本發(fā)明屬于編織工藝領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種限位帶及其三維編織工藝與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、紡織復(fù)合材料是以紡織纖維及其結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的先進(jìn)復(fù)合材料。三維編織復(fù)合材料是紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的重要分支，是指利用三維編織技術(shù)，先將增強(qiáng)纖維編織成三維整體織物，再和基體(包括樹(shù)脂、碳、碳化硅、金屬等)復(fù)合，從而制成三維編織復(fù)合材料制件。

2、三維編織物最大的特點(diǎn)是沒(méi)有層的概念，三維編織物是一體成型的，故而三維編織復(fù)合材料是完全的整體結(jié)構(gòu)，它的比強(qiáng)度和比模量高，具有優(yōu)良的力學(xué)性能，因此采用三維編織復(fù)合材料來(lái)制作主承力結(jié)構(gòu)件和承力結(jié)構(gòu)件的增強(qiáng)體成為可能。

3、目前，我國(guó)的航天、航空、醫(yī)療等領(lǐng)域急需各種高性能和功能性的三維編織復(fù)合材料異形制件，所以進(jìn)一步研究異形件的三維編織技術(shù)和三維編織復(fù)合材料對(duì)我國(guó)新材料領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的意義。

4、有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有的三維編織復(fù)合材料力學(xué)性能較差、強(qiáng)度較低且需要后期裁剪、縫合的問(wèn)題，提供一種限位帶及其三維編織工藝與應(yīng)用，使得限位帶力學(xué)性能優(yōu)異，工藝簡(jiǎn)單，無(wú)需后期裁剪、縫合，提高限位帶的整體性能的目的。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是：

3、一種三維編織限位帶工藝，限位帶包括帶狀主體和分別位于帶狀主體兩端的第一、二固定環(huán)，按照第一固定環(huán)-帶狀主體-第二固定環(huán)的順序進(jìn)行編織。

4、利用本發(fā)明的編織工藝編織得到的限位帶為一整體結(jié)構(gòu)，避免了裁切和縫合等工序，整體性好；本發(fā)明限位帶的長(zhǎng)度方向和兩個(gè)封閉的固定環(huán)均為整根紗線編織，尺寸穩(wěn)定性好，無(wú)性能薄弱點(diǎn)；在同等性能條件下，本發(fā)明的編織工藝制備的限位帶可進(jìn)一步減輕限位帶重量；此外，利用本發(fā)明的編織工藝，可編織形成與本發(fā)明的限位帶具有類(lèi)似外形的部件，并廣泛應(yīng)用于航空、航天、能源、交通、體育等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)增加強(qiáng)度和減輕重量的目的。

5、進(jìn)一步地，編織第一固定環(huán)包括：根據(jù)第一固定環(huán)的幅寬和厚度將所需的紗線排列成m行n列，控制從一側(cè)編織一定長(zhǎng)度后對(duì)折，形成所述第一固定環(huán)；和/或，控制從兩側(cè)編織形成所述第一固定環(huán)。

6、第一固定環(huán)的編織形成過(guò)程簡(jiǎn)單，并且第一固定環(huán)編織完成后能夠繼續(xù)進(jìn)行帶狀主體的編織，無(wú)需單獨(dú)將第一固定環(huán)與帶狀主體進(jìn)行縫合，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝。

7、進(jìn)一步地，編織帶狀主體包括：第一固定環(huán)編織完成后，將紗線的兩端并股，排列成m行2n列，或2m行n列，編織形成帶狀主體。

8、進(jìn)一步地，所述帶狀主體包括幅寬減小、厚度增大的第一帶狀主體和幅寬增大、厚度減小的第二帶狀主體，

9、編織過(guò)程中，參與編織的紗線數(shù)量不變，先按照減少行紗紗線、增加列紗紗線的方式調(diào)整紗線的排布方式編織形成第一帶狀主體，再按照增加行紗紗線、減少列紗紗線的排布方式編織形成第二帶狀主體。

10、參與編織的紗線數(shù)量基本不變，使得編織形成的限位帶的外表面不會(huì)產(chǎn)生明顯的棱角，保證了限位帶表面的光滑。

11、進(jìn)一步地，編織第一帶狀主體時(shí)，紗線的排布變化方式為：由m行2n列逐步變?yōu)閙-k行2n+t列，編織第二帶狀主體時(shí)，紗線的排布變化方式為：由m-k行2n+t列逐步變?yōu)閙行2n列；

12、或者，編織第一帶狀主體時(shí)，紗線的排布變化方式為：由2m行n列逐步變?yōu)?m-k行n+t列，編織第二帶狀主體時(shí)，紗線的排布變化方式為：由2m-k行n+t列逐步變?yōu)?m行n列。

13、進(jìn)一步地，排布變化過(guò)程中，

14、若2*m*n＝(m-k)*(2n+t)，則按此排列方式進(jìn)行編織；

15、若2*m*n＞(m-k)*(2n+t)，則移除多余的編織紗；

16、若2*m*n＜(m-k)*(2n+t)，則增加相應(yīng)的紗線到對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位；

17、或者，

18、若2*m*n＝(2m-k)*(n+t)，則按此排列方式進(jìn)行編織；

19、若2*m*n＞(2m-k)*(n+t)，則移除多余的紗線；

20、若2*m*n＜(2m-k)*(n+t)，則增加相應(yīng)的紗線到對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位。

21、進(jìn)一步地，所述第一、二帶狀主體之間具有連接段，按照第一帶狀主體-連接段-第二帶狀主體的順序進(jìn)行編織；

22、優(yōu)選的，編織所述連接段包括：第一帶狀主體編織完成后，逐步增加m*n根浮紗，每根浮紗兩端做標(biāo)記，編織形成連接段，編織完成后，在未標(biāo)記的紗線中，移除m*n根紗線。

23、進(jìn)一步地，連接段編織完成后，m*n根浮紗不參與編織，m*n根紗線編織一定長(zhǎng)度后對(duì)折，形成所述第二固定環(huán)；

24、優(yōu)選的，第二固定環(huán)編織完成后，將m*n根浮紗的端頭與m*n根紗線的端頭對(duì)接，并按浮紗的標(biāo)記，將紗線通過(guò)浮紗牽引，用紗線替換對(duì)應(yīng)的浮紗，完成限位帶的整體編織。

25、本發(fā)明提供一種采用上述技術(shù)方案任一所述的編織工藝編織而成的三維編織限位帶。

26、本發(fā)明的三維編織限位帶在航空、航天、能源、交通、體育領(lǐng)域方面的應(yīng)用。

27、采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

28、利用本發(fā)明的編織工藝編織得到的限位帶為一整體結(jié)構(gòu)，避免了裁切和縫合等工序，整體性好；本發(fā)明限位帶的長(zhǎng)度方向和兩個(gè)封閉的固定環(huán)均為整根紗線編織，尺寸穩(wěn)定性好，無(wú)性能薄弱點(diǎn)；在同等性能條件下，本發(fā)明的編織工藝制備的限位帶可進(jìn)一步減輕限位帶重量；此外，利用本發(fā)明的編織工藝，可編織形成與本發(fā)明的限位帶具有類(lèi)似外形的部件，并廣泛應(yīng)用于航空、航天、能源、交通、體育等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)增加強(qiáng)度和減輕重量的目的。

29、下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

技術(shù)特征：

1.一種三維編織限位帶工藝，其特征在于：限位帶包括帶狀主體和分別位于帶狀主體兩端的第一、二固定環(huán)，按照第一固定環(huán)-帶狀主體-第二固定環(huán)的順序進(jìn)行編織。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維編織限位帶工藝，其特征在于：編織第一固定環(huán)包括：根據(jù)第一固定環(huán)的幅寬和厚度將所需的紗線排列成m行n列，控制從一側(cè)編織一定長(zhǎng)度后對(duì)折，形成所述第一固定環(huán)；和/或，控制從兩側(cè)編織形成所述第一固定環(huán)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種三維編織限位帶工藝，其特征在于：編織帶狀主體包括：第一固定環(huán)編織完成后，將紗線的兩端并股，排列成m行2n列，或2m行n列，編織形成帶狀主體。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種三維編織限位帶工藝，其特征在于：所述帶狀主體包括幅寬減小、厚度增大的第一帶狀主體和幅寬增大、厚度減小的第二帶狀主體，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種三維編織限位帶工藝，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種三維編織限位帶工藝，其特征在于：排布變化過(guò)程中，

7.根據(jù)權(quán)利要求4-6任一所述的一種三維編織限位帶工藝，其特征在于：所述第一、二帶狀主體之間具有連接段，按照第一帶狀主體-連接段-第二帶狀主體的順序進(jìn)行編織；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種三維編織限位帶工藝，其特征在于：連接段編織完成后，m*n根浮紗不參與編織，m*n根紗線編織一定長(zhǎng)度后對(duì)折，形成所述第二固定環(huán)；

9.一種采用上述權(quán)利要求1-8任一所述的編織工藝編織而成的三維編織限位帶。

10.權(quán)利要求9所述的三維編織限位帶在航空、航天、能源、交通、體育領(lǐng)域方面的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種限位帶及其三維編織工藝與應(yīng)用，限位帶包括帶狀主體和分別位于帶狀主體兩端的第一、二固定環(huán)，編織工藝包括：按照第一固定環(huán)?帶狀主體?第二固定環(huán)的順序進(jìn)行編織。利用本發(fā)明的編織工藝編織得到的限位帶為一整體結(jié)構(gòu)，避免了裁切和縫合等工序，整體性好；本發(fā)明限位帶的長(zhǎng)度方向和兩個(gè)封閉的固定環(huán)均為整根紗線編織，尺寸穩(wěn)定性好，無(wú)性能薄弱點(diǎn)；在同等性能條件下，本發(fā)明的編織工藝制備的限位帶可進(jìn)一步減輕限位帶重量；此外，利用本發(fā)明的編織工藝，可編織形成與本發(fā)明的限位帶具有類(lèi)似外形的部件，并廣泛應(yīng)用于航空、航天、能源、交通、體育等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)增加強(qiáng)度和減輕重量的目的。

技術(shù)研發(fā)人員：李靜,黃慶,李?yuàn)檴?張雷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)紡織科學(xué)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19