开口工作编织物树脂浸渍介质和增强复合层制造技术

由经编（ｗａｒｐ　ｋｎｉｔ）的开口工作结构（６）构成的树脂浸渍介质和增强复合材料层编织物以多边形（９）的形式制造，其中多边形的至少一些边缘（１１）由绒头（１０）限定，因此提供突起设计以便提供流体通道，在真空促动的工作压力下复合材料预成型件的压缩期间，为了防止流体通道的收缩，绒头（１０）被充分编织为不可压缩的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种经编机制造的开口工作编织物组成的树脂浸渍介质和增强复合材料层。
技术介绍
纤维织物增强树脂复合材料结构用于各种工业中，包括在汽车、旅游汽车、卡车、航空器、船舶、铁道、电器、运动设备、集装箱、建筑、防腐、电气和医疗工业中零部件和成品的制造。 一般存在几种用于形成纤维织物增强层(laminae)复合材料的已知的技术方法。闭式压模(closed molding )已存在多年，但在制造商寻求可靠地制造大容量、高质量的零部件，同时减少有害的空气污染物的排放时得到广泛采用。在闭式压模过程中，共同称为"预成型件(preform)"的纤维织物和/或其它的增强物被切割以便固定然后放在两部分组成的模具中。然后采用将预成型件封闭和压缩到模具。然后通常通过穿过外壳的端口将树脂引入预成型件中。当树脂固化时，模具外壳构件首先移出，随后是成品。可利用的闭式压模过程中，真空浸渍也许是最容易使用的并为技术人员提供兵工(arsenal)设计方案以便获得优于其他加工方法(例如层压结构、又称为敞口铸型)的多种优势，包括改进重量性能、较高的纤维织物容量比和有效结构的设计；通过较少的零部件和生产步骤降低成本、材料和人力的使用率和生产方法的简化以及标准化；改进结构性能和寿命、减少结构层中的疲劳性能、比较平稳的层(ply)下降过渡和过程，这些增加了纤维织物布局、方向和层压复合材料的可靠性。有两种基本的真空浸渍方法，表面浸渍和层间浸渍。在表面浸渍中，在应用柔性袋或薄膜之前，通常称为外层(peel ply)的一次性隔离层放在复合材料预成型件的顶部。然后具有刚性敞开结构的一次性浸渍介质放在外层的顶部以帮助液态树脂通过叠层向下传送及分配，该敞开结构在真空和/或多孔注射管下方没有弯曲。在可重复使用的真空袋或薄膜的情况下，分配管道结合到袋中。然后施加真空压力使树脂流过进给管路进入模具并流经纤维织物预成型件。这种方法通常被称为表面浸渍过程，因为树脂在层压組件的上表面上引导。在Seemann等的美国专利4,902,215、5,052,906和5，601，852中描述了这种实施例。表面浸渍的最大缺陷是由于外层和表面浸渍介质的处理造成的高浪费和非盈利流动成本。其它缺陷包括浸渍设备(steep implementation )理论曲线(learning curves)和由于零部件尺寸的增加引起的复杂性增加。另外的缺陷是可由本领域技术人员获知的。在层间浸渍中，浸渍介质与层压预成型件的叠放顺序层中的其他层相结合。除了减少浪费和成本，与表面浸溃过程相比层间浸渍过程具有很多优势。表面浸渍是单面过程，其中树脂从顶部向下流过层压层。层间浸渍介质可以是多层的和/或放在任何表面以促进干层各个侧面上的浸渍，极大地加快了浸渍。此外，因为复合材料变成了浸渍路径，极大地简化了真空和树脂进给管路的布局。本领域技术人员可以知道在真空促动压力下保持介质孔隙率对流量效率是必要的。
技术实现思路
专利技术一种新型的树脂浸渍介质和增强复合材料层编织物，这是本专利技术的主要目的。该编织物包括优选制造为近似多边形形状的经编的开口工作结构，其中该多边形的至少一些边缘由绒头限定，因此提供突起设计以便提供流体通道，具有在绵线方向优先流动的三维流体流。在真空促动的工作压力下复合材料预成型件的压缩期间，为了防止流体通道的收缩，绒头被充分编织为不可压缩的。本专利技术一般涉及一种用来制造纤维织物增强树脂塑料(复合材料)结构的闭式压模的树脂浸渍模制的树脂浸渍介质编织物。6更准确地说，本专利技术涉及一种由经编的开口工作编织物构成的新型树脂浸渍介质和增强复合材料层；其中敞开式网、多孔编织物结构 具有主要的有孔结构，其中与没有编织物材料的有孔成分相比纤维织 物或纱线成分实际上占据较少体积；有孔结构由多边形限定，其中多 边形的至少一些边缘由绒头限定，因此提供周期性升高的三维突起或 棱紋状构件设计，以提供双向(例如经线和炜线)的流体通道，在真 空促动作用压力下复合材料预成型件的压缩期间，为了防止流体通道 的收缩，绒头被充分编织为不可压缩的；适当比例的孔位于编织物中， 由本专利技术的专业人员根据要求的轴向流体流动所选择(即垂直于编织 物的经线/蟀线平面)。最终的纤维织物增强塑料形成复合材料层的一 部分或全部。在这方面，根据基本上脱离了现有技术的传统概念和设计的本发 明，使用本专利技术的开口工作的编织物层间浸渍介质和增强复合材料层 来帮助树脂的传递、输送和分配。在这种情况下，本方面提供一种增 加树脂分配率和贯穿层压预成型件的均匀性的方法和使用材料。另外， 按照用户设计的性能根据本教导这里的层间介质提供巨大的选择范 围，据此本领域技术人员可提高复合材料的动态特性和物理特性。因此，在设法改进目前存在于现有技术中树脂浸渍方法的已知类 型中固有的上述缺点方面，本专利技术通过创意使用一种位于预成型件树 脂浸渍增强材料中的新型开口工作编织物层间树脂浸渍介质和增强复 合材料层提供一种用于树脂浸渍的新技术。因此，本专利技术的总目的和 目标是釆用上述讨论的、用作树脂浸渍介质和增强复合材料层的开口 工作编织物，同时保持如上所述的树脂浸渍方法的其他优势。进一步地，因为本专利技术的开口工作编织物可以是位于中间和/或放 在层状结构的一边或两边的多层结构，可被用作层间浸渍介质或可选 地用作层压层的底层或顶层，因此用作表面浸渍介质。本专利技术尤其可应用到在汽车、旅游汽车、卡车、航空器、船舶、铁道、电器、运动设备、集装箱、建筑、防腐、电气和医疗工业中复 合材料零部件和/或成品的制造中。本专利技术特征在于开口工作编织物用作树脂浸渍介质，包括开口工 作纤维织物，该纤维织物沿纤维织物的经线-绰线平面中的两个方向以及穿过纤维织物厚度的第三方向限定了树脂流动通道；和一体形成在 纤维织物中的多个间隔突出的绒头，该绒头沿纤维织物的炜线方向形 成优先的树脂流动通道。优选至少一些绒头是可拉长的，并且沿绵线 方向拉长。至少一些绒头沿绵线方向成排排列，并且包括沿炜线方向 成排的绒头优选为彼此间隔。该间隔基本上均勻的。相邻排的绒头优 选为沿经线方向彼此偏离。沿绰线方向的成排的绒头之间的间隔近似 与沿綷线方向的绒头的长度相等。绒头可以在至少一个方向上均匀间隔，也可以在经线和綷线两个 方向上均匀间隔。绒头沿绵线方向成排设置。相邻排的绒头可沿经线 方向彼此偏离。至少一些绒头通过将至少两个不同分特值的纱线编织 在一起而形成。 一个纱线具有至少大约为包括绒头的另一个纱线的五 倍的分特值。 一些绒头的至少一部分是通过将三个纱线编织在一起而 形成的，其中的两个具有比第三个纱线明显更大的分特值。在特定实 施例中， 一个纱线大约是140分特而另两个纱线大约是1100分特，三 个纱线是非弹力聚酯纤维。开口工作编织物是经线编织的。该编织物包括具有相对低分特值的开口缝合和嵌花的纱线和两个具有明显更大分特值的多列集圏凸紋 组织纱线。该编织物可在编织后热定形。该编织物具有大约380克/ 平方米的成品重量。该编织物限定了至少大约70%的空隙容积。该编 织物在绵线方向限定了多个相对的开口树脂流动路径，在经线方向限定了多个较少的开口流动路径。炜线方向流动路径包括路线中没有绒 头的相邻的蟀线方向路线。经线方向流动路径包括相邻经线方向的凸 条紋，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用作树脂浸渍介质的开口工作编织物，包括：　开口工作纤维织物，沿纤维织物经线－纬线平面中的两个方向以及穿过纤维织物厚度的第三方向限定了树脂流动通道；和　一体形成在纤维织物中的多个间隔的突出绒头，其形成沿纤维织物的纬线方向的优先 的树脂流动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：PE麦克，M奥格登，
申请(专利权)人：VRAC有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]