[发明专利]2.5D多向可扩展编织方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种2.5D多向可扩展编织方法，属于立体织物制造领域。

背景技术

立体织物中2.5D织物具备特殊的结构，用其增强的复合材料具有高强度、高模量、高损伤容限、耐冲击、抗分层和抗疲劳等综合性能，可显著提升武器的性能。

立体织物中封顶织物应用领域较广，如结构支架、天线罩等均具有不同厚度尺寸的顶部。随着新一代战略、战术导弹性能的提升，结构支架、天线罩形状日趋复杂，对织物性能要求也日趋提高。2.5D结构整体成型方法能够满足复杂型面一体化成型要求，但传统封顶织造方法仅适用于顶部形状较为标准的成型，如顶部形状为圆形、圆锥形、方形等等。

中国专利《截面尺寸可扩展的预成型体制备方法》（201110341184.4）介绍了采用三维多向结构实现截面尺寸的扩展，但不能实现2.5维结构在截面尺寸上的扩展。中国专利《封顶三维织物及其织造方法》（200610013430.2）介绍了三维封顶织物的封顶成型方法，但以该专利所介绍的方法无法实现截面尺寸的扩展，亦不能实现截面尺寸多方向扩展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种2.5D多向可扩展编织方法，以弥补现有技术的不足，满足立体织物发展趋势的需求。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

1）织物采用2.5D结构；

2）织物的编织以芯模仿形编织；

3）采用传统的铺纱、衬纬技术完成中心顶部的铺顶编织；

4）完成中心顶部的铺顶编织后，根据顶部形状选择与织物顶部形状一致的扩展形状进行扩展，具体如下：

4.1织物顶部外形为圆形或球形时，扩展方式采用封闭型引纬方式，扩展过程中根据相邻两纬周长的变化和经纱密度以传统的整体加纱编织技术进行列向加纱，直至扩展至顶部外形的边缘；

4.2织物顶部外形为方形时，扩展方式采用逐边扩展的方式，即沿一条边扩展，当这条边扩展至顶部边缘后，开始顺时针或逆时针方向相邻的一边的扩展，依此方法直至方形的4条边都扩展至顶部外形的边缘；

4.3织物顶部外形为三角形或多边形时，扩展方式采用多边同时扩展的方式，即一边扩展第一纬后，顺时针或逆时针方向相邻的一边再扩展第一纬，依次同方向扩展一周后，回到起始一条边的第二纬的扩展；依此方法类推，直至多边形每条边扩展至顶部外形的边缘。

经纬向所使用的原材料可任意选用下述纤维中相同或不同的任一种或任几种混合纤维，具体种类如下：石英纤维、碳纤维、碳化硅纤维、氮化硼纤维、氮化硅纤维、氧化铝纤维、无碱玻璃纤维、高强玻璃纤维、低介电玻璃纤维、高模量玻璃纤维、玄武岩纤维、高密度聚乙烯纤维、芳纶纤维等。

与现有技术相比，本发明的优点在于：（1）可实现织物顶部双向或多向扩展，利于顶部形状较复杂织物的整体成型；（2）顶部纤维连续性好；（3）织物成型过程中均匀性易于控制。以本发明中所述织造方法织造出的织物具有高强度、高模量、高损伤容限、耐冲击、抗分层和抗疲劳等综合性能，可广泛应用于立体织物领域中各种形状封顶织物的织造中。

本发明所述的2.5D多向可扩展编织方法亦可采用浅交直联、正交三向等结构。

附图说明

图1为顶部为球形带多角的织物编织示意图，图1中，1为大角1，2为大角2，3为小角，4为铺顶区域。

图2为顶部为球形带多角的织物示意图。

图3为顶部形状为五边形的织物示意图。

图4-（1）至图4-（3）为五边形顶部编织示意图，分别对应步骤（1）-步骤（3）等3个编织步骤，步骤（1）为方形铺顶示意图，步骤（2）为三角形区域铺顶示意图，步骤（3）为扩展区域示意图，其中5为方形区域，6为三角形区域，7为扩展区域。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明而不是用于限制本发明的范围。此外应该理解，在阅读了本发明阐述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样用于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1：结合图1说明如下：设定织物经纱层数为8层，采用顺时针方向逐列依次衬纬。

图1为顶部呈圆球形且带三个角的织物，将三个角之间看做三角形顶部，位于上部的大角定为大角1，下部的大角为大角2，具体工艺实施步骤如下：

1、织物采用2.5D浅交弯联结构。

2、编织过程中以芯模为内芯进行编织。

3、根据顶部特征，确定顶部外形为三角形。