Волоконна армувальна структура для виготовлення деталі з композитного матеріалу

Є ще 4 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Волоконна армувальна структура для деталі з композитного матеріалу, яка виткана у вигляді єдиної деталі і має внутрішню частину, або серцевину, і частину, що граничить із зовнішньою поверхнею, або оболонку, причому серцевина виконана за допомогою тривимірного ткання з ниток основи і ниток утоку, що щонайменше в більшості утворені волокнами обмеженої довжини, при цьому принаймні деяка частина ниток основи переплетена з нитками утоку в множині шарів ниток утоку, а оболонка виконана за допомогою ткання з ниток, утворених волокнами необмеженої довжини.

2. Структура за п. 1, яка відрізняється тим, що серцевина виконана за допомогою тривимірного ткання інтерлочного типу, а оболонка виконана за допомогою ткання з переплетенням полотняного, атласного або саржевого типу.

3. Структура за п. 2, яка відрізняється тим, що ткання оболонки містить двомірне ткання з переплетенням полотняного, атласного або саржевого типу, а інтерлочне ткання серцевини проходить до оболонки.

4. Структура за п. 2, яка відрізняється тим, що ткання оболонки містить багатошарове тривимірне ткання з переплетенням полотняного, атласного або саржевого типу.

5. Волоконна структура за п. 1, яка відрізняється тим, що серцевина і оболонка виконані за допомогою багатошарового ткання з різними переплетеннями.

6. Волоконна структура за п. 5, яка відрізняється тим, що серцевина виконана за допомогою багатошарового ткання з переплетенням атласного типу, а оболонка виконана за допомогою тривимірного ткання з переплетенням полотняного або саржевого типу.

7. Структура за п. 1, яка відрізняється тим, що оболонка виконана з більш низькою густиною переплетення, ніж серцевина.

8. Структура за п. 1, яка відрізняється тим, що різні частини волоконної структури утворені з ниток різної хімічної природи.

9. Структура за п. 1, яка відрізняється тим, що ткання серцевини виконане з ниток, кожна з яких утворена волокнами обмеженої довжини по суті без скручування, причому зв'язність нитки забезпечує щонайменше одна тимчасова нитка обплетення.

10. Деталь з композитного матеріалу, яка містить волоконну армувальну структуру за будь-яким з пп. 1-9, ущільнену отриманою матрицею, щонайменше частково, способом хімічного осадження з газової фази.

Текст

1. Волоконна армувальна структура для деталі з композитного матеріалу, яка виткана у вигляді єдиної деталі і має внутрішню частину, або серцевину, і частину, що граничить із зовнішньою поверхнею, або оболонку, причому серцевина виконана за допомогою тривимірного ткання з ниток основи і ниток утоку, що щонайменше в більшості утворені волокнами обмеженої довжини, при цьому принаймні деяка частина ниток основи переплетена з нитками утоку в множині шарів ниток утоку, а оболонка виконана за допомогою ткання з ниток, утворених волокнами необмеженої довжини. 2. Структура за п. 1, яка відрізняється тим, що серцевина виконана за допомогою тривимірного ткання інтерлочного типу, а оболонка виконана за допомогою ткання з переплетенням полотняного, атласного або саржевого типу. 3. Структура за п. 2, яка відрізняється тим, що ткання оболонки містить двомірне ткання з переп C2 2 (19) 1 3 Конкретною галуззю застосування винаходу є виготовлення деталей з термоструктурного композитного матеріалу, тобто матеріалу, що має такі механічні властивості, які роблять його придатним для виконання конструктивних елементів, і здатного зберігати ці властивості при високих температурах. В характерному випадку термоструктурні композитні матеріали є композитними матеріалами вуглець/вуглець (С/С), які містять волоконну армувальну конструкцію (структуру) або каркас з вуглецю, ущільнений вуглецевою матрицею, а також композитні матеріали з керамічною матрицею (CMC), які містять жаростійку волоконну армувальну структуру або каркас (вуглецевий або керамічний), ущільнений керамічною матрицею. Для деталей з композитного матеріалу певної товщини практикується виготовлення армувальної структури з великою кількістю накладених один на одного шарів, які для запобігання розшарування зв'язані між собою, зокрема, способом просторового або тривимірного ткання. Крім того, особливо у тому випадку, коли деталь з композитного матеріалу одержують шляхом ущільнення волоконної армувальної структури способом хімічного осадження з газової фази (CVI - від англ. "chemical vapor infiltration”), може бути корисним забезпечити легкий доступ для газової фази у серцевину волоконної структури або забезпечити, щоб волоконна структура мала відносно рівномірну пористість для максимально можливого зниження нерівномірності ущільнення матрицею. У разі утрудненого доступу до пор волоконної структури або за наявності пор дуже різних розмірів більш дрібні пори заповнюються дуже швидко, що неминуче викликає великий градієнт ущільнення і несприятливо відображається на властивостях композитного матеріалу. В патентному документі ЕР 0489637 запропоновано для виготовлення волоконної армувальної структури для деталі з термоструктурного композитного матеріалу використовувати нитку з волокон обмеженої довжини по суті без скручування, при цьому зв'язність нитки забезпечується ниткою обплетення. Ця структура може бути виконана способом тривимірного ткання. Нитка обплетення виготовлена з тимчасового або нестійкого матеріалу, який видаляється після ткання. Це створює можливість спучування волокон обмеженої довжини, що сприяє фракціонуванню пористості тканої структури і в поєднанні з тривимірним тканням сприяє доступу газової фази до серцевини волоконної структури в процесі заключного ущільнення способом хімічного осадження з газової фази. Проте, при виготовленні деталей з композитного матеріалу, які повинні мати достатньо гладку поверхню, необхідне вирівнювання поверхні після першого етапу часткового ущільнення або етапу зміцнення для усунення нерівностей створюваних спучуванням на поверхні волокон обмеженої довжини, звільнених після видалення нитки обплетення. Крім того, може бути необхідним додавання шару двомірної тканини перед продовженням ущільнення для отримання бажаного стану поверхні. Задачею винаходу є усунення недоліків, пов'язаних з такими додатковими операціями і в більш 94610 4 широкому аспекті, створення волоконної структури, яка придатна для армування деталі з композитного матеріалу і яка задовольняє вимогам легкої інфільтрації газової фази в процесі ущільнення способом осадження з газової фази, а також вимогам відносно зовнішнього вигляду і/або особливих властивостей, бажаних для готової деталі. Згідно з винаходом рішення поставленої задачі досягається у волоконній армувальній структурі для деталі з композитного матеріалу, причому волоконна структура виткана у вигляді єдиної деталі і має внутрішню частину або серцевину і частину у зовнішньої поверхні або оболонку, при цьому серцевина виконана за допомогою тривимірного ткання з ниток, щонайменше, у більшості утворених волокнами обмеженої довжини, а оболонка виконана за допомогою ткання з ниток, утворених волокнами необмеженої довжини. Таке рішення сприяє ущільненню волоконної структури способом хімічного осадження з газової фази до самої серцевини і усуває різкий градієнт ущільнення між серцевиною і оболонкою, і в той же час забезпечується збереження стану поверхні оболонки без значних нерівностей. Згідно з одним прикладом здійснення серцевина виконана за допомогою тривимірного ткання інтерлочного типу, що забезпечує більш легкий доступ газової фази у серцевину каркаса, а оболонка виконана за допомогою ткання з переплетенням полотняного, атласного або саржевого типу, що дозволяє обмежити нерівності на поверхні. Ткання оболонки може бути двомірним тканням, причому в цьому випадку інтерлочне ткання забезпечує зв'язок шарів утоку один з одним до самої оболонки, або ткання оболонки може бути багатошаровим тривимірним тканням. Згідно з іншим прикладом здійснення серцевина і оболонка можуть бути виконані за допомогою багатошарового ткання з різними переплетеннями, наприклад, з переплетенням атласного типу в серцевині і переплетенням полотняного або саржевого типу в оболонці. Переплетення полотняного типу в оболонці забезпечує більш легкий доступ газу через оболонку у порівнянні з переплетенням атласного типу і, таким чином, сприяє ущільненню способом хімічного осадження з газової фази до самої серцевини. Згідно з наступним прикладом здійснення оболонка виконана з більш низькою густиною переплетення, ніж серцевина, що забезпечує більш легкий доступ газової фази через оболонку до серцевини каркаса. Можливі варіації одночасно виду тривимірного ткання і густини переплетення між серцевиною і оболонкою. Крім того, можливе формування різних частин волоконної структури з ниток різної хімічної природи для додання їм особливих бажаних властивостей відносно стійкості до окислення або до зносу. Ткання серцевини може бути виконане з ниток, утворених волокнами обмеженої довжини по суті без скручування, причому зв'язність нитки забезпечує, щонайменше, одна тимчасова нитка обплетення. 5 Предметом винаходу є також деталь з композитного матеріалу, яка містить волоконну структуру згідно з приведеними вище визначеннями, ущільнену матрицею. Далі з посиланнями на прикладені креслення будуть детально описані приклади здійснення винаходу. На кресленнях: Фіг 1-3 зображають тривимірне, інтерлочне (дволастикове) і багатошарове ткане переплетення, Фіг 4А-4Н зображають різні послідовні площини переплетення волоконної армувальної структури згідно з першим прикладом здійснення винаходу, Фіг 5А-5Н зображають різні послідовні площини переплетення волоконної армувальної структури згідно з другим прикладом здійснення винаходу, Фіг 6А-6Н зображають різні послідовні площини переплетення волоконної армувальної структури згідно з третім прикладом здійснення винаходу, Фіг 7A-7L зображають різні послідовні площини переплетення волоконної армувальної структури згідно з четвертим прикладом здійснення винаходу. Під «волокнами необмеженої довжини» тут традиційним чином маються на увазі волоконні елементи що мають дуже велику довжину по відношенню до діаметра. Так, наприклад, стосовно армувальної структури, яка є каркасом деталі з композитного матеріалу і виготовляється з волокон необмеженої довжини щонайменше, переважна більшість цих волокон проходить в каркасі без розривів, безперервно, і перериваються тільки за межами геометричних розмірів каркаса. Що стосується синтетичних волокон необмеженої довжини, їх звичайно одержують шляхом видавлювання через фільєру синтетичного матеріалу з можливими подальшими однією або декількома фізикохімічними операціями (витяжка, просочення, термообробка і інші). Нитки з волокон необмеженої довжини або багатожильні нитки формують шляхом збирання у пучок волокон необмеженої довжини в ряд із скручуванням або без нього. Під «волокнами обмеженої довжини» тут традиційним чином маються на увазі волоконні елементи, які у разі синтетичних волокон формують шляхом різання або розтягування і розриву волокон необмеженої довжини. Волокна обмеженої довжини або короткі волокна звичайно мають довжину від декількох міліметрів до декількох десятків міліметрів. Нитки з волокон обмеженої довжини або волоконну пряжу формують шляхом збирання у джгут волокон обмеженої довжини способом скручування або обплетення, при цьому обплетення полягає у забезпеченні зв'язності за допомогою намотування нитки обплетення навколо пучка волокон обмеженої довжини, які можуть бути крученими або слабо крученими. Під «двомірним тканням» (або «2D-тканням») тут мається на увазі звичайна технологія ткання, при якій кожна нитка основи проходить від однієї до іншої сторони одного шару утоку. 94610 6 Під «тривимірним тканням» (або «3Dтканням») тут мається на увазі технологія ткання, при якій щонайменше, деякі нитки основи переплітаються з нитками утоку в декількох шарах утоку, таким чином зв'язуючи їх разом. Під «інтерлочним тканням» тут мається на увазі переплетення тривимірного ткання, в якому кожний шар основи зв'язує (переплітає) декілька шарів утоку, причому всі нитки однієї колонки основи зміщуються однаково в площині переплетення. На Фіг. 1 показана одна з 8 площин інтерлочного переплетення з семи шарів основи і восьми шарів утоку. У показаному інтерлочному переплетенні один шар Τ утоку утворений двома суміжними напівшарами t утоку, зміщеними відносно один одного за напрямом основи. Таким чином, є шістнадцять напівшарів з шаховою схемою розташування ниток утоку. Кожна основа зв'язує між собою три напівшари утоку. Надалі термін «шар» використовується для позначення повного шару ниток утоку або напівшару ниток утоку, якщо спеціально не вказано інше значення. Може бути прийнята також інша схема розташування ниток в утоку, без їх зсуву в шаховому порядку, тобто із розташуванням ниток у двох сусідніх шарах утоку в одних і тих же колонках. Під «багатошаровим тканням» тут мається на увазі тривимірне ткання з великою кількістю шарів утоку, в якому базове переплетення кожного шару еквівалентно класичному двомірному переплетенню, такому як переплетення полотняного, атласного або саржевого типу, але з певними точками переплетення, які зв'язують шари утоку між собою. На Фіг. 2 показана площина багатошарової тканини типу полотна або «багатошарової полотняної тканини», в якій нитки основи час від часу відхиляються від свого звичайного ходу двомірного переплетення з ниткою утоку для захоплення нитки сусіднього утоку і формування окремих точок переплетення (точок зв'язування) РТ полотняного переплетення, які зв'язують один з одним два сусідні шари. В кожній окремій точці сплетення РТ нитка основи проходить навколо двох ниток утоку, розташованих в одній колонці у двох сусідніх шарах утоку. На Фіг. 3 показана площина багатошарової тканини атласного переплетення або «багатошарової атласної тканини», в якій кожна нитка основи відхиляється по черзі в одному і в іншому напрямі, щоб захоплювати по черзі одну нитку утоку з числа n ниток першого шару ниток утоку і одну нитку з числа n ниток другого шару ниток утоку сусіднього з першим, при цьому число n є цілим числом більше 2. За рахунок цього здійснюється зв'язок між двома шарами в точках зв'язування PS атласного переплетення В показаному прикладі виконання n=16. В переплетенні атласного типу термін «крок» означає інтервал між двома точками атласного переплетення на одній нитці основи, виражений числом колонок утоку. В прикладі виконання по Фіг. 3 цей крок складає по черзі 6 і 10, що створює середній крок багатошарового атласного переплетення, який дорівнює 8, тобто n/2. 7 В переплетеннях по Фіг. 2 і 3 нитки утоку розташовані не по шаховій схемі, тобто нитки двох сусідніх шарів утоку розташовані в одних і тих же колонках. Проте можлива також і шахова схема розташування ниток утоку, як на Фіг. 1, при цьому зв'язок здійснюється між двома сусідніми напівшарами утоку. Слід зазначити, що скріплення шарів утоку з використанням однієї і тієї ж нитки основи в багатошаровому полотняному або атласному переплетенні не обмежується двома сусідніми шарами утоку, а може проникати по глибині далі, ніж на два шари утоку. Під «густиною переплетення» тут мається на увазі число ниток на одиницю довжини у напрямі як основи, так і утоку. Таким чином, низька (або рідка) густина означає менше число ниток, тобто більш рідку тканину на відміну від високої (або частої) густини. В усьому подальшому тексті і на кресленнях, умовно і для зручності, згадуються і показані тільки ті нитки основи, які відхиляються від своїх шляхів, захоплюючи нитки утоку одного або більше шарів утоку. Проте в рамках винаходу можливий обмін ролями між основою і утоком, і слід розуміти, що винахід також охоплює і такий варіант. Галуззю застосування винаходу є виготовлення товстих волоконних структур, придатних як волоконне армування або каркаси для застосування при виготовленні деталей з композитного матеріалу. Виготовлення волоконної структури за допомогою тривимірного ткання дозволяє одержувати зв'язок між шарами, тобто в ході однієї текстильної операції забезпечувати хороші механічні характеристики одержуваної волоконної структури і деталі з композитного матеріалу. У тому випадку, коли деталь одержують шляхом ущільнення волоконної структури, щонайменше, частково способом хімічного осадження з газової фази, а також для досягнення по можливості рівномірних механічних властивостей всередині деталі вигідно створити умови для ущільнення по можливості з найнижчим градієнтом ущільнення між внутрішньою частиною або серцевиною волоконної структури і її зовнішньою частиною або оболонкою, тобто частиною волоконної структури, розташованої у зовнішньої поверхні. Для цієї мети і для того, щоб створити сприятливі умови для доступу реакційної газової фази в серцевину каркаса в процесі хімічного осадження з газової фази, ткання серцевини виконують з ниток, які, щонайменше в своїй більшості утворені волокнами обмеженої довжини, що забезпечує фракціонування пористості спучуванням волокон. Можливе використовування ниток, виготовлених з волокон обмеженої довжини без скручування або з дуже слабким скручуванням і тимчасової нитки обплетення, що додає ниткам зв'язність, при цьому волокна обмеженої довжини утворюють більшість ниток навіть у тому випадку, коли нитка обплетення утворена волокнами необмеженої довжини. Можна також використовувати нитки, утворені крученими волокнами обмеженої довжини, або пряжу з волокон обмеженої довжини. 94610 8 Переважно також створити умови для одержання після ущільнення поверхні без нерівностей тобто хорошого стану готового продукту, для того, щоб уникнути операцій механічної доробки або обмежити ці операції. Для цього оболонку виконують тканням з ниток, утворених волокнами необмеженої довжини, щоб усунути спучування волокон обмеженої довжини. Це стосується шару ниток утоку, що створюють зовнішню частину оболонки, а також, можливо, одного або декількох сусідніх шарів ниток утоку. Переважно це стосується також ниток основи, які виходять на поверхню оболонки. Згідно з одним прикладом здійснення винаходу серцевина виконана за допомогою тривимірного ткання інтерлочного типу, а оболонка виконана за допомогою ткання з переплетенням полотняного, атласного або саржевого типу. Інтерлочне ткання серцевини сприяє доступу газової фази в процесі хімічного осадження з газової фази, оскільки воно забезпечує легке сполучення між великою кількістю шарів тканини. Ткання оболонки може містити двомірне ткання з переплетенням полотняного, атласного або саржевого типу при цьому інтерлочне ткання серцевини доходить до оболонки, або ткання оболонки може містити багатошарове ткання з переплетенням полотняного атласного або саржевого типу. Згідно з іншим прикладом здійснення серцевина і оболонка виконані за допомогою багатошарового ткання з різними переплетеннями. Серцевина може бути виконана за допомогою багатошарового ткання з переплетенням атласного типу, а оболонка - за допомогою багатошарового ткання з переплетенням полотняного або саржевого типу. Для тієї ж цілі полегшення доступу реакційної газової фази оболонка може бути виконана з більш низькою густиною переплетення, ніж серцевина. Крім того, може бути бажаним використовувати для серцевини і оболонки нитки різної хімічної природи для додання особливих властивостей одержуваної деталі з композитного матеріалу відносно стійкості до окислення або до зносу. Таким чином, для виготовлення деталі з термоструктурного композитного матеріалу з каркасом з жароміцних волокон можна виготовити каркас з вуглецевих волокон в серцевині і керамічних волокон, наприклад, з карбіду кремнію (SiC), в оболонці з метою підвищення зносостійкості оболонки деталі з композитного матеріалу. Далі будуть описані приклади виконання волоконної структури згідно з винаходом. У всіх прикладах ткання виконане на жакардовому ткацькому верстаті. Приклад 1 На Фіг. 4А-4Н частково представлено вісім послідовних площин перерізів переплетення волоконної структури, отриманої тривимірним тканням, причому нитки утоку видні в поперечному перерізі. Волоконна структура 10 містить 9 шарів ниток утоку, тобто 18 напівшарів від t1 до t18. В серцевині 12, розташованої між протилежними оболонками 14, 16, тривимірне ткання є інтерлочним з 9 ниток, утворених переважно з вуглецевих волокон обмеженої довжини, утримуваних ниткою обплетення з тимчасового матеріалу, як це описано в патентному документі ЕР 0489637, з густиною переплетення 10/10 на шар (десять ниток у сантиметрі в утоці і в основі). Нитка обплетення виготовлена, наприклад, з розчинного полімеру, такого як полівініловий спирт, або з полімеру, що видаляється термообробкою без дії на вуглець волокон, такого як поліетилен або полі вінілацетат. В оболонках 14, 16 ткання двомірне з переплетенням полотняного типу з ниток, утворених вуглецевими волокнами необмеженої довжини, з густиною переплетення 5/5 на шар. Зв'язок за допомогою ткання полотняного переплетення відноситься тільки до напівшарів t1, t2 і напівшарів t17, t18 ниток утоку. Слід зазначити, що інтерлочне тривимірне ткання серцевини доходить до напівшарів t1 і t18 оболонок, щоб пов'язати ці напівшари з серцевиною. В даному прикладі нитки, утворені волокнами необмеженої довжини, є нитками напівшарів t1, t2, t17, t18, а також нитки основи полотняного переплетення на поверхні, тобто нитки Ct1, Ct2 і нитки Ct17, Ct18 основи на Фіг. 4А і 4Β. Нитки основи інтерлочного ткання, що проходять для захоплення ниток напівшарів t1 і t18 і що виходять на поверхню оболонок також можуть бути утворені волокнами необмеженої довжини (нитки Сі1 і Сі8 на Фіг. 4В і 4А). В даному прикладі виконання окрім типу ниток серцевина і оболонка відрізняються одна від одної також типом тривимірного ткання і густиною переплетення. Інтерлочне тривимірне ткання і використовування ниток з волокон обмеженої довжини в серцевині сприятливе для зниження до мінімуму градієнта ущільнення між оболонкою і серцевиною при хімічному осадженні з газової фази. Ткання з полотняним переплетенням і використовування ниток з волокон необмеженої довжини в оболонці сприятливе для отримання відносно гладкої поверхні, а полотняне переплетення і більш низька густина в оболонці сприятливі для доступу реакційної газової фази через оболонку. Приклад 2 На Фіг. 5А-5Н частково представлені послідовні площини перерізу волоконної структури 20, отримані тривимірним тканням. Ця структура відрізняється від структури за прикладом 1 тим, що багатошарове ткання виконане в оболонках 24 і 26 з переплетенням, аналогічним багатошаровому переплетенню, на товщині двох напівшарів утоку, а тривимірне ткання серцевини 22 є інтерлочним причому кожна основа проходить на глибину трьох напівшарів ниток утоку, які розташовані по шаховій схемі. 94610 10 Оскільки оболонки виконані за допомогою багатошарового ткання, немає необхідності в тому, щоб інтерлочне ткання охоплювало всі шари утоку оболонки. Може бути достатнім, щоб один шар або напівшар утоку, розташований на межі між серцевиною ι оболонкою, був зв'язаний як з інтерлочним тканням, так ι з багатошаровим тканням, для отримання зв'язку всіх шарів утоку за допомогою тривимірного ткання. Проте, у показаному прикладі здійснення інтерлочне ткання охоплює всі напівшари ниток утоку. Як і у Прикладі 1, ткання серцевини виконане з ниток, виготовлених з волокон обмеженої довжини, утримуваних тимчасовою ниткою обплетення, а ткання оболонки виконане з ниток, виготовлених з волокон необмеженої довжини. Так, у прикладах по Фіг. 5А-5Н нитками з волокон необмеженої довжини є нитки напівшарів t1, t2, t17 і t18 утоку, а також нитки основи багатошарового і інтерлочного ткання, які захоплюють нитки напівшарів t1, t18 (нитки Ct1, Ct8, Сі1 і Сі8 на Фіг. 5В і 5С). Приклад 3 На Фіг. 6А-6Н частково представлені послідовні площини утоку волоконної структури 30 отримані багатошаровим тривимірним тканням. Ця структура відрізняється від структури за прикладом 1 тим, що одне і те ж інтерлочне тривимірне ткання виконане в серцевині 32 і в оболонках 34, 36. В серцевині 32 ткання виконане з ниток, утворених волокнами обмеженої довжини і з'єднаних тимчасовою ниткою обплетення, а в оболонках 34, 36, тобто в одному або двох крайніх напівшарах утоку, ткання виконане з ниток, утворених волокнами необмеженої довжини. В показаному прикладі здійснення нитками з волокон необмеженої довжини є нитки напівшарів t1, t2, t17, t18 утоку, а також нитки основи багатошарового і інтерлочного ткання, які захоплюють нитки напівшарів t1, t18 (нитки С1 і С7 на Фіг. 6В і 6Α). В даному прикладі серцевина і оболонка відрізняються один від одного тільки типом ниток. Приклад 4 На Фіг. 7A-7L показані послідовні площини переплетення структури 40, які отримані багатошаровим тривимірним тканням і які містять 12 шарів ниток утоку від U1 до U12. В таблиці нижче приведені зведені дані про переплетення і густину переплетення використовуваного тривимірного ткання при цьому варіація в переплетенні структури 40 симетрична відносно середньої площини між оболонками 44, 46, розташованими по обидві сторони від серцевини 42. Слід зазначити, що нитки утоку розташовані не в шаховому порядку, проте певні шари утоку мають число ниток утоку, відмінне від числа ниток в інших шарах утоку (варіація густини переплетення в утоку). 11 Шари ниток утоку U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 U8 U9 U10 U11 U12 94610 Переплетення багатошарового ткання Полотняне Складне полотняне Складне атласне, 5-ниткове Складне атласне, 5-ниткове Складне атласне, 6-ниткове Складне атласне, 6-ниткове Складне атласне, 6-ниткове Складне атласне, 6-ниткове Складне атласне, 5-ниткове Складне атласне, 5-ниткове Складне полотняне Полотняне Як показано на кресленнях, складне атласне ткання виконане шляхом захоплення по черзі нитки утоку першого шару і нитки утоку другого шару, який граничить з першим. В серцевині 42 (відповідає шарам U3-U10 утоку) нитки, що використовуються в основі і в утоку, утворені вуглецевими волокнами обмеженої довжини, утримуваними тимчасовою ниткою обплетення. В оболонках 44, 46 (шари U1, U2 U11, U12 утоку) нитки утворені вуглецевими волокнами необмеженої довжини, тобто такими нитками є нитки шарів U1, U2, U11, U12 утоку, а також нитки основи в полотняному і складному полотняному тканні оболонки. Таким чином, в даному прикладі серцевина 42 і оболонки 44, 46 відрізняються одне від одного типом нитки, переплетенням тривимірного багатошарового ткання і густиною переплетення. Слід зазначити, що варіація переплетення і густини переплетення має певний послідовний характер і містить атласне 5-ниткове переплетення для шарів U3, U4 і U9, U10 утоку між атласним 6нитковим переплетенням шарів U5-U8 і полотня 12 Густина переплетення 6,6/6,6 6,6/6,6 8/8 8/8 10/10 10/10 10/10 10/10 8/8 8/8 6,6/6,6 6,6/6,6 ним переплетенням оболонок для того, щоб уникнути дуже різкого переходу між серцевиною і оболонкою. Складне атласне переплетення серцевини забезпечує знижену усадку і поліпшену механічну поведінку паралельно шарам утоку, особливо у напрямі основи, у порівнянні з інтерлочним переплетенням. При ущільненні способом хімічного осадження з газової фази полотняне переплетення оболонки забезпечує більш легкий прохід газу через оболонку у порівнянні з атласним переплетенням. Як варіант для ткання оболонок може використовуватися саржеве переплетення. Волоконні конструкції (структури), одержувані способом згідно з винаходом, придатні для виготовлення деталей з композитного матеріалу, одержуваних ущільненням волоконних структур способом хімічного осадження з газової фази, особливо деталей з термоструктурного композитного матеріалу з волоконним каркасом з вуглецевих волокон і вуглецевою або керамічною матрицею. 13 94610 14 15 94610 16 17 94610 18 19 94610 20 21 94610 22 23 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 94610 Підписне 24 Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Fiber reinforcement structure for production of part made of composite material

Автори англійською

Bouillon Eric, Charles Francois, Leuchet-Pouillerie Caroline, Bouvier Remi, Coupe Dominique

Назва патенту російською

Волоконная армирующая структура для изготовления детали из композитного материала

Автори російською

Буйон Эрик, Шарль Франсуа, Люше-Пуери Каролин, Бувье Реме, Купе Доминик

МПК / Мітки

МПК: D03D 15/00, C08J 5/00, B29C 70/00, B32B 27/04, D03D 25/00, D03D 11/00

Мітки: композитного, деталі, виготовлення, структура, волоконна, матеріалу, армувальна

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/12-94610-volokonna-armuvalna-struktura-dlya-vigotovlennya-detali-z-kompozitnogo-materialu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Волоконна армувальна структура для виготовлення деталі з композитного матеріалу</a>

Подібні патенти