文档详情

国内外多轴向经编设备研发状况

gg****m
实名认证
店铺
DOC
60.50KB
约5页
文档ID:205120922
国内外多轴向经编设备研发状况_第1页
1/5

国内外多轴向经编设备研发状况本文阐述了国内外多轴向经编设备的发展现状,重点介绍 了目前世界上最成熟的多轴向经编设备一一德国Liba公司 Copcentra 型设备和 Karl Mayer 公司 Ma limo Multiaxial 型 设备在分析了国内典型多轴向经编机优缺点的基础上,作 者提出了我国多轴向经编机发展策略多轴向增强材料是当今复合材料行业中发展最快的材 料之一,产品已应用于航空航天、风力发电叶片、交通运输、 建筑等领域多轴向编织技术及设备工艺是多轴向经编织物 能否发挥多种优异性能的前提和基础,因此对其的研究也就 显得尤为重要1多轴向经编技术发展状况过去,复合材料成型厂商用手铺单向带的方法制造多轴 向织物层合制品但手将多个铺层铺设到正确方向上存在一 定的人为误差,特别是取向角的准确性而增强用的机织物 可提供更高的复合材料成型效率和准确性,且层间的嵌锁有 助于防止分层,提高制品的抗冲击性因此,要求厚度和刚 度的实心制品常用机织物来制造然而,机织物上下交织过 程使纤维屈曲,织物性能不能与同样重量的两层单向布按经 纬向铺成的产品相提并论为获得相似性能,必须增加织物 的铺层数这样,用两层以上不同方向的平行纤维铺叠、用 聚酯纤维缝编线或聚合物粘结剂(或二者兼用)固结的多轴 向布应运而生。

传统机织物组织结构中的纱线处于弯曲状态,使得高性 能纤维机织物中纤维性能不能充分发挥,影响复合材料的性 能然而,经编多轴向织物是由多层伸直且平行排列的纱线 层(常加入短切毡)利用经编结构的组织绑缚在一起而形成 的这类织物经树脂浸渍固化后可得到所需的复合材料它 的出现一改以前针织物纤维含量及模量低的缺点,并且很好 地解决了机织物由于屈曲效应导致的纤维性能不能充分发 挥的问题,使复合材料的性能得到进一步的提高在织物结 构上,经编多轴向织物由于多层铺层及绑缚纱线的存在,充 分利用了平行纱线的性能,提高了层间性能由于多轴向织 物纬向衬纱角度的变化和不同,与传统机织物相比,多轴向 立体编织物具有下列优点:(1)织物的抗拉强力、弹性模量、 抗脱层强力较高;(2)抗撕裂、抗剪切、抗弯、抗冲击性能 好;(3)织物的铺设性、悬垂性好,可设计性强;(4)准各 向同性特点;(5)织物形成复合材料的纤维含量较高;(6) 原料的适应性好;(7)生产成本低、效率高、经济性好多 轴向经编技术于20世纪70年代后期在国外迅速发展,80年 代中期开始成熟,到90年代多轴向技术得到了广泛推广 目前,美国、德国、法国、英国、挪威等发达国家在多轴向 经编技术研究领域较先进,而我国尚处于起步阶段。

1981年,世界上第一台Copcentra多轴向经编机在LIBA (利巴)问世如今它的第5代产品已经投入使用在过去 的几年里,这项生产技术的需求量增长非常迅速,100多台 利巴的多轴向经编机在世界各国运转多轴向经编机由德国 利巴首先开发并生产之后,Karl Mayer (卡尔迈耶)迅速跟 上,而且在性能上有后来居上之势2005年这两种型号的机 器在国内总计已至少有12台在运转,其中包括圣戈班技术 材料(常州)公司、常州八纺机、泰山塑料,广二浙江成如 旦新能源科技有限公司、北京703所等目前,全行业拥有 双轴向和多轴向经编机300余台,涂层及其他后整理专用设 备100余台经过技术创新,已拥有一批成熟的技术和产品, 并逐步形成一定产业规模,为相关行业发展做出了一定贡 献2多轴向经编机的工作原理多轴向经编(简称MWK),织物由经纱(0 )、纬纱(90 和轴向纱(组成,衬纱角度(在一20〜+20之 间变化),其可按织物的用途进行变化(图1)在编织过程 中,用于编织的纱线在成圈机构的作用下,穿过整个织物, 在厚度方向将所有预先铺设好的承载纱精确地束缚在一起 (图 2)从图2可以看出,在编织过程中,可以把纤网和MWK织 物有效结合起来,纤网的加入能够控制织物的很多物理性 能,如强度和伸长,同时也可以改变织物的覆盖系数、密度、 透气率、透水率、刚度、厚度和初始抗撕裂阻力,提高织物 的抗撕裂性能,减少了织物中纱线的滑移,使得MWK织物和 纤网的优点都能体现出来。

此外,在MWK织物的生产过程中, 通过束缚纱和承载纱将纤网连结起来,而不是刚性地胶合在 一起,这就允许MWK纤网结构有许多形式,设计空间更大3国外多轴向经编设备多轴向编织技术是一种新型、高效的预定向编织技术, 在国外已得到广泛推广和应用随着复合材料领域的逐步拓 宽,如今应用范围最广,应用量最大的是纤维性增强复合材 料其中多轴向增强材料因其成本低、生产能效高、设计灵 活、抗撕裂性能好、层间剪切性强等优点,在产业领域内具 有巨大的发展空间自1981年世界上第一台Copcentra多轴向经编机在利 巴问世,多轴向经编织物经过不断的技术创新和性能完善 德国卡尔迈耶公司和利巴公司在多轴向经编机领域的研究 处于世界前列卡尔迈耶公司曾推出RS2DS型拉舍尔多轴向 衬纬经编机,其织物布面清晰,但因铺纬最多4层,且机器 结构复杂,机速仅400r/min,生产效率低,现已淘汰随着 科学技术的日新月异,多轴向经编机不断推陈出新,现今常 用的多轴向经编机主要有卡尔迈耶公司的Ma 1 imoMukiaxial 系列和利巴公司的Copcentra MAX 3 CNC系列,两公司的机 器在生产和设计方面各有千秋,并且都可以对碳纤维进行织 造。

3. 1卡尔迈耶公司的Malimo Multiaxial型经编机卡尔迈耶作为世界上先进经编机械生产商,其生产的 Malimo Multiaxial型设备(图3)技术含量高,有如下特 点1)衬入装置使用双排钩针系统控制纬纱喂入,保证 铺纬更平稳更到位推杆导轨装置保证了机器的高速稳定运 转,其最高机速可达1400r/min,相应的产量达到240m/ho 该类机型最大机号为14F (针/25.4mm),工作幅宽有3种规 格:40〃 〜62〃,79〃 〜102〃、102〃 〜132〃 。

下载提示
相似文档
正为您匹配相似的精品文档