具有分组浮丝的纤维结构制造技术

一种纤维结构(200)包括一个预制件部分(210)，该预制件部分在第一多个线层和第二多个线层之间通过三维编织形成为单一部件，该预制件部分对应于一种用于复合材料制成的组件的纤维增强预制件的全部或部分。该纤维结构(200)在该预制件部分(210)外侧包括一个或多个二维编织织物层(220a、220b)，每个二维编织织物层将属于至少第一多个线层以及位于该预制件部分(210)外侧的同一(201a)层的线(2010a)分组在一起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景本专利技术涉及用复合材料制造部件，并且更特别地涉及制造用于这种部件的增强纤维结构。本专利技术的应用领域特别地涉及用结构复合材料制造部件，即具有用基质致密的纤维增强物的结构部件。复合材料可以制造整体重量比当由金属材料制成时相同部件的重量轻的部件。在通过三维编织制造纤维结构以构成复合材料部件，诸如航空发动机叶片的纤维增强物的背景下，在该结构的编织过程中需要在经线方向和在纬线方向中移除纱线，以减少该部件，如用于叶片的柄脚的厚度，从而获得具有该叶片的几乎最终形状和尺寸(即，其“净形状”)的纤维预制件。在编织过程中，移除纱线导致出现不被编织(即浮动的)以及随后在第二操作中被切割的纱线层。由于在属于单层的非编织纱线之间缺乏粘合力，切割每层的浮丝是很困难和难以处理的。为了尽可能接近该预制件轮廓但不对其损坏地实施切割，优选地逐层切割纱线，从在该结构表面出现的层开始并继续到底层。这种逐层切割需要操作者来手动干预，该操作者逐个地握住给定层中的纱线并切割。专利技术目的和内容因此期望能够具有很容易握住并操纵给定层的所有浮丝的纤维结构，从而能够快速和准确地切割它们。为此，本专利技术提出了一种包括坯件部的纤维结构，该坯件部在第一多个纱线层和第二多个纱线层之间通过三维编织形成为单一部件，所述坯件部对应于一种用于复合材料制成的部件的纤维增强预制件的全部或部分，所述结构的特征在于，它包括一个或多个二维织物层，每个二维织物层将单层纱线分组在一起，在它们已经从该坯件部退出后，该单层纱线形成该第一多个纱线层的至少一部分，并且其中，每个二维织物层在该坯件部外侧在所述二维织物层中分组在一起的该第一多个纱线层的层纱线方向上延伸。因此，属于单层的非编织纱线通过二维织物层局部地分组在一起，从而能够将在给定层中的所有浮丝握在一起并且准确地切割。此外，由于本专利技术的纤维结构，可以设想使用机器或机器人来自动地切割浮丝，该机器可以通过二维织物层可靠地握住在给定层中的所有浮丝并且在浮丝被切割的地方准确地定位切割工具。在本专利技术纤维结构的一个实施例中，第一多个纱线层的纱线对应于经纱，而第二多个纱线层的纱线对应于纬纱，并且其中每个二维织物层与该坯件部相邻。在这种情况下，给定层的纱线与它们从该坯件部退出的地方尽可能近地分组在一起。根据该实施例的一个方面，在每个二维织物层中，单层经纱的纱线与单层纬纱的纱线编织在一起。在本专利技术纤维结构的另一实施例中，每个二维织物层位于距离该坯件部的一个确定距离处。根据该实施例的一个方面，所述结构进一步包括将从该坯件部提取并属于单层纬纱的纬纱分组在一起的二维织物层。在本专利技术纤维结构的另一实施例中，该第一多个纱线层的纱线对应于经纱，而该第二多个纱线层的纱线对应于纬纱，该坯件部包括厚度降低部分和厚度增加部分，经纱经由该厚度降低部分从该坯件部提取并经由该厚度增加部分再次插入到该坯件部内，所述结构包括将从该坯件部提取并属于单层经纱的经纱分组在一起的二维织物层。根据该实施例的一个方面，每个二维织物层包括相对于该第一多个层的纱线的方向垂直地定向的切口。根据又一实施例，该第一多个纱线层的纱线对应于经纱，而该第二多个纱线层的纱线对应纬纱，该坯件部包括厚度降低部分和厚度增加部分，纬纱经由该厚度降低部分从该坯件部提取并经由该厚度增加部分再次插入到该坯件部内，所述结构包括将从该坯件部提取并属于单层纬纱的纬纱分组在一起的二维织物层。根据一个方面的实施例，每个二维织物层包括相对于该第一多个层的纱线的方向垂直地定向的切口。本专利技术还提供了一种制作纤维结构的方法，包括在第一多个纱线层和第二多个纱线层之间通过三维编织将一个坯件部编织为单一部件，所述坯件部对应于用于复合材料制成的部件的纤维增强预制件的全部或部分，所述方法的特征在于，它进一步包括，在该坯件部外侧编织一个或多个二维织物层，每个二维织物层将单层纱线分组在一起，在它们已经从该坯件部退出后，该单层纱线形成该第一多个纱线层的至少一部分，并且其中，每个二维织物层在该坯件部外侧在所述二维织物层中分组在一起的该第一多个纱线层的层纱线方向上延伸。在本专利技术方法的另一实施方式中，该第一多个纱线层的纱线对应于经纱，而该第二多个纱线层的纱线对应于纬纱，与该坯件部相邻编织每个二维织物层。根据该实施方式的一个方面，在每个二维织物层内单层经纱的纱线与单层纬纱的纱线编织在一起。根据本专利技术方法的另一实施方式，在距离该坯件部的一个确定距离处编织每个二维织物层。根据本专利技术方法的另一实施方式，该第一多个纱线层的纱线对应于经纱，而该第二多个纱线层的纱线对应于纬纱，该坯件部包括厚度降低部分和厚度增加部分，经纱经由该厚度降低部分从该坯件部提取并经由该厚度增加部分再次插入到该坯件部内，所述方法包括编织将从该坯件部提取并属于单层经纱的经纱分组在一起的二维织物层。在这种情况下，该方法也可包括在每个二维织物层中形成切口，该切口相对于该第一多个层的纱线的方向垂直地定向。在本专利技术方法的另一实施方式中，该第一多个纱线层的纱线对应于经纱，而该第二多个纱线层的纱线对应于纬纱，该坯件部包括厚度降低部分和厚度增加部分，纬纱经由该厚度降低部分从该坯件部提取并经由该厚度增加部分再次插入到该坯件部内，所述方法包括编织将从该坯件部提取并属于单层纬纱的纬纱分组在一起的二维织物层。在这种情况下，该方法也可包括在每个二维织物层中形成一个切口，该切口相对于该第一多个层的纱线的方向垂直地定向。本专利技术还提供了一种制造纤维增强预制件的方法，该方法的特征在于，它包括以下步骤：·通过本专利技术方法制作纤维织构；以及·在该纤维结构坯件部的边界握住每个二维织物层并且切割每个二维织物层的纱线。附图简要说明从作为非限制性示例并参考附图给出的本专利技术特定实施例的以下描述，本专利技术的其它特征和优点显而易见，其中：·图1是示出一种用于制作航空发动机叶片的纤维结构的多层编织的图解视图；·图2是图1纤维结构的图解平面视图；·图3是本专利技术一个实施例中纤维结构的图解视图；·图4是在一部分图3纤维结构的大比例的纬线剖面；·图5是根据本专利技术另一实施例的纤维结构的图解视图；·图6是根据本专利技术另一实施例的纤维结构的图解视图；·图7是根据本专利技术另一实施例的纤维结构的图解视图；·图8是根据本专利技术另一实施例的纤维结构的图解视图；以及·图9是一种由复合材料制成的叶片的图解透视图。实施例的详细描述...

【技术保护点】
一种纤维结构(200)，其包括坯件部(210)，该坯件部(210)在第一多个纱线层和第二多个纱线层之间通过三维编织形成为单一部件，所述坯件部对应于用于复合材料制成的部件的纤维增强预制件的全部或部分，所述结构的特征在于，它包括一个或多个二维织物层(220a、220b)，每个二维织物层将单层(201a)的纱线(2010a)分组在一起，在单层纱线已经从该坯件部(210)退出后，该单层纱线形成该第一多个纱线层的至少一部分，并且其中，每个二维织物层在该坯件部外侧在所述二维织物层中分组在一起的该第一多个纱线层的层纱线方向上延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.01 FR 13594761.一种纤维结构(200)，其包括坯件部(210)，该坯件部(210)在第一多个
纱线层和第二多个纱线层之间通过三维编织形成为单一部件，所述坯件部对应于
用于复合材料制成的部件的纤维增强预制件的全部或部分，所述结构的特征在
于，它包括一个或多个二维织物层(220a、220b)，每个二维织物层将单层(201a)
的纱线(2010a)分组在一起，在单层纱线已经从该坯件部(210)退出后，该单
层纱线形成该第一多个纱线层的至少一部分，并且其中，每个二维织物层在该坯
件部外侧在所述二维织物层中分组在一起的该第一多个纱线层的层纱线方向上
延伸。
2.根据权利要求1所述的纤维结构，其特征在于，该第一多个纱线层的纱线
(2010a)对应于经纱，而该第二多个纱线层的纱线(2020a)对应于纬纱，并且
其中每个二维织物层(220a；220b)与该坯件部(210)相邻。
3.根据权利要求2所述的纤维结构，其特征在于，在每个二维织物层(220a；
220b)内，单层经纱的纱线(2010a)与单层纬纱的纱线(2020a)编织在一起。
4.根据权利要求1所述的纤维结构，其特征在于，每个二维织物层(420)位于
距离该坯件部的确定距离处。
5.根据权利要求4所述的纤维结构，其特征在于，所述结构包括将从该坯件部
(510)提取并属于单层纬纱(502a)的纬纱(5020a)分组在一起的二维织物层
(521、522)。
6.根据权利要求1所述的纤维结构，其特征在于，该第一多个纱线层的纱线对
应于经纱(6010a)，而该第二多个纱线层的纱线对应于纬纱(6020a)，该坯件
部(610)包括厚度降低部分(614)和厚度增加部分(615)，经纱(6010a)经
由该厚度降低部分(614)从该坯件部(610)提取并经由该厚度增加部分(615)
再次插入到该坯件部内，并且其中所述结构包括将从该坯件部提取并属于单层经
纱(601a)的经纱(6010a)分组在一起的二维织物层(620、621)。
7.根据权利要求1所述的纤维结构，其特征在于，该第一多个纱线层的纱线对
应于经纱，而该第二多个纱线层的纱线对应于纬纱，该坯件部包括厚度降低部分
和厚度增加部分，纬纱经由该厚度降低部分从该坯件部提取并经由该厚度增加部
分再次插入到该坯件部内，并且其中所述结构包括将从该坯件部提取并属于单层
纬纱的纬纱分组在一起的二维织物层。
8.根据权利要求6或7所述的纤维结构，其特征在于，每个二维织物层(620；

\t621)包括相对于该第一多个层的纱线方向垂直地定向的切口(620a；621a)。

【专利技术属性】
技术研发人员：马修·吉玛特，雅恩·马尔查尔，多米尼克·库普，
申请(专利权)人：斯奈克玛，赛峰集团，
类型：发明
国别省市：法国;FR