TWI451010B - 兩側單針下線跡縫紉技術 - Google Patents

兩側單針下線跡縫紉技術 Download PDF

Info

Publication number
TWI451010B
TWI451010B TW097140430A TW97140430A TWI451010B TW I451010 B TWI451010 B TW I451010B TW 097140430 A TW097140430 A TW 097140430A TW 97140430 A TW97140430 A TW 97140430A TW I451010 B TWI451010 B TW I451010B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
reinforcing
needle
sandwich
clip
sewing
Prior art date
Application number
TW097140430A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200938679A (en
Inventor
Alexander Roth
Original Assignee
Evonik Roehm Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Evonik Roehm Gmbh filed Critical Evonik Roehm Gmbh
Publication of TW200938679A publication Critical patent/TW200938679A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI451010B publication Critical patent/TWI451010B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/24—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least three directions forming a three dimensional structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/08—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers
    • B29C70/086—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers and with one or more layers of pure plastics material, e.g. foam layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/545—Perforating, cutting or machining during or after moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/245—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it being a foam layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0261—Polyamide fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0261—Polyamide fibres
    • B32B2262/0269—Aromatic polyamide fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0276—Polyester fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/103—Metal fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2479/00—Furniture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40—Weight reduction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24033—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including stitching and discrete fastener[s], coating or bond

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Fencing (AREA)
  • Sewing Machines And Sewing (AREA)
  • Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

兩側單針下線跡縫紉技術
本發明關於一種用於夾心構造的補強製程(方法)，其特徵在於執行芯部材料中穿孔之引進的時間，和補強構造的引進時間不同。
本發明適於補強夾心構造。夾心構造可較佳地包含具有半加工織物材料(例如編織物、或層狀非織物、墊子等)之外層的纖維塑膠複合物、芯部材料(例如聚合物發泡)、和聚合物基質材料(熱塑性或熱固性材料)。夾心構造是一層一層地增加建立的構造，且包括相對薄的上外層和下外層及具有低視密度之相對厚的芯部層。
藉由此發明，由於橫越厚度之補強元件的幫助，可以大幅增加夾心構造在片體平面方向中的橫向性質(例如在Z軸方向中的抗壓或抗拉剛性及強度、在XZ和YZ平面中的剪切剛性及強度、在外層和芯部之間的剝離阻抗、故障保安行為)和機械性質(例如剛性和強度)。
在構造性發泡、或重負載但重量輕之複合材料中的最佳化密度分佈的原理，被實現在例如夾心板中。該夾心板包含剪力阻抗層的發泡芯部和在兩側的拉力阻抗外層。有許多生產耐用層結合的可能方法。視負載而定，可例如使用黏合或補強。補強是藉由具有較高抗壓或抗拉強度的另一物體，來強化一物體。
用於在構造厚度方向中補強夾心構造之所有先前已知的生產方法(例如雙線連鎖縫法(lock-stitch)、暗縫(blind-stitch)、或雙針縫紉技術和線束(tufting)方法)，具有共同特徵，亦即將補強元件(例如縫紉線、粗紗)和針一起引入夾心構造。在習知像織物的縫綴材料的情況，因為織物的彈性效果，所以帶有縫紉線之針的***、和後續縫紉針的拉出、和將縫紉線留在縫紉孔內，通常不會出現問題。但是在具有剛性聚合物發泡當作芯部材料之夾心構造的情況時，帶有縫紉線之針的***，造成多孔或胞狀(cellular)構造被破壞，且剛性的聚合物發泡因塑性或彈性變形，而變形至趨近縫紉針直徑的尺寸。在WO 2004/113063中所描述之穿孔的鑽穿和後續引導線穿過已鑽穿之孔，導致穿孔和線之表面積的不好比率，結果形成低的線體積含量。
一旦縫紉針已被拉出且縫紉線留在縫紉孔內，因為胞狀(cell)壁之彈性變形組件，所以穿孔縮小，藉此，芯部的孔直徑再度變得比縫紉針直徑更小。所獲得之芯部內穿孔直徑和所使用之縫紉針直徑之間，有虛擬的線性依附關係；亦即縫紉針直徑愈大，則芯部內的最終穿孔也愈大。再者，縫紉線造成芯部的孔直徑額外地變寬。此額外地變寬，幾乎對應於縫紉線的橫截面積。此例子也是所使用的縫紉線橫截面積越大，則額外變寬越大。
US 6187411描述以兩側縫紉方法的縫紉，其中，以來自夾心構造之外層的針，將上方的線***疊層的構造內，且上方的線被下方的線保持在疊層構造內接近另一外層處。結果，當針抽離疊層構造時，產生紗圈。
DE 102005024408揭露用於補強材料的縫紉方法，其中，在藉由針產生穿孔以後，纖維束被拉穿過發泡材料，然後被齊平地切斷或放置在表面上，且選擇性地黏著。此導致在纖維後續程序中滑出外層，此不僅減少層間的結合強度，且也造成表面起伏。
US 5624622揭露藉由鏈形縫法(chain-stitch)或雙線連鎖縫紉方法，補強發泡心部夾心構造。
在先前的縫紉方法情況中，當針***時，線隨著針一起動。在此情況中，當針***發泡時，線在整個長度中平行於針而延伸。結果，由針的直徑和線的厚度決定縫紉孔的尺寸。
在以液體基質材料浸漬夾心構造和後續硬化(curing)以後，藉由顯微檢查，可決定芯部的孔直徑和在芯部孔內縫紉線的纖維體積含量。當使用具有1.2毫米直徑的縫紉針和具有62克/公里(g/km)線重量的醯胺人造纖維(aramid)線時，藉由雙線連鎖縫紉技術對已縫好之夾心構造做試驗性的檢查，在此顯示在芯部材料(約1.7毫米)內所獲得之樹脂柱的直徑，比在單一***的情況中未浸漬夾心構造之已決定芯部孔直徑還大。此現象的原因在於：在縫紉針直徑區域內的鄰接胞狀壁，被縫紉針的***所破壞。在後續的滲透製程中，樹脂可穿入具有約0.7毫米平均直徑的這些開孔(圖1)。
圖1：使用雙線連鎖縫紉技術所產生之樹脂柱的機構，和芯部孔內縫紉線體積含量對芯部孔內縫紉線數目的依附關係。
當使用雙線連鎖縫紉技術時，每次的***總是有二縫紉線被引入夾心構造的Z方向。為了增加穿孔內的縫紉線體積含量和結果的補強功效，已縫綴過的地方可再縫綴一次或多次。但是已在芯部孔內的縫紉線，可能被縫紉針的再次***所破壞。由於顯微檢查的幫助，可如所期待地建立：縫紉線體積含量可不隨著***次數成比例地增加。其理由在於：當***的次數和引入縫紉線的次數增加時，因為芯部孔的直徑被額外引入的縫紉線增加達約線的橫截面積，所以芯部孔的直徑不會保持恆定。但是同樣地建立：當有非常多次的***時，真實曲線輪廓只遵守此理論。對照之下，當***次數少時，芯部孔的直徑增加至非成比例地大程度。此理由在於縫紉機的位置準確度。如果欲被再次縫綴的位置再度移動，則縫紉針未被精確地***已存在之孔的中心，而是在位置準確度的極限內，在孔的旁邊一點點處***，藉此，芯部孔的直徑未成比例地增加。在***相同的芯部孔約八次後，該孔已被擴大至縫紉針進入既存孔不會額外破壞胞狀壁的程度。如果再次地***，只有被引入的額外縫線會將孔擴大變寬。
從這些檢查可清楚瞭解，當使用習知的生產方法(例如雙線連鎖縫紉技術)時，在聚合物芯部材料中所獲得的直徑，主要取決於所使用的縫紉針直徑、縫紉線的橫截面積、和所使用之剛性聚合物發泡的芯部直徑。因為在所有先前已知補強方法的情況中，縫紉針和縫紉線被同時***夾心構造內，所以在被引入之補強元件的橫截面積和芯部孔之直徑的尺寸間總是存在不利的關係。因此，以習知的補強方法不能獲得在芯部孔直徑內的高纖維體積含量，類似地，不能獲得外層的高纖維體積含量(大於50%)。但是因為機械性質主要是受所引入之高剛性和高強度補強元件影響，所以所要努力的目標是使芯部孔直徑內之纖維體積含量的補強儘可能地高。再者，在芯部孔直徑內的高樹脂組件使重量增加，此在航太領域特別地不能容忍。
問題
本發明所欲解決的問題在於：藉由在夾心構造的厚度方向(Z方向)併入補強元件，使在芯部孔直徑內具有高纖維體積含量的補強，而改善夾心構造的機械性質。將補強元件併入夾心構造內，不應太不利地影響重量。
 解答
藉由下列方式補強夾心構造而解決上述問題。
(a)執行芯部材料中穿孔之引進的時間，和補強構造的引進時間不同，
(b)在引進該穿孔以後，藉由鉤子、夾子、或針的幫助，而取來該補強構造，並藉由固定至滑動件之該夾子、鉤子、或針的向上及旋轉運動、或向上運動，而將該補強構造引進該夾心構造內，
(c)在引進該穿孔和後續引進該補強構造以後，將該針、夾子、或鉤子被引導至在縫紉方向中的下一***孔，具有或不具有滑動件(夾子系統)、和不用或用同時的旋轉，藉此，由於下一次***，該補強構造滑動通過該針、夾子、或鉤子，且在穿過該芯部材料以後，在下側的該補強材料被拾起，該針、夾子、或鉤子的該向上和旋轉運動，或固定至滑動件之該夾子、鉤子、或針的向上運動，造成在上面的補強構造和在下面的補強構造之間的纏繞。
如果使用可封閉的鉤針(例如翼片(flap)或滑塊)，則可省掉旋轉運動。
此新的縫紉技術同樣可用於將附加的構造性組件(例如加強肋(stringer)、支架等)執行和固定至夾心構造。
已經發現，相較於DE 102005024408A1，本發明的縫紉技術允許省略切斷長度的習知作業。再者，已經發現，本發明可防止外層在後續處理步驟中位移，該位移經常造成銷從外層滑出。除了外層和芯部層之間缺乏層間的結合之外，此導致粗紗被放置在未定義的方向。藉由本發明的方法，同樣可防止外層的最終起伏不平。
由於本發明的方法，在芯部材料和外層之間產生確實和非確實的嚙合結合。如果補強元件不穿過外層，而是在外層和芯部層之間終止，則測量得到剝離強度下降約73%。
初始的試驗已顯示，以本發明的補強方法生產的夾心構造，可大幅減少剝離強度的下降。
外層和芯部材料之耐用的層間結合，也使得運輸複合組件沒有問題。
使用發泡、氈、或其他層狀纖維非織物，導致改良關於熱和/或聲音絕緣的性質。
在補強製程以後，可在液體複合物模塑製程中，以熱固性或熱塑性基質材料浸漬夾心構造。
依據本發明而獲得夾心構造。
該夾心構造可包含半加工織物材料的外層、和聚合物的、自然的、或構造性之芯部材料的芯部。其可設有補強元件，且可被嵌置在聚合物基質材料內。
圖2例示縫紉製程。
將具有補強材料3(例如縫紉(細)紗線或粗紗)的鉤子、夾子、或針(夾子系統)1，用於補強夾心構造(圖I)。
具有補強材料3的鉤子、夾子、或針1，被引導至下一***點，同時旋轉180度(圖I和II)。如果鉤子、夾子、或針被固定至滑動件，則可以省掉旋轉運動。
為了形成(introduce)穿孔，將鉤子、夾子、或針1引入芯部材料2、或可能穿過一或多個外層及芯部材料(圖III)。補強材料未被針帶著一起動。補強材料滑過鉤子、夾子、或針(圖IV)，並保留在芯部材料的上側。
鉤子、夾子、或針取得在下側的補強材料，然後藉由向上及旋轉運動，將補強材料引入夾心構造(圖IV)。如果鉤子、夾子、或針被固定至滑動件，則在向上運動期間可以省掉旋轉運動。
補強材料的纏繞(圖V)和結果形成結，發生在芯部材料的上側。
以旋轉運動將沒有滑塊的鉤子、夾子、或針，引導至在縫紉方向中的下一***點(圖I)。具有滑塊的鉤子、夾子、或針，不須旋轉運動就被引導至相同方向中的下一***點。
在後續的製程步驟中，已縫綴的材料或補強單元被進一步傳輸至下一***位置，然後在該處重複補強製程。補強構造的拉入會造成夾子系統之***所產生之芯部孔直徑的額外變寬，藉此可實現高纖維體積含量。因為藉由將補強元件拉入夾心構造或只被拉入芯部材料內而將補強元件引入，所以補強構造有非常好的校直而且沒有挫曲皺摺。由於此補強方法之助，所以被引入的補強元件可同樣地具有相對於Z軸為非零度的角度；例如如果他們只受到橫向力，則為+/-45度。穿孔可以任何所欲的傾斜位置被引入發泡。各穿孔的方位可特別地適於待補強之個別形式的發泡材料和在使用期間預期的負載情況。
可使用剛性聚合物材料(例如聚甲基丙烯酰亞胺(PMI)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯亞胺(PEI)、聚胺甲酸酯(PU)、發泡聚丙烯(EPP)、聚醚碸(PES)、聚苯乙烯(PS)等)作為芯部材料。但是也可使用經常用作芯部材料的其他發泡材料。類似地，也可使用氈或其他層狀纖維非織物。芯部材料可具有例如1至150毫米的厚度、約1250毫米的寬度、和約2500毫米的長度。上和下織物外層可建構成相同或不同，且包含聚醯胺、聚酯、碳、玻璃、尼龍、金屬、醯胺、或玄武岩纖維、或其他補強材料。個別織物外層的厚度可相同或不同，且在0.1毫米和5.0毫米之間。熱塑性或熱固性材料可用作聚合物基質材料。
補強構造可包含織物補強構造(例如縫紉線、粗紗)、或桿狀元件(例如單方向纖維塑膠複合物、未補強的塑膠或金屬等的銷)。
再者，纖維束意指粗紗，包含複數個別纖維或單纖維、複數個別纖維本身、和藉由纏繞個別纖維或纖維束所產生的線。補強構造的典型直徑可為0.1毫米至2.0毫米。
為了補強材料和芯部材料良好的層間結合，可以樹脂滲入芯部材料或整個夾心系統。為了此目的，在芯部材料或夾心系統的一側有利地施加真空，以抽吸位在另一側的樹脂穿過芯部材料。
被引入的樹脂量應儘可能地少，以獲得最佳化的強度-重量比值。主要是藉由減少樹脂量同時增加每個***孔的比例纖維，而獲得該最佳化。
如本發明所提供的在夾心構造的厚度方向補強的的夾心構造，可發現應用在運輸領域中，例如航太、機動車輛、和軌道車輛建構、及造船業，而且也用在運動、醫療領域、及營建產業或家具產業。例如飛機或直昇機之控制表面和機身的零件、及內襯或內部配件和夾具的零件，可設在本發明所生產的夾心組件。用於內部或外部營建工作的構造性元件、或在商業展覽會的營建工作，也可以本發明的夾心構造生產。
1‧‧‧夾子系統(夾子、針、鉤子)
2‧‧‧芯部材料
3‧‧‧補強材料
4‧‧‧補強材料的儲存
圖1：使用雙線連鎖縫紉技術所產生之樹脂柱的機構，和芯部孔內縫紉線體積含量對芯部孔內縫紉線數目的依附關係。
圖2例示縫紉製程。
1．．．夾子系統(夾子、針、鉤子)
2．．．芯部材料
3．．．補強材料
4．．．補強材料的儲存

Claims (10)

  1. 一種用於夾心構造的補強方法，其特徵在於：(a)執行芯部材料中穿孔之引進的時間，和補強構造的引進時間不同，(b)在引進該穿孔以後，藉由鉤子、夾子、或針的幫助，而取來該補強構造，並藉由固定至滑動件之夾子、鉤子、或針的向上及旋轉運動、或向上運動，而將該補強構造引進該夾心構造內，(c)在引進該穿孔和後續引進該補強構造以後，該針、夾子、或鉤子被引導至在縫紉方向中的下一***孔，具有或不具有滑動件(夾子系統)、和不用或用同時的旋轉，藉此，由於下一次***，該補強構造滑動通過該針、夾子、或鉤子，且在穿過該芯部材料以後，在下側的該補強材料被拾起，該針、夾子、或鉤子的該向上和旋轉運動，或固定至滑動件之該夾子、鉤子、或針的向上運動，造成在上面的補強構造和在下面的補強構造之間的纏繞。
  2. 如申請專利範圍第1項所述用於夾心構造的補強方法，其中該補強構造包括像織物的補強構造或桿狀的元件。
  3. 如申請專利範圍第2項所述用於夾心構造的補強方法，其中該補強構造包括縫紉線或粗紗。
  4. 如申請專利範圍第2項所述用於夾心構造的補強方法，其中該補強構造包括單向纖維塑膠複合物、未補強塑膠或金屬銷。
  5. 如申請專利範圍第1項所述用於夾心構造的補強方法，其中該芯部層具有半加工織物材料的外層，其選自包含聚醯胺、聚酯、碳、玻璃、尼龍、金屬、醯胺、或玄武岩纖維的群組，將其施加至該芯部層的上側和/或下側。
  6. 如申請專利範圍第5項所述用於夾心構造的補強方法，其中外層包括半加工織物材料，且芯部層包括聚合的、自然的、或構造性的芯部材料，且其中該等外層、該芯部層、和該等補強元件被嵌置在聚合物基質材料中。
  7. 一種夾心構造，其藉由如申請專利範圍第1-6項的方法而獲得。
  8. 一種夾心構造的應用，該夾心構造如申請專利範圍第7項所述，用於生產太空船、飛機、遠洋航行船艇、和陸上及軌道車輛。
  9. 一種夾心構造的應用，該夾心構造如申請專利範圍第7項所述，用於生產運動設備。
  10. 如申請專利範圍第9項所述夾心構造的應用，用於生產構造性元件，該構造性元件用於內部或外部營建工作，或用於在商業展覽會的營建工作。
TW097140430A 2007-10-25 2008-10-22 兩側單針下線跡縫紉技術 TWI451010B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007051422A DE102007051422A1 (de) 2007-10-25 2007-10-25 Zweiseiten-Einnadel-Unterfaden-Nähtechnik

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200938679A TW200938679A (en) 2009-09-16
TWI451010B true TWI451010B (zh) 2014-09-01

Family

ID=40011030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097140430A TWI451010B (zh) 2007-10-25 2008-10-22 兩側單針下線跡縫紉技術

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8474388B2 (zh)
EP (1) EP2203298A1 (zh)
JP (1) JP2011502558A (zh)
KR (1) KR101479805B1 (zh)
CN (1) CN101417518B (zh)
BR (1) BRPI0818817A2 (zh)
CA (1) CA2703110C (zh)
DE (1) DE102007051422A1 (zh)
TW (1) TWI451010B (zh)
WO (1) WO2009053129A1 (zh)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009050904B4 (de) * 2009-10-27 2014-05-15 Eads Deutschland Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Bereitstellen mehrerer abgelängter Rovings von einem Endlosroving und Maschine zur Verstärkung eines Bauteils
DE102009050906B4 (de) * 2009-10-27 2013-05-23 Eads Deutschland Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Bereitstellen mehrerer abgelängter Rovings definierter Länge von einem Endlosroving sowie Maschine zur Verstärkung eines Bauteils
IT1401832B1 (it) * 2010-09-30 2013-08-28 Tecnomeccanica Srl Metodo applicativo di un componente di una confezione di una sostanza da infusione.
CN103132611A (zh) * 2011-11-22 2013-06-05 苏畅 一种双面增强保温板
DE102012221404A1 (de) * 2012-11-22 2014-06-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Aus einem Faserverbund bestehende Komponente, insbesondere für das Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges
DE102012023815B4 (de) 2012-12-05 2016-04-28 Airbus Operations Gmbh Vielnadelmaschine und Verfahren zur Herstellung von verstärkten Materialien
CN103085140B (zh) * 2013-01-30 2015-08-19 惠阳维信纺织工业有限公司 一种家具经纬编织方法
CN103448338B (zh) * 2013-09-16 2015-07-01 南京工业大学 一种金属板/纤维混合增强型夹层板
DE102013218572A1 (de) * 2013-09-17 2015-03-19 Audi Ag Verfahren zum Verbinden von Preform-Strukturen
DE102013223347A1 (de) 2013-11-15 2015-05-21 Evonik Industries Ag Mit Poly(meth)acrylimid-Schaum gefüllte Wabenstrukturen
DE102014012915A1 (de) * 2014-09-05 2016-03-10 Airbus Defence and Space GmbH Faserverbundbauteil, Klebeanordnung für Faserverbundbauteile, sowie Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils und einer Klebeanordnung
JP6826982B2 (ja) * 2014-12-22 2021-02-10 ビーエイエスエフ・ソシエタス・エウロパエアＢａｓｆ Ｓｅ 互いに接合されたセグメントから製造されたフォームの繊維による強化
DE102015110855B4 (de) 2015-07-06 2019-12-05 Technische Universität Chemnitz Verfahren zur Fertigung von komplexen 3D-Preformen
DE102015012516B4 (de) 2015-09-25 2019-08-14 Audi Ag Verfahren zum Herstellen eines Bauteils
EP3173216B1 (en) * 2015-11-26 2018-04-11 Airbus Operations GmbH Method and needle for reinforcing cellular materials
DE102016209140A1 (de) * 2016-05-25 2017-11-30 Airbus Operations Gmbh Reparaturkonzept mit präimprägniertem gepinntem Schaumkern für Sandwich-Strukturkomponenten
JP6860991B2 (ja) * 2016-08-01 2021-04-21 三菱重工業株式会社 面外補強糸の挿入方法及び繊維含有材料の製造方法
JP6804229B2 (ja) * 2016-08-01 2020-12-23 三菱重工業株式会社 面外補強糸の挿入方法及び繊維含有材料の製造方法
CN108115994A (zh) * 2017-11-07 2018-06-05 浙江联洋新材料股份有限公司 一种z向增强夹层复合材料及其制备方法
US10543646B2 (en) * 2018-01-12 2020-01-28 Arevo, Inc. Structural sewing and overmolding
DE102018108745A1 (de) * 2018-04-12 2019-10-17 Deutsche Institute Für Textil- Und Faserforschung Denkendorf Faserverbundbauteil, Hybridbauteil und Verfahren zum Herstellen eines Faserverbundbauteils
CN110015390B (zh) * 2019-05-07 2024-07-16 珠海市琛龙船厂有限公司 一种金属件与玻璃钢的连接结构及船体
DE102020113996A1 (de) * 2020-05-26 2021-12-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Ausbilden von Verbindungen aus einer Verstärkungsfaser oder Verstärkungsfasern und Verfahren zum Herstellen eines Druckbehälters

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5624622A (en) * 1993-05-04 1997-04-29 Foster-Miller, Inc. Method of forming a truss reinforced foam core sandwich structure
JPH1147474A (ja) * 1997-08-08 1999-02-23 Fukuyama Shokki Seisakusho:Kk 畳床の単環往復縫い方法
TW200709929A (en) * 2005-07-27 2007-03-16 Roehm Gmbh Production method for reinforcing core materials for core composites and core composite structures

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US872152A (en) * 1906-11-26 1907-11-26 Berliner Stickmaschinenfabrik Schirmer Blau & Co Embroidering-machine.
CH369653A (fr) * 1959-09-23 1963-05-31 Castany Ferre Jose Procédé pour effectuer une couture à points alternés sur l'une et l'autre face d'un tissu et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé
US3421465A (en) * 1967-02-21 1969-01-14 William F Marek Thread trimming device
US4026129A (en) * 1974-03-20 1977-05-31 Herschel Sternlieb Dimensionally stable fabric
US5887532A (en) * 1996-09-25 1999-03-30 Grapha-Holding Ag Method and apparatus for manufacturing book blocks
US6187411B1 (en) 1996-10-04 2001-02-13 The Boeing Company Stitch-reinforced sandwich panel and method of making same
US6051089A (en) * 1997-02-07 2000-04-18 Mcdonnell Douglas Corporation Reinforcing member for composite workpieces and associated methods
JP2002511350A (ja) * 1998-04-15 2002-04-16 アールシーシー リージョナル コンパクト カー アーゲー 繊維強化熱可塑性プラスチックからなる構造体構成要素
US6599610B2 (en) * 2000-02-28 2003-07-29 Toray Industries, Inc. Multiaxially stitched base material for reinforcing and fiber reinforced plastic, and method for preparing them
US7056576B2 (en) 2001-04-06 2006-06-06 Ebert Composites, Inc. 3D fiber elements with high moment of inertia characteristics in composite sandwich laminates
FR2836690B1 (fr) * 2002-03-04 2004-08-27 Eads Launch Vehicles Procede pour la realisation d'une piece monolithique composite thermostructurale a double paroi et piece obtenue
DE20314187U1 (de) * 2003-09-08 2003-12-18 Roth, Matthias Alexander, Dipl.-Ing. Krafteinleitungsstelle in Kernverbunden mit in Dickenrichtung des Kernverbundes durchsetzenden Armierungselementen
EP1596024A1 (en) * 2004-05-11 2005-11-16 Groep Stevens International, Naamloze Vennootschap Reinforced sandwich panel
IL163135A (en) * 2004-07-21 2010-02-17 Yair Eilam Sewing machine for stitching with a composite thread
JP4501136B2 (ja) * 2005-04-14 2010-07-14 ヤマトミシン製造株式会社 縫い目のほつれ防止装置
DE102005024408A1 (de) * 2005-05-27 2006-11-30 Airbus Deutschland Gmbh Verstärkung von Schaumwerkstoffen
JP3962750B2 (ja) * 2005-07-22 2007-08-22 奈良ミシン工業株式会社 ハンドル刺繍ミシン

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5624622A (en) * 1993-05-04 1997-04-29 Foster-Miller, Inc. Method of forming a truss reinforced foam core sandwich structure
JPH1147474A (ja) * 1997-08-08 1999-02-23 Fukuyama Shokki Seisakusho:Kk 畳床の単環往復縫い方法
TW200709929A (en) * 2005-07-27 2007-03-16 Roehm Gmbh Production method for reinforcing core materials for core composites and core composite structures

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0818817A2 (pt) 2015-04-22
CN101417518A (zh) 2009-04-29
CA2703110C (en) 2016-02-23
WO2009053129A1 (de) 2009-04-30
TW200938679A (en) 2009-09-16
EP2203298A1 (de) 2010-07-07
US8474388B2 (en) 2013-07-02
AU2008315588A1 (en) 2009-04-30
WO2009053129A9 (de) 2010-09-23
CN101417518B (zh) 2013-08-14
DE102007051422A1 (de) 2009-04-30
CA2703110A1 (en) 2009-04-30
KR20100085928A (ko) 2010-07-29
US20100209658A1 (en) 2010-08-19
JP2011502558A (ja) 2011-01-27
KR101479805B1 (ko) 2015-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI451010B (zh) 兩側單針下線跡縫紉技術
JP4751448B2 (ja) サンドイッチ構造のための芯材を補強するための製造方法ならびにサンドイッチ構造物
US9289927B2 (en) Reinforcement of cellular materials
US11318716B2 (en) Composite construction for an increased service life
US20170151729A1 (en) Method And Needle for Reinforcing Cellular Materials
US20100196652A1 (en) Quasi-isotropic sandwich structures
RU2767839C2 (ru) Армированное волокном 3D ткацкое переплетение и способ его изготовления
US9937692B2 (en) Method for the manufacture of reinforced materials and material that can be obtained from this method
Potluri et al. Stitch-bonded Sandwich Composites for Improved Performance

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees