TFP技術在三維纖維增強預成型件制備中的應用
近年來,復合材料市場對于纖維增強織物是否能承載多軸載荷提出了越來越高的要求。原因是傳統手糊織物不能體現平面外的機械性能,比如,Z方向上的機械性能,包括拉伸強度,剝離強度和層間剪切強度,這會直接導致制件的熱穩定性和抗沖擊性能差。
解決此問題的方法之一是在Z方向上用額外的纖維來加強兩維織物結構。增強z方向上的屬性特征是為了提高二維增強復合材料的,取決于纖維的種類和數量,以及復合材料制件中增強材料排列角度。TFP技術的原理是用增強纖維中上端和下端的線紗,來加強垂直于主XY平面的z方向,如圖5所示。

圖5:使用雙線連鎖縫紉法將增強材料與基礎材料縫合,雙線連鎖即用紗線固定織物上一層的方法。
然而,在平面內的機械性能會隨著Z 方向纖維含量的增加而降低。這是由XY方向的纖維含量減少,以及材料的不連續性,和平面內纖維的局部損壞造成的。
考慮到z方向纖維含量的增加會導致平面內力學性能的降低,因此在需要改善的區域可以通過配置適量的纖維含量來影響平面內的力學性能。圖6顯示了用三維纖維織物增強的張力壓桿。

圖6:用由不同厚度層組層的三維織物來增強張力壓桿。
定制化預成型件的特點
1 織物結構的多樣性:
應力場與纖維鋪放方向一致;
三維增強預成型件;
深拉伸預成型件;
2 織物材質的選擇豐富性:天然纖維,玻纖,芳綸,碳纖維和陶瓷纖維;
3 大程度保留增強纖維的強度:
制件中纖維與應力場方向一致;
凈成型制造(無剪切,低浪費率);
4 低成本:
使用粗砂;
高自動化;
5 高可重復制造性










































