三维编织技术及管状三维编织物的编织.pdf

维普资讯 第二十五卷第=期 高科丝纤罹 与应用 V0J．25 No．2 2000年4月 Hi-Tech Fiber ＆ Application Apr．2000 ⑧ 三维编织技术及管状三维编织物的编织 歹子一39 李全明 甘应进 陈东生 (吉林工学院，长春 130012) 丁B； 摘 要：本文简要介绍了三维 (3D)编织技术的发展晴’兄、特点和3D编织物的性能，也介绍了管状 关键词 。 蝻；7； 2手夏 ≥ 、 ： 3D鳊织技术3D织物≥{宅i2 是l一 )≥ V一 ^。 概述 受白 毒件的形状和尺寸的变化而改变长、宽、高的 比例；另一方面编织工艺极为灵活可以任意变 3D编织技术是国外20世纪80年代初发展 化以适应不同编织形状的要求，实现直接整体 起来的新型技术。它是用编织的方法编织出复 编织。这样，在保证所需形状的条件下维持纤 合材料零件预制品的新工艺。经过大量的实验 维密度不变。 数据证实：3D编织结构的复合材料不但能太幅 3D编织技术的另一特点是有效地控制复合 度地提高复合材料的强度和刚度 ．而且具有 良 材料 内的纤维体积含量 3D编织工艺的这些特 好的抗损坏性与抗冲击性。3D编织技术提供了 点对复合材料的设计、制造及产品质量都十分 制作多功能结构复合材料的手段，按照不同功 有利，从而使3D复合材料具有优于其它复合 能的需要选用不同的纤维，再利用 3D分层整 材料的独特风格…。 体编织工艺，把具有不同功能的层整体的编织 在一起，形成 3D多层整体织物，在某种意义 2 3D编织物的性能 上说，这是复合材料的第二次复合，即功能与 结构的复合。 3D织物复合材料与传统织物的最大区别在 于它除了x、Y两个方向纱线外，在x、Y的平 1 3D编织技术的特点 面法线方向还有z向纱线，是三维立体结构 3D编织物性能比较理想．表 1是美国国家 3D编织技术是纱线平面相互交错实现立体 编织物研究中心的一份D编织物压变性能试验 交织的编织方法。3D编织技术在工艺上的突出 报告。从表 1我们可以看出3D编织物的压缩 特点是具有编织异形整体织物的能力，即能够 强度、弯曲强度、弯 曲模量都大大地超过2D 按照零件的形状和尺寸太小直接编织出复合材 编织物和层压板，由此可以看出3D编织物的 料零件的预制品。这是因为，一方面 3D编织 性能非常优 良。 物在编织过程 中其基本结构单元立方体能够随 二轴 3D织物是平面多层织物的延伸，所 表1 3D编织材料压弯指标 收稿 日期 维普资讯 ． 38． 高科丝讦维与应用 第二十五卷 以也被称做 2，5D织物 。三轴 3D织物 由三轴正 2，从表 2可以看出加工后 的试片的强度和拉伸 交而成，也可称为正则 3D织物，织物截面图 模最值人幅度的下降。这充分说明3D编织显 见图1。3D结构最突出的特点是纱线弯曲小， 著的提高了复合利料的整体强度和刚度。