一種多軸向基材的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種多軸向玻璃纖維縫編織物，特別涉及一種多軸向基材。
【背景技術(shù)】
[0002]玻璃纖維縫編織物是玻璃纖維增強(qiáng)材料的新品種，在這種織物中，經(jīng)瑋紗完全平直鋪設(shè)，只交叉，不交織，沒(méi)有傳統(tǒng)機(jī)織物經(jīng)瑋紗交織形成的紗線屈曲，可以充分發(fā)揮玻璃纖維抗拉強(qiáng)度高的特點(diǎn)，同時(shí)無(wú)曲屈的纖維更有利于樹(shù)脂的流動(dòng)，更易于樹(shù)脂滲透，用縫編織物制造的復(fù)合材料強(qiáng)度高、層間結(jié)合性能好。被廣泛應(yīng)用于航天航空、造船業(yè)、風(fēng)力發(fā)電行業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、建筑業(yè)、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。
[0003]多軸向玻璃纖維復(fù)合連續(xù)氈是玻璃纖維縫編織物中的一種，其大多由多軸向玻璃纖維紗層與連續(xù)氈縫編而成，同時(shí)為提高受力效果，其多軸向玻璃纖維紗層的各層間玻璃纖維紗方向均勻分布，各層的紗線角度分別為0°、90°和/或±35?80°，層內(nèi)的各玻璃纖維紗平行設(shè)置、角度相同，其具有更好的力學(xué)性能、剪切性。
[0004]例如專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00920312773.8公開(kāi)了一種多軸向復(fù)合連續(xù)氈，它主要由玻璃纖維紗構(gòu)成，以玻璃纖維連續(xù)氈作為基布，玻璃纖維紗鋪層在玻璃纖維連續(xù)氈上;所述的多軸向復(fù)合連續(xù)氈，所述的玻璃纖維紗鋪層通過(guò)低彈滌綸絲縫編結(jié)合;所述的玻璃纖維紗鋪層至少兩層，層與層之間為多方向的角度設(shè)置;所述的多方向角度設(shè)置是0°、+ 45°、+ 90 °或-45。ο
[0005]上述軸向玻璃纖維復(fù)合氈結(jié)構(gòu)中，多軸向玻璃纖維紗鋪層具有多個(gè)角度，受力均勻穩(wěn)定，抗拉強(qiáng)度高;且同時(shí)各玻璃纖維紗無(wú)曲屈，更有利于樹(shù)脂的流動(dòng)和滲透，但也存在一定的缺點(diǎn):
[0006](I)由于玻璃纖維紗鋪層通過(guò)低彈滌綸絲縫編結(jié)合，縫編結(jié)構(gòu)緊密，影響了產(chǎn)品的浸潤(rùn)性、浸透性以及導(dǎo)流性；
[0007](2)多軸向玻璃纖維紗鋪層的各層紗線角度分別為0°、90°和±45°，其中0°的紗線為經(jīng)紗，90°、±45°的紗線為瑋紗，其在利用多軸向鋪瑋系統(tǒng)鋪瑋過(guò)程中，每層瑋紗均是通過(guò)玻璃纖維鋪瑋小車(chē)沿鋪紗輸送帶移動(dòng)方向側(cè)向移動(dòng)以及沿垂直于鋪紗輸送帶移動(dòng)方向橫向移動(dòng)進(jìn)行鋪紗形成。
[0008]為確保同層瑋紗均平行設(shè)置，需要通過(guò)玻璃纖維鋪瑋小車(chē)在小車(chē)導(dǎo)軌上的往復(fù)移動(dòng)(小車(chē)導(dǎo)軌可與輸送帶呈一定夾角設(shè)置)，支承玻璃纖維鋪瑋小車(chē)的小車(chē)導(dǎo)軌在輸送帶兩側(cè)沿輸送帶方向的移動(dòng)，以及輸送帶運(yùn)動(dòng)之間的完美配合，即三者之間的合成運(yùn)動(dòng)來(lái)形成鋪瑋工藝角度。
[0009]鋪瑋系統(tǒng)的精確程度直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，即該工藝對(duì)設(shè)備的精度要求非常高。因此多軸向鋪瑋系統(tǒng)均依靠進(jìn)口，主要是利巴和卡爾.邁耶兩家廠商的設(shè)備，造成多軸向玻璃纖維產(chǎn)品生產(chǎn)初期投入高，且結(jié)構(gòu)及其控制系統(tǒng)非常復(fù)雜、維護(hù)不便，產(chǎn)能受制約，嚴(yán)重影響多軸向復(fù)合產(chǎn)品在各領(lǐng)域的快速發(fā)展。
[0010](3)此外多軸向玻璃纖維紗鋪層結(jié)構(gòu)中，如圖1所示，由于同層瑋紗角度相同(多軸向是指不同層間的角度不同)，為實(shí)現(xiàn)該工藝要求，多軸向鋪瑋系統(tǒng)在鋪瑋過(guò)程中，瑋紗到達(dá)輸送帶41邊緣后由多軸向鋪瑋系統(tǒng)的耙針45鉤住瑋紗后折向，再由擋針44配合二次折向，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鋪位小車(chē)往復(fù)來(lái)回移動(dòng)時(shí)均能形成相互平行的瑋紗段，才能使得該層內(nèi)的單根瑋紗角度相同，該部分位于擋針44外側(cè)的瑋紗為廢紗，造成材料的浪費(fèi)較大。
[0011]因此，研發(fā)一種浸潤(rùn)性、浸透性、導(dǎo)流性好且制造簡(jiǎn)單的多軸向基材勢(shì)在必行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0012]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種浸潤(rùn)性、浸透性以及導(dǎo)流性好且制造簡(jiǎn)單、投入成本低的多軸向基材。
[0013]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種多軸向基材，包括多軸向玻璃纖維紗層，其創(chuàng)新點(diǎn)在于:所述多軸向玻璃纖維紗層主要由至少一層玻璃纖維經(jīng)紗以及至少兩層玻璃纖維瑋紗上、下層疊平鋪而成；每層玻璃纖維瑋紗均包括若干根連續(xù)紗，每根連續(xù)紗均由若干個(gè)玻璃纖維瑋紗A段、玻璃纖維瑋紗B段首尾依次連接構(gòu)成，且玻璃纖維瑋紗A段、玻璃纖維瑋紗B段分別與玻璃纖維經(jīng)紗形成的夾角不同。
[0014]優(yōu)選的，所述各根連續(xù)紗內(nèi)的玻璃纖維瑋紗A段、玻璃纖維瑋紗B段由同一玻璃纖維鋪瑋小車(chē)在一橫跨鋪紗輸送帶的小車(chē)導(dǎo)軌上正向和反向移動(dòng)鋪紗形成;玻璃纖維瑋紗A段與玻璃纖維經(jīng)紗的夾角為α+△ X，玻璃纖維瑋紗B段與玻璃纖維經(jīng)紗的夾角為α-△ Y，其中，α為小車(chē)導(dǎo)軌與玻璃纖維經(jīng)紗的夾角，且0°<α<90°，Δ X和Δ Y的范圍均在2?4°之間。
[0015]優(yōu)選的，所述多軸向玻璃纖維紗層為五軸向玻璃纖維紗層。
[0016]優(yōu)選的，所述五軸向玻璃纖維紗層中，以玻璃纖維經(jīng)紗角度為0°，玻璃纖維瑋紗與玻璃纖維經(jīng)紗的夾角分別為±34.5°、±37.5°、±68.1°、±75.9°。
[0017]優(yōu)選的，所述多軸向基材還包括鋪設(shè)在多軸向玻璃纖維紗層上方或下方的玻璃纖維連續(xù)氈層，所述多軸向玻璃纖維紗層與玻璃纖維連續(xù)氈層之間通過(guò)在絎縫機(jī)上采用縫合結(jié)構(gòu)連接。
[0018]優(yōu)選的，所述縫合結(jié)構(gòu)為采用兩根縫合線在玻璃纖維連續(xù)氈層與多軸向玻璃纖維紗層上相互鎖套連接，進(jìn)而將玻璃纖維連續(xù)氈層與多軸向玻璃纖維紗層復(fù)合。
[0019]優(yōu)選的，所述各玻璃纖維瑋紗層與玻璃纖維經(jīng)紗層在玻璃纖維連續(xù)氈層上的投影呈福射形分布。
[0020]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0021 ] ( I)本實(shí)用新型的多軸向基材，可由多軸向玻璃纖維紗層以及鋪設(shè)在多軸向玻璃纖維紗層上方或下方的玻璃纖維連續(xù)氈層組成，玻璃纖維連續(xù)氈結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、表面光潔度高、抗移性好，耐樹(shù)脂沖刷，浸透速度快且均勻，使得多軸向基材能夠滿(mǎn)足拉擠工藝快速浸透樹(shù)脂的要求;除此之外，本實(shí)用新型的多軸向玻璃纖維紗層與玻璃纖維連續(xù)氈層之間通過(guò)在絎縫機(jī)上采用縫合結(jié)構(gòu)連接，連接結(jié)構(gòu)松散，提高了多軸向基材的浸潤(rùn)性、浸透性以及導(dǎo)流性；
[0022](2)本實(shí)用新型中，多軸向玻璃纖維瑋紗層中，不同于公知技術(shù)中單層玻璃纖維瑋紗中同一根紗的有效部分平行設(shè)置，各層內(nèi)的玻璃纖維瑋紗由同一玻璃纖維鋪瑋小車(chē)在一橫跨鋪紗輸送帶的小車(chē)導(dǎo)軌上正向和反向移動(dòng)鋪紗形成一依次首尾銜接的Z形連續(xù)紗，SP同一根連續(xù)紗是具有兩個(gè)角度方向的；該結(jié)構(gòu)不僅僅能夠增加單層玻璃纖維的方向，滿(mǎn)足多個(gè)方向的機(jī)械性能、抗沖擊性能;且該結(jié)構(gòu)使得在制作多軸向玻璃纖維瑋紗層的過(guò)程中，玻璃纖維鋪瑋小車(chē)在到達(dá)輸送帶側(cè)邊時(shí)無(wú)需做多余的側(cè)移調(diào)整瑋紗重新進(jìn)入輸送帶的角度，可直接轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)連續(xù)化快速鋪瑋，不存在側(cè)邊廢邊，提高資源利用率；
[0023](3)在實(shí)現(xiàn)層內(nèi)玻璃纖維瑋紗角度時(shí)，由于玻璃纖維瑋紗A段和玻璃纖維瑋紗B段是依次直接首尾銜接的，在鋪設(shè)該結(jié)構(gòu)的多軸向玻璃纖維紗層時(shí)，無(wú)需小車(chē)導(dǎo)軌在輸送帶運(yùn)動(dòng)方向上進(jìn)行側(cè)向移動(dòng)調(diào)整瑋紗去、回時(shí)的合成角度，只需考慮玻璃纖維鋪瑋小車(chē)與輸送帶之間的合成運(yùn)動(dòng)，大大簡(jiǎn)化鋪瑋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及精度控制，降低設(shè)備制作、采購(gòu)成本，有利于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化、規(guī)?；?；
[0024](4)本實(shí)用新型縫合結(jié)構(gòu)采用鎖式，線跡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固、不易松脫，用線量少，正反面線跡一致，提高了加強(qiáng)了多軸向基材的層間復(fù)合結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)了多軸向基材的使用壽命O
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為傳統(tǒng)的多軸向復(fù)合連續(xù)氈中一玻璃纖維瑋紗層的瑋紗排列示意圖。
[0026]圖2為本實(shí)用新型中多軸向基材斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3為本實(shí)用新型中多軸向玻璃纖維紗層的一層瑋紗層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖4為本實(shí)用新型中多軸向玻璃纖維紗層與玻璃纖維鋪紗小車(chē)導(dǎo)軌的角度關(guān)系圖。
[0029]圖5為