多层编织制品制造技术

公开了一种多层编织制品和制造所述多层编织制品的方法。所述多层编织制品包括：编织物，所述编织物沿着第一轴线延伸，其中所述编织物折叠在自身之上以形成第一层和第二层；以及包裹物，所述包裹物安置在所述编织物的所述第一层之上并且围绕所述第一轴线周向延伸，其中所述包裹物限定所述第一层的边缘，所述编织物围绕所述边缘折叠。所述多层编织制品可形成飞机的叶片的一部分。套筒可围绕所述制品的圆锥形部分设置，以将所述制品连接到其他物体，诸如螺旋桨毂，其中所述多层编织制品形成为叶片的一部分。所述套筒可提供主或辅负载路径。所述套筒可提供主或辅负载路径。所述套筒可提供主或辅负载路径。

【技术实现步骤摘要】
多层编织制品


[0001]本公开涉及一种多层编织制品和一种制造多层编织制品的方法。多层编织制品可形成飞机发动机的叶片的一部分。叶片可具有连接到套筒的圆锥形部分，其中套筒可用于将叶片连接到毂。

技术介绍

[0002]纤维复合物(也称为纤维增强复合物(FRC))传统上由被机织、针织或编织成一定形状的高强度纤维制成，并且然后通过树脂将所述形状固定为该构型。与许多金属相比，这些复合材料通常具有非常高的强度重量比。纤维复合物通常具有比许多金属更高的耐腐蚀性。这使得纤维复合物在许多工业都具有吸引力，并且它们特别适合于在车辆制造(诸如，航空航天)中使用的零件。
[0003]许多纤维复合物的已知缺点是分层。纤维复合物沿着每个纤维方向可具有非常高的拉伸模量和高断裂强度，但是在横向于纤维方向的方向上可具有非常低的模量和低断裂强度。例如，由在z方向上堆叠的多层平纹机织织物制成的复合物在织物层的经轴(x方向)和纬轴(y方向)上可能具有极大的拉伸强度，但是这些层可通过z方向上的张力相对容易地拉开。
[0004]US 7252028公开了一种用于编织具有重型纤维的编织结构的刚性芯的方法和装置。编织结构可由多层编织材料形成。这些多层可通过以下方式形成：使芯在第一方向上穿过编织环，以形成第一编织层，然后使芯的运动方向反向，以在第一编织层的顶部上形成第二编织层。必须在使运动方向反向之前固定第一编织层，否则，当开始编织第二层时，第一编织层将失去张力并开始松开。US 7252028公开了一种用于在第二层开始时固定第一层的装置。编织物在其已经形成初始长度之后会自稳定。为了形成第二层的此初始长度而不使第一层失去张力或松开，在US 7252028中，第一编织层围绕在第一方向上移动通过编织机的芯形成。连接到夹持装置的多部分壳体围绕第一编织层夹持。然后使芯通过编织机的运动方向反向，并且编织物的第二层开始在壳体之上形成。多部分壳体的边缘确定折叠线，在所述折叠线处，编织物的第一层折叠在自身之上并变为第二层。在编织物的第二层已经开始形成并达到自稳定长度之后，在折叠线附近插入临时的销/针以将两个编织层固定在适当位置，同时从编织层之间移除壳体。此后，在进一步编织编织物的第二层时，移除临时的销/针。因此，第二层与第一层是连续的，因为形成第一层的编织纤维在未在纤维中进行任何切断的情况下在第二层中继续。壳体和临时的销在制造期间被移除，并且不形成成品的一部分。因此，第二层在成品中与第一层邻接。
[0005]可重复以上过程以在第二层等之上形成编织物的第三层。以此方式，可形成多层编织制品。
[0006]EP 3399085公开了一种用于在第二编织层开始时固定编织物的第一层的替代方法。在EP 3399085中，编织物的第一层沿着芯编织。在第一层的最远端部处，一条或多条暗缝线缝入第一层中以将其固定到下方的另一个织物/编织层。编织的方向然后在反向方向
上继续。暗缝线在第一层中保持张力，并且它们提供了边缘，编织物围绕所述边缘折叠在自身之上以开始形成第二层。在将第二层编织一定距离之后，第二组暗缝线可缝合到第二层中，从而将第二层缝合到第一层。此时，可再次使编织的方向反向(即，使得其现在在与初始第一层相同的编织方向上继续)，并且第二组暗缝线提供了边缘，编织物围绕所述边缘折叠在自身之上以开始形成第三层。因此，可用此方法将全部由单个编织物形成(即，由单个编织机制成并且未在每个层的端部处切断纤维)的多个层叠置在一起，以形成3D编织制品。
[0007]US 6676080 B2公开了一种具有金属外环的飞机叶片，所述金属外环形成叶片的根部部分，以用于将叶片连接到毂。叶片主体的纤维围绕具有大致泪滴形横截面的金属内环的外表面逐渐弯曲，以在叶片的基部处形成张开部分。

技术实现思路

[0008]在第一方面，提供了一种多层编织制品，所述多层编织制品包括：编织物，所述编织物沿着第一轴线延伸，其中所述编织物折叠在自身之上以形成第一层和第二层；以及包裹物，所述包裹物安置在所述编织物之上并且围绕所述第一轴线周向延伸，其中所述包裹物限定所述第一层的边缘，所述编织物围绕所述边缘折叠。
[0009]所述包裹物可由围绕所述编织物包裹的一个或多个纤维丝束形成。例如，丝束可以是单向丝束，其中所有丝束围绕编织物包裹，使得一个或多个丝束都处于彼此平行。替代地，包裹物可由围绕编织物包裹的一件织物形成。在任一情况下，织物的丝束或条都不穿透编织物。也就是说，包裹物不穿透编织物。通过围绕周长延伸，包裹物可通过环周张力将编织物的该层夹持在适当的位置。这可在第一层中保持张力。相反，例如，如在EP 3399085中，缝线(例如，暗缝线)必须穿透编织物。
[0010]所述包裹物可包括围绕所述第一层周向包裹的一个或多个单向丝束，并且/或者所述包裹物可包括围绕所述第一层周向包裹的织物。丝束可围绕第一层包裹在单个层或多个层中。
[0011]包裹物沿着其长度可具有均匀的厚度，或者它可具有可变的厚度。在一个实例中，包裹物在边缘附近更厚，编织物围绕所述边缘折叠。这可允许更好地控制多层制品在沿着其长度的期望位置处的厚度。
[0012]所述包裹物可围绕所述编织物的第一层提供环周张力，以沿着所述第一轴线将所述边缘固定在适当位置。当编织方向反向时，这可在编织物的第一层中保持张力。
[0013]可在编织过程期间自动施加包裹物，而无需人工干预。切断编织物通常需要人工干预。
[0014]编织物可由适用于航空应用的高强度纤维形成。例如，纤维可以是碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺或它们的混合物中的一者或多者。
[0015]编织物可以是单轴、双轴、三轴或互锁编织物。在一些非限制性实例中，编织物可以是(0,
ꢀ±
45
°
)编织物、(
±
45
°
)编织物或(20
°
、30
°
、70
°
)编织物。
[0016]多层编织制品可通过围绕芯编织而生产，并且芯可任选地形成成品的一部分。在其他实例中，可在形成多层编织制品之后移除芯。多层编织制品的第一层可与围绕其形成编织物的芯直接接触。替代地，一个或多个中间层(例如，编织或织物材料的其他层)可覆加在芯上并且形成多层编织制品的另外的一个或多个部分。
[0017]可使用全厚度增强件，所述全厚度增强件在除边缘之外的位置处穿透所述多层编织制品的至少两个编织层，所述编织物围绕所述边缘折叠在自身之上。例如，可使用增强缝线、任选的暗缝线、簇绒或锤击。所述全厚度增强件可被构造来为所述多层编织制品提供抗分层性。
[0018]多个编织物可以一个在另一个顶部上来安置，以产生较厚的多层编织制品。
[0019]因此，在一个实施方案中，第一层的边缘可以是第一边缘，并且包裹物可以是第一包裹物，其中第一包裹物从第一边缘延伸第一轴向长度。所述多层编织制品还可包括：第二编织物，所述第二编织物位于所述第一编织物的顶部上并且沿着所述第一轴线延伸，其中所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种多层编织制品，其包括：编织物，所述编织物沿着第一轴线延伸，其中所述编织物折叠在自身之上以形成第一层和第二层；以及包裹物，所述包裹物安置在所述编织物的所述第一层之上并且围绕所述第一轴线周向延伸，其中所述包裹物限定所述第一层的边缘，所述编织物围绕所述边缘折叠。2.根据权利要求1所述的多层编织制品，其中所述包裹物包括围绕所述第一层周向包裹的一个或多个单向丝束，并且/或者其中所述包裹物包括围绕所述第一层周向包裹的织物。3.根据任一前述权利要求所述的多层编织制品，其中所述包裹物围绕所述编织物的第一层提供环周张力，以沿着所述第一轴线将所述边缘固定在适当位置。4.根据任一前述权利要求所述的多层编织制品，其中所述编织物由适用于航空应用的高强度纤维形成，任选地其中所述纤维是碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺或它们的混合物中的一者或多者。5.根据任一前述权利要求所述的多层编织制品，其中所述编织物是单轴编织物、双轴编织物、三轴编织物或互锁编织物。6. 根据任一前述权利要求所述的多层编织制品，其中所述边缘是第一边缘并且所述包裹物是第一包裹物，其中所述第一包裹物从所述第一边缘延伸第一轴向长度，所述多层编织制品还包括：第二编织物，所述第二编织物位于所述第一编织物的顶部上并且沿着所述第一轴线延伸，其中所述第二编织物折叠在自身之上以形成第一层和第二层；以及第二包裹物，所述第二包裹物安置在所述第二编织物的所述第一层之上并且围绕所述第二编织物周向延伸；其中所述第二包裹物限定第二边缘，所述第二边缘位于与所述第一边缘相同的轴向位置处，所述第二编织物围绕所述第二边缘折叠；其中所述第二包裹物延伸小于所述第一轴向长度的第二轴向长度；并且其中所述第二编织物的所述第一层从所述第二边缘延伸大于所述第一轴向长度的长度，使得所述第一编织物和所述第二编织物形成所述多层编织制品的圆锥形部分。7. 根据权利要求6所述的多层编织制品，其还包括：插塞，所述插塞插入到所述圆锥形部分的中心孔中。8.根据任一前述权利要求所述的多层编织制品，其还包括全厚度增强件，所述全厚度增强件在除边缘之外的位置处穿透所述多层编织制品的编织物的至少两层，所述编织物围绕所述边缘折叠在自身之上；其中所述全厚度增强件被构造来为所述多层编织制品提供抗分层性。9.根据任一前述权利要求所述的多层编织制品，其中在所述第一编织物的所述第二层中或在编织物的任何后续层中施加暗缝线，以将所述第二层或所述后续层固定到下面的编织物层。10. 一种飞机叶片，其包括：
如权利要求6或7所述的多层编织制品，其中所述编织物已经形成为纤维增强复合物多层编织制品，以及套筒，所述套筒具有内径，其中所述套筒围绕所述纤维增强复合物多层编织制品延伸并且邻接所述圆锥形部分，其中所述内径小于所述圆锥形部分的外径，使得所述套筒不能沿着所述纤维增强复合物多层编织制品移动越过...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：拉季埃菲雅克有限责任公司，
类型：发明
国别省市：