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一种三维编织预制体织物的混缝复合材料成型方法_2

发布时间：2026-02-27 16:56:42 丨 浏览次数：532

　　导航：X技术最新专利塑料加工应用技术一种三维编织预制体织物的混缝复合材料成型方法

　　物结构中的混合纱线形成整体结构。在三维织物预制体形成之后，再选用聚乙烯纤维(铺缝树脂纤维4)长丝通过铺缝技术，将以上三维织物预制体进行二次缝合，引入的铺缝长丝的总重量占三维复合材料总重量的10%。

　　[0035]在上述三维预制体织物形成之后，将其置于封闭圆筒装模具中，首先对模具整体进行抽真空处理，将模具内的三维预制体织物形成封闭真空环境，整体体系的线MPa范围，之后将模具置于500T热压机内进行热压成型，在热压过程中实时控制体系真空度维持上述数值不变，热压过程的最终温度和压力根据工艺灵活调整，最终制备聚乙烯树脂基体三维编织碳纤维复合材料管状制品，其树脂含量为35 %。

　　[0037]选用增强纤维为6K碳纤维长丝作为三维结构预制体的编织原料，选用树脂胶膜为聚氨酯胶膜和树脂纤维为聚氨酯纤维长丝。碳纤维长丝与聚氨酯纤维长丝混合缠绕装配进入编织机纱锭，其中聚乙烯纤维的混合比例占三维复合材料总重量的8%，采用三维五向编织方法编织成圆筒装织物结构。预先设定编织总厚度为10_，其中在2mm、4mm、6mm、8_四个厚度位置沿着圆筒厚度平面方向针刺铺敷厚度为0.6mm厚的聚氨酯胶膜窄带，其中窄带宽度为0.4mm，胶膜总的重量占三维复合材料总重量的10%，最后使树脂胶膜与三维织物结构中的混合纱线形成整体结构。在三维织物预制体形成之后，再选用聚氨酯纤维长丝通过铺缝技术，将以上三维织物预制体进行二次缝合，引入的铺缝长丝的总重量占三维复合材料总重量的15%。

　　[0038]在上述三维预制体织物形成之后，将其置于封闭圆筒装模具中，首先对模具整体进行抽真空处理，将模具内的三维预制体织物形成封闭真空环境，整体体系的线MPa范围，之后将模具置于315T热压机内进行热压成型，在热压过程中实时控制体系真空度维持上述数值不变，热压过程的最终温度和压力根据工艺灵活调整，最终制备聚氨酯树脂基体三维编织碳纤维复合材料管状制品，其树脂含量为40 %。

　　[0040]选用增强纤维为6K碳化硅纤维长丝作为三维结构预制体的编织原料，选用树脂胶膜为聚丙烯胶膜和树脂纤维为聚丙烯纤维长丝。碳化硅长丝与聚丙烯纤维长丝混合缠绕装配进入编织机纱锭，其中聚乙烯纤维的混合比例占三维复合材料总重量的6%，采用三维六向编织方法编织成方筒装织物结构。预先设定编织总厚度为15_，其中在3mm、6mm、9mm、12mm四个厚度位置沿着方筒厚度平面方向针刺铺敷厚度为0.5mm厚的聚丙烯胶膜窄带，其中窄带宽度为0.3mm，胶膜总的重量占三维复合材料总重量的18%，最后使树脂胶膜与三维织物结构中的混合纱线形成整体结构。在三维织物预制体形成之后，再选用聚丙烯纤维长丝通过铺缝技术，将以上三维织物预制体进行二次缝合，引入的铺缝长丝的总重量占三维复合材料总重量的12%。

　　[0041]在上述三维预制体织物形成之后，将其置于封闭方筒装模具中，首先对模具整体进行抽真空处理，将模具内的三维预制体织物形成封闭真空环境，整体体系的线MPa范围，之后将模具置于500T热压机内进行热压成型，在热压过程中实时控制体系真空度维持上述数值不变，热压过程的最终温度和压力根据工艺灵活调整，最终制备聚丙烯树脂基体三维编织碳化硅纤维复合材料方管状制品，其树脂含量为42 %。

　　[0043]选用增强纤维为6K氧化铝纤维长丝作为三维结构预制体的编织原料，选用树脂胶膜为酚醛树脂胶膜、树脂纤维为涂覆酚醛树脂的氧化铝纤维长丝。氧化铝长丝与酚醛树脂涂层氧化铝纤维长丝混合缠绕装配进入编织机纱锭，其中涂层纤维的树脂涂层比例占三维复合材料总重量的9%，采用三维五向编织方法编织成方筒状织物结构。预先设定编织总厚度为15_，其中在3mm、6mm、9mm、12_四个厚度位置沿着方筒厚度平面方向针刺铺敷厚度为0.4mm厚的酚醛树脂胶膜窄带，其中窄带宽度为0.2mm，胶膜总的重量占三维复合材料总重量的18%，最后使树脂胶膜与三维织物结构中的混合纱线形成整体结构。在三维织物预制体形成之后，再选用酚醛树脂涂层氧化铝纤维长丝通过铺缝技术，将以上三维织物预制体进行二次缝合，引入的铺缝长丝的酚醛树脂涂层总重量占三维复合材料总重量的12%。

　　[0044]在上述三维预制体织物形成之后，将其置于封闭方筒装模具中，首先对模具整体进行抽真空处理，将模具内的三维预制体织物形成封闭真空环境，整体体系的线MPa范围，之后将模具置于500T热压机内进行热压成型，在热压过程中实时控制体系真空度维持上述数值不变，热压过程的最终温度和压力根据工艺灵活调整，最终制备酚醛树脂基体三维编织氧化铝纤维复合材料方管状制品，其树脂含量为42 %。

　　[0045]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

　　1.一种三维编织预制体织物的混缝复合材料成型方法，其特征在于:包括如下步骤:将热塑性树脂纤维与增强纤维预混合或用热固性树脂胶膜预贴敷的增强纤维与增强纤维预混合，使树脂与增强纤维进行同步混合缝编，得到三维编织预制体。2.根据权利要求1所述的混缝复合材料成型方法，其特征在于:树脂的使用量为5-10%。3.根据权利要求1所述的混缝复合材料成型方法，其特征在于:所述热塑性树脂纤维为聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚氨酯纤维、聚苯硫醚纤维或聚酰胺纤维，所述热固性树脂为环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂或热固性聚氨酯树脂；所述增强纤维为碳纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维、石墨纤维或氮化硼纤维中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的混缝复合材料成型方法，其特征在于:所述增强纤维采用三维四向、三维五向、三维六向或三维七向中的一种或多种三维编织方法进行编织。5.根据权利要求1所述的混缝复合材料成型方法，其特征在于:还包括如下步骤:在缝编过程中，在织物的设定部位针刺铺设树脂胶膜。6.根据权利要求5所述的混缝复合材料成型方法，其特征在于:所述树脂胶膜为聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚苯硫醚或聚酰胺中的一种或多种；或者为环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂或热固性聚氨酯树脂中的一种或多种，所述树脂胶膜的厚度为0.1-lmm。7.根据权利要求5所述的混缝复合材料成型方法，其特征在于:还包括如下步骤:缝编完成后，在得到的三维编织预制体的设定部位用铺缝树脂纤维进行三维铺缝，增加设定部位的树脂含量。8.根据权利要求7所述的混缝复合材料成型方法，其特征在于:所述铺缝树脂纤维为聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚氨酯纤维、聚苯硫醚纤维或聚酰胺纤维中的一种或多种；或所述铺缝树脂纤维为热固性树脂胶膜涂覆的增强纤维，热固性树脂胶膜为环氧树脂、酚醛树月旨、不饱和聚酯树脂或热固性聚氨酯树脂中的一种或多种。9.根据权利要求7所述的混缝复合材料成型方法，其特征在于:所述热固性树脂胶膜的厚度为0.1-0.5mm，所述树脂纤维或热固性树脂胶膜的含量为5_15%。10.根据权利要求1或5或7所述的混缝复合材料成型方法，其特征在于:还包括如下步骤:对得到的三维编织预制体织物进行真空模压联动成型，真空模压联动成型的线MPa。

　　【专利摘要】本发明公开了一种三维编织预制体织物的混缝复合材料成型方法，包括如下步骤：将热塑性树脂纤维与增强纤维预混合或用热固性树脂胶膜预贴敷的增强纤维与增强纤维预混合，使树脂与增强纤维进行同步混合缝编，在缝编过程中，在织物的设定部位针刺铺设树脂胶膜，缝编完成后，在得到的三维编织预制体的设定部位用铺缝树脂纤维进行三维铺缝，增加设定部位的树脂含量，对得到的三维编织预制体织物进行真空模压联动成型。采用了上述三者的联合应用，可适应传统的复合材料热压成型工艺，所制备的纤维复合预制体织物，可直接采用热压成型模具进行复合材料的成型加工，避免了真空导入RTM工艺中的气密性问题，有效提高了生产效率。

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