：赛峰集团，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。