具有分組浮絲的纖維結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

一種纖維結(jié)構(gòu)(200)包括一個(gè)預(yù)制件部分(210)，該預(yù)制件部分在第一多個(gè)線層和第二多個(gè)線層之間通過三維編織形成為單一部件，該預(yù)制件部分對(duì)應(yīng)于一種用于復(fù)合材料制成的組件的纖維增強(qiáng)預(yù)制件的全部或部分。該纖維結(jié)構(gòu)(200)在該預(yù)制件部分(210)外側(cè)包括一個(gè)或多個(gè)二維編織織物層(220a、220b)，每個(gè)二維編織織物層將屬于至少第一多個(gè)線層以及位于該預(yù)制件部分(210)外側(cè)的同一(201a)層的線(2010a)分組在一起。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】專利技術(shù)背景本專利技術(shù)涉及用復(fù)合材料制造部件，并且更特別地涉及制造用于這種部件的增強(qiáng)纖維結(jié)構(gòu)。本專利技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域特別地涉及用結(jié)構(gòu)復(fù)合材料制造部件，即具有用基質(zhì)致密的纖維增強(qiáng)物的結(jié)構(gòu)部件。復(fù)合材料可以制造整體重量比當(dāng)由金屬材料制成時(shí)相同部件的重量輕的部件。在通過三維編織制造纖維結(jié)構(gòu)以構(gòu)成復(fù)合材料部件，諸如航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的纖維增強(qiáng)物的背景下，在該結(jié)構(gòu)的編織過程中需要在經(jīng)線方向和在緯線方向中移除紗線，以減少該部件，如用于葉片的柄腳的厚度，從而獲得具有該葉片的幾乎最終形狀和尺寸(即，其“凈形狀”)的纖維預(yù)制件。在編織過程中，移除紗線導(dǎo)致出現(xiàn)不被編織(即浮動(dòng)的)以及隨后在第二操作中被切割的紗線層。由于在屬于單層的非編織紗線之間缺乏粘合力，切割每層的浮絲是很困難和難以處理的。為了盡可能接近該預(yù)制件輪廓但不對(duì)其損壞地實(shí)施切割，優(yōu)選地逐層切割紗線，從在該結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)的層開始并繼續(xù)到底層。這種逐層切割需要操作者來手動(dòng)干預(yù)，該操作者逐個(gè)地握住給定層中的紗線并切割。專利技術(shù)目的和內(nèi)容因此期望能夠具有很容易握住并操縱給定層的所有浮絲的纖維結(jié)構(gòu)，從而能夠快速和準(zhǔn)確地切割它們。為此，本專利技術(shù)提出了一種包括坯件部的纖維結(jié)構(gòu)，該坯件部在第一多個(gè)紗線層和第二多個(gè)紗線層之間通過三維編織形成為單一部件，所述坯件部對(duì)應(yīng)于一種用于復(fù)合材料制成的部件的纖維增強(qiáng)預(yù)制件的全部或部分，所述結(jié)構(gòu)的特征在于，它包括一個(gè)或多個(gè)二維織物層，每個(gè)二維織物層將單層紗線分組在一起，在它們已經(jīng)從該坯件部退出后，該單層紗線形成該第一多個(gè)紗線層的至少一部分，并且其中，每個(gè)二維織物層在該坯件部外側(cè)在所述二維織物層中分組在一起的該第一多個(gè)紗線層的層紗線方向上延伸。因此，屬于單層的非編織紗線通過二維織物層局部地分組在一起，從而能夠?qū)⒃诮o定層中的所有浮絲握在一起并且準(zhǔn)確地切割。此外，由于本專利技術(shù)的纖維結(jié)構(gòu)，可以設(shè)想使用機(jī)器或機(jī)器人來自動(dòng)地切割浮絲，該機(jī)器可以通過二維織物層可靠地握住在給定層中的所有浮絲并且在浮絲被切割的地方準(zhǔn)確地定位切割工具。在本專利技術(shù)纖維結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例中，第一多個(gè)紗線層的紗線對(duì)應(yīng)于經(jīng)紗，而第二多個(gè)紗線層的紗線對(duì)應(yīng)于緯紗，并且其中每個(gè)二維織物層與該坯件部相鄰。在這種情況下，給定層的紗線與它們從該坯件部退出的地方盡可能近地分組在一起。根據(jù)該實(shí)施例的一個(gè)方面，在每個(gè)二維織物層中，單層經(jīng)紗的紗線與單層緯紗的紗線編織在一起。在本專利技術(shù)纖維結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例中，每個(gè)二維織物層位于距離該坯件部的一個(gè)確定距離處。根據(jù)該實(shí)施例的一個(gè)方面，所述結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括將從該坯件部提取并屬于單層緯紗的緯紗分組在一起的二維織物層。在本專利技術(shù)纖維結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例中，該第一多個(gè)紗線層的紗線對(duì)應(yīng)于經(jīng)紗，而該第二多個(gè)紗線層的紗線對(duì)應(yīng)于緯紗，該坯件部包括厚度降低部分和厚度增加部分，經(jīng)紗經(jīng)由該厚度降低部分從該坯件部提取并經(jīng)由該厚度增加部分再次插入到該坯件部?jī)?nèi)，所述結(jié)構(gòu)包括將從該坯件部提取并屬于單層經(jīng)紗的經(jīng)紗分組在一起的二維織物層。根據(jù)該實(shí)施例的一個(gè)方面，每個(gè)二維織物層包括相對(duì)于該第一多個(gè)層的紗線的方向垂直地定向的切口。根據(jù)又一實(shí)施例，該第一多個(gè)紗線層的紗線對(duì)應(yīng)于經(jīng)紗，而該第二多個(gè)紗線層的紗線對(duì)應(yīng)緯紗，該坯件部包括厚度降低部分和厚度增加部分，緯紗經(jīng)由該厚度降低部分從該坯件部提取并經(jīng)由該厚度增加部分再次插入到該坯件部?jī)?nèi)，所述結(jié)構(gòu)包括將從該坯件部提取并屬于單層緯紗的緯紗分組在一起的二維織物層。根據(jù)一個(gè)方面的實(shí)施例，每個(gè)二維織物層包括相對(duì)于該第一多個(gè)層的紗線的方向垂直地定向的切口。本專利技術(shù)還提供了一種制作纖維結(jié)構(gòu)的方法，包括在第一多個(gè)紗線層和第二多個(gè)紗線層之間通過三維編織將一個(gè)坯件部編織為單一部件，所述坯件部對(duì)應(yīng)于用于復(fù)合材料制成的部件的纖維增強(qiáng)預(yù)制件的全部或部分，所述方法的特征在于，它進(jìn)一步包括，在該坯件部外側(cè)編織一個(gè)或多個(gè)二維織物層，每個(gè)二維織物層將單層紗線分組在一起，在它們已經(jīng)從該坯件部退出后，該單層紗線形成該第一多個(gè)紗線層的至少一部分，并且其中，每個(gè)二維織物層在該坯件部外側(cè)在所述二維織物層中分組在一起的該第一多個(gè)紗線層的層紗線方向上延伸。在本專利技術(shù)方法的另一實(shí)施方式中，該第一多個(gè)紗線層的紗線對(duì)應(yīng)于經(jīng)紗，而該第二多個(gè)紗線層的紗線對(duì)應(yīng)于緯紗，與該坯件部相鄰編織每個(gè)二維織物層。根據(jù)該實(shí)施方式的一個(gè)方面，在每個(gè)二維織物層內(nèi)單層經(jīng)紗的紗線與單層緯紗的紗線編織在一起。根據(jù)本專利技術(shù)方法的另一實(shí)施方式，在距離該坯件部的一個(gè)確定距離處編織每個(gè)二維織物層。根據(jù)本專利技術(shù)方法的另一實(shí)施方式，該第一多個(gè)紗線層的紗線對(duì)應(yīng)于經(jīng)紗，而該第二多個(gè)紗線層的紗線對(duì)應(yīng)于緯紗，該坯件部包括厚度降低部分和厚度增加部分，經(jīng)紗經(jīng)由該厚度降低部分從該坯件部提取并經(jīng)由該厚度增加部分再次插入到該坯件部?jī)?nèi)，所述方法包括編織將從該坯件部提取并屬于單層經(jīng)紗的經(jīng)紗分組在一起的二維織物層。在這種情況下，該方法也可包括在每個(gè)二維織物層中形成切口，該切口相對(duì)于該第一多個(gè)層的紗線的方向垂直地定向。在本專利技術(shù)方法的另一實(shí)施方式中，該第一多個(gè)紗線層的紗線對(duì)應(yīng)于經(jīng)紗，而該第二多個(gè)紗線層的紗線對(duì)應(yīng)于緯紗，該坯件部包括厚度降低部分和厚度增加部分，緯紗經(jīng)由該厚度降低部分從該坯件部提取并經(jīng)由該厚度增加部分再次插入到該坯件部?jī)?nèi)，所述方法包括編織將從該坯件部提取并屬于單層緯紗的緯紗分組在一起的二維織物層。在這種情況下，該方法也可包括在每個(gè)二維織物層中形成一個(gè)切口，該切口相對(duì)于該第一多個(gè)層的紗線的方向垂直地定向。本專利技術(shù)還提供了一種制造纖維增強(qiáng)預(yù)制件的方法，該方法的特征在于，它包括以下步驟：·通過本專利技術(shù)方法制作纖維織構(gòu)；以及·在該纖維結(jié)構(gòu)坯件部的邊界握住每個(gè)二維織物層并且切割每個(gè)二維織物層的紗線。附圖簡(jiǎn)要說明從作為非限制性示例并參考附圖給出的本專利技術(shù)特定實(shí)施例的以下描述，本專利技術(shù)的其它特征和優(yōu)點(diǎn)顯而易見，其中：·圖1是示出一種用于制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的纖維結(jié)構(gòu)的多層編織的圖解視圖；·圖2是圖1纖維結(jié)構(gòu)的圖解平面視圖；·圖3是本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施例中纖維結(jié)構(gòu)的圖解視圖；·圖4是在一部分圖3纖維結(jié)構(gòu)的大比例的緯線剖面；·圖5是根據(jù)本專利技術(shù)另一實(shí)施例的纖維結(jié)構(gòu)的圖解視圖；·圖6是根據(jù)本專利技術(shù)另一實(shí)施例的纖維結(jié)構(gòu)的圖解視圖；·圖7是根據(jù)本專利技術(shù)另一實(shí)施例的纖維結(jié)構(gòu)的圖解視圖；·圖8是根據(jù)本專利技術(shù)另一實(shí)施例的纖維結(jié)構(gòu)的圖解視圖；以及·圖9是一種由復(fù)合材料制成的葉片的圖解透視圖。實(shí)施例的詳細(xì)描述...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種纖維結(jié)構(gòu)(200)，其包括坯件部(210)，該坯件部(210)在第一多個(gè)紗線層和第二多個(gè)紗線層之間通過三維編織形成為單一部件，所述坯件部對(duì)應(yīng)于用于復(fù)合材料制成的部件的纖維增強(qiáng)預(yù)制件的全部或部分，所述結(jié)構(gòu)的特征在于，它包括一個(gè)或多個(gè)二維織物層(220a、220b)，每個(gè)二維織物層將單層(201a)的紗線(2010a)分組在一起，在單層紗線已經(jīng)從該坯件部(210)退出后，該單層紗線形成該第一多個(gè)紗線層的至少一部分，并且其中，每個(gè)二維織物層在該坯件部外側(cè)在所述二維織物層中分組在一起的該第一多個(gè)紗線層的層紗線方向上延伸。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】2013.10.01 FR 13594761.一種纖維結(jié)構(gòu)(200)，其包括坯件部(210)，該坯件部(210)在第一多個(gè)
紗線層和第二多個(gè)紗線層之間通過三維編織形成為單一部件，所述坯件部對(duì)應(yīng)于
用于復(fù)合材料制成的部件的纖維增強(qiáng)預(yù)制件的全部或部分，所述結(jié)構(gòu)的特征在
于，它包括一個(gè)或多個(gè)二維織物層(220a、220b)，每個(gè)二維織物層將單層(201a)
的紗線(2010a)分組在一起，在單層紗線已經(jīng)從該坯件部(210)退出后，該單
層紗線形成該第一多個(gè)紗線層的至少一部分，并且其中，每個(gè)二維織物層在該坯
件部外側(cè)在所述二維織物層中分組在一起的該第一多個(gè)紗線層的層紗線方向上
延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一多個(gè)紗線層的紗線
(2010a)對(duì)應(yīng)于經(jīng)紗，而該第二多個(gè)紗線層的紗線(2020a)對(duì)應(yīng)于緯紗，并且
其中每個(gè)二維織物層(220a；220b)與該坯件部(210)相鄰。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于，在每個(gè)二維織物層(220a；
220b)內(nèi)，單層經(jīng)紗的紗線(2010a)與單層緯紗的紗線(2020a)編織在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)二維織物層(420)位于
距離該坯件部的確定距離處。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括將從該坯件部
(510)提取并屬于單層緯紗(502a)的緯紗(5020a)分組在一起的二維織物層
(521、522)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一多個(gè)紗線層的紗線對(duì)
應(yīng)于經(jīng)紗(6010a)，而該第二多個(gè)紗線層的紗線對(duì)應(yīng)于緯紗(6020a)，該坯件
部(610)包括厚度降低部分(614)和厚度增加部分(615)，經(jīng)紗(6010a)經(jīng)
由該厚度降低部分(614)從該坯件部(610)提取并經(jīng)由該厚度增加部分(615)
再次插入到該坯件部?jī)?nèi)，并且其中所述結(jié)構(gòu)包括將從該坯件部提取并屬于單層經(jīng)
紗(601a)的經(jīng)紗(6010a)分組在一起的二維織物層(620、621)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一多個(gè)紗線層的紗線對(duì)
應(yīng)于經(jīng)紗，而該第二多個(gè)紗線層的紗線對(duì)應(yīng)于緯紗，該坯件部包括厚度降低部分
和厚度增加部分，緯紗經(jīng)由該厚度降低部分從該坯件部提取并經(jīng)由該厚度增加部
分再次插入到該坯件部?jī)?nèi)，并且其中所述結(jié)構(gòu)包括將從該坯件部提取并屬于單層
緯紗的緯紗分組在一起的二維織物層。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)二維織物層(620；

\t621)包括相對(duì)于該第一多個(gè)層的紗線方向垂直地定向的切口(620a；621a)。

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬修·吉瑪特，雅恩·馬爾查爾，多米尼克·庫(kù)普，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：斯奈克瑪，賽峰集團(tuán)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：法國(guó);FR