右两部分细度不同的影响，携纱锭子沿层的方向左右运动时由于两部分细度不同在两部分交界处的纱束要进行拆分合并操作。图10为左边布2股合股纱，右边布单股纱的纱锭排布示意图，图中1、3、A、C、E、G层向右移动一个步距，2、4、B、D、F、H层向左移动一个步距后显示为图11的纱锭排布。将左边右侧凸出层的首个纱锭上的2股合股的纱束拆分成单股移至右边左侧凹进去的层，同时将右边左侧凸出层的首个纱锭上的单股纱束两两合并成双股移至左边右侧凹进去的层中，完成左右两侧纱线的等值交换，即按如图12所示中箭头的方向移纱。纱束左右平移后达到图13所示的纱锭排布。按三维四步法的纱锭运动规律，每次携纱锭子左右沿层方向运动时都要进行如上所述的纱束分拆、合并、平移操作，携纱锭子沿列向的上下运动时则不受影响。重复以上步骤直至编织完成。成型的板块，左边一半为2股合股纱束编织，右边一半为单股纱束编织，并且交界处纱束连接完整。采用本发明方法编织的不同细度组合板块时，除了采用所述的三维四向编织结构外，还可相应的采用三维五向、三维六向、三维七向编织结构。
[0065]在现有工艺中，编织实现同一板块中的两部分存在不同细度，采用2次编织成型方法。即先正常编织完成一种细度的部分，而后将所有编织纱线按另一种细度重新集束，按新的集束纱线设计纱锭排列方阵重新布纱后，进行第二次编织，完成另一种细度的部分。如此编织的两部分交界处存在一段过渡区，这个过渡区的纱线是一种无序的混乱交织，织物交界过渡区表面不整齐且纤维体积含量低，密度低，这种过渡区的宽度一般在8_到15_之间，严重影响板块的整体性能。而采用本发明方法编织的同类板块完全不存在两部分的过渡区，交界处的纱线连接完整、交织紧实有序、体积含量一致。
[0066]实施例4
[0067]采用本发明方法编织如图14所示的内外层不同细度圆筒，圆筒织物尺寸:圆筒直径80mm，壁厚30mm。以圆筒的一端横截面为基准截面起始编织，编织成型方向沿长度方向编织，如图14中箭头方向所示。按圆筒横截面尺寸设计需要的纱束根数。
[0068]本实施例采用三维五向编织结构，编织纱束选用T300-3K碳纤维，圆筒外层1mm厚度用运动纱束3股合股，轴纱2股合股，编织角30°，纤维体积分数50%，编织所用运动纱束根数为1820根，排布成14层X 130列。圆筒中层1mm厚度用运动纱束2股合股，轴纱2股合股，编织角27°，纤维体积分数50%，编织所用运动纱束根数为1690根，排布成13层X130列。圆筒内层1mm厚度用运动纱束单股，轴纱单股，编织角20°，纤维体积分数50%，编织所用运动纱束根数为2080根，排布成16层X 130列。所有编织纱束沿圆周均匀排列，按三维四步法的编织规律进行外、中、内三部分的正常编织，携纱锭子沿圆环圆周方向运动时不受外、中、内三部分细度不同的影响，携纱锭子沿圆环径向方向运动时，由于各部分细度不同，在各部分交界处的纱束要进行拆分合并操作。现截取圆环一部分携纱锭子排布图详细叙述纱束的分拆合并操作过程。图15为外1mm厚布3股合股纱，中1mm厚布2股合股纱，内1mm厚3单股纱的动纱纱锭排布示意图，其中由于轴纱不影响携纱锭子运动，也不参与纱束的分拆合并，故图中不画出。图15中箭头方向为圆环的径向方向。由于携纱锭子沿圆环圆周方向运动时不受各部分细度不同的影响，具体描述携纱锭子沿圆环径向方向的运动和纱束的拆分合并操作。图15为携纱锭子将要径向运动的起始排布，图中1、3、5列沿径向向环内移动一个步距，2、4、6列沿径向向环外移动一个步距后显示为图16的纱锭排布。图16中将外层和中层交界处的外层凸位置的首个纱锭上的3股纱束分拆成两部分一2股合股与单股，将2股合股的这部分移至中层凹进去的相应位置，将单股的这部分拐弯移至外层凹进去的相应位置。同时将外层和中层交界处的中层凸出位置的首个纱锭上的2股纱束移至外层凹进去的相应位置与外层拐弯的单股纱束合并成3股合股。中层与内层交界处的分拆合并同理进行操作，如图17中箭头所示。完成外、中、内层纱线的不等值交换。纱束外、中、内的平移后达到图18所示的纱锭排布。按三维四步法的纱锭运动规律，每次携纱锭子沿圆环径向方向运动时都要进行如上所述的纱束分拆、合并、平移操作，携纱锭子沿圆环环向的运动时则不受影响。重复以上步骤直至编织完成。成型的圆筒，外层1mm为3股合股纱束编织，中层1mm为2股合股纱束编织，内层1mm为单股纱束编织，外、中、内层纤维体积分数相同，并且交界处纱束连接完整。采用本发明方法编织的不同细度组合圆筒时，除了采用所述的三维五向编织结构外，还可相应的采用三维四向、三维六向、三维七向编织结构。
[0069]在现有三维四步法成型工艺中，无法制造本实施例这种内外层不同细度的圆筒。采用本发明方法编织的不同细度组合圆筒，可以使圆筒内外部分的纤维体积含量更加均匀，消除由于纱线在圆筒内环紧密堆积造成的纤维扭曲。并且不同细度层之间的纱线连接完整、交织紧实有序，不存在过渡区。
【主权项】
1.一种内部分拆合并纱束的层连织物整体编织方法，其特征在于:在层连织物整体编织过程中，一标准循环结束后，其编织系统中的纱束部分或者全部进行细度的重新组合。
2.如权利要求1所述的内部分拆合并纱束的层连织物整体编织方法，其特征在于:细度的重新组合的方法为:将两个以上纱锭上的纱束合并到一个纱锭上进行编织，或者将一个纱锭上的多股纱束拆分到两个以上的纱锭上进行编织。
3.如权利要求2所述的内部分拆合并纱束的层连织物整体编织方法，其特征在于:将分拆或合并后的纱束中补入或减掉不同股数的纱束，实现在原有织物中的预加纱束或减纱束操作。
4.如权利要求3所述的内部分拆合并纱束的层连织物整体编织方法，其特征在于:补入纱束采用全连接加纱方法。
5.如权利要求4所述的内部分拆合并纱束的层连织物整体编织方法，其特征在于:全连接加纱方法为将一根纱束的两端分别补入相邻的两个纱锭上。
6.如权利要求2-5任意一项所述的内部分拆合并纱束的层连织物整体编织方法，其特征在于:将一个纱锭上的多股纱束拆分到两个以上的纱锭上进行编织，其中，两个以上的纱锭为原有的纱锭或补充进来的纱锭或原有的纱锭和补充进来的纱锭的结合。
7.如权利要求1-5任意一项所述的内部分拆合并纱束的层连织物整体编织方法，其特征在于:采用2.编织结构或三维四步法编织结构。
8.如权利要求7所述的内部分拆合并纱束的层连织物整体编织方法，其特征在于:三维四步法包含三维四向整体编织、三维五向整体编织、三维六向整体编织和三维七向整体编织。
【专利摘要】本发明公开了一种内部分拆合并纱束的层连织物整体编织方法，在层连织物整体编织过程中，一标准循环结束后，其编织系统中的纱束部分或者全部进行细度的重新组合。本发明在传统的2.5D编织工艺和三维编织四步法工艺的基础上，通过内部分拆、合并纱束的变化，来实现变截面、密度均匀的整体编织；本方法具有极高的可设计性，因此可保证层连织物的连续性和结构完整性；可避免或减少复合后机械加工造成的严重纱束损伤，从而提高复合材料的力学性能；本发明所述的方法根据纱锭的移动规律设计编织纱束的排布，通过分拆、合并等编织，其方法操作简单，适应性广，即适用于不同结构的编织，又可适用于不同形状的编织。
【IPC分类】D04C1-06
【公开号】CN104790117
【申请号】CN201510195912
【发明人】朱建勋, 汤丹芬, 张立泉, 赵敬, 郭洪伟
【申请人】中材科技股份有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月22日