NO338144B1 - En forsterkningsfiberstruktur med flerlags-satengvevnad for en komposittmaterialdel - Google Patents

Abstract

En forsterkningsfiberstruktur for en komposittmaterialdel fremstilt ved hjelp av flerlags tredimensjonal veving med en satengtype vevnad eller en flersatengtype vevnad. Strukturen omfatter i det minste tre lag av veft garn T sammenflettet ved hjelp av varpgarn C, idet hvert varpgarn griper tak i vekselvis et veftgarn i n fra et første lag av veftgarn og av et veftgarn i n av et andre lag av veftgarn tilstøtende det første, idet antallet n er et helt tall ikke mindre enn 3. Banene av varpgarnene er liknende og de er forskjøvet i varpretningen.

Description

Bakgrunn for oppfinnelsen

Oppfinnelsen vedrører fremstilling av komposittmaterialdeler og vedrører mer spesielt fremstilling av forsterkningsfiberstrukturer for slike deler.

Anvendelsesområdet for oppfinnelsen er å fremstille konstruksjonsdeler fra komposittmateriale omfattende fiberforsterkning og en harpiksmatriks. Slike deler anvendes innenfor meget tallrike områder og spesielt innenfor luftfartsområdet. Forsterkningsfiberteksturen fortettes med harpiksmatriksen ved hjelp av hvilken som helst kjente midler, for eksempel ved hjelp av harpiks transpresstøping RTM ("resin transfer molding").

Et ytterligere område for anvendelse av oppfinnelsen er fremstilling av deler fra termostrukturelt komposittmateriale, det vil si fra et materiale med mekaniske egenskaper som muliggjør at det utgjør konstruksjonselementer og med evne til å bibeholde disse egenskaper ved høye temperaturer. Termostrukturelle komposittmaterialer er typisk karbon/karbon (C/C) komposittmaterialer med karbonforsterk-ning fortettet med en karbonmatriks, og keramiske matriks kompositt (CMC) materialer med ildfast fiberforsterkning (karbonfibre eller keramiske fibre) fortettet med en keramisk matriks. Deler fremstilt av termostrukturelt komposittmateriale anvendes spesielt innenfor områdene av luftfart og romfart. Forsterkningsfiberstrukturen kan fortettes med den matriks som utgjør materialet ved hjelp av kjemikaliedamp infiltrering CVI ("chemical vapor infiltration") eller ved hjelp av en væskeimpregneringsmetode, som vel kjent. Fortetning ved hjelp av en væskeimpregneringsmetode består i å impregnere fiberstrukturen med en flytende blanding inneholdende en forløper for det materiale som utgjør matriksen, typisk en harpiks, og forløperen omdannes ved varmebehandling.

For komposittmaterialdeler som har en viss tykkelse er det kjent å fremstille forsterkningsfiberstrukturen som et flertall på hverandre liggende lag som er bun-det til hverandre slik at det unngås at lagene separeres.

Forslag er således blitt fremsatt, for eksempel i dokumenter US 4 848 414, US 5 899 241 og EP 1 526 285, om å fremstille en forsterkningsstruktur ved tredimensjonal veving med varpgarn (renningsgarn) som fletter sammen veftgarn (islettgarn) som hører til et flertall av forskjellige lag av veftgarn. Vevnaden er av forriglingstypen hvor veftgarnene er anbrakt i er forskjøvet i forhold til suksessive veftsplan.

US 5 102 725 beskriver også en forsterkningsfiberstruktur med veving av satengtypen som lokalt er tredimensjonal. Fiberstrukturen utgjøres av to lag av veftgarn sammenflettet ved visse punkter ved hjelp av et første varpgarn som vekselvis griper tak i et garn i fire av det første veftgarnlag og et garn i åtte av det andre veftgarnlag. Veftgarnene i det andre lag av veftgarn er også vevet med et andre varpgarn ved bruk av konvensjonell satengtype tredimensjonal veving, i det de to verpgarn strekker seg hovedsakelig mellom de to lag av veftgarn. I det andre lag av veftgarn blir de samme veftgarn grepet tak i av de første og andre varpgarn slik at det skapes overflateuregelmessigheter. Videre er metoden beskrevet for veving med varpgarn som både strekker seg mellom de to lag av veftgarn spesifikt egnet for fremstilling av fiberstruktur med tykkelse som er begrenset til to lag av veftgarn.

Ved fremstilling av slike forsterkningsfiberstrukturer må forskjellige aspekter tas i betraktning.

Den tredimensjonale veving må således tilveiebringe tilfredsstillende sammenfletting mellom lag slik at delaminering motvirkes, men uten at mekaniske egenskaper i retninger parallelt til planene av lagene påvirkes.

I tillegg, for komposittmaterialdeler som skal fremby en glatt overflatetilstand er det ønskelig å unngå at forsterkningsfiberstrukturen frembyr store overflateuregelmessigheter som krever ytterligere operasjoner for å eliminere slike uregelmessigheter, for eksempel etter et initialt fortettingstrinn eller konsoliderings-trinn, operasjoner som for eksempel trimming av overflaten eller ved å tilsette et todimensjonalt lag på overflaten, for eksempel et tekstillag, eller før fortettingen avsluttes.

Formål for og oppsummering av oppfinnelsen

Et formål for oppfinnelsen er å tilveiebringe en forsterkningsfiberstruktur som utgjøres i det minste delvis av tredimensjonal veving og som frembyr et godt kompromiss mellom de ovennevnte begrensninger.

I følge oppfinnelsen oppnås dette formål ved det forhold at den tredimensjonale vevnad er en flerlags vevnad med en satengtype vevnad, eller flerlagssatengvevnad, omfattende:

• i det minste første, andre, og tredje tilstøtende lag av veftgarn hvor veftgarnene i første og tredje lag er anordnet i kolonnen som hver omfatter et veftgarn fra hvert av de nevnte lag; • et første sett av varpgarn som hvert vekselvis griper tak i et varpgarn i n av det første lag av varpgarn og av et varpgarn som griper tak i n_av det andre lag av varpgarn inntil det første lag; og • et andre sett av varpgarn som hvert vekselvis griper tak i et veftgarn i n av det andre lag av veftgarn og av et veftgarn som griper tak i n av det tredje lag av veftgarn inntil det andre lag; • i det begge sett av varpgarn følger liknende baner som er forskjøvet i forhold til hverandre i varpretningen slik at i et gitt veftplan er garnene av det andre veftgarnlag som blir grepet fatt i av et varpgarn i det første sett og av et varpgarn i det andre sett forskjellige; og

• antallet n er et helt tall ikke mindre enn 3.

Fordelaktig er veftgarnene som er grepet fatt i av det samme veftgarn i to av de nevnte lag lokalisert i ikke-tilstøtende kolonner av veftgarn.

Foretrukket er n ikke mindre enn 5.

Anvendelse av en flerlagssatengvevnad frembyr forskjellige fordeler.

For det første, i varpretningen bibeholdes de mekaniske egenskaper av en satengvevnad mens veftgarnlagene sammenflettes.

I tillegg muliggjør en satengtypevevnad at duken bibeholder en god grad av deformerbarhet slik at den er i stand til å tilsvare former som ikke er plane.

For en fiberstruktur med en indre del, eller kjerne, og en ytre del, eller hud, inntil en utsideoverflate avfiberstrukturen, er kjernen fordelaktig i det minste delvis fremstilt av slik flersatengveving.

Huden kan da dannes ved todimensjonal veving. Vevingen av huden kan anvende en satengtypevevnad som bidrar til å gi et overflateutseende som er glatt, og satengdelingsavstanden i huden er da fordelaktig lik satengdelingsavstanden i en del av kjernen av fiberstrukturen inntil huden. I en variant kan huden veves med en lerretsvevnad som tilveiebringer lett adgang for gassen gjennom huden når kjemikaliedampinfiltrering CVI fortetting utføres.

Det er mulig å bringe den flerlagssatengvevnaden til å variere innenfor kjernen av fiberstrukturen, for eksempel ved å danne to kjernedeler ved hjelp av flerlagssatengveving med forskjellige respektive delingsavstander.

I følge et trekk ved fiberstrukturen veves kjernen med garn fremstilt av diskontinuerlige fibre mens huden veves med garn fremstilt av kontinuerlige filamenter. Anvendelsen av garn fremstilt av diskontinuerlige fibre gjør det ved å øke voluminøsiteten ("bulking up") av fibrene mulig å oppdele porene i kjernen, mens anvendelse av garn fremstilt av kontinuerlig filamenter i huden fremmer adgang for gass under kjemikaliedampinfiltrerings CVI-fortettingen og en overflatetilstand som er fri for signifikante uregelmessigheter. Det er således mulig å oppnå en reduk-sjon i gradienten av CVI-fortetting mellom kjernen og huden.

I følge et ytterligere trekk ved fiberstrukturen varierer i det minste en av varpstrukturen og veftstrukturen i tykkelsen av fiberstrukturen. Strukturen kan variere i retningen med å minske antallet av garn per lengdeenhet mellom kjernen og huden slik at det forbedrer adgangen for gass til kjernen i fiberstrukturen under kjemikaliedampinfiltrerings CVI-fortettingen.

I følge ytterligere trekk av fiberstrukturen fremstilles de forskjellige deler av fiberstrukturen ved bruk av garn med forskjellige kjemiske karakterer, spesielt for det formål å gi dem spesielle ønskelige egenskaper, spesielt motstand mot oksidasjon og slitasje.

I følge enda et ytterligere trekk ved fiberstrukturen frembyr garnene anvendt for veving et garnnummer som varierer inne i fiberstrukturen. Spesielt kan garnene bli finere når de går fra en kjernedel til en hud-del av fiberstrukturen slik at adgang for gassen til kjernen under CVI-fortetting tilrettelegges.

Kort beskrivelse av tegningene.

Utførelsesformer av beskrivelsen beskrives i det følgende som ikke-begrensende angivelser. Det vises til de vedføyde tegninger hvori: • Figur 1 viser en tidligere kjent tredimensjonal vevnad av forriglingstypen (gjensidig blokkert type); • Figur 2 viser et plan av en fiberstrukturvevnad oppnådd ved hjelp av satengtype flerlagsveving. • Figur 3 viser et plan av en fiberstrukturvevnad oppnådd ved flerlagsveving med en flerlagssatengvevnad i en utførelsesform av oppfinnelsen; • Figurene 4A til 4B viser suksessive plan av en vevnad av en fiberstruktur i en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen med flerlagssatengveving i sin kjerne og todimensjonal veving med en satengvevnad i sin hud; og • Figurene 5A til 5L viser suksessive plan av en vevnad av en fiberstruktur i en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen med den vevnad som kombinerer to forskjellige flerlagssatengvevnader i sin kjerne og todimensjonal veving med en lerretsvevnad i sin hud.

Definisjoner

Betegnelsen "todimensjonal veving" eller "2D veving" anvendes heri for å betegne en konvensjonell vevingsmetode hvorved hvert varpgarn passerer fra en side til den andre side av garn i et enkelt veftlag.

Betegnelsen "tredimensjonal vevnad" eller "3D vevnad" anvendes heri for å betegne en vevingsmetode hvorved i det minste noen av varpgarnene sammenfletter varpgarn over et flertall varplag.

Betegnelsen "forriglingsvevnad" (gjensidig blokkert vevnad) anvendes heri for å betegne en 3D vevnad hvor hvert varplag sammenfletter et flertall veftlag med alle garnene i en gitt varpkolonne med den samme bevegelse i vevnads-planet. Figur 1 er et riss av et av de åtte plan i en forriglingsvevnad med syv varplag og åtte veftlag. I den viste forriglingsvevnad er et veftlag T tildannet av to til-støtende vefthalvlag _t_ som er forskjøvet fra hverandre i varpretningen. Der er således 16 vefthalvlag posisjonert i en forskjøvet konfigurasjon, i det hvert varplag sammenfletter tre veftlag. Det ville også være mulig å adoptere en posisjon for veftgarnene som ikke er i en forskjøvet konfigurasjon, idet veftgarnene i to tilstøt-ende lag er innrettet på linje i den samme kolonne.

Betegnelsen "flerlagsveving" anvendes heri for å betegne 3D veving med et flertall veftlag hvor den grunnleggende vevnad i hvert lag er ekvivalent til en konvensjonell 2D vevnad, men hvor visse sammenflettende punkter i vevnaden sammenfletter veftlagene til hverandre.

Betegnelsen "struktur" anvendes heri for å bestemme antallet garn per lengdeenhet både i veftretningen og i varpretningen, slik at et lavt garnnummer

(eller åpen) struktur betyr at der er færre garn, og slik at duken er mer åpen i sammenlikning med en struktur med et høyt garnnummer (det vil si en lukket struktur).

Betegnelsen "kontinuerlige filamenter" anvendes heri på konvensjonell måte for å betegne fiberelementer med meget stor lengde sammenliknet med deres diameter. I eksemplet på en forsterkningsstruktur som utgjør en forform for en komposittmaterialdel og som fremstilles ved bruk av kontinuerlige filamenter, strekker således i det minste et meget stor flertall av filamentene seg kontinuerlig inne i forformen, bare avbrutt ved de geometriske grenser av forformen. Kontinuerlige filamenter som ikke er naturlige blir konvensjonelt oppnådd ved spinning av et syntetisk materiale, eventuelt etterfulgt av en eller flere fysikalsk- kjemiske operasjoner (strekking, oljebehandling, varmebehandling, ...).

Garn fremstilt av kontinuerlige filamenter, eller flerfilamentgarn, fremstilles ved å sammenstille kontinuerlige filamenter ved siden av hverandre med eller uten snoing.

Betegnelsen "diskontinuerlige fibre" anvendes heri på konvensjonell måte for å betegne fiberelementer som med ikke-naturlige fibre fremstilles ved kutting eller strekkbryting av kontinuerlige filamenter. Diskontinuerlige fibre eller korte fibre har konvensjonelt en lengde på noen få millimeter til noen titalls millimeter.

Garn fremstilt av diskontinuerlige fibre, eller fibergarn, fremstilles ved sam-menstilling av diskontinuerlige fibre ved snoing eller ved overdekning, hvor overdekning består i å meddele kohesjon ved vikling av et dekkgarn omkring et sett av diskontinuerlige fibre som kan være ikke-snodd eller lett snodd.

I hele beskrivelsen og i alle tegningene er ved konvensjon og av praktiske grunner bare de varpgarn som er avbøyd fra sine baner for å gripe tak i veftgarn i et veftlag eller et flertall veftlag nevnt og vist. Likevel kunne varp- og veftrollene snus om og således skulle inversjon betraktes som dekket av patentkravene.

Detaljert beskrivelse av utførelsesformer av oppfinnelsen

Anvendelsesområdet for oppfinnelsen er fremstilling av fiberstrukturer egnet for å utgjøre fiberforsterkninger, eller forformer, for fremstilling av komposittmaterialdeler, idet delene oppnås ved fortetting av fiberstrukturer med matriksen. Matriksen kan være en harpiks, for komposittmaterialer som anvendes ved forholdsvis lave temperaturer, typisk opp til 300°C, eller den kan være et ildfast materiale som for eksempel karbon eller keramikk for termostrukturelle komposittmaterialer.

Å fremstille fiberstrukturen ved hjelp av 3D veving gjør det mulig i en enkelt tekstiloperasjon, å oppnå sammenfletning mellom lagene, og således å få en fiberstruktur og en resulterende komposittmaterialdel som frembyr meget gode mekaniske egenskaper.

Figur 2 viser et plan av en flerlags 3D vevnad av satengtypen som sammenfletter lag av veftgarn T (veftgarnene er ikke anbrakt i en forskjøvet konfigurasjon).

Hvert varpgarn er periodisk avbøyet fra sin bane over et veftlag, vekslende for å ta tak i et veftgarn i dette veftlag og å holde sammen et veftgarn i det nevnte veftlag og veftgarnet plassert i den samme kolonne av det underliggende tilstøt-ende veftlag. Dette danner konvensjonelle enkle sateng gjensidig sammenflettende punkter PS1 vekslende med dobbelte sateng gjensidig sammenflettende punkter PS2 som binder sammen garnene i to tilstøtende veftlag, og således tilveiebringer gjensidig sammenfletting mellom veftlagene.

Likevel utgjør de sateng gjensidig sammenflettende punkter PS2 singulære punkter med overkryssede veftgarn, slik at det dannes signifikante uregelmessigheter i fiberstrukturen som kan påvirke de mekaniske egenskaper av en del som oppnås ved fortetting av en slik fiberstruktur. Denne ulempe er spesielt markert når de anvendte garn frembyr en betraktelig grad av stivhet, for eksempel garn av keramikk eller med et lite garnnummer. Det er da vanskelig å meddele deforma-sjon ved PS2 punkter som ikke forstyrrer arrangementet av veftgarnene.

Dette er grunnen til at oppfinnelsen søker å tilveiebringe flerlags 3D veving med en spesiell satengtype vevnad eller "flerlagssateng" vevnad som unngår slike ulemper.

Et "flerlags" vevnadsplan i samsvar med oppfinnelsen er vist i figur 3.

Denne figur omfatter i det minste tre lag av veftgarn T (syv lag i det viste eksempel) sammen med varpgarn C, idet hvert varpgarn strekker seg hovedsakelig mellom to respektive tilstøtende lag av veftgarn.

Hvert varpgarn er avbøyd vekselvis i en retning og i den andre retning for vekslende å ta tak i et veftgarn i n av et første lag av veftgarn og et veftgarn i n av et andre lag av veftgarn tilstøtende det første, hvor n er et helt tall ikke mindre enn 3, slik at det tilveiebringes gjensidig sammenfletting mellom disse to lag.

Ettersom antallet n er det samme for alle varpgarnene er forskyvningen eller bevegelsen av alle veftgarnene liknende, ved at de er forskjøvet i varpretningen mellom påfølgende veftgarn, slik at de spesielle garn i et gitt veftgarnlag som gripes tak i av varpgarnene er forskjellige.

En slik flerlagssateng vevnad er betegnelsen delingsavstand ("pitch") anvendt heri for å betegne intervallet mellom to PS satengpunkter i et gitt varpgarn målt som et antall veftkolonner. I eksemplet i figur 3 veksler delingsavstanden mellom 6 og 10 og gir en midlere delingsavstand på 8, det vil si n/2.

Garnene som tas tak i i det første veftgarnlag og garnene som tas tak i i det andre garnlag av et gitt varpgarn er plassert i forskjellige veftgarnkolonner, som foretrukket er ikke tilstøtende slik at det unngås at varpgarnet følger en bane som er for buktet, noe som kan gi anledning til uregelmessigheter. Antallet n er således fordelaktig ikke mindre enn 5 for å gjøre denne betingelse lettere å oppfylle.

Forskyvningen eller bevegelsen av liknende varpgarn er den samme i alle planene i den flerlags satengvevnaden.

Sammenliknet med en tidligere kjent forriglings vevnad av den type som er vist i figur 1 gjør den flerlagssatengvevnaden det mulig å bevare gode mekaniske egenskaper i varpretningen og å bevare et overflateutseende som er mer regelmessig.

I tillegg frembyr fiberstrukturen meget lite varpkrymping og frembyr deformerbarhet som gjør det i stand til å tilsvare former som ikke er plane.

For en fiberstruktur med en indre del, eller kjerne, og en ytre del, eller hud, tilstøtende en utsideoverflate av fiberstrukturen, kan huden fremstilles ved veving med en vevnad som er forskjellig fra vevingen av kjernen, for eksempel ved todimensjonal veving med en lerrets-, sateng-, eller tvilltype slik at vevingen "lukkes" ved overflaten, hvor en satengtypevevnad også frembringer et overflateutseende som er glatt. En variasjon av vevnaden i huden kan oppnås ved utsideoverflaten av fiberstrukturen for å gi ønskede spesielle egenskaper, for eksempel ved å gå fra en lerretstypevevnad som fremmer tett gjensidig sammenfletning til en satengtypevevnad som fremmer en glatt overflatetilstand.

Når fiberstrukturen er for fremstilling av en komposittmaterialdel med en matriks oppnådd ved kjemikaliedampinfiltrering (CVI), er det også fordelaktig å oppnå mekaniske egenskaper som er så lite uensartet som mulig i denne del, slik at CVI-fortetning forbedres med en fortetningsgradient som er så liten som mulig mellom kjernen av fiberstrukturen og dens hud.

For dette formål kan vevingen av kjernen utføres med garn fremstilt av diskontinuerlige fibre slik at oppdeling av dens porer fremmes ved at fibrene gjøres mer voluminøse ("bulking up") og slik at adgang for reaksjonsgassen lettes.

Det er mulig å anvende garn fremstilt fra diskontinuerlige fibre hovedsakelig uten noen snoing, idet kohesjon tilveiebringes av et overdekket garn. Overdek-ningsgarnet fremstilles fordelaktig av et offermateriale som elimineres etter veving, slik at porene i den vevede struktur settes i stand til å bli oppdelt og hjelper til med å redusere gradienten av kjemikaliedamp infiltrerings CVI fortettingen. Slike garn fremstilt fra diskontinuerlige fibre med et offeroverdekningsgarn er beskrevet i dokument EP 0 489 637.

Det er også fordelaktig å fremme oppnåelse av en overflatetilstand, etter fortetting, som fri for uregelmessigheter, det vil si oppnåelse av en god ferdigfrem-stilt tilstand slik at ferdigstillingsoperasjoner ved maskinell behandling unngås eller begrenses.

Huden kan fremstilles ved veving med garn fremstilt fra kontinuerlige filamenter slik at det unngås at fibrene diskontinuerlig gjøres mer voluminøse.

Fremdeles for det formål å forbedre adgang for reaksjonsgassen kan huden fremstilles med en varpstruktur og/eller en veftstruktur som frembyr et lavere garnnummer enn i kjernen.

Det kan være ønskelig å variere garnnummeret av garnene anvendt for veving av fiberstrukturen, spesielt ved å anvende garn med forskjellige garnnummer i kjernen og huden og/eller mellom varpgarn og veftgarn. Ved å anvende garn med en økende finhet mellom kjernen og huden fremmes adgang til kjernen for gassen gjennom huden når fortetting utføres ved hjelp av kjemikaliedampinfiltre-ringen CVI. Garnnumrene kan derfor selekteres slik at det oppnås et forhold innenfor ønskelige grenser mellom volumfraksjonen av varpfibre og volumfraksjonen av veftfibre.

Det er også mulig å variere den flerlagssatengvevnaden inne i kjernen, ved veving av forskjellige deler av kjernen med respektive forskjellige flerlagssatengvevnader.

Det er også mulig å bringe vevnaden til å variere i huden langs utsideoverflaten.

Den kjemiske karakter av garnene er selektert som en funksjon av den til-siktede anvendelse. Det kan være ønskelig å anvende garn med forskjellige kjemiske karakterer mellom forskjellige deler av fiberstrukturen, spesielt mellom kjerne-delen og hud-delen for å gi spesielle mekaniske egenskaper til den resulterende komposittmaterialdel, spesielt egenskaper med motstand mot oksidasjon eller slitasje.

For en termostrukturell komposittmaterialdel med ildfast fiberforsterkning, er det således mulig å anvende en fiberstruktur med karbonfibre i kjernen og keramiske fibre, for eksempel silisiumkarbid (SiC) fibre i huden slik at slitasjemot-standen av komposittdelen i den nevnte hud-del økes.

To utførelsesformer av en fiberstruktur i samsvar med oppfinnelsen er beskrevet i det følgende. I begge eksempler utføres vevingen på en Jaquard type vevstol.

Eksempel 1

Figurene 4A til 4P viser suksessive plan av en fiberstruktur vevnad 10 oppnådd ved hjelp av 3D veving med flerlagssateng tredimensjonal veving i kjernen og todimensjonal veving i huden 14, 16.

Vevingen i kjernen foretas med en flerlagssatengvevnad med en delingsavstand på 8, og vevingen av huden foretas med en satengvevnad også med en delingsavstand på 8.

Det kan sees at de satengsammenflettende punkter danner mønstre som er regelmessige og fordelt i de suksessive vevnadsplan, uten noen markert innret-ning på linje i kolonne- eller dybderetningen (fra et vevnadsplan til et annet).

Fiberstrukturen 10 omfatter fem lag av veftgarn T1 til T5. I kjernen 12, plassert mellom motsatte huder 14 og 16, foretas flerlagssatengvevingen med garn fremstilt av diskontinuerlige karbonfibre holdt sammen av et dekningsgarn av offermateriale, som beskrevet i EP 0 489 637, og med den 10/10 struktur i hvert lag (ti garn per centimeter både i veftretningen og i varpretningen). Som eksempel er be-legningsgarnet fremstilt av en oppløselig polymer som for eksempel en polyvinyl-alkohol eller en polymer som kan elimineres ved varmebehandling uten å påvirke karbonet i fibrene, som for eksempel et polyetylen eller polyvinyl acetat. I hudene 14 og 16 veves satengvevnaden ved bruk av garn fremstilt av kontinuerlige kar-bonfilamenter og med en 10/10 struktur. Vevingens gjensidige sammenfletning med satengvevnaden involverer bare lagene T1 og T5 av veftgarnene. Det kan sees at flerlagssatengvevingen av kjernen strekker seg hele veien til hudens veftlag slik at disse lag sammenflettes med kjernelagene.

Selvfølgelig kunne garnene anvendt for veving i kjernen og i huden alle være av den samme type i en variantutførelsesform, det vil si de kunne alle være fremstilt av diskontinuerlige fibre eller av kontinuerlige filamenter.

Eksempel 2

Figurene 5A til 5L viser suksessive plan av en struktur 20 oppnådd ved flerlags 3D veving omfattende 12 veftgarnlag U1 til U12. Den følgende tabell oppsummerer de anvendte vevnader og de 3D vevingsstrukturer, idet vevnads-variasjonen i strukturen 20 er symmetrisk omkring et midtre plan, hvor hudene 24, 26 befinner seg på hver side av kjernen 22. Visse veftlag har garnnumre av veftgarn som er forskjellig fra garnnumrene av andre lag og dette gir anledning til variasjon av veftstrukturen.

I dette eksempel varierer flerlagssatengvevnaden og strukturen mellom kjernen og hudene. Det kan sees at variasjon i vevnaden og strukturen er brakt til å være noe progressiv ved å adoptere en 5-satengvevnad for veftlagene U3, U4 og U9, U10 mellom 6-satengvevnaden i lagene U5 og U8 og hudens lerretsvevnad, slik at en for tydelig diskontinuitet mellom kjernen og huden unngås.

I en variant vil det være mulig å anvende en tvilltype vevnad for den fler-lagsvevingen av hudene.

Claims (15)

1. Forsterkningsfiberstruktur for en komposittmaterialdel hvor strukturen (10;

20) i det minste delvis er dannet ved flerlags tredimensjonal veving med en satengtypevevnad eller med en flerlagssatengtypevevnad, idet strukturen (10; 20) omfatter: i det minste et første, et andre og et tredje tilstøtende lag av veftgarn; hvor veftgarnene i de første, de andre og de tredje lag er anordnet i kolonner som hver omfatter et veftgarn fra hvert av de nevnte lag; et første sett av varpgarn som hvert vekselvis griper tak i et varpgarn i n av det første lag av varpgarn og et varpgarn i n av det andre lag av varpgarn tilstøt-ende det første; og et andre sett av varpgarn som hvert vekselvis griper tak i et veftgarn i n av det andre lag av veftgarn og et veft garn i n av det tredje lag av veftgarn tilstøtende det andre; idet begge sett av varpgarn følger liknende baner som er forskjøvet i forhold til hverandre i varpretningen slik at i et gitt veftplan er garnene av det andre veftgarnlag som er grepet tak i av et varpgarn i det første sett og av et varpgarn i det andre sett forskjellige; og idet antallet n er et helt tall ikke mindre enn 3.

2. Forsterkningsfilterstrukturer i følge krav 1, karakterisert vedat veftgarnene som gripes fatt i av det samme veftgarn i to av de nevnte lag av veftgarn er lokalisert i ikke-tilstøtende kolonner av veftgarn.

3. Fiberstruktur i følge krav 1 eller 2, karakterisert vedat n ikke er mindre enn 5.

4. Fiberstruktur ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 3,karakterisert vedat den har en indre del eller kjerne (12; 22) og en ytre del eller hud (14, 16; 24, 26) tilstøtende en utsideoverflate av fiberstrukturen, hvori kjernen i det minste er dannet av den nevnte flerlagssatengvevnaden.

5. Fiberstruktur i følge krav 4, karakterisert vedat huden (14,16; 24, 26) er dannet ved hjelp av todimensjonal veving.

6. Fiberstruktur i følge krav 5, karakterisert veda t vevingen av huden (14, 16) haren satengtype vevnad.

7. Fiberstruktur i følge krav 6, karakterisert vedat satengdelingsavstanden ("satin pitch") i huden (14, 16) er lik satengdelingsavstanden i en del av kjernen (12; 22) tilstøtende huden (14, 16).

8. Fiberstruktur i følge et av kravene 4 til 7, karakterisert vedat kjernen (22) har i det minste første og andre deler dannet ved flerlagssatengveving med respektive forskjellige første og andre satengdelingsavstander.

9. Fiberstruktur ifølge hvilket som helst av kravene 4 til 8,karakterisert vedat kjernen (12; 22) er vevet i det minste delvis med garn fremstilt av diskontinuerlige fibre, og huden (14, 16) er vevet med garn fremstilt av kontinuerlige filamenter.

10. Fiberstruktur i følge hvilket som helst av kravene 1 til 9,karakterisert vedat i det minste en av varp- og veftstrukturene varierer i tykkelsen av fiberstrukturen.

11. Fiberstruktur i følge krav 10, karakterisert vedat strukturen (10; 20) varierer i minskende retning fra kjernen til huden (14, 16).

12. Fiberstruktur i følge hvilket som helst av kravene 1 til 11,karakterisert vedat de forskjellige deler av fiberstrukturen er fremstilt med garn av forskjellige kjemiske karakterer.

13. Fiberstruktur i følge hvilket som helst av kravene 1 til 12,karakterisert vedat garnene anvendt for veving har et garnnummer som varierer innenfor fiberstrukturen.

14. Komposittmaterialdel med en forsterkningsfiberstruktur i følge hvilket som helst av kravene 1 til 13, karakterisert vedat den er fortettet ved hjelp at en matriks.

15. Komposittmaterialdel i følge krav 14, karakterisert vedat den er fremstilt av termostrukturelt komposittmateriale med en matriks som i det minste delvis er dannet ved kjemikaliedampinfiltrering (CVI).