RU2782809C1

RU2782809C1 - Production of a composite material containing various functional areas

Info

Publication number: RU2782809C1
Application number: RU2021129530A
Authority: RU
Inventors: Гаетан МАО; Николас ДУМОНТ
Original assignee: Сайнт-Гобаин Перформанс Пластикс Франс
Priority date: 2019-03-11
Filing date: 2020-03-11
Publication date: 2022-11-02

Abstract

FIELD: composite materials.

SUBSTANCE: group of inventions relates to a method for manufacturing a product and to a use of a dry preform. Product comprises a fibre-reinforced matrix of a polymer material. The polymer material has a melting point below the melting point of the material comprising the reinforcing fibres. The product additionally comprises at least two areas with various properties; wherein at least one area contains at least 50% of the polymer material by weight of the final product. The method includes the stage of producing a knitted product in three dimensions and as a continuous item by weft knitting. The knitted article constitutes a dry preform corresponding to the shape of the product being created. The dry preform comprises at least two regions of different compositions. The method includes the stage of moulding by heating under pressure to reach at least the melting point of the polymer material without reaching the melting point of the reinforcing material, and cooling the product created herein.

EFFECT: group of inventions provides composite materials with various interpenetrating operating capabilities without the need to assemble the pre-produced parts separately.

15 cl, 5 dwg, 4 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящее раскрытие относится к способу подготовки композиционного материала, который содержит различные функциональные области.The present disclosure relates to a method for preparing a composite material that contains various functional areas.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHICS

Варианты реализации изобретения проиллюстрированы в качестве примера и не ограничены прилагаемыми фигурами.Embodiments of the invention are illustrated by way of example and are not limited to the accompanying figures.

На Фиг. 1 содержится иллюстрация продукта, который содержит области с различной гибкостью.On FIG. 1 contains an illustration of a product that contains areas of varying flexibility.

На Фиг. 2 содержится иллюстрация продукта, который содержит области с различной стойкостью к истиранию.On FIG. 2 contains an illustration of a product that contains areas of varying abrasion resistance.

На Фиг. 3 содержится иллюстрация продукта, который содержит области с различной теплопроводностью.On FIG. 3 contains an illustration of a product that contains regions with different thermal conductivities.

На Фиг. 4 содержится иллюстрация преформы, которая содержит области с различной прозрачностью.On FIG. 4 contains an illustration of a preform that contains regions of varying transparency.

На Фиг. 5 содержится иллюстрация продукта, полученного из преформы в соответствии с фиг.4, которая содержит области с различной прозрачностью.On FIG. 5 contains an illustration of the product obtained from the preform in accordance with figure 4, which contains areas with different transparency.

Специалисты в данной области оценят, что элементы на фигурах показаны для простоты и ясности и не обязательно были изображены в масштабе.Those skilled in the art will appreciate that elements in the figures are shown for simplicity and clarity and have not necessarily been drawn to scale.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО(ЫХ) ВАРИАНТА(ОВ) РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT(S) FOR CARRYING OUT THE INVENTION

Нижеприведенное обсуждение сфокусировано на конкретных вариантах реализации и осуществления этих идей. Такое подробное описание предоставляет возможность способствовать описанию определенных вариантов реализации изобретения и не должно рассматриваться в качестве ограничивающего по отношению к раскрытию или идеям изобретения, или к области их применения. Будет оценено, что другие варианты реализации можно использовать на основе раскрытия и идей, представленных в настоящем документе.The following discussion focuses on specific implementations and implementations of these ideas. Such a detailed description provides an opportunity to facilitate the description of certain embodiments of the invention and should not be construed as limiting with respect to the disclosure or ideas of the invention, or their scope. It will be appreciated that other implementations can be used based on the disclosure and ideas presented herein.

Термины «содержит», «содержащий», «включает», «включающий», «имеет», «имеющий» или любые другие их варианты предназначены для обозначения неисключительного включения. Например, способ, изделие или устройство, включающие набор признаков, не обязательно ограничены исключительно этими признаками, но могут включать другие признаки, явным образом не указанные или не присущие таким способу, изделию или устройству. Кроме того, если явным образом не указано иное, термин «или» означает включающее «или», а не исключающее «или». Например, условию «А или В» соответствует любое из следующих утверждений: «А является истинным (или присутствует), а В является ложным (или не присутствует)», «А является ложным (или не присутствует), а В является истинным (или присутствует)», и «как А, так и В являются истинными (или присутствуют)».The terms "comprises", "comprising", "includes", "including", "has", "having" or any other variations thereof are intended to mean non-exclusive inclusion. For example, a method, article, or device incorporating a set of features is not necessarily limited to those features only, but may include other features not explicitly stated or inherent in such method, article, or device. In addition, unless expressly stated otherwise, the term "or" means an inclusive "or" and not an exclusive "or". For example, the condition "A or B" matches any of the following: "A is true (or present) and B is false (or not present)", "A is false (or not present) and B is true (or present)" and "both A and B are true (or present)."

Также для описания элементов и компонентов, описываемых в данном документе, используют формы единственного числа. Это сделано только лишь для удобства и подачи общего смысла объема изобретения. Данное описание следует понимать как включающее один, или по меньшей мере один, или форму единственного числа, также включающую форму множественного числа, или наоборот, если явным образом не подразумевается иное. Например, если в данном документе описывается один элемент, вместо одного элемента могут использоваться несколько элементов. Аналогично, если в данном документе описано более одного элемента, один элемент может быть заменен этими более чем одним элементами.Also, to describe the elements and components described in this document, use the singular form. This is only for convenience and conveying the general meaning of the scope of the invention. This description is to be understood as including one, or at least one, or the singular form also including the plural form, or vice versa, unless expressly implied otherwise. For example, if a single element is described in this document, multiple elements may be used instead of one element. Likewise, if more than one element is described in this document, one element may be replaced by those more than one element.

Данное изобретение относится к области продуктов, сделанных из композитного материала(ов). Под композитными материалами понимается продукт, содержащий матрицу, состоящую из полимерного материала, в частности, термопластичного или термореактивного материала, причем эта матрица армирована материалом, имеющего точку плавления выше, чем точка плавления полимерного материала. Термин «FRP», как правило, означает «фиброармированный пластик».This invention relates to the field of products made from composite material(s). By composite materials is meant a product containing a matrix consisting of a polymeric material, in particular a thermoplastic or thermosetting material, this matrix being reinforced with a material having a melting point higher than the melting point of the polymeric material. The term "FRP" usually means "fiber-reinforced plastic".

Композитные материалы известны уже много лет. Они обладают высокой стойкостью к механическим воздействиям по отношению к массе материала. Они также обладают очень высокой коррозионной стойкостью. Они обладают свойствами, превосходящими свойства взятых в отдельности компонентов.Composite materials have been known for many years. They have a high resistance to mechanical stress in relation to the mass of the material. They also have very high corrosion resistance. They have properties that are superior to those of the individual components.

Они обеспечивают, в особенности в области автомобилестроения или авиации, снижать вес деталей, традиционно выполняемых из стали. Они также обладают высокой стойкостью к усталости.They provide, especially in the field of automotive or aviation, to reduce the weight of parts traditionally made of steel. They also have high fatigue resistance.

Армирующие элементы могут быть получены разными способами: добавлением минеральных волокон, диспергированных в матрице, использованием стального каркаса или синтетического материала, использованием ткани из армирующих волокон, использованием нетканых материалов или матов или других продуктов, полученных с помощью текстильных процессов.Reinforcing elements can be obtained in various ways: by adding mineral fibers dispersed in a matrix, using a steel frame or synthetic material, using a fabric of reinforcing fibers, using non-woven materials or mats or other products obtained through textile processes.

Армирующие элементы из ткани имеют плоскую структуру и образованы из уточной нити и основной нити, расположенных перпендикулярно. Их изготовление требует использования отдельной бобины для каждой основной нити.The reinforcing elements of the fabric have a flat structure and are formed from the weft thread and the warp thread, arranged perpendicularly. Their manufacture requires the use of a separate bobbin for each warp thread.

Совсем недавно стало очевидным использование вязаных армирующих элементов. Термин «вязаные армирующие элементы» означает продукт, как правило, получаемый из непрерывной нити, в котором указанная нить образует переплетенную сетку, расположенную в последовательных рядах. Производство традиционного вязаного переплетения требует только наличия бобины с нитью для получения сетки из нити.More recently, the use of knitted reinforcing elements has become apparent. The term "knitted reinforcing elements" means a product, as a rule, obtained from a continuous thread, in which the specified thread forms an interlaced mesh located in successive rows. The production of traditional knitted weave requires only a spool of thread to produce a mesh of thread.

Указанная нить может быть монофиламентного или мультифиламентного типа. Мультифиламент может быть ровингом (то есть набором параллельных непрерывных филаментов, собранных без скручивания), нитью из волокон (то есть набором коротких прерывистых волокон, собранных путем скручивания). Нить может также быть сборкой из нескольких нитей или филаментов из различных материалов. Эту сборку можно использовать для скручивания, плетения и т.д. Следовательно, можно производить нить, содержащую полимерный материал и армирующий материал. Например, армирующую нить можно собирать из нитей арамида, углерода, стекловолокна и термопластичного материала (то есть полипропилена, поликарбоната, полиэфиримида (PEI) и т.д.). В результате такой тип нити может называться смешанной нитью.Said thread may be of the monofilament or multifilament type. The multifilament can be a roving (i.e. a collection of parallel continuous filaments assembled without twisting), a filament thread (i.e. a collection of short discontinuous fibers assembled by twisting). The thread may also be an assembly of several threads or filaments of different materials. This assembly can be used for twisting, weaving, etc. Therefore, it is possible to produce a thread containing a resin material and a reinforcing material. For example, the reinforcing thread can be assembled from aramid, carbon, fiberglass, and thermoplastic material (ie, polypropylene, polycarbonate, polyesterimide (PEI), etc.) filaments. As a result, this type of yarn may be referred to as a mixed yarn.

Вязание смешанной нити такого типа позволяет получать сухую преформу, содержащую как армирующий элемент, так и матрицу.Knitting a mixed yarn of this type makes it possible to obtain a dry preform containing both the reinforcing element and the matrix.

По сравнению с ткаными армирующими элементами, вязаные армирующие элементы имеет много преимуществ.Compared to woven reinforcements, knitted reinforcements have many advantages.

С ткаными армирующими элементами, предварительно пропитанными полимерным материалом, например гелеобразным, которые обычно называют «препрегом», нужно обращаться осторожно. Они липкие при снятии защитной пленки. Их можно хранить только ограниченное время при комнатной температуре.Woven reinforcements pre-impregnated with a polymeric material, such as gelled, commonly referred to as "prepreg", must be handled with care. They are sticky when the protective film is removed. They can only be stored for a limited time at room temperature.

Приклеивание тканых армирующих элементов на форму является долгой и деликатной операцией. Это требует использования нескольких слоев «препрега», которые необходимо разрезать и разумно уложить в соответствии с формой формы, чтобы обеспечить достаточную толщину, избегая при этом слишком большого перекрытия.Gluing the woven reinforcements onto the mold is a long and delicate operation. This requires the use of multiple layers of "prepreg" that must be cut and judiciously laid to match the shape of the mold in order to provide sufficient thickness while avoiding too much overlap.

При резке ткани из препрега отходы продукта могут составлять 30% материала. Кроме того, для изготовления ткани требуются сотни бобин.When cutting prepreg fabric, product waste can be up to 30% of the material. In addition, hundreds of bobbins are required to make fabric.

Производство традиционного вязаного переплетения требует только наличия бобины с нитью для получения сетки из нити. Различные техники вязания позволяют получить вязаные переплетения, формирующие одну деталь, в трех измерениях, без шитья. Известные техники вязания позволяют выполнять круговое вязание или прямое вязание.The production of traditional knitted weave requires only a spool of thread to produce a mesh of thread. Various knitting techniques allow you to get knitted weaves that form one piece, in three dimensions, without sewing. Known knitting techniques allow for circular knitting or straight knitting.

Делается различие между способами уточного вязания и способами основовязания.A distinction is made between weft knitting methods and warp knitting methods.

При уточном вязании (также называемом челночным стежком) нить предпочтительно следует направлению рядов (направление утка по аналогии с тканью). Каждая петля одного ряда вяжется одна за другой. Каждый ряд вяжется один за другим. Для всего вязания можно использовать одну нить. Каждая игла контролируется индивидуально; при вязании можно добиться сложной трехмерной формы.In weft knitting (also called lockstitch), the thread preferably follows the direction of the rows (weft direction, analogous to fabric). Each loop of one row is knitted one after the other. Each row is knitted one after the other. For all knitting, you can use one thread. Each needle is controlled individually; when knitting, complex three-dimensional shapes can be achieved.

При основовязании (также известном как крученый стежок) нить предпочтительно следует направлению столбцов (направление основы по аналогии с тканью). Все петли одного ряда вяжутся одновременно. Каждый ряд вяжется один за другим. На столбец сетки нужна одна нить. Иглы соединены в разные группы. Можно индивидуально управлять группами, но не составляющими их иглами. Производимые вязаные переплетения являются плоскими. Толщина все же возможна, но без сложных трехмерных форм.In warp knitting (also known as twist stitch), the thread preferably follows the direction of the columns (warp direction in analogy to fabric). All loops of one row are knitted at the same time. Each row is knitted one after the other. One thread is needed per grid column. The needles are connected in different groups. You can individually control groups, but not the needles that make them up. The knitted weaves produced are flat. Thickness is still possible, but without complex 3D shapes.

В заявке владельца патента FR 3065181 описан процесс производства сухой преформы для изготовления продукта, сделанного из композитных материалов. В этом документе описывается преформа, произведенная путем уточного вязания по меньшей мере одной нити для сетки и по меньшей мере одной однонаправленной армирующей нити. Эта преформа больше не требует впрыскивания смолы, поскольку она образована путем вязания смеси нити или филаментов из армирующего материала и нити или филаментов из термопластичного материала, причем последний предназначен для плавления во время формования. Вязаная нить фактически состоит из смеси филаментов из термопластичного материала и филаментов из армирующего материала.Patent application FR 3065181 describes a process for the production of a dry preform for the manufacture of a product made from composite materials. This document describes a preform made by weft knitting at least one mesh yarn and at least one unidirectional reinforcing yarn. This preform no longer requires resin injection since it is formed by knitting a mixture of yarn or filaments of reinforcing material and yarn or filaments of thermoplastic material, the latter being designed to melt during molding. The knitted thread actually consists of a mixture of thermoplastic material filaments and reinforcing material filaments.

В документе US 2012/0168012 описаны композитные трубы, полученные с помощью жидкой пропитки. Они содержат круговую вязаную структуру, служащую опорой, на которую посредством пропитки в форме наносится полимерная матрица. Последовательные дополнительные слои также добавляются перед консолидацией набора.US 2012/0168012 describes liquid impregnated composite pipes. They contain a circular knitted structure that serves as a support, on which a polymer matrix is applied by impregnation in a mold. Successive additional layers are also added before the set is consolidated.

Существует потребность в производстве продуктов из композитных материалов, который содержит области с различными функциональными возможностями (с различными свойствами). Под различными функциональными возможностями мы имеем в виду, например: область, обеспечивающую возможность сверления/резания в детали из материала, устойчивого к сверлению/резанию; гибкую область в жесткой детали; теплопроводящую область в теплоизоляционной детали.There is a need for the production of products from composite materials, which contains areas with different functionality (with different properties). By different functionalities we mean, for example: an area enabling drilling/cutting into a workpiece made of material resistant to drilling/cutting; a flexible region in a rigid part; a heat-conducting region in a heat-insulating part.

При традиционных методах изготовления композитных материалов детали из разных материалов должны быть сделаны отдельно, а затем собраны.With traditional methods of making composite materials, parts from different materials must be made separately and then assembled.

Сборка является деликатным этапом. Собранный композит имеет более хрупкую область в точках сборки. Сборка также приводит к нарушению определенных свойств, в частности электрических свойств, или требует проведения специальной обработки. Сборка также может создать разрыв в поверхности, который может создать турбулентность (ср. аэронавигационный профиль). Сборка также вызывает избыточный вес из-за введения других материалов.Assembly is a delicate step. The assembled composite has a more brittle area at the assembly points. The assembly also leads to the violation of certain properties, in particular electrical properties, or requires special processing. The assembly can also create a discontinuity in the surface which can create turbulence (cf. air navigation profile). The assembly also causes excess weight due to the introduction of other materials.

Задачей настоящего изобретения является предоставление композитных материалов, обладающих различными взаимопроникающими функциональными возможностями (свойствами), без необходимости отдельной сборки заранее произведенных деталей.It is an object of the present invention to provide composite materials having various interpenetrating functionalities (properties) without the need for separate assembly of prefabricated parts.

Согласно конкретным вариантам осуществления, было обнаружено, что можно вязать сухую преформу, которая может содержать области разного состава, а затем трансформировать ее путем плавления в твердый композитный материал, который может содержать области с разными функциональными возможностями (свойствами). Указанные функции, как правило, могут быть доступны только после слияния.In particular embodiments, it has been found that it is possible to knit a dry preform that may contain regions of different composition and then transform it by melting into a solid composite material that may contain regions of different functionalities (properties). The specified functions, as a rule, can be available only after the merger.

Согласно определенным вариантам осуществления при вязании можно использовать нити из разных материалов в определенных областях. Эти различные материалы могут обеспечивать определенную функциональную возможность (определенные свойства) в определенной области конечного композитного продукта.In certain embodiments, knitting may use threads of different materials in certain areas. These different materials may provide certain functionality (certain properties) in a certain area of the final composite product.

Согласно еще другим вариантам осуществления настоящее изобретение может относиться к способу изготовления продукта, который может быть сделан из композитного материала, который может содержать матрицу из полимерного материала, армированную волокнами, причем полимерный материал имеет точку плавления ниже, чем точка плавления материала, из которого состоят армирующие волокна. Указанный продукт может содержать по меньшей мере две области с различными функциональными возможностями (свойствами). Согласно некоторым вариантам осуществления в по меньшей мере одной области полимерный материал может составлять по меньшей мере 50% от массы конечного продукта.In still other embodiments, the present invention may relate to a method for making a product that may be made from a composite material that may comprise a matrix of fiber-reinforced polymeric material, the polymeric material having a melting point lower than the melting point of the material that makes up the reinforcements. fibers. The specified product may contain at least two areas with different functionality (properties). In some embodiments, in at least one region, the polymeric material may comprise at least 50% by weight of the final product.

В соответствии с конкретными вариантами осуществления способ согласно изобретению может включать по меньшей мере следующие этапы: производство вязаного изделия в трех измерениях и в виде непрерывной детали путем способа уточного вязания, при этом вязаное изделие представляет собой сухую преформу, соответствующую форме продукта, который должен быть получен и может содержать по меньшей мере две области разного состава; формование путем нагревания под давлением для достижения по меньшей мере точки плавления полимерного материала без достижения температуры точки плавления армирующего материала; и охлаждение полученного таким образом продукта.According to specific embodiments, the method according to the invention may include at least the following steps: producing a knitted article in three dimensions and as a continuous piece by means of a weft knitting process, wherein the knitted article is a dry preform corresponding to the shape of the product to be obtained and may contain at least two areas of different composition; molding by heating under pressure to achieve at least the melting point of the polymeric material without reaching the melting point temperature of the reinforcing material; and cooling the product thus obtained.

Согласно определенным вариантам осуществления трехмерное вязание потенциально может быть неосесимметричным и/или с закрытыми и/или полностью открытыми фациями. Вязание можно производить прямым или круговым способом вязания.In certain embodiments, 3D knitting can potentially be non-axisymmetric and/or closed and/or fully open facies. Knitting can be done in a straight or circular knitting method.

Согласно еще другим вариантам осуществления, вязание преимущественно выполняется прямым вязанием, что позволяет получать сложные трехмерные формы, чего не было бы в случае с круговым вязанием.In still other embodiments, the knitting is predominantly straight knitted, which allows complex three-dimensional shapes to be obtained, which would not be the case with circular knitting.

Согласно конкретным вариантам осуществления преформа может иметь две разные области или совокупность разных областей.In particular embodiments, the preform may have two different regions or a combination of different regions.

Согласно еще другим вариантам осуществления, под полимерным материалом можно понимать термореактивные материалы, такие как, например, эпоксидные смолы, полиэфирные смолы и т.д. Согласно еще другим вариантам осуществления, под полимерным материалом можно понимать термопластичные материалы, такие как поликарбонат, полипропилен, полиамид, полиуретан, полиметилметакрилат (РММА), полиэтилентерефталат низкой плотности, полиэфиримид, полиэфирэфиркетон (PEEK), полиэфиркетонекетон (PEKK) и др.In still other embodiments, polymeric material can be understood to mean thermosetting materials such as, for example, epoxy resins, polyester resins, etc. In still other embodiments, polymeric material can be understood to mean thermoplastic materials such as polycarbonate, polypropylene, polyamide, polyurethane, polymethyl methacrylate (PMMA), low density polyethylene terephthalate, polyetherimide, polyether ether ketone (PEEK), poly ether ketone (PEKK), etc.

Согласно еще другим вариантам осуществления армирующие материалы могут представлять собой синтетические материалы, такие как арамиды (пара-; мета-), полиамид, полиэтилентерефталат, полиэстер; натуральные материалы, такие как лен, конопля; неорганические материалы, такие как стекло, кварц, углерод, базальт и т.д.In yet other embodiments, the reinforcing materials may be synthetic materials such as aramids (para-; meta-), polyamide, polyethylene terephthalate, polyester; natural materials such as linen, hemp; inorganic materials such as glass, quartz, carbon, basalt, etc.

Согласно конкретным вариантам осуществления полимерный материал может составлять, в по меньшей мере одной области конечного продукта от 55% до 85% от массы готового продукта, предпочтительно от 60% до 80% от массы готового продукта.In particular embodiments, the polymeric material may comprise, in at least one area of the final product, from 55% to 85% by weight of the finished product, preferably from 60% to 80% by weight of the finished product.

Согласно одному варианту осуществления преформу производят путем вязания смешанной нити, содержащей полимерный материал и армирующий материал.According to one embodiment, the preform is produced by knitting a blended yarn containing a polymeric material and a reinforcing material.

Согласно другому варианту осуществления преформу производят путем вязания армирующей нити; причем полимерный материал вводят в форму в жидком виде.According to another embodiment, the preform is produced by knitting a reinforcing thread; wherein the polymeric material is introduced into the mold in liquid form.

Согласно еще другим вариантам осуществления, в зависимости от желаемого применения, области состава, отличные от преформы, могут быть произведены путем изменения природы, плотности и/или состава армирующих волокон.In still other embodiments, depending on the desired application, composition regions other than the preform can be produced by changing the nature, density and/or composition of the reinforcing fibers.

Согласно еще другим вариантам осуществления эти разные области могут создавать разные свойства в готовом продукте, которые могут быть различной гибкостью, различной теплопроводностью, различной электропроводностью или различной стойкостью к истиранию.In still other embodiments, these different regions may create different properties in the finished product, which may be different flexibility, different thermal conductivity, different electrical conductivity, or different abrasion resistance.

Согласно конкретным вариантам осуществления преформа может содержать по меньшей мере две области, которые могут содержать разные армирующие материалы.In particular embodiments, the preform may comprise at least two regions, which may contain different reinforcing materials.

Согласно еще другим вариантам осуществления способ согласно изобретению является особенно выгодным, поскольку готовые изделия не имеют соединения (таким образом обеспечивается непрерывность аэродинамического профиля) и не требует сборки различных деталей. При взаимопроникновении материалов их механическое сопротивление увеличивается, и потенциальный отказ соединительного элемента не происходит.According to yet other embodiments, the method according to the invention is particularly advantageous because the finished products are not connected (thus maintaining airfoil continuity) and do not require the assembly of various parts. With the interpenetration of materials, their mechanical resistance increases, and the potential failure of the connecting element does not occur.

Согласно конкретным вариантам осуществления, возможны многие различные аспекты и варианты осуществления. Некоторые из этих аспектов и вариантов осуществления описаны в данном документе. После прочтения этого описания специалисты в данной области техники поймут, что эти аспекты и варианты осуществления являются только иллюстративными и не ограничивают объем данного изобретения. Варианты осуществления могут соответствовать любому одному или более вариантам осуществления, перечисленным ниже.According to particular embodiments, many different aspects and embodiments are possible. Some of these aspects and embodiments are described in this document. Upon reading this description, those skilled in the art will appreciate that these aspects and embodiments are illustrative only and do not limit the scope of the present invention. Embodiments may correspond to any one or more of the embodiments listed below.

Вариант осуществления 1. Способ изготовления продукта, сделанного из композитного материала, при этом продукт содержит матрицу из полимерного материала, армированную волокнами, причем полимерный материал имеет точку плавления ниже, чем точка плавления материала, из которого состоят армирующие волокна, при этом продукт дополнительно содержит по меньшей мере две области с различными функциональными возможностями (свойствами), причем по меньшей мере одна область содержит по меньшей мере 50% полимерного материала по массе от конечного продукта, при этом способ включает следующие этапы:Embodiment 1. A method of manufacturing a product made from a composite material, the product comprising a fiber-reinforced matrix of polymeric material, the polymeric material having a melting point lower than the melting point of the material constituting the reinforcing fibers, the product further comprising at least two areas with different functionality (properties), and at least one area contains at least 50% polymeric material by weight of the final product, while the method includes the following steps:

- производство вязаного изделия в трех измерениях и в виде непрерывной детали путем уточного вязания, при этом вязаное изделие представляет собой сухую преформу, соответствующую форме продукта, который должен быть получен, при этом сухая преформа содержит по меньшей мере две области, имеющие разный состав,- the production of a knitted product in three dimensions and as a continuous part by weft knitting, while the knitted product is a dry preform corresponding to the shape of the product to be obtained, while the dry preform contains at least two regions having a different composition,

- формование путем нагревания под давлением для достижения по меньшей мере точки плавления полимерного материала без достижения температуры точки плавления армирующего материала, и- shaping by heating under pressure to reach at least the melting point of the polymeric material without reaching the melting point temperature of the reinforcing material, and

охлаждение полученного таким образом продукта.cooling the product thus obtained.

Вариант осуществления 2. Способ по варианту осуществления 1, отличающийся тем производство вязаного изделия в трех измерениях выполняют путем вязания прямого утка.Embodiment 2. The method according to Embodiment 1, characterized in that the production of a knitted product in three dimensions is performed by knitting a straight weft.

Вариант осуществления 3. Способ по любому одному из вариантов осуществления 1 и 2, отличающийся тем, что по меньшей мере одна область конечного продукта содержит от 55% до 85% полимерного материала по массе от конечного продукта.Embodiment 3. The method of any one of Embodiments 1 and 2, wherein at least one region of the final product contains 55% to 85% polymeric material by weight of the final product.

Вариант осуществления 4. Способ по любому одному из предшествующих вариантов осуществления, отличающийся тем, что преформу производят путем вязания смешанной нити, содержащей полимерный материал и армирующий материал.Embodiment 4. A method according to any one of the preceding embodiments, wherein the preform is produced by knitting a mixed yarn containing a polymeric material and a reinforcing material.

Вариант осуществления 5. Способ по любому одному из вариантов осуществления 1 и 3, отличающийся тем, что преформу производят путем вязания армирующей нити; причем полимерный материал вводят в форму жидким путем.Embodiment 5. The method according to any one of embodiments 1 and 3, characterized in that the preform is produced by knitting a reinforcing thread; moreover, the polymeric material is injected into the mold in a liquid way.

Вариант осуществления 6. Способ по любому одному из предшествующих вариантов осуществления, отличающийся тем, что преформа содержит по меньшей мере две области, содержащие разные армирующие материалы.Embodiment 6. A method according to any one of the preceding embodiments, wherein the preform comprises at least two regions containing different reinforcing materials.

Вариант осуществления 7. Способ по любому одному из предшествующих вариантов осуществления, отличающийся тем, что две области преформы выполнены с возможностью формировать области, имеющие разную гибкость в конечном композитном продукте.Embodiment 7. A method according to any one of the preceding embodiments, wherein the two regions of the preform are configured to form regions having different flexibility in the final composite product.

Вариант осуществления 8. Способ по любому одному из вариантов осуществления 1, 2, 3, 4, 5 и 6, отличающийся тем, что две области преформы выполнены с возможностью формировать области, имеющие разную теплопроводность в конечном композитном продукте.Embodiment 8. The method of any one of Embodiments 1, 2, 3, 4, 5, and 6, wherein the two regions of the preform are configured to form regions having different thermal conductivities in the final composite product.

Вариант осуществления 9. Способ по любому одному из вариантов осуществления 1, 2, 3, 4, 5 и 6, отличающийся тем, что две области преформы выполнены с возможностью формировать области, имеющие разную стойкость к истиранию в конечном композитном продукте.Embodiment 9. The method of any one of Embodiments 1, 2, 3, 4, 5, and 6, wherein the two regions of the preform are configured to form regions having different abrasion resistance in the final composite product.

Вариант осуществления 10. Способ по любому одному из вариантов осуществления 1, 2, 3, 4 и 5, отличающийся тем, что две области преформы выполнены с возможностью формировать области, имеющие разную прозрачность.Embodiment 10. The method of any one of Embodiments 1, 2, 3, 4, and 5, wherein the two regions of the preform are configured to form regions having different transparency.

Вариант осуществления 11. Способ по любому одному из предшествующих вариантов осуществления, отличающийся тем, что полимерный материал выбирают из поликарбоната, полипропилена, полиамида, полиуретана, полиметилметакрилата (РММА), полиэтилентерефталата низкой плотности, полиэфиримида, полиэфирэфиркетона (PEEK), полиэфиркетонкетона (PEKK).Embodiment 11. A method according to any one of the preceding embodiments wherein the polymeric material is selected from polycarbonate, polypropylene, polyamide, polyurethane, polymethyl methacrylate (PMMA), low density polyethylene terephthalate, polyetherimide, polyether ether ketone (PEEK), polyether ketone ketone (PEKK).

Вариант осуществления 12. Способ по любому одному из предшествующих вариантов осуществления, отличающийся тем, что армирующие материалы выбирают из пара-арамидов, мета-арамидов, полипропилена, полиамида, полиэтилентерефталата, полиэстера, льна, конопли, стекла, кварца, углерода, базальта.Embodiment 12. A method according to any one of the preceding embodiments, wherein the reinforcing materials are selected from para-aramids, meta-aramids, polypropylene, polyamide, polyethylene terephthalate, polyester, flax, hemp, glass, quartz, carbon, basalt.

Вариант осуществления 13. Использование сухой преформы, полученной путем вязания прямого утка в трех измерениях, для изготовления продукта из композитного материала, содержащего области с различными функциональными возможностями (свойствами).Embodiment 13 Use of a dry preform obtained by knitting a straight weft in three dimensions to make a composite material product containing regions with different functionalities (properties).

Вариант осуществления 14. Использование по варианту осуществления 13, отличающееся тем, что сухую преформу получают путем вязания смешанной нити, содержащей полимерный материал и армирующий материал.Embodiment 14. Use according to Embodiment 13, characterized in that the dry preform is obtained by knitting a mixed yarn containing a polymeric material and a reinforcing material.

Вариант осуществления 15. Использование по варианту осуществления 13, отличающееся тем, что сухую преформу получают путем вязания нити из армирующего материала; полимерного материала, добавляемого на этапе литья под давлением в форму.Embodiment 15. Use according to Embodiment 13, characterized in that the dry preform is obtained by knitting a thread from a reinforcing material; polymeric material added at the stage of injection molding into the mold.

Вариант осуществления 16. Способ изготовления продукта, сделанного из композитного материала, при этом продукт содержит матрицу из полимерного материала, армированную волокнами, причем полимерный материал имеет точку плавления ниже, чем точка плавления материала, из которого состоят армирующие волокна, при этом продукт дополнительно содержит по меньшей мере две области с различными функциональными возможностями (свойствами), причем по меньшей мере одна область содержит по меньшей мере 50% полимерного материала по массе от конечного продукта, при этом способ включает следующие этапы:Embodiment 16. A method of manufacturing a product made from a composite material, wherein the product comprises a fiber-reinforced matrix of polymer material, the polymer material having a melting point lower than the melting point of the material constituting the reinforcing fibers, the product further comprising at least two areas with different functionality (properties), and at least one area contains at least 50% polymeric material by weight of the final product, while the method includes the following steps:

Вариант осуществления 17. Способ по варианту осуществления 16, отличающийся тем производство вязаного изделия в трех измерениях выполняют путем вязания прямого утка.Embodiment 17. The method according to Embodiment 16, characterized in that the production of a knitted product in three dimensions is performed by knitting a straight weft.

Вариант осуществления 18. Способ по варианту осуществления 16, отличающийся тем, что по меньшей мере одна область конечного продукта содержит от 55% до 85% полимерного материала по массе от конечного продукта.Embodiment 18. The method of Embodiment 16 wherein at least one region of the final product contains 55% to 85% polymeric material by weight of the final product.

Вариант осуществления 19. Способ по варианту осуществления 16, отличающийся тем, что преформу производят путем вязания смешанной нити, содержащей полимерный материал и армирующий материал.Embodiment 19. The method of Embodiment 16, wherein the preform is produced by knitting a mixed yarn containing a polymeric material and a reinforcing material.

Вариант осуществления 20. Способ по варианту осуществления 16, отличающийся тем, что преформу производят путем вязания армирующей нити; причем полимерный материал вводят в форму жидким путем.Embodiment 20. The method of Embodiment 16, wherein the preform is produced by knitting a reinforcing thread; moreover, the polymeric material is injected into the mold in a liquid way.

Вариант осуществления 21. Способ по варианту осуществления 16, отличающийся тем, что преформа содержит по меньшей мере две области, содержащие разные армирующие материалы.Embodiment 21. The method of Embodiment 16 wherein the preform comprises at least two regions containing different reinforcing materials.

Вариант осуществления 22. Способ по варианту осуществления 16, отличающийся тем, что две области преформы выполнены с возможностью формировать области, имеющие разную гибкость в конечном композитном продукте.Embodiment 22. The method of Embodiment 16 wherein the two preform regions are configured to form regions having different flexibility in the final composite product.

Вариант осуществления 23. Способ по варианту осуществления 16, отличающийся тем, что две области преформы выполнены с возможностью формировать области, имеющие разную теплопроводность в конечном композитном продукте.Embodiment 23. The method of Embodiment 16, wherein the two regions of the preform are configured to form regions having different thermal conductivities in the final composite product.

Вариант осуществления 24. Способ по варианту осуществления 16, отличающийся тем, что две области преформы выполнены с возможностью формировать области, имеющие разную стойкость к истиранию в конечном композитном продукте.Embodiment 24. The method of Embodiment 16 wherein the two regions of the preform are configured to form regions having different abrasion resistance in the final composite product.

Вариант осуществления 25. Способ по варианту осуществления 16, отличающийся тем, что две области преформы выполнены с возможностью формировать области, имеющие разную прозрачность.Embodiment 25. The method of Embodiment 16, wherein the two regions of the preform are configured to form regions having different transparency.

Вариант осуществления 26. Способ по варианту осуществления 16, отличающийся тем, что полимерный материал выбирают из поликарбоната, полипропилена, полиамида, полиуретана, полиметилметакрилата (РММА), полиэтилентерефталата низкой плотности, полиэфиримида, полиэфирэфиркетона (PEEK), полиэфиркетонкетона (PEKK).Embodiment 26. The method of Embodiment 16 wherein the polymer material is selected from polycarbonate, polypropylene, polyamide, polyurethane, polymethyl methacrylate (PMMA), low density polyethylene terephthalate, polyetherimide, polyether ether ketone (PEEK), polyether ketone ketone (PEKK).

Вариант осуществления 27. Способ по варианту осуществления 16, отличающийся тем, что армирующие материалы выбирают из пара-арамидов, мета-арамидов, полипропилена, полиамида, полиэтилентерефталата, полиэстера, льна, конопли, стекла, кварца, углерода, базальта.Embodiment 27. The method of Embodiment 16 wherein the reinforcing materials are selected from para-aramids, meta-aramids, polypropylene, polyamide, polyethylene terephthalate, polyester, flax, hemp, glass, quartz, carbon, basalt.

Вариант осуществления 28. Использование сухой преформы, полученной путем вязания прямого утка в трех измерениях, для изготовления продукта из композитного материала, содержащего области с различными функциональными возможностями (свойствами).Embodiment 28 Use of a dry preform obtained by knitting a straight weft in three dimensions to make a composite material product containing regions with different functionalities (properties).

Вариант осуществления 29. Использование по варианту осуществления 28, отличающееся тем, что сухую преформу получают путем вязания смешанной нити, содержащей полимерный материал и армирующий материал.Embodiment 29. Use according to Embodiment 28, wherein the dry preform is obtained by knitting a mixed yarn containing a polymeric material and a reinforcing material.

Вариант осуществления 30. Использование по варианту осуществления 28, отличающееся тем, что сухую преформу получают путем вязания нити из армирующего материала; полимерного материала, добавляемого на этапе литья под давлением в форму.Embodiment 30. The use of Embodiment 28, wherein the dry preform is obtained by knitting a thread from a reinforcing material; polymeric material added at the stage of injection molding into the mold.

Вариант осуществления 31. Использование по варианту осуществления 28, отличающееся тем, что по меньшей мере одна область продукта содержит от 55% до 85% полимерного материала по массе от конечного продукта.Embodiment 31. The use of Embodiment 28 wherein at least one area of the product contains 55% to 85% polymeric material by weight of the final product.

Вариант осуществления 32. Использование по варианту осуществления 28, отличающееся тем, что преформу производят путем вязания смешанной нити, содержащей полимерный материал и армирующий материал.Embodiment 32. The use of Embodiment 28, wherein the preform is produced by knitting a mixed yarn containing a polymeric material and a reinforcing material.

Вариант осуществления 33. Использование по варианту осуществления 28, отличающееся тем, что преформу производят путем вязания армирующей нити; причем полимерный материал вводят в форму жидким путем.Embodiment 33. The use of Embodiment 28, wherein the preform is produced by knitting a reinforcing yarn; moreover, the polymeric material is injected into the mold in a liquid way.

Вариант осуществления 34. Использование по варианту осуществления 28, отличающееся тем, что преформа содержит по меньшей мере две области, содержащие разные армирующие материалы.Embodiment 34. The use of Embodiment 28, wherein the preform contains at least two regions containing different reinforcing materials.

Вариант осуществления 35. Использование по варианту осуществления 28, отличающееся тем, что две области преформы выполнены с возможностью формировать области, имеющие разную гибкость в конечном композитном продукте.Embodiment 35. The use of Embodiment 28, wherein the two preform regions are configured to form regions having different flexibility in the final composite product.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Идеи, описанные в данном документе, будут дополнительно описаны в последующих примерах, которые не ограничивают объем изобретения, описанный в формуле изобретения.The ideas described in this document will be further described in the following examples, which do not limit the scope of the invention described in the claims.

ПРИМЕР 1: Композитный продукт, содержащий жесткую область и гибкую область Трехмерная преформа связывалась в виде одной детали путем способа вязания прямым утком.EXAMPLE 1 Composite Product Containing a Rigid Region and a Flexible Region A three-dimensional preform was knitted in one piece by a straight weft knitting method.

В областях, предназначенных для формирования жестких деталей готового продукта, нить состояла из углеродных армирующих волокон и термопластичных волокон из легкоплавкого полиэтилентерефталата (LPET для «полиэтилентерефталата с низкой температурой плавления»). Армирующие волокна составляли 20-45% от общего объема волокон.In areas intended to form the rigid parts of the finished product, the filament consisted of carbon reinforcing fibers and thermoplastic fibers of low melting polyethylene terephthalate (LPET for "low melting polyethylene terephthalate"). Reinforcing fibers accounted for 20-45% of the total fibers.

В другой области, предназначенной для формирования гибкой детали готового продукта, нить состояла из кевларовых армирующих волокон и термопластичных волокон из легкоплавкого полиэтилентерефталата (LPET). Армирующие волокна составляли 15%-37% от общего объема волокон.In another area, intended to form the flexible part of the finished product, the thread consisted of Kevlar reinforcing fibers and low-melting polyethylene terephthalate (LPET) thermoplastic fibers. Reinforcing fibers accounted for 15%-37% of the total fibers.

В областях, предназначенных для формирования жестких деталей, плотность составляла от 4 рядов/см до 6 рядов/см и от 2 столбцов/см до 2,8 столбцов/см. Масса на единицу площади составляла от 800 г/м² до 2000 г/м².In areas intended for forming rigid parts, the density ranged from 4 rows/cm to 6 rows/cm and from 2 columns/cm to 2.8 columns/cm. The weight per unit area ranged from 800 g/m ² to 2000 g/m ² .

В области, предназначенной для формирования гибкой детали готового продукта, плотность составляла от 3,7 рядов/см до 5,5 рядов/см и от 2 столбцов/см до 2,7 столбцов/см. Масса на единицу площади составляла от 400 г/м² до 1200 г/м².In the area intended to form the flexible part of the finished product, the density was from 3.7 rows/cm to 5.5 rows/cm and from 2 columns/cm to 2.7 columns/cm. The weight per unit area ranged from 400 g/m ² to 1200 g/m ² .

Трехмерную преформу помещали в стальную форму и контрформу и нагревали до температуры от 190°С до 230°С и до давления от 1 бара до 4 бар.The three-dimensional preform was placed in a steel mold and counter mold and heated to a temperature of 190° C. to 230° C. and a pressure of 1 bar to 4 bar.

Готовый продукт, проиллюстрированный на фиг.1, имеет две жесткие области 2, механическими свойствами которых являются модуль Юнга от 10 ГПа до 30 ГПа и предел прочности на разрыв от 60 МПа до 600 МПа, и гибкую область 1, механическими свойствами которых являются модуль Юнга от 2 ГПа до 15 ГПа и предел прочности на разрыв от 30 МПа до 450 МПа.The finished product illustrated in FIG. 1 has two rigid regions 2 whose mechanical properties are Young's modulus from 10 GPa to 30 GPa and a tensile strength from 60 MPa to 600 MPa, and a flexible region 1 whose mechanical properties are Young's modulus from 2 GPa to 15 GPa and tensile strength from 30 MPa to 450 MPa.

Гибкая область этого типа продукта может служить шарниром, гасителем колебаний или обеспечивать «мягкий» контакт.The flexible area of this type of product can serve as a hinge, vibration damper, or provide a "soft" contact.

ПРИМЕР 2: Композитный продукт, имеющий области с разной стойкостью к истираниюEXAMPLE 2 Composite Product Having Regions of Different Abrasion Resistance

Трехмерная преформа связывалась в виде одной детали путем способа вязания прямым утком.The three-dimensional preform was knitted in one piece by the straight weft knitting method.

В областях, предназначенных для формирования обрабатываемых (сверление, обрезка) частей готового продукта, нить состояла из армирующих стекловолокон. Армирующие волокна составляли 20%-45% от общего объема волокон.In areas intended for the formation of processed (drilling, trimming) parts of the finished product, the thread consisted of reinforcing glass fibers. Reinforcing fibers accounted for 20%-45% of the total fibers.

В областях, предназначенных для формирования стойких к истиранию частей готового продукта, нить была изготовлена из кевларовых армирующих стекловолокон. Армирующие волокна составляли 20%-45% от общего объема волокон.In the areas intended to form the abrasion-resistant parts of the finished product, the thread was made from Kevlar reinforcing glass fibers. Reinforcing fibers accounted for 20%-45% of the total fibers.

В областях, предназначенных для формирования обрабатываемых частей, плотность составляла от 3 рядов/см до 6 рядов/см и от 2 столбцов/см до 2,7 столбцов/см. Масса на единицу площади составляла от 1200 г/м² до 2500 г/м².In the areas intended for forming the workpieces, the density was from 3 rows/cm to 6 rows/cm and from 2 columns/cm to 2.7 columns/cm. The weight per unit area ranged from 1200 g/m ² to 2500 g/m ² .

В областях, предназначенной для формирования стойких к истиранию частей готового продукта, плотность составляла от 3 рядов/см до 6 рядов/см и от 2 столбцов/см до 2,8 столбцов/см. Масса на единицу площади составляла от 800 г/м² до 2000 г/м².In the areas intended to form the abrasion-resistant parts of the finished product, the density was from 3 rows/cm to 6 rows/cm and from 2 columns/cm to 2.8 columns/cm. The weight per unit area ranged from 800 g/m ² to 2000 g/m ² .

Трехмерную преформу помещали в стальную форму с гибкой «пузырьчатой» контрформой. Впрыскивали эпоксидный полимер и все нагревали до температуры от 130°С до 190°С и до давления от 1 бара до 4 бар.The three-dimensional preform was placed in a steel mold with a flexible "bubble" counter-mould. The epoxy resin was injected and the whole was heated to a temperature of 130° C. to 190° C. and a pressure of 1 bar to 4 bar.

Готовый продукт, проиллюстрированный на фиг. 2, имел стойкие к истиранию области, механическими свойствами которых являются модуль Юнга от 4 ГПа до 19 ГПа и предел прочности на разрыв от 100 МПа до 1000 МПа, и обрабатываемые области, механическими свойствами которых являются модуль Юнга от 3 ГПа до 15 ГПа и предел прочности на разрыв от 70 МПа до 850 МПа.The finished product illustrated in Fig. 2 had abrasion-resistant areas whose mechanical properties are Young's modulus of 4 GPa to 19 GPa and a tensile strength of 100 MPa to 1000 MPa, and machined areas whose mechanical properties are Young's modulus of 3 GPa to 15 GPa and tensile strength from 70 MPa to 850 MPa.

На фиг. 2 видно, что отверстия были просверлены в обрабатываемой области (слева), тогда как в стойкой к истиранию области попытка сверления не позволяет сформировать чистые отверстия.In FIG. 2 shows that the holes were drilled in the machined area (left), while in the abrasion resistant area, the drilling attempt does not allow clean holes to be formed.

ПРИМЕР 3: Композитный продукт, содержащий теплопроводящие области и теплоизолирующие областиEXAMPLE 3: Composite product containing thermally conductive regions and thermally insulating regions

В областях, предназначенных для формирования проводящих частей готового продукта, нить состояла из углеродных армирующих стекловолокон. Армирующие волокна составляли 33%-45% от общего объема волокон.In the areas intended to form the conductive parts of the finished product, the filament consisted of carbon reinforcing glass fibers. Reinforcing fibers accounted for 33%-45% of the total fibers.

В областях, предназначенных для формирования изолирующих частей готового продукта, нить была изготовлена из кевларовых армирующих стекловолокон. Армирующие волокна составляли 33%-45% от общего объема волокон.In the areas intended to form the insulating parts of the finished product, the thread was made from Kevlar reinforcing glass fibers. Reinforcing fibers accounted for 33%-45% of the total fibers.

В областях, предназначенных для формирования проводящих частей, плотность составляла от 3 рядов/см до 6 рядов/см и от 2 столбцов/см до 2,8 столбцов/см. Масса на единицу площади составляла от 800 г/м² до 2000 г/м².In the areas intended to form the conductive parts, the density was from 3 rows/cm to 6 rows/cm and from 2 columns/cm to 2.8 columns/cm. The weight per unit area ranged from 800 g/m ² to 2000 g/m ² .

В областях, предназначенных для формирования проводящих частей готового продукта, плотность составляла от 3 рядов/см до 6 рядов/см и от 2 столбцов/см до 2,7 столбцов/см. Масса на единицу площади составляла от 500 г/м² до 1500 г/м².In the areas intended to form the conductive parts of the finished product, the density was from 3 rows/cm to 6 rows/cm and from 2 columns/cm to 2.7 columns/cm. The weight per unit area ranged from 500 g/m ² to 1500 g/m ² .

Трехмерную преформу помещали в стальную форму со стальной контрформой. Впрыскивали эпоксидный полимер и все нагревали до температуры от 130°С до 190°С и до давления от 1 бара до 4 бар.The three-dimensional preform was placed in a steel mold with a steel counter-mould. The epoxy resin was injected and the whole was heated to a temperature of 130° C. to 190° C. and a pressure of 1 bar to 4 bar.

Готовый продукт, показанный на фиг. 3 содержит проводящую зону в центре, теплопроводность которой составляет от 2,5 Вт⋅м/К до 8 Вт⋅м/К, и изолирующую область по периферии, теплопроводность которой составляет от 0,2 Вт⋅м/К до 1 Вт⋅м/К.The finished product shown in Fig. 3 contains a conductive zone in the center, the thermal conductivity of which is from 2.5 W⋅m/K to 8 W⋅m/K, and an insulating region at the periphery, the thermal conductivity of which is from 0.2 W⋅m/K to 1 W⋅m /TO.

Эти две области также можно различить по их электропроводности.These two regions can also be distinguished by their electrical conductivity.

Изобретение не ограничивается этими примерами, и другие функциональные возможности (свойства) также могут быть достигнуты, не выходя за рамки настоящего изобретения. Можно, например, также создать мягкие на ощупь области, шероховатые области и т.д.The invention is not limited to these examples, and other functionality (features) can also be achieved without going beyond the scope of the present invention. You can, for example, also create soft-touch areas, rough areas, etc.

ПРИМЕР 4: Продукт с областями разной прозрачностиEXAMPLE 4: Product with areas of different transparency

На Фиг. 4 проиллюстрирована трехмерная преформа, связанная в виде одной детали путем способа вязания прямым утком.On FIG. 4 illustrates a three-dimensional preform knitted in one piece by the straight weft knitting method.

Заготовка имела область, в которую входят только поликарбонатные волокна.The preform had an area that included only polycarbonate fibers.

Плотности составляли от 4 рядов/см до 6 рядов/см и от 2 столбцов/см до 2,8 столбцов/см. Масса на единицу площади этой области составляла от 500 г/м² до 1300 г/м².The densities ranged from 4 rows/cm to 6 rows/cm and from 2 columns/cm to 2.8 columns/cm. The weight per unit area of this area ranged from 500 g/m ² to 1300 g/m ² .

Та же преформа включала другую композитную область, состоящую из 20-45% по объему стекловолокна и 80-55% поликарбоната. Плотности составляли от 3,6 рядов/см до 5 рядов/см и от 2 столбцов/см до 2,7 столбцов/см. Масса на единицу площади этой области составляла от 550 г/м² до 1800 г/м².The same preform included another composite region consisting of 20-45% by volume fiberglass and 80-55% polycarbonate. The densities ranged from 3.6 rows/cm to 5 rows/cm and from 2 columns/cm to 2.7 columns/cm. The weight per unit area of this area ranged from 550 g/m ² to 1800 g/m ² .

Две области образовывали одну вязаную деталь без шитья или сборки.The two regions formed one knitted piece without sewing or assembling.

Трехмерную преформу помещали в стальную форму с контрформой. Все нагревали до температуры от 200°С до 250°С и до давления от 3 бар до 10 бар.The three-dimensional preform was placed in a steel mold with a counter-mould. Everything was heated to a temperature of 200° C. to 250° C. and to a pressure of 3 bar to 10 bar.

Готовый продукт, показан на фиг. 5. Использование подходящего полимера делает зону возможным получение области чистого полимера прозрачной после преобразования.The finished product is shown in Fig. 5. The use of a suitable polymer makes it possible for the zone to obtain a clear polymer region after conversion.

Механические свойства в области чистого полимера составили: модуль Юнга от 1 ГПа до 4 ГПа и предел прочности на разрыв от 40 МПа до 70 МПа; а в композитной области - модуль Юнга от 4 ГПа до 19 ГПа и предел прочности на разрыв от 50 МПа до 600 МПа.Mechanical properties in the region of pure polymer were: Young's modulus from 1 GPa to 4 GPa and tensile strength from 40 MPa to 70 MPa; and in the composite region - Young's modulus from 4 GPa to 19 GPa and tensile strength from 50 MPa to 600 MPa.

Следует отметить, что не все действия, описанные выше в общем описании или примерах, необходимы, что часть конкретных действий может не требоваться, и что можно выполнять одно или более дополнительных действий в дополнение к описанным выше. Кроме того, порядок, в котором перечислены действия, не обязательно является порядком, в котором их выполняют.It should be noted that not all of the steps described above in the general description or examples are necessary, that some specific steps may not be required, and that one or more additional steps may be performed in addition to those described above. Also, the order in which the actions are listed is not necessarily the order in which they are performed.

Полезные свойства, другие преимущества и решения проблем были описаны выше по отношению к конкретным вариантам осуществления. При этом полезные свойства, преимущества, решения проблем и любые признаки, которые могут приводить к получению каких-либо полезных свойств, преимуществ или решений, не следует рассматривать как критически важные, необходимые или существенные признаки любого или всех пунктов формулы изобретения.Advantages, other advantages, and solutions to problems have been described above with respect to specific embodiments. However, benefits, benefits, solutions to problems, and any features that may lead to any benefits, benefits, or solutions should not be considered critical, necessary, or essential features of any or all claims.

Описание и иллюстрации вариантов осуществления, описанных в данном документе, предназначены для предоставления общего понимания структуры различных вариантов осуществления. Описание и иллюстрации не предназначены для того, чтобы служить в качестве полного и исчерпывающего описания всех элементов и признаков устройств и систем, в которых применяются описанные в данном документе структуры или способы. Отдельные варианты осуществления также могут быть предложены в комбинации в одном варианте осуществления, и наоборот, различные признаки, которые для краткости описаны в контексте одного варианта осуществления, также могут быть предложены отдельно или в любой подкомбинации. Кроме того, использование величин с указанием их числовых диапазонов охватывает каждое и любое значение в пределах указанного диапазона. Многие другие варианты осуществления могут стать очевидными для специалистов в данной области техники только после прочтения данного описания. Можно использовать другие варианты осуществления или получить их из данного описания так, чтобы выполнить структурные замены, логические замены или другие изменения, не отступая от объема изобретения. Вследствие этого описание должно рассматриваться как иллюстративное, а не как ограничительное.The description and illustrations of the embodiments described herein are intended to provide a general understanding of the structure of the various embodiments. The description and illustrations are not intended to serve as a complete and exhaustive description of all elements and features of devices and systems that use the structures or methods described herein. Individual embodiments may also be offered in combination in one embodiment, and conversely, various features that are described for brevity in the context of one embodiment may also be offered separately or in any subcombination. In addition, the use of quantities with their numerical ranges covers each and every value within the specified range. Many other embodiments may become apparent to those skilled in the art only after reading this description. Other embodiments may be used or derived from this specification so as to make structural substitutions, logical substitutions, or other changes without departing from the scope of the invention. Therefore, the description is to be considered illustrative and not restrictive.

Claims

1. A method of manufacturing a product made from a composite material, wherein the product contains a matrix of polymer material reinforced with fibers, and the polymer material has a melting point lower than the melting point of the material of which the reinforcing fibers are composed, while the product additionally contains at least two regions with different properties, wherein at least one region contains at least 50% polymeric material by weight of the final product, the method comprising the following steps:

- the production of a knitted product in three dimensions and as a continuous part by weft knitting, while the knitted product is a dry preform corresponding to the shape of the product to be obtained, while the dry preform contains at least two regions having a different composition,

- shaping by heating under pressure to reach at least the melting point of the polymeric material without reaching the melting point temperature of the reinforcing material, and

cooling the product thus obtained.

2. The method according to claim. 1, characterized in that the production of a knitted product in three dimensions is performed by knitting a straight weft.

3. The method according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that at least one area of the final product contains from 55% to 85% of the polymeric material by weight of the final product.

4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the preform is produced by knitting a mixed yarn containing a polymeric material and a reinforcing material.

5. The method according to any one of paragraphs. 1 and 3, characterized in that the preform is produced by knitting a reinforcing thread; moreover, the polymeric material is injected into the mold in a liquid way.

6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the preform comprises at least two regions containing different reinforcing materials.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the two regions of the preform are configured to form regions having different flexibility in the final composite product.

8. The method according to any one of paragraphs. 1-5 and 6, characterized in that the two areas of the preform are made with the ability to form areas with different thermal conductivity in the final composite product.

9. The method according to any one of paragraphs. 1-5 and 6, characterized in that the two regions of the preform are configured to form regions having different abrasion resistance in the final composite product.

10. The method according to any one of paragraphs. 1-4 and 5, characterized in that the two areas of the preform are made with the ability to form areas having different transparency.

11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the polymeric material is selected from polycarbonate, polypropylene, polyamide, polyurethane, polymethyl methacrylate (PMMA), low density polyethylene terephthalate, polyetherimide, polyether ether ketone (PEEK), polyether ketone ketone (PEKK).

12. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reinforcing materials are selected from para-aramids, meta-aramids, polypropylene, polyamide, polyethylene terephthalate, polyester, flax, hemp, glass, quartz, carbon, basalt.

13. Using a dry preform obtained by knitting a straight weft in three dimensions to make a product from a composite material containing regions with different properties.

14. Use according to claim 13, characterized in that the dry preform is obtained by knitting a mixed thread containing a polymeric material and a reinforcing material.

15. Use according to claim 13, characterized in that the dry preform is obtained by knitting a thread from a reinforcing material; polymeric material added at the stage of injection molding into the mold.