复合材料增强纤维编织样式
选择纤维增强织物时,了解可能的编织特性有助于了解最适合每种特定应用的可用选项。可用选项可能决定各种设计元素,以及任何纤维织物编织对构成最终产品的每个特定层的适用性。因此,正确的纤维织物选择决定了任何最终产品的技术和经济优化水平。
因此,了解每种纤维编织类型的独特特性至关重要。以下是可用纤维编织样式的主要特征,可指导您根据特定应用和性能要求选择最合适的选择。
平纹
平纹编织是最简单的编织方法,由上下交替的纱线交织而成。
这种编织方法在两个方向上具有均匀的强度,并且卷曲度更大。因此,它表现出更高的稳定性,更少的磨损(例如在修理时切成小块时),并且更能容忍错位。
平纹编织的缺点是它不太能很好地悬垂(或跟随曲线)。因此,它主要用于平坦或略微轮廓的表面,例如机翼蒙皮。
斜纹2X2
在斜纹2X2编织中,每根纱线交替穿过两根经纱,然后穿过接下来的两根经纱,因此卷曲度比平纹少,因此更光滑、更易悬垂。
斜纹2X2编织更受欢迎,因为它具有所有编织中最平均的特性。此外,它通常用于可见的外表面,因为它给人一种3D视觉对角线图案的错觉,这对许多人来说都很有吸引力。它比平纹更柔软、更不稳定、更容易磨损,因此必须更加小心地处理。
斜纹4X4
在斜纹4X4编织中,每根经纱和纬纱交替穿过四根纱线,然后穿过接下来的四根纱线,因此卷曲度比2X2少,因此光泽度更高、更平滑、非常柔软。
因此,它更有可能用于外部表面,因为它的印刷效果非常低,并且视觉上呈现出非常大的3D对角线图案,这对某些人来说非常有吸引力。与缎子非常相似,斜纹4X4织物更悬垂,可以适应复杂的轮廓和球形,因此非常适合铺设复杂的轮廓表面。它比其他编织物更容易磨损,所以不适合切成小块,而且稳定性较差,所以对错误处理最不宽容。
缎纹
在缎纹编织方式中,每根纱线先穿过多根纱线,然后再进入单根纱线下方,这样就形成了长脊。
缎纹编织从根本上说是斜纹编织,但经过改良后,经线和纬线的交叉点更少、更短。因此,我们可以得到一种柔软、有光泽、更有弹性的织物,从而可以适应复杂的轮廓和球形。此外,我们的负载集中点更少,最终部件的刚度也略有提高。相对于其出色的悬垂性,我们的织物具有良好的磨损特性。由于光泽度高,因此透印率很低。通常有四和五综(S4和S5),但也有最多八综(S8),综数越大,其独特性能的增强越大。
单向编织
这种织物的大多数纱线都沿经线方向排列,几乎所有的强度都集中在织物的长度方向。
它采用平纹编织,纬纱非常细,刚好足以将经纱连在一起。它有点悬垂性。它被认为不稳定,可以更好地沿长度(经线)轴弯曲。
单向粘合
这种编织方法中,大部分或所有纱线都沿经线方向排列,几乎使织物的长度方向具有全部强度,但经线必须通过某种胶水粘合在一起。
胶水可以通过化学或热激活。与编织织物相比,由此产生的单向粘合织物更加稳定,并且只能在一个方向上悬垂,其悬垂特性让人想起一张纸。如果经过热稳定处理,其稳定性可能会因热量而减弱,从而增加其悬垂和成型特性。
提花
仔细分析提花织物,可以看出它包含平纹、斜纹、缎纹和其他织物的任意组合,甚至在同一根横向纱线中也是如此。纱线被编织成无限的装饰图案,通常具有复杂的效果,可能会提供一些“不同”的东西并吸引某些人。
多轴缝合
这种“编织”可以由1层(单向)、2层(双向或双轴)、3层(三轴)或4层(四轴)单向织物组成,这些织物缝合在一起。这种可调节的方向排列使织物在各个层方向上具有相应的强度。单向层的位置和数量、它们的角度和方向(度数)可以根据客户需求进行更改。这样,多轴缝合织物就能够为层压板提供各向异性特性。
与其他织物相比,它们卷曲较少,最终部件的刚度略高。根据缝合类型,它们可以非常稳定,但同时又柔软且悬垂性好。此外,它们具有很大的成本优势,因为它们可以使用通常更便宜且机械性能比较细的纱线更高的较粗(较重)纱线。
它们的缺点(全部来自缝合)是高印刷透过率(高于其他编织),并且可能将负载集中在缝合上。
总体而言,编织样式不仅会改变织物的外观。它们或多或少会影响复合材料部件处理、加工和层压特性。