一种连接柔性材料的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种连接柔性材料的系统，该系统包括用于铺设柔性材料的水平模板，用于提供纱线的纱筒或纱锭，用于连接纱线将一种以上或一层以上柔性材料连接成一体的空心刺针，用于压住新形成的线迹的压脚板，用于机械式上、下往复运动来推动空心刺针的针尖的机构，此外还包括水平推动空心刺针移动的机构，本实用新型专利技术结构简单，使用方便，将连接纱线固定在柔性材料上，还可将多层柔性材料的层间连接起来，形成一定厚度的柔性材料整体，适用于纤维复合材料预成型，解决了复合材料层合板抗冲击性能较差导致层合板受冲击后易分层，层间性能较差、边缘处易开裂的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种连接柔性材料的系统
：本技术涉及一种连接柔性材料的系统。
技术介绍
：在工程应用中，有许多复合材料需要按任意方向进行纤维丝束的铺设，然后进行层合模压固化成型，这需要将多层织物先进行任意方向纤维丝束叠层，再通过层间连接而成为一个整体。带模铺层或较厚的多层织物并不适合于缝合，许多外观件不允许带有底线，以免影响外观效果和内部质量，尤其是汽车零部件等。铺丝或铺带技术是通过预浸丝/带进行层间粘接铺层，对于干态纤维制品的铺层，则需要应用缝合技术或三维编织等技术，来解决复合材料层间的连接问题、增厚层间加强问题，使得层合板抗冲击性能得到加强，然而缝合技术和三维编织技术设备成本较高，操作技术复杂度较高，手工参与较多，纤维利用率较低，产品质量一致性较差，效率低，不能进行带模缝合或三维编织，为克服层合板受冲击后易分层，克服层间性能较差、边缘处易开裂等问题。需要低成本、快速、规范化程度好、易操作的加强纤维层间贯穿性连接或局部层间连接技术，以提高复合材料的抗冲击能力。
技术实现思路
：本技术的目的是提供一种连接柔性材料的系统，该系统将连接纱线固定在柔性材料上，还可将多层柔性材料的层间连接起来，形成一定厚度的柔性材料整体，适用于纤维复合材料预成型，解决了复合材料层合板抗冲击性能较差导致层合板受冲击后易分层，层间性能较差、边缘处易开裂的问题。本技术是通过以下技术方案予以实现的：一种连接柔性材料的系统，该系统包括用于铺设柔性材料的水平模板，用于提供纱线的纱筒或纱锭，用于连接纱线将一种以上或一层以上柔性材料连接成一体的空心刺针，用于压住新形成的线迹的压脚板，用于机械式上、下往复运动来推动空心刺针的针尖的机构，此外还包括水平推动空心刺针移动的机构，所述空心刺针沿轴向为中空结构，空心刺针有以下四种横截面结构：I型为内、外皆为圆形截面，其中外截面直径D＝0.3mm～12mm，内截面直径d＝0.1～10mm；II型为内、外皆为椭圆形截面，其中外截面椭圆长轴WLz＝1～17mm，外截面椭圆短轴WDz＝0.6～15mm，内截面椭圆长轴NLz＝0.4～15mm，内截面椭圆短轴NDz＝0.2～13mm；III型为内、外截面皆为跑道型，为等壁厚型，厚度为0.2～1.2mm，所述跑道型两外端跑道半圆的直径为0.4～6mm，所述跑道型外端两跑道半圆的中心距为0.2～12mm；IV型为外截面为加厚型椭圆形，两端部分为椭圆形，外截面两侧长边与两端椭圆形截面相切，内截面为跑道型，其中外截面两端部分椭圆长轴WLz＝1～17mm，外截面两端部分椭圆短轴WDz＝0.6～15mm，所述跑道型两外端跑道半圆的直径为0.4～6mm，所述跑道型外端两跑道半圆的中心距为0.2～12mm；所述空心刺针针尖部分具有倾斜剖面，所述倾斜剖面与空心刺针轴向面成30～65°的二面角；所述空心刺针针尖部分具有0.05～0.5mm的圆角，所述空心刺针针尖部分的侧壁设有针眼，所述空心刺针材质为不锈钢或硬质合金，纱筒或纱锭提供纱线引出后穿过空心刺针的空腔并从针尖端针眼穿出，机械式上、下往复运动来推动针尖的机构推动针尖刺入柔性材料中，使空心刺针带入的连接纱线留在柔性材料厚度方向，然后空心刺针针尖往上抬起移出柔性材料，水平推动针尖移动的机构推动针尖移动一个针距的距离，压脚板以一定的压力压住新形成的线迹，重复上述动作，将连接纱线固定在柔性材料上，在每层铺设中保持一种设计曲线或一个方向，还可将多层柔性材料的层间连接起来，形成一定厚度的柔性材料整体，适用于纤维复合材料预成型。横截面结构为II型、III型和IV型空心刺针用于将扁平连接纱线在柔性材料上进行铺设，形成一个柔性材料整体。所述连接纱线包括玻璃纤维单丝束或股线，或碳纤维单丝束或股线，或聚合物单丝束或股线，或金属单丝或股线，所述连接纱线表面含有0.5wt％～3wt％的树脂或润滑油或皂脂；所述柔性材料包括纤维制品和/或纤维预浸料和/或发泡材料和/或天然软木和/或聚合物薄膜和/或凝胶和/或溶胶和/或金属箔和/或柔性无机非金属等片材；所述纤维制品包括机织物和/或针织物和/或编织物和/或无纺布和/或纤维毡和/或纤维毯；所述纤维预浸料包括碳纤维预浸料和/或玻璃纤维预浸料和/或玄武岩纤维预浸料和/或石英纤维预浸料和/或高分子聚合物纤维预浸料；所述发泡材料包括发泡塑料和/或发泡树脂和/或发泡橡胶；所述凝胶包括液态凝胶(如琼脂、明胶)和干态凝胶(如硅酸凝胶、气凝胶)；所述溶胶包括液溶胶，如Fe(OH)3溶胶；所述金属箔包括铝、铜、锡及金等金属箔；所述柔性无机非金属片包括柔性石墨纸、石墨烯柔性纸、氧化石墨烯纸。本技术的有益效果如下：本技术结构简单，使用方便，将连接纱线固定在柔性材料上，在每层铺设中保持一种设计曲线或一个方向，还可将多层柔性材料的层间连接起来，形成一定厚度的柔性材料整体，适用于纤维复合材料预成型，解决了复合材料层合板抗冲击性能较差导致层合板受冲击后易分层，层间性能较差、边缘处易开裂的问题。附图说明：图1是本技术连接单层柔性材料时结构示意图；图2是本技术连接单层柔性材料，针尖移动一个针距的距离时的示意图；图3是I型(内、外皆为圆形截面)空心刺针的结构示意图；图4是连接纱线穿过I型空心刺针的空腔并从针尖端针眼穿出的结构示意图；图5是空心刺针的四种横截面结构；图6是空心刺针的四种针尖结构；图7是本技术连接多层柔性材料时的结构示意图；其中，10、空心刺针，11、针眼，12、连接纱线，20、针距，30、柔性材料，40、纱筒或纱锭，50、植入深度，60、压脚板，d、单层柔性材料厚度，d1、第一层柔性材料厚度，d2、第二层柔性材料厚度，d3、第三层柔性材料厚度，h、空心刺针工作部位长度，h3、空心刺针工作部位长度。具体实施方式：以下是对本技术的进一步说明，而不是对本技术的限制。如图1-2所示的一种连接柔性材料的系统，该系统包括用于铺设一层柔性材料的水平模板，用于提供纱线的纱筒或纱锭40，用于连接纱线将一种以上或一层以上柔性材料连接成一体的空心刺针10，用于压住新形成的线迹的压脚板60，用于机械式上、下往复运动来推动空心刺针的针尖的机构，此外还包括水平推动空心刺针移动的机构，所述空心刺针(参见图3-6)沿轴向为中空结构，空心刺针有以下四种横截面结构：I型为内、外皆为圆形截面，其中外截面直径D＝0.3mm～12mm，内截面直径d＝0.1～10mm；II型为内、外皆为椭圆形截面，其中外截面椭圆长轴WLz＝1～17mm，外截面椭圆短轴WDz＝0.6～15mm，内截面椭圆长轴NLz＝0.4～15mm，内截面椭圆短轴NDz＝0.2～13mm；III型为内、外截面皆为跑道型，为等壁厚型，厚度为0.2～1.2mm，所述跑道型两外端跑道半圆的直径为0.4～6mm，所述跑道型外端两跑道半圆的中心距为0.2～12mm；IV型为外截面为椭圆形，内截面为跑道型，其中外截面椭圆长轴WLz＝1～17mm，外截面椭圆短轴WDz本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连接柔性材料的系统，其特征在于，该系统包括用于铺设柔性材料的水平模板，用于提供纱线的纱筒或纱锭，用于连接纱线将一种以上或一层以上柔性材料连接成一体的空心刺针，用于压住新形成的线迹的压脚板，用于机械式上、下往复运动来推动空心刺针的针尖的机构，此外还包括水平推动空心刺针移动的机构，所述空心刺针沿轴向为中空结构，空心刺针有以下四种横截面结构：I型为内、外皆为圆形截面，其中外截面直径D＝0.3mm～12mm，内截面直径d＝0.1～10mm；II型为内、外皆为椭圆形截面，其中外截面椭圆长轴WLz＝1～17mm，外截面椭圆短轴WDz＝0.6～15mm，内截面椭圆长轴NLz＝0.4～15mm，内截面椭圆短轴NDz＝0.2～13mm；III型为内、外截面皆为跑道型，为等壁厚型，厚度为0.2～1.2mm，所述跑道型两外端跑道半圆的直径为0.4～6mm，所述跑道型外端两跑道半圆的中心距为0.2～12mm；IV型为外截面为加厚型椭圆形，两端部分为椭圆形，外截面两侧长边与两端椭圆形截面相切，内截面为跑道型，其中外截面两端部分椭圆长轴WLz＝1～17mm，外截面两端部分椭圆短轴WDz＝0.6～15mm，所述跑道型两外端跑道半圆的直径为0.4～6mm，所述跑道型外端两跑道半圆的中心距为0.2～12mm；所述空心刺针针尖部分具有倾斜剖面，所述倾斜剖面与空心刺针轴向面成30～65°的二面角；所述空心刺针针尖部分具有0.05～0.5mm的圆角，所述空心刺针针尖部分的侧壁设有针眼，所述空心刺针材质为不锈钢或硬质合金，纱筒或纱锭提供纱线引出后穿过空心刺针的空腔并从针尖端针眼穿出，机械式上、下往复运动来推动针尖的机构推动针尖刺入柔性材料中，使空心刺针带入的连接纱线留在柔性材料厚度方向，然后空心刺针针尖往上抬起移出柔性材料，水平推动针尖移动的机构推动针尖移动一个针距的距离，压脚板以一定的压力压住新形成的线迹，重复上述动作，将连接纱线固定在柔性材料上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种连接柔性材料的系统，其特征在于，该系统包括用于铺设柔性材料的水平模板，用于提供纱线的纱筒或纱锭，用于连接纱线将一种以上或一层以上柔性材料连接成一体的空心刺针，用于压住新形成的线迹的压脚板，用于机械式上、下往复运动来推动空心刺针的针尖的机构，此外还包括水平推动空心刺针移动的机构，所述空心刺针沿轴向为中空结构，空心刺针有以下四种横截面结构：I型为内、外皆为圆形截面，其中外截面直径D＝0.3mm～12mm，内截面直径d＝0.1～10mm；II型为内、外皆为椭圆形截面，其中外截面椭圆长轴WLz＝1～17mm，外截面椭圆短轴WDz＝0.6～15mm，内截面椭圆长轴NLz＝0.4～15mm，内截面椭圆短轴NDz＝0.2～13mm；III型为内、外截面皆为跑道型，为等壁厚型，厚度为0.2～1.2mm，所述跑道型两外端跑道半圆的直径为0.4～6mm，所述跑道型外端两跑道半圆的中心距为0.2～12mm；IV型为外截面为加厚型椭圆形，两端部分为椭圆形，外截面两侧长边与两端椭圆形截面相切，内截面为跑道型，其中外截面两端部分椭圆长轴WLz＝1～17mm，外截面两端部分椭圆短轴WDz＝0.6～15mm，所述跑道型两外端跑道半圆的直径为0.4～6mm，所述跑道型外端两跑道半圆的中心距为0.2～12mm；所述空心刺针针尖部分具有倾斜剖面，所述倾斜剖面与空心刺针轴向面成30～65°的二面角；所述空心刺针针尖部分具有0.05～0.5mm的圆角，所述空心刺针针尖部分的侧壁设有针眼，所述空心刺针材质为不锈钢或硬质合金，纱筒或纱锭提供纱线引出后穿过空心刺针的空腔并从针尖端针眼穿出，机械式上、下往复运动来推动针尖的机构推动针尖刺入柔性材料中，使空心刺针带入的连接纱线留在柔性材料厚度方向，然后空心刺针针尖往上抬起移出柔性材料，水平推动针尖移动的机构推动针尖移动一个针距的距离，压脚板以...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨朝坤，罗国伟，朱增余，肖英龙，
申请(专利权)人：广东亚太新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44