一种复合材料Z向纤维低磨损三维成形方法技术

本发明专利技术涉及一种复合材料Z向纤维低磨损三维成形方法。本发明专利技术方法的步骤为：将Z向纤维外层包裹上浆料，构建集束性好、耐磨损的Z向阵列，依据制备制件的结构模型，将X、Y向纤维分别沿阵列的X、Y向间隙进行布置，并对织造层进行分阶段紧实处理，完成预制体成形织造后，去除预制体中纤维外层的浆料，获得紧实度高、综合性能好、结构稳定性强的三维复合材料预制体。本发明专利技术提出的复合材料Z向纤维低磨损三维成形方法提高了Z向纤维束的集束性和硬挺度，使得Z向纤维束构成的Z向阵列具有更高的结构稳定性，同时，通过表面浆料的包裹降低了Z向纤维束的磨损，保证了复合材料预制体的综合性能。

A Three-Dimensional Forming Method for Z-Directional Fiber of Composite Material with Low Wear

The invention relates to a three-dimensional forming method for Z-direction fiber of composite materials with low wear. The steps of the method are: wrapping the Z-direction fiber outer layer with sizing material, constructing a Z-direction array with good clustering and wear resistance, arranging the X-direction and Y-direction fibers along the X-direction and Y-direction clearances of the array respectively according to the structural model of the prepared parts, and compacting the weaving layer in stages, removing the sizing material of the outer layer of the fiber in the preform after the preform forming and weaving, and obtaining the compactness. Three-dimensional composite preform with high comprehensive performance and strong structural stability. The three-dimensional forming method for low wear Z-direction fiber of composite material proposed by the invention improves the clustering property and stiffness of Z-direction fiber bundles, makes the Z-direction array composed of Z-direction fiber bundles have higher structural stability, reduces the wear of Z-direction fiber bundles by wrapping surface slurry, and ensures the comprehensive performance of composite preforms.

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料Z向纤维低磨损三维成形方法
本专利技术涉及复合材料预制体制造
，具体涉及一种复合材料Z向纤维低磨损三维成形方法。
技术介绍
维复合材料具有损伤容限高、层间性能好、抗裂纹扩展能力强、结构设计灵活等优点，广泛应用于航空航天、国防军工等尖端领域。目前，三维复合材料的成形方法主要有三维机织、三维编织以及细编穿刺、缝合、针刺等准三维成形方法，其主要技术方法是在复合材料Z向引入第三向增强体，可有效提高复合材料的层间结合强度。上述几种复合材料三维成形方法，最主要的差别是Z向增强体的引入方式不同，其中，三维机织、三维编织方法都是将X、Y、Z三向纤维同时引入，通过连接方式的不同实现三维结构复合材料预制体的成形，Z向纤维均为丝束状态，较柔软，易于编织成形，因此，Z向纤维会与X、Y向纤维形成互锁的结构形式，使得Z向纤维局部屈曲，降低了Z向纤维的增强作用。而细编穿刺、缝合和针刺等方法，则是借助外力将Z向纤维置入预制体，Z向纤维与面内纤维层无直接连接，从而降低了成形后预制体的整体性，同时，Z向纤维均为后续引入面内纤维层中，Z向纤维在穿透面内纤维层时，极易造成Z向纤维和面内纤维的磨损，最终降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料Z向纤维低磨损三维成形方法，其特征在于，具体步骤如下：a)基于需制备制件的尺寸和性能要求，建立所述制件的结构模型，并确定X、Y、Z三向纤维材质和规格；b)将所述Z向纤维外层包裹上浆料，固化后得到集束性好、抗磨的包浆Z向纤维；c)依据所述制件的结构模型，将所述包浆的Z向纤维固定于导向阵列支架上，构建Z向阵列；d)依据所述Z向阵列，将所述X向纤维沿所述阵列的X向间隙进行布置；e)依据所述Z向阵列，将所述Y向纤维沿所述阵列的Y向间隙进行布置，获得第一层织造层；f)重复步骤d）、e），完成指定层数后，将已经完成的织造层进行紧实处理；g)重复步骤d）、e）、f），完成所述制件预制体的织造...

【技术特征摘要】
1.一种复合材料Z向纤维低磨损三维成形方法，其特征在于，具体步骤如下：a)基于需制备制件的尺寸和性能要求，建立所述制件的结构模型，并确定X、Y、Z三向纤维材质和规格；b)将所述Z向纤维外层包裹上浆料，固化后得到集束性好、抗磨的包浆Z向纤维；c)依据所述制件的结构模型，将所述包浆的Z向纤维固定于导向阵列支架上，构建Z向阵列；d)依据所述Z向阵列，将所述X向纤维沿所述阵列的X向间隙进行布置；e)依据所述Z向阵列，将所述Y向纤维沿所述阵列的Y向间隙进行布置，获得第一层织造层；f)重复步骤d）、e），完成指定层数后，将已经完成的织造层进行紧实处理；g)重复步骤d）、e）、f），完成所述制件预制体的织造成形；h)将所述制件预制体进行去除浆料处理。2.根据权利要求1所述的将Z向纤维外层包裹上浆料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丰，单忠德，吴晓川，杜悟迪，侯卓健，
申请(专利权)人：北京机科国创轻量化科学研究院有限公司，机械科学研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11