2.5d多向可擴展編織方法
2023-05-20 17:34:06
專利名稱：2.5d多向可擴展編織方法
技術領域：
本發明涉及ー種2. 多向可擴展編織方法，屬於立體織物製造領域。
背景技術：
立體織物中2. 5D織物具備特殊的結構，用其增強的複合材料具有高強度、高模量、高損傷容限、耐衝擊、抗分層和抗疲勞等綜合性能，可顯著提升武器的性能。立體織物中封頂織物應用領域較廣，如結構支架、天線罩等均具有不同厚度尺寸的頂部。隨著新一代戰略、戰術飛彈性能的提升，結構支架、天線罩形狀日趨複雜，對織物性能要求也日趨提高。2. 5D結構整體成型方法能夠滿足複雜型面一體化成型要求，但傳統封頂織造方法僅適用於頂部形狀較為標準的成型，如頂部形狀為圓形、圓錐形、方形等等。中國專利《截面尺寸可擴展的預成型體製備方法》(201110341184. 4)介紹了採用三維多向結構實現截面尺寸的擴展，但不能實現2. 5維結構在截面尺寸上的擴展。中國專利《封頂三維織物及其織造方法》(200610013430. 2)介紹了三維封頂織物的封頂成型方法，但以該專利所介紹的方法無法實現截面尺寸的擴展，亦不能實現截面尺寸多方向擴展。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供ー種2. 多向可擴展編織方法，以彌補現有技術的不足，滿足立體織物發展趨勢的需求。為了解決上述技術問題，本發明採用了如下技術方案I)織物採用2. 5D結構；2)織物的編織以芯模仿形編織；3)採用傳統的鋪紗、襯緯技術完成中心頂部的鋪頂編織；4)完成中心頂部的鋪頂編織後，根據頂部形狀選擇與織物頂部形狀一致的擴展形狀進行擴展，具體如下4.1織物頂部外形為圓形或球形時，擴展方式採用封閉型引緯方式，擴展過程中根據相鄰兩緯周長的變化和經紗密度以傳統的整體加紗編織技術進行列向加紗，直至擴展至頂部外形的邊緣；4. 2織物頂部外形為方形時，擴展方式採用逐邊擴展的方式，即沿一條邊擴展，當這條邊擴展至頂部邊緣後，開始順時針或逆時針方向相鄰的ー邊的擴展，依此方法直至方形的4條邊都擴展至頂部外形的邊緣；4. 3織物頂部外形為三角形或多邊形時，擴展方式採用多邊同時擴展的方式，即ー邊擴展第一諱後，順時針或逆時針方向相鄰的一邊再擴展第一諱，依次同方向擴展一周後，回到起始一條邊的第二緯的擴展；依此方法類推，直至多邊形每條邊擴展至頂部外形的邊緣。經緯向所使用的原材料可任意選用下述纖維中相同或不同的任一種或任幾種混合纖維，具體種類如下石英纖維、碳纖維、碳化矽纖維、氮化硼纖維、氮化矽纖維、氧化鋁纖維、無鹼玻璃纖維、高強玻璃纖維、低介電玻璃纖維、高模量玻璃纖維、玄武巖纖維、高密度聚こ烯纖維、芳綸纖維等。與現有技術相比，本發明的優點在於(I)可實現織物頂部雙向或多向擴展，利於頂部形狀較複雜織物的整體成型；(2)頂部纖維連續性好；(3)織物成型過程中均勻性易於控制。以本發明中所述織造方法織造出的織物具有高強度、高模量、高損傷容限、耐衝擊、抗分層和抗疲勞等綜合性能，可廣泛應用於立體織物領域中各種形狀封頂織物的織造中。本發明所述的2. 多向可擴展編織方法亦可採用淺交直聯、正交三向等結構。
圖1為頂部為球形帶多角的織物編織示意圖，圖1中，I為大角1，2為大角2，3為小角，4為鋪頂區域。圖2為頂部為球形帶多角的織物示意圖。圖3為頂部形狀為五邊形的織物示意圖。圖4- (I)至圖4- (3)為五邊形頂部編織示意圖，分別對應步驟(I)-步驟(3)等3個編織步驟，步驟(I)為方形鋪頂示意圖，步驟(2)為三角形區域鋪頂示意圖，步驟(3)為擴展區域示意圖，其中5為方形區域，6為三角形區域，7為擴展區域。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進ー步闡述本發明。應該理解，這些實施例僅用於說明本發明而不是用於限制本發明的範圍。此外應該理解，在閱讀了本發明闡述的內容之後，本領域技術人員可以對本發明做各種改動或修改，這些等價形式同樣用於本申請所附權利要求書 所限定的範圍。實施例1 :結合圖1說明如下設定織物經紗層數為8層，採用順時針方向逐列依次襯緯。圖1為頂部呈圓球形且帶三個角的織物，將三個角之間看做三角形頂部，位於上部的大角定為大角1，下部的大角為大角2，具體エ藝實施步驟如下1、織物採用2. 5D淺交彎聯結構。2、編織過程中以芯模為內芯進行編織。3、根據頂部特徵，確定頂部外形為三角形。4、採用現有鋪頂技術完成中心頂部的鋪頂編織。5、完成中心頂部的鋪頂編織(如圖1中I)後，以本專利所介紹的編織方法將中心頂部進行擴展。該織物頂部外形為三角形，因此按多邊形擴展方式進行擴展編織。6、三個角之間的三條邊分別對應ー臺設備，三臺設備初始狀態統ー。7、設定由小角與大角I之間的一條邊開始進行擴展。8、設備初始狀態均為高列比低列高2個紗錠位置。9、設備初始狀態下，在織物內表面第I層與第2層經紗之間襯入第I根緯紗，緯紗兩端分別拴於大角I與小角對應的紗錠上。內表面第一層襯緯完成後，在內表面第2層與第3層經紗之間再襯入第2根緯紗，依次襯緯至外表面第2層與第3層之間，完成第一條邊的第一緯擴展，共8層襯入8根緯紗。
10、完成步驟(9)的編織後，按順時針方向，選擇大角I與大角2之間的一條邊進行擴展。該條邊對應設備初始狀態下，在織物內表面第I層與第2層經紗之間襯入第I根緯紗，緯紗兩端分別拴於大角I與小角對應的紗錠上。內表面第一層襯緯完成後，在內表面第2層與第3層經紗之間再襯入第2根緯紗，依次襯緯至外表面第2層與第3層之間，完成該條邊的第一緯擴展，共8層襯入8根緯紗。11、完成步驟(10)的編織後，按順時針方向，選擇大角2與小角之間的一條邊進行擴展。該條邊對應設備初始狀態下，在織物內表面第I層與第2層經紗之間襯入第I根緯紗，緯紗兩端分別拴於大角I與小角對應的紗錠上。內表面第一層襯緯完成後，在內表面第2層與第3層經紗之間再襯入第2根緯紗，依次襯緯至外表面第2層與第3層之間，完成該條邊的第一緯擴展，共8層襯入8根緯紗。12、完成步驟(11)的編織後，將三條邊對應的設備按淺交彎聯的運動規律進行列向錯位，錯位後即初始狀態下的高列此時比低列低2個紗錠位置，設定此狀態為狀態二。13、狀態二下，依舊由小角與大角I之間的一條邊開始進行擴展。在織物內表面第I層與第2層經紗之間襯入第I根緯紗，緯紗兩端分別拴於大角I與小角對應的紗錠上。內表面第一層襯緯完成後，在內表面第2層與第3層經紗之間再襯入第2根緯紗，依次襯緯至外表面第2層與第3層之間，完成該條邊的第二緯擴展，共8層分別襯入8根緯紗。14、完成步驟(13)的編織後，按順時針方向，選擇大角I與大角2之間的一條邊進行擴展。該條邊對應設備狀態二下，在織物內表面第I層與第2層經紗之間襯入第I根緯紗，緯紗兩端分別拴於大角I與小角對應的紗錠上。內表面第一層襯緯完成後，在內表面第2層與第3層經紗之間再襯入第2根緯紗，依次襯緯至外表面第2層與第3層之間，完成該條邊的第二緯擴展，共8層襯入8根緯紗。15、完成步驟(14)的編織後，按順時針方向，選擇大角2與小角之間的一條邊進行擴展。該條邊對應設備狀態二下，在織物內表面第I層與第2層經紗之間襯入第I根緯紗，緯紗兩端分別拴於大角I與小角對應的紗錠上。內表面第一層襯緯完成後，在內表面第2層與第3層經紗之間再襯入第2根緯紗，依次襯緯至外表面第2層與第3層之間，完成該條邊的第二緯擴展，共8層襯入8根緯紗。16、完成步驟(15)的編織後，按淺交彎聯的運動規律完成設備列向的錯位，此時的設備狀態與初始狀態相同，按步驟(9 )至步驟(11)操作。17、步驟(9)至步驟步驟(16)的操作為一次循環操作，依此方法循環操作直至完成擴展至三個角根部，即織物頂部外形邊緣。18、以上步驟完成後，即完成了該織物的多向擴展編織，如圖2。實施例2 :結合圖3說明如下設定織物經紗層數為6層1、織物採用2. 5D淺交彎聯結構。2、編織過程中以芯模為內芯進行編織。3、根據頂部特徵，確定頂部外形為五邊形。4、採用現有鋪頂技術完成中心方形頂部(如圖4中5)的鋪頂編織。5、完成中心方形頂部的鋪頂編織後，以現有的襯緯技術完成三角形區域的鋪頂編織(如圖4中6)。6、完成中心方形頂部的鋪頂編織後，以本專利所介紹的編織方法將中心頂部進行擴展。7、頂部剩餘部分為一個由五條邊組成的五邊形，假設五條邊分別a邊、b邊、c邊、d邊和e邊，由a邊開始進行擴展。此時設備為初始狀態，即高列比低列高2個紗錠位置。8、設備初始狀態下，在織物內表面第I層與第2層經紗之間襯入第I根緯紗，緯紗兩端分別拴於對應的兩臺設備上。內表面第一層襯緯完成後，在內表面第2層與第3層經紗之間再襯入第2根緯紗，依次襯緯至外表面第2層與第3層之間，完成第一條邊的第一緯擴展，共6層襯入6根緯紗。10、將設備按淺交彎聯的運動規律進行列向錯位，錯位後即初始狀態下的高列此時比低列低2個紗錠位置，設定此狀態為狀態二。11、狀態二下，依舊在織物內表面第I層與第2層經紗之間襯入第I根緯紗，緯紗兩端分別拴於對應的兩臺設備上。內表面第一層襯緯完成後，在內表面第2層與第3層經紗之間再襯入第2根緯紗，依次襯緯至外表面第2層與第3層之間，完成第一條邊的第一緯擴展，共6層襯入6根緯紗。12、完成步驟(11)的編織後，按淺交彎聯的運動規律完成設備列向的錯位，此時的設備狀態與初始狀態相同，按步驟(8 )至步驟(11)操作。步驟(8 )至步驟(11)為一個操作循環。13、按步驟(8 )至步驟(11)進行操作，直至a邊編織至頂部邊緣。14、完成步驟(13)的編織後，選擇b邊進行擴展。重複步驟8至步驟12的操作直至b邊編織至頂部邊緣。15、完成步驟(14)的編織後，選擇c邊進行擴展。重複步驟8至步驟12的操作直至b邊編織至頂部邊緣。16、完成步驟(15)的編織後，選擇d邊進行擴展。重複步驟8至步驟12的操作直至b邊編織至頂部邊緣。17、完成步驟(16)的編織後，選擇e邊進行擴展。重複步驟8至步驟12的操作直至b邊編織至頂部邊緣。18、完成步驟(17)的編織後，即完成了織物頂部的擴展編織。
權利要求
1.一種2. ro多向可擴展編織方法，其特徵在於 O織物採用2. 5D結構； 2)織物的編織以芯模仿形編織； 3)採用傳統的鋪紗、襯緯技術完成中心頂部的鋪頂編織； 4)完成中心頂部的鋪頂編織後，根據頂部形狀選擇與織物頂部形狀一致的擴展形狀進行擴展，具體如下 4.1織物頂部外形為圓形或球形時，擴展方式採用封閉型引緯方式，擴展過程中根據相鄰兩緯周長的變化和經紗密度以傳統的整體加紗編織技術進行列向加紗，直至擴展至頂部外形的邊緣； 4.2織物頂部外形為方形時，擴展方式採用逐邊擴展的方式，即沿一條邊擴展，當這條邊擴展至頂部邊緣後，開始順時針或逆時針方向相鄰的一邊的擴展，依此方法直至方形的4條邊都擴展至頂部外形的邊緣； 4.3織物頂部外形為三角形或多邊形時，擴展方式採用多邊同時擴展的方式，即一邊擴展第一緯後，順時針或逆時針方向相鄰的一邊再擴展第一緯，依次同方向擴展一周後，回到起始一條邊的第二緯的擴展；依此方法類推，直至多邊形每條邊擴展至頂部外形的邊緣。
2.根據權利要求1所述的2.多向可擴展織造方法，其特徵在於經緯向所使用的原材料可任意選用下述纖維中相同或不同的任一種或任幾種混合纖維，具體種類如下石英纖維、碳纖維、碳化矽纖維、氮化硼纖維、氮化矽纖維、氧化鋁纖維、無鹼玻璃纖維、高強玻璃纖維、低介電玻璃纖維、高模量玻璃纖維、玄武巖纖維、高密度聚乙烯纖維、芳綸纖維等。
全文摘要
本發明涉及一種2.5D多向可擴展編織方法，其特徵在於1)織物採用2.5D結構；2)織物的編織以芯模仿形編織；3)採用傳統的鋪紗、襯緯技術完成中心頂部的鋪頂編織；4)完成中心頂部的鋪頂編織後，根據頂部形狀選擇與織物頂部形狀一致的擴展形狀進行擴展。本發明的優點是(1)可實現織物頂部雙向或多向擴展，利於頂部形狀較複雜織物的整體成型；(2)頂部纖維連續性好；(3)織物成型過程中均勻性易於控制。以本發明中所述織造方法織造出的織物具有高強度、高模量、高損傷容限、耐衝擊、抗分層和抗疲勞等綜合性能，可廣泛應用於立體織物領域中各種形狀封頂織物的織造中。
文檔編號D04C1/00GK103015029SQ20121058647
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月30日 優先權日2012年12月30日
發明者朱建勳, 朱夢蝶, 張立泉, 郭洪偉, 唐亦囡 申請人:中材科技股份有限公司