RU2792352C2

RU2792352C2 - Method for manufacturing composite material preform for producing a composite material panel with double curvature shape

Info

Publication number: RU2792352C2
Application number: RU2021107032A
Authority: RU
Inventors: Бертран ДЕЖУАЙО; Жюльен ЛОРРИЙАР; Бенжамен ПРОВОСТ
Original assignee: Сафран Насель
Priority date: 2018-08-27
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2023-03-21

Abstract

FIELD: manufacturing.

SUBSTANCE: group of inventions relates to a method for manufacturing a preform, a part made of a composite material, and also to a basket. The method comprises the steps of providing at least a triaxial nonwoven material containing a layer of fibres oriented in the first direction, a layer of fibres oriented in the second direction, a layer of fibres oriented in the third direction, and seams running parallel to each other and forming sheath for circular fibres. The material is placed on an element with a non-expandable shape, placing the seams parallel to the circular direction of the specified element. The sliding of the circular fibres in the sheath is ensured so that the fabric is in continuous contact with the specified element.

EFFECT: group of inventions improves the mechanical properties of products.

10 cl, 13 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к способу изготовления преформы для изготовления детали из композиционного материала, имеющей неразвертываемую окончательную форму, выполненной из нетканого материала (мультиаксиальная ткань (NFC)), по меньшей мере триаксиального, и к преформе, полученной таким способом.The present invention relates to a method for manufacturing a preform for manufacturing a composite material part having a non-developable final shape made of a nonwoven fabric (multiaxial fabric (NFC)) at least triaxial, and to a preform obtained by such a method.

Изобретение также относится к детали, такой как панель, выполненной из композиционного материла типа детали с неразвертываемой окончательной формой, изготовленной посредством преформы, полученной способом согласно изобретению, и к гондоле, содержащей такую деталь.The invention also relates to a piece, such as a panel, made from a composite material such as a non-developable final shape piece made by a preform obtained by the method of the invention, and to a nacelle containing such a piece.

Неразвертываемую форму могут также называть формой двойной кривизны.The non-developing shape may also be referred to as the double curvature shape.

Нетканые материалы широко известны и их особенность состоит в том, что в одинарном полотне они имеют слои волокон с разными направлениями. Другими словами, нетканые материалы представляют собой волокнистые преформы, состоящие из узла, включающего несколько слоев волокон, каждый из которых имеет отличную от других ориентацию волокон, соединенных друг с другом швейными нитями. Биаксиальные нетканые материалы содержат два слоя, каждый из которых содержит волокна, ориентированные в другом направлении и, следовательно, имеет две разных ориентации волокон, тогда как триаксиальные нетканые материалы содержат три слоя, каждый из которых содержат волокна, ориентированные в отличном от других направлении, и, следовательно, имеет три разные ориентации волокон, квадриаксиальные нетканые материалы содержат четыре слоя и, следовательно, четыре ориентации волокон и т.д.Nonwoven materials are widely known and their feature is that in a single web they have layers of fibers with different directions. In other words, nonwovens are fibrous preforms consisting of an assembly comprising several layers of fibers, each with a different fiber orientation, connected to each other by sewing threads. Biaxial nonwovens contain two layers each containing fibers oriented in a different direction and therefore have two different fiber orientations, while triaxial nonwovens contain three layers each containing fibers oriented in a different direction and , therefore, has three different fiber orientations, quadraxial nonwovens have four layers and therefore four fiber orientations, and so on.

Обычно, детали с неразвертываемой окончательной формой, выполненные из композиционного материала, изготавливают из тканевой преформы, полученной из по существу биаксиального тканого материала, то есть, имеющего два направления волокон или из биаксиального нетканого материала, наложенного на элемент неразвертываемой формы. В тканевую преформу может быть предварительно внедрена смола или этап внедрения смолы может выполняться после этапа наложения тканевой преформы на элемент неразвертываемой формы. В конечном счете, деталь, имеющую неразвертываемую окончательную форму, изготовленную из композиционного материала, получают после этапа полимеризации смолы. Такая полимеризация может быть холодной или горячей, в зависимости от используемой смолы.Typically, non-developable finished composite parts are made from a fabric preform made from a substantially biaxial woven fabric, i.e., biaxially woven, or a biaxial non-woven fabric superimposed on a non-developable shaped element. The fabric preform may be pre-embedded with resin, or the resin embedding step may be performed after the step of applying the fabric preform to the non-deployable shape element. Ultimately, a part having a non-developable final shape made from a composite material is obtained after the resin polymerization step. This polymerization can be cold or hot, depending on the resin used.

Биаксиальные тканые и нетканые материалы могут разворачиваться и, таким образом, могут применяться для изготовления деталей с неразвертываемой окончательной формой без образования сморщивания или разрыва волокон.Biaxial woven and nonwoven fabrics can be unfolded and thus can be used to make parts with a non-unfolded final shape without wrinkling or breaking the fibers.

Однако биаксиальная ткань имеет только две ориентации волокон и, следовательно, обладает основными ортотропными свойствами, то есть, в двух перпендикулярных направлениях волокон, что не позволяет получить композиционный материал, имеющий хорошие жесткостные свойства и хорошую механическую прочность. Таким образом, для получения хороших жесткостных свойств и высокой механической прочности необходимо накладывать много слоев ткани, в соответствии с различными ориентациями волокон.However, the biaxial fabric has only two fiber orientations and therefore has major orthotropic properties, that is, in two perpendicular fiber directions, which does not allow a composite material to be obtained having good stiffness properties and good mechanical strength. Thus, in order to obtain good stiffness properties and high mechanical strength, it is necessary to apply many layers of fabric, in accordance with different fiber orientations.

Известное техническое решение состоит в изготовлении деталей из композиционного материала с неразвертываемой окончательной формой из триаксиального нетканого материала, также называемого мультиаксиальной тканью. Сложность заключается в том, чтобы избежать разрывов волокон, поскольку триаксиальный нетканый материал является недеформируемым. С этой целью, в патентном документе US 8234990 В2 предложено регулировать тип, интервал, натяжение и/или плотность швов триаксиального нетканого материала.A known technical solution is to manufacture parts from a composite material with a non-developable final shape from a triaxial nonwoven material, also called multiaxial fabric. The difficulty lies in avoiding fiber breaks because the triaxial nonwoven is non-deformable. To this end, US Pat. No. 8,234,990 B2 proposes to control the type, spacing, tension and/or density of the seams of a triaxial nonwoven.

Однако нетканый материал такого типа при наложении на элементы с неразвертываемой формой, в частности на поверхности вращения, имеющие продольную ось, проявляет тенденцию к образованию сморщивания волокон. Такие детали имеют изогнутую образующую, радиус кривизны которой изменяется вдоль продольной оси.However, this type of non-woven material, when applied to elements with a non-developing shape, in particular on surfaces of revolution having a longitudinal axis, tends to form wrinkling of the fibers. Such parts have a curved generatrix, the radius of curvature of which varies along the longitudinal axis.

Также, из документа ЕР 2456049 известно применение волокнистой преформы, изготовленной в плоском виде и затем деформированной с получением трехмерной волокнистой преформы, в которой волокна находятся в форме ткани, содержащей несколько слоев волокон с разными ориентациями, при этом волокна соединены между собой швами, позволяющими волокнам скользить друг относительно друга во время деформации.Also known from EP 2456049 is the use of a fibrous preform made flat and then deformed into a three-dimensional fibrous preform in which the fibers are in the form of a fabric containing multiple layers of fibers in different orientations, the fibers being joined together by seams allowing the fibers to slide relative to each other during deformation.

Таким образом, необходим новый способ получения деталей из композиционного материала типа деталей с окончательной неразвертываемой формой вращения, позволяющий получить детали, имеющие хорошую механическую прочность и не демонстрирующие сморщивания, разрывов или складок.Thus, there is a need for a new method for producing composite material parts such as final non-developable rotation shape parts, which makes it possible to obtain parts having good mechanical strength and not exhibiting wrinkling, tearing or wrinkling.

С этой целью способ изготовления согласно изобретению представляет собой способ для изготовления преформы для изготовления детали из композиционного материала типа детали с неразвертываемой окончательной формой вращения или квазивращения, имеющей продольную ось, отличающийся тем, что он содержит следующие этапы:To this end, the method of manufacturing according to the invention is a method for manufacturing a preform for manufacturing a part of a composite material such as a part with a non-developable final shape of rotation or quasi-rotation having a longitudinal axis, characterized in that it comprises the following steps:

a) обеспечивают наличие по меньшей мере триаксиального нетканого материала, содержащего:a) provide at least a triaxial nonwoven material containing:

- первый слой, включающий, так называемые, круговые волокна, ориентированные в первом направлении,- the first layer, including the so-called circular fibers oriented in the first direction,

- второй слой, включающий волокна, ориентированные во втором направлении,- the second layer, including fibers oriented in the second direction,

- третий слой, включающий волокна, ориентированные в третьем направлении, иa third layer comprising fibers oriented in the third direction, and

- швы, связывающие волокна первого, второго и третьего слоев, причем швы проходят параллельно друг другу и образуют оболочку для круговых волокон,- seams connecting the fibers of the first, second and third layers, and the seams run parallel to each other and form a sheath for the circular fibers,

b) размещают указанный материал на или в элементе с неразвертываемой формой, который либо идентичен требуемой неразвертываемой окончательной форме, либо имеет уменьшенные размеры по сравнению с неразвертываемой окончательной формой, располагая швы параллельно круговому направлению указанного элемента,b) placing said material on or in a non-developable final shape element that is either identical to the desired non-developable final shape or has reduced dimensions compared to the non-developable final shape, with the seams parallel to the circumferential direction of said element,

c) обеспечивают скольжение круговых волокон в оболочке, образованной швами так, что материал находится в непрерывном контакте с элементом с неразвертываемой формой и, таким образом, принимает форму элемента с неразвертываемой формой.c) allowing the circular fibers to slide in the sheath formed by the seams so that the material is in continuous contact with the non-developable shaped element and thus assumes the shape of the non-developing shaped element.

Таким образом, способ согласно изобретению позволяет получить из одинарного материала преформу, выполненную из композиционного материала, в котором швы проходят в параллельных друг другу направлениях и образуют оболочку для прядей волокон, называемых круговыми, первого слоя указанного материала.Thus, the method according to the invention makes it possible to obtain from a single material a preform made of a composite material, in which the seams run in parallel directions and form a sheath for the fiber strands, called circular, of the first layer of said material.

Таким образом, в одинарном полотне триаксиального материала получают преформу, которая может иметь квазиизотропные механические свойства в плоскостях ткани.Thus, in a single web of triaxial material, a preform is obtained that can have quasi-isotropic mechanical properties in the planes of the fabric.

Под выражением «окончательная форма квазивращения» понимают окончательную неразвертываемую форму, которая не ограничена деталями на 360°. Она может представлять собой части деталей вращения.By "final quasi-rotation form" is meant the final non-developable form that is not limited to 360° detail. It can represent parts of rotation parts.

Кроме того, форма квазивращения имеет набор образующих в плоскостях, параллельных продольной оси, в котором по меньшей мере одна из образующих представляет собой кривую второго или большего порядка, и в котором кривые, расположенные в плоскостях, перпендикулярных продольной оси, пересекают по меньшей мере одну точку каждой образующей.In addition, the quasi-rotation shape has a set of generators in planes parallel to the longitudinal axis, in which at least one of the generators is a curve of the second or greater order, and in which the curves located in planes perpendicular to the longitudinal axis intersect at least one point each generator.

Предпочтительно, форма квазивращения имеет тонноидную форму. Она также имеет локальные особенности, такие как небольшие выступы или углубления.Preferably, the quasi-rotation shape is tonnoid. It also has local features such as small projections or indentations.

Первый, второй и третий слои волокон, составляющих материал, могут иметь разные поверхностные плотности или даже переменные поверхностные плотности в одном и том же слое, например, за счет изменения плотности волокон в указанном слое.The first, second and third layers of fibers constituting the material may have different areal densities or even varying areal densities in the same layer, for example by varying the density of the fibers in said layer.

Элемент с неразвертываемой формой имеет поверхность, близкую к поверхности вращения и продольную ось.An element with a non-developable shape has a surface close to the surface of revolution and a longitudinal axis.

Этапы b) и с) позволяют сформовать материал так, чтобы получить преформу.Steps b) and c) allow the material to be shaped so as to obtain a preform.

В частности, этап с) обеспечивает возможность скольжения круговых волокон в их оболочке, что приводит к разворачиванию волокон второго и третьего слоев материала, удерживаемых швами.In particular, step c) allows the circular fibers to slide in their sheath, resulting in the unfolding of the fibers of the second and third layers of material held by the seams.

Термин «разворачивание» означает, что углы волокон второго и третьего слоев относительно круговых волокон изменяются внутри материала.The term "unfolding" means that the angles of the fibers of the second and third layers relative to the circular fibers change within the material.

Разворачивание происходит в соответствии с градиентом кривизны элемента с неразвертываемой формой.The unfolding occurs according to the curvature gradient of the element with a non-expandable shape.

Таким образом, материал прижимают к элементу с неразвертываемой формой.Thus, the material is pressed against the element with a non-expandable shape.

Такое формование сопровождается относительными смещениями волокон разных слоев материала. При этом материал приобретает неразвертываемую форму, идентичную форме элемента с неразвертываемой формой, к которому его прикладывают так, чтобы получить преформу.Such molding is accompanied by relative displacements of the fibers of different layers of the material. The material then assumes a non-deployable shape identical to the shape of the non-deployable shape element to which it is applied so as to form a preform.

Неразвертываемая форма преформы сохраняется, это называется пластической или долговременной деформацией, в противоположность упругой деформации, в результате трения, происходящего от швов, связывающих волокна разных слоев.The non-expandable shape of the preform is retained, this is called plastic or permanent deformation, as opposed to elastic deformation, as a result of friction resulting from the seams connecting the fibers of the different layers.

В соответствии с другими признаками изобретения, способ согласно изобретению включает один или более следующих опциональных признаков, рассматриваемых отдельно или во всех возможных комбинациях.In accordance with other features of the invention, the method according to the invention includes one or more of the following optional features, considered separately or in all possible combinations.

В первом варианте этап с) выполняют путем натяжения круговых волокон так, чтобы получить скольжение круговых волокон в оболочке, образуемой швами и разворачивание волокон второго и третьего слоев.In the first embodiment, step c) is carried out by tensioning the circular fibers so as to obtain the sliding of the circular fibers in the sheath formed by the seams and the unfolding of the fibers of the second and third layers.

Согласно этому варианту концы волокон второго и третьего слоев могут также удерживаться посредством удерживающих средств, таких как зажимы или адгезивы.According to this variant, the ends of the fibers of the second and third layers can also be held by holding means such as clips or adhesives.

Преимущественно, согласно этому варианту также можно прикладывать давление к материалу в направлении элемента с неразвертываемой формой при помощи такого средства давления, как планка.Advantageously, according to this variant it is also possible to apply pressure to the material in the direction of the element with a non-expandable shape by means of a pressure means such as a bar.

Таким образом, средство давления позволяет удерживать волокна второго и третьего слоев прижатыми к элементу с неразвертываемой формой и способствует скольжению круговых волокон и, следовательно, развертыванию волокон второго и третьего слоев.Thus, the pressure means makes it possible to keep the fibers of the second and third layers pressed against the non-deployable shape element and facilitates the sliding of the circular fibers and hence the unfolding of the fibers of the second and third layers.

В предпочтительном варианте осуществления средство давления смещено тангенциально неразвертываемой форме в направлении одного или более свободных концов преформы.In a preferred embodiment, the pressure means is displaced tangentially to the non-deployable mold in the direction of one or more free ends of the preform.

Предпочтительно, в ходе этапа с) волокна второго и третьего слоев натягивают.Preferably, during step c), the fibers of the second and third layers are tensioned.

Во втором варианте этап с) выполняют путем натягивания волокон второго и третьего слоев и путем оказания давления на материал в направлении элемента с неразвертываемой формой, с помощью средства давления, такого как планка, так, чтобы обеспечить скольжение круговых волокон в оболочке, образованной швами и разворачиваение волокон второго и третьего слоев.In the second embodiment, step c) is carried out by pulling the fibers of the second and third layers and by applying pressure on the material towards the element with a non-expandable shape, using a pressure means such as a bar, so as to allow the circular fibers to slide in the sheath formed by the seams and unfold fibers of the second and third layers.

В предпочтительном варианте осуществления средство давления смещают тангенциально неразвертываемой форме в направлении одного или более концов преформы.In a preferred embodiment, the pressure means is displaced tangentially to the non-deployable mold towards one or more ends of the preform.

Эти варианты могут также комбинировать, выполняя их одновременно или последовательно или с чередованием.These options can also be combined, performing them simultaneously or sequentially or interleaved.

Натяжение преимущественно выполняют постепенно, натягивая концы круговых волокон и/или волокон второго и третьего слоев.The tension is advantageously carried out gradually by tensioning the ends of the circular fibers and/or the fibers of the second and third layers.

Натяжение выполняют вручную или с использованием механических средств.Tension is performed manually or using mechanical means.

В соответствии с одним из признаков элемент с неразвертываемой формой представляет собой элемент выпуклой формы, называемый элементом с охватываемой формой.According to one feature, the non-expandable shape element is a convex shape element, referred to as a male shape element.

В соответствии с этим признаком этап с) выполняют путем обертывания материала вокруг элемента выпуклой формы.According to this feature, step c) is performed by wrapping the material around the convex shape element.

Согласно другому признаку элемент с неразвертываемой формой представляет собой элемент вогнутой формы, называемый элементом охватывающей формы.According to another feature, the non-expandable shape element is a concave shape element, referred to as a female shape element.

Согласно этому признаку этап с) выполняют путем приложения по меньшей мере одного валика к материалу вдоль окружности элемента вогнутой формы, чтобы сформовать ткань.According to this feature, step c) is performed by applying at least one roller to the material along the circumference of the concave shaped element to form a fabric.

В одном варианте осуществления элемент с неразвертываемой формой имеет длину окружности, идентичную длине окружности детали требуемой окончательной формы с неразвертываемой поверхностью.In one embodiment, the non-developable element has a circumference identical to the circumference of the desired final form part with a non-developable surface.

В другом варианте осуществления элемент с неразвертываемой формой имеет уменьшенную длину окружности по отношению к детали требуемой окончательной формы с неразвертываемой поверхностью.In another embodiment, the non-developable shape element has a reduced circumference relative to the desired final shape feature with a non-developable surface.

Уменьшенная длина окружности означает, что геометрическая форма уменьшена по сравнению с окончательной формой, при этом радиус кривизны уменьшен на такой же коэффициент.The reduced circumference means that the geometric shape is reduced compared to the final shape, while the radius of curvature is reduced by the same factor.

В случае окончательной формы квазивращения элемент с неразвертываемой формой может иметь форму вращения, идентичную или с уменьшенной длиной окружности по отношению к длине окружности конечной неразвертываемой формы.In the case of the final quasi-rotation shape, the non-developable shape element may have a rotation shape identical to or with a reduced circumference relative to the circumference of the final non-developable shape.

В соответствии с одним из признаков, во время выполнения этапа с) материал фиксируют относительно элемента с неразвертываемой формой при помощи средства фиксации вдоль образующей элемента с неразвертываемой формой.According to one of the features, during step c), the material is fixed relative to the non-deployable shape element by means of fixation along the generatrix of the non-deployable shape element.

Этот этап фиксации выполняют либо в центральной зоне материала, либо на одном конце материала.This fixation step is performed either in the central area of the material or at one end of the material.

Преимущественно, материал имеет одинаковые или разные поверхностные плотности волокон на слой волокон.Preferably, the material has the same or different surface densities of fibers per layer of fibers.

Кроме того, материал преимущественно имеет постоянные или переменные поверхностные плотности внутри одного и того же слоя волокон путем варьирования поверхностной плотности волокон.In addition, the material advantageously has constant or variable areal densities within the same layer of fibers by varying the areal density of the fibers.

Предпочтительно, волокна второго и третьего слоев имеют в ходе этапа а) углы относительно круговых волокон, соответственно менее 90° и более 90°.Preferably, the fibers of the second and third layers have, during step a), angles relative to the circular fibers, respectively, of less than 90° and more than 90°.

Более предпочтительно, для получения сбалансированного распределения волокон, углы второго слоя имеют величину а, тогда как углы третьего слоя имеют величину β=180-α.More preferably, to obtain a balanced fiber distribution, the corners of the second layer have a value of a, while the corners of the third layer have a value of β=180-α.

Предпочтительно, угол α составляет от 15° до 80°.Preferably, the angle α is between 15° and 80°.

В предпочтительном варианте осуществления швы имеют вязано-цепную форму.In a preferred embodiment, the seams are knitted and chain-shaped.

Швы с вязано-цепной формой содержат, известным образом, вязаный рисунок, называемый также зигзагом, на первой стороне и цепочечный рисунок на противоположной стороне.Knit-and-chain seams comprise, in a known manner, a knitted pattern, also called a zigzag pattern, on the first side and a chain pattern on the opposite side.

В этом варианте осуществления первый слой, содержащий круговые волокна, расположен либо напротив вязаного рисунка швов, либо между вторым и третьим слоями.In this embodiment, the first layer containing circular fibers is located either opposite the knitted seam pattern or between the second and third layers.

Согласно одному из признаков материал дополнительно содержит по меньшей мере одну полосу дополнительных волокон, ориентированных перпендикулярно швам.According to one of the features, the material additionally contains at least one strip of additional fibers oriented perpendicular to the seams.

Согласно этому признаку средство для фиксации материала на элементе с неразвертываемой формой предпочтительно расположено на полосе дополнительных волокон.According to this feature, the means for fixing the material on the element with a non-developing shape is preferably located on the strip of additional fibers.

Настоящее изобретение также относится к преформе, полученной вышеописанным способом.The present invention also relates to the preform obtained by the above method.

Такая преформа содержит по меньшей мере триаксиальный материал, включающий в себя первый слой, содержащий круговые волокна, ориентированные в первом направлении, второй слой, содержащий волокна, ориентированные во втором направлении, и третий слой, содержащий волокна, ориентированные в третьем направлении, причем волокна второго и третьего слоев имеют углы относительно круговых волокон, которые являются переменными внутри преформы.Such a preform contains at least a triaxial material, including a first layer containing circular fibers oriented in the first direction, a second layer containing fibers oriented in the second direction, and a third layer containing fibers oriented in the third direction, and the fibers of the second and third layers have angles with respect to circular fibers that are variable within the preform.

Изобретение также относится к способу изготовления детали из композиционного материала типа детали с неразвертываемой окончательной формой вращения или квазивращения, имеющей продольную ось, отличающемуся тем, что он содержит этап изготовления преформы в соответствии с вышеописанным способом, и дополнительный этап наложения преформы на модуль, имеющий неразвертываемую форму, идентичный детали, имеющей требуемую неразвертываемую конечную форму, и объединения путем вставки и горячей или холодной полимеризации матрицы.The invention also relates to a method for manufacturing a part from a composite material, such as a part with a non-developable final form of rotation or quasi-rotation, having a longitudinal axis, characterized in that it contains the step of making a preform in accordance with the method described above, and an additional step of applying a preform to a module having a non-developable shape , identical to the part having the desired non-developable final shape, and combined by insertion and hot or cold polymerization of the matrix.

В соответствии с одним из признаков во время дополнительного этапа несколько преформ накладывают на модуль с неразвертываемой формой, идентичный требуемой детали с неразвертываемой окончательной формой.According to one feature, during an additional step, several preforms are applied to a non-developable final shape module identical to the desired final shape non-developable part.

Согласно другому признаку локально могут быть добавлены другие тканевые структуры.According to another feature, other tissue structures can be added locally.

Эти другие структуры преимущественно добавляют в стопу слоев материала. Альтернативно, по меньшей мере часть этих других структур добавляют сверху слоев материала.These other structures are advantageously added to the stack of material layers. Alternatively, at least a portion of these other structures are added on top of the material layers.

В другом варианте по меньшей мере часть этих других структур добавляют ниже слоев материала.In another embodiment, at least a portion of these other structures are added below the material layers.

Изобретение также относится к детали из композиционного материала, имеющей окончательную неразвертываемую форму вращения или квазивращения, изготовленной с применением преформы, полученной вышеописанным способом.The invention also relates to a composite material part having a final non-developable rotational or quasi-rotational shape made using a preform obtained by the method described above.

Деталь, выполненная из композиционного материала, имеющая окончательную неразвертываемую форму вращения или квазивращения, ограничена поверхностью, определяемой набором образующих в плоскостях, параллельных продольной оси, при этом по меньшей мере одна образующая представляет собой кривую второго или большего порядка, при этом кривые, расположенные в плоскостях, перпендикулярных продольной оси, пересекают по меньшей мере одну точку каждой образующей.A part made of a composite material, having a final non-developable form of rotation or quasi-rotation, is limited by a surface defined by a set of generators in planes parallel to the longitudinal axis, while at least one generatrix is a curve of the second or higher order, while the curves located in the planes , perpendicular to the longitudinal axis, intersect at least one point of each generatrix.

Предпочтительно, деталь, выполненная из композиционного материала, имеет тонноидную форму.Preferably, the part made of composite material has a tonoid shape.

Она может дополнительно иметь локальные особенности, такие как небольшие выступы или углубления.It may additionally have local features such as small protrusions or indentations.

Деталь, выполненная из композиционного материала, имеющая окончательную неразвертываемую форму вращения или квазивращения содержит преформу, изготовленную вышеописанным способом.A part made of a composite material having a final non-developable form of rotation or quasi-rotation contains a preform made in the manner described above.

Деталь, выполненная из композиционного материала, имеющая окончательную неразвертываемую форму вращения или квазивращения отличается тем, что включает материал, в котором швы образуют оболочку для, так называемых, круговых волокон одного и того же слоя материала, причем указанные швы параллельны круговому направлению детали.A part made of a composite material having a final non-developable form of rotation or quasi-rotation is characterized in that it includes a material in which the seams form a sheath for the so-called circular fibers of the same material layer, and these seams are parallel to the circular direction of the part.

Преимущество такой детали, изготовленной из композиционного материала, состоит в том, что волокна не проявляют сморщивания или разрушений. Она содержит материал, в котором волокна одного и того же слоя ориентированы параллельно друг другу и параллельно круговому направлению детали, выполненной из композиционного материала, а волокна двух других слоев имеют углы, которые меняются вдоль продольного направления детали, выполненной из композиционного материала.The advantage of such a part made from a composite material is that the fibers do not show wrinkling or breakage. It contains a material in which the fibers of the same layer are oriented parallel to each other and parallel to the circular direction of the part made of composite material, and the fibers of the other two layers have angles that vary along the longitudinal direction of the part made of composite material.

Изобретение также относится к гондоле, содержащей вышеописанную деталь. Другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут понятны из последующего описания и изучения приложенных чертежей, на которых:The invention also relates to a gondola containing the part described above. Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description and examination of the accompanying drawings, in which:

- на фиг. 1 схематически в аксонометрии показан вид сбоку детали с неразвертываемой окончательной формой квазивращения вокруг продольной оси согласно изобретению, содержащей триаксиальный нетканый материал;- in Fig. 1 is a schematic axonometric side view of a part with a non-developable final form of quasi-rotation about a longitudinal axis according to the invention, containing a triaxial non-woven material;

- на фиг. 2 схематически показан вид в разрезе, иллюстрирующий материал, используемый для изготовления детали с фиг. 1;- in Fig. 2 is a schematic sectional view illustrating the material used to manufacture the part of FIG. 1;

- на фиг. 3 схематически показан вид сверху материала с фиг. 2;- in Fig. 3 is a schematic plan view of the material of FIG. 2;

- на фиг. 4 схематически показан вид сверху варианта материала с фиг. 2;- in Fig. 4 is a schematic plan view of the embodiment of the material of FIG. 2;

- на фиг. 5а, 5b, 6, 7, 8, 9а и 9b показан первый вариант осуществления способа изготовления детали с фиг.1;- in Fig. 5a, 5b, 6, 7, 8, 9a and 9b show a first embodiment of the method for manufacturing the part of FIG. 1;

- на фиг. 10 схематически показан вид сбоку детали с фиг. 1, иллюстрирующий углы между круговыми волокнами и волокнами второго и третьего слоев;- in Fig. 10 is a schematic side view of the part of FIG. 1 illustrating the angles between the circular fibers and the fibers of the second and third layers;

- на фиг. 11 схематически показан частичный вид детали с фиг. 1, включающий полосу дополнительных волокон.- in Fig. 11 is a schematic partial view of the detail of FIG. 1 including a strip of additional fibers.

В последующем описании и в формуле изобретения, идентичные, одинаковые или аналогичные компоненты обозначены одними и теми же номерами позиций, а термины «передний», «задний», «горизонтальный», «вертикальный», «верхний», «нижний» и т.п. не носят ограничительного характера и приводятся со ссылками на чертежи для облегчения описания.In the following description and in the claims, identical, identical, or similar components are designated by the same reference numerals, and the terms "front", "rear", "horizontal", "vertical", "upper", "lower", etc. P. are not restrictive and are provided with reference to the drawings for ease of description.

На фиг. 1 показана деталь 10, имеющая неразвертываемую окончательную форму квазивращения согласно изобретению.In FIG. 1 shows a part 10 having a non-developable final quasi-rotation shape according to the invention.

Деталь 10 представляет собой панель, имеющую форму полубочки.Item 10 is a half-barrel-shaped panel.

Речь идет об овоиде или неправильной картофелеобразной форме.This is an ovoid or irregular potato shape.

Деталь 10 имеет продольную ось А. Она имеет круговое направление 11 и изогнутую образующую 12, радиус кривизны которой изменяется вдоль продольной оси А.Part 10 has a longitudinal axis A. It has a circular direction 11 and a curved generatrix 12, the radius of curvature of which varies along the longitudinal axis A.

Деталь 10 изготовлена из композиционного материала. Она содержит триаксиальный нетканый материал 13.Item 10 is made of a composite material. It contains a triaxial non-woven material 13.

Как показано на фиг. 2, триаксиальный нетканый материал 13, используемый для изготовления детали 10, включает в себя первый слой 14А, второй слой 14В и третий слой 14С.As shown in FIG. 2, the triaxial nonwoven fabric 13 used to make the part 10 includes a first layer 14A, a second layer 14B, and a third layer 14C.

Первый, второй и третий слои 14А, 14В and 14С наложены друг на друга, при этом первый слой 14А является верхним слоем, второй слой 14В является средним слоем, а третий слой 14С является нижним слоем.The first, second and third layers 14A, 14B and 14C are stacked with the first layer 14A being the top layer, the second layer 14B being the middle layer and the third layer 14C being the bottom layer.

Указанные слои могут называться листами или однонаправленными листами.These layers may be referred to as sheets or unidirectional sheets.

Каждый слой состоит из волокон, расположенных параллельно друг другу.Each layer consists of fibers arranged parallel to each other.

Первый слой 14А содержит круговые волокна 15, ориентированные в первом направлении, тогда как второй слой 14В содержит волокна 16, ориентированные во втором направлении, а третий слой 14С содержит волокна 17, ориентированные в третьем направлении.The first layer 14A contains circular fibers 15 oriented in the first direction, while the second layer 14B contains fibers 16 oriented in the second direction, and the third layer 14C contains fibers 17 oriented in the third direction.

Круговые волокна 15 и волокна 16 и 17 второго и третьего слоев, расположены друг над другом в параллельных друг другу плоскостях.Circular fibers 15 and fibers 16 and 17 of the second and third layers are located one above the other in planes parallel to each other.

Волокна 16 второго слоя 14В образуют угол а (фигура 1) с круговыми волокнами 15, а волокна третьего слоя 14С образуют угол β (фигура 1) с круговыми волокнами 15.The fibers 16 of the second layer 14B form an angle a (figure 1) with circular fibers 15, and the fibers of the third layer 14C form an angle β (figure 1) with circular fibers 15.

Угол β обычно равен 180 - α, и предпочтительно α=60°, так, чтобы получить квазиизотропные свойства в плоскости материала 13.The angle β is usually equal to 180 - α, and preferably α=60°, so as to obtain quasi-isotropic properties in the plane of the material 13.

Первый слой 14А, включающий круговые волокна, предпочтительно, представляет собой верхний слой материала 13.The first layer 14A comprising circular fibers is preferably the top layer of material 13.

Волокна 15, 16 и 17 указанных слоев 14А, 14В и 14С сгруппированы в пряди, соединенные друг с другом швами 18 (фигура 3).Fibers 15, 16 and 17 of these layers 14A, 14B and 14C are grouped into strands connected to each other by seams 18 (figure 3).

Как показано на фиг. 3, швы 18 имеют вязаную форму на первой стороне триаксиального нетканого материала 13, а на второй стороне (не показана) триаксиального нетканого материала 13 они имеют цепную форму, причем вторая сторона противоположна первой стороне.As shown in FIG. 3, the seams 18 are knitted on the first side of the triaxial nonwoven 13 and on the second side (not shown) of the triaxial nonwoven 13 they are chain shaped with the second side opposite the first side.

Цепная форма соответствует параллельным линиям, так называемых, цепных стежков, тогда как вязаная форма соответствует поперечным сегментам 180, соединяющим два смежных цепных стежка.The chain shape corresponds to the parallel lines of the so-called chain stitches, while the knit shape corresponds to the transverse segments 180 connecting two adjacent chain stitches.

В варианте, показанном на фиг. 4, вязаная форма соответствует чередованию поперечных сегментов 180 и продольных сегментов 181.In the embodiment shown in FIG. 4, the knitted shape corresponds to the alternation of transverse segments 180 and longitudinal segments 181.

Швы 18 проходят параллельно друг другу и параллельно круговым волокнам 15 первого слоя 14А.The seams 18 run parallel to each other and parallel to the circular fibers 15 of the first layer 14A.

Первый слой 14А, содержащий круговые волокна 15, расположен в контакте с вязаным рисунком, то есть в контакте с поперечными сегментами швов 18.The first layer 14A containing the circular fibers 15 is placed in contact with the knitted pattern, i.e. in contact with the transverse segments of the seams 18.

Таким образом, первый слой 14А, содержащий круговые волокна 15 расположен между поперечными сегментами швов 18 и вторым слоем 14В, который расположен между первым слоем 14А и третьим слоем 14С, который в свою очередь расположен между вторым слоем 14В и цепными стежками швов 18.Thus, the first layer 14A containing circular fibers 15 is located between the transverse segments of the seams 18 and the second layer 14B, which is located between the first layer 14A and the third layer 14C, which in turn is located between the second layer 14B and the chain stitches of the seams 18.

Поперечные сегменты 180 швов 18 и волокна 16, 17 второго и третьего слоев 14В, 14С, образуют оболочку для прядей круговых волокон 15.The transverse segments 180 of the seams 18 and the fibers 16, 17 of the second and third layers 14B, 14C form a sheath for the strands of circular fibers 15.

Указанные пряди круговых волокон 15 заключены в оболочку, образованную таким образом.Said strands of circular fibers 15 are enclosed in a sheath thus formed.

В непоказанном варианте первый слой 14А, включающий в себя круговые волокна 15, расположен между вторым и третьим слоями 14В и 14С.In a not shown embodiment, the first layer 14A, including the circular fibers 15, is located between the second and third layers 14B and 14C.

Согласно этому варианту швы 18 могут располагаться в независимых параллельных линиях на двух сторонах материала 13, то есть могут быть сформированы, например, из прямых цепочек, содержащих на одной стороне только сегменты 181, параллельные круговым волокнам, и цепные петли на другой стороне.According to this variant, the seams 18 can be arranged in independent parallel lines on two sides of the material 13, that is, they can be formed, for example, from straight chains containing only segments 181 parallel to circular fibers on one side and chain loops on the other side.

Волокна 16, 17 второго и третьего слоев 14В, 14С тогда образуют оболочку между двумя шовными линиями 18 для прядей круговых волокон 15.The fibers 16, 17 of the second and third layers 14B, 14C then form a sheath between the two seam lines 18 for the strands of circular fibers 15.

Как показано на фиг. 1, круговые волокна 15 параллельны круговому направлению 11 детали 10.As shown in FIG. 1, the circular fibers 15 are parallel to the circular direction 11 of the part 10.

На фиг.5а и 5b показан первый этап первого варианта осуществления способа получения детали 10, в котором триаксиальный нетканый материал 13 помещают, в форме ленты, имеющей два противоположных конца 20А и 20В (фигура 6), на валик 21 неразвертываемой формы, имеющий поверхность вращения меньших размеров по сравнению с требуемой окончательной неразвертываемой формой, и имеющий круговое направление 22, размещая круговые волокна 15 параллельно круговому направлению 22 валика 21.5a and 5b show the first step of the first embodiment of the process for producing the part 10, in which the triaxial nonwoven material 13 is placed, in the form of a tape having two opposite ends 20A and 20B (FIG. smaller than the desired final non-revealable shape, and having a circular direction 22, placing the circular fibers 15 parallel to the circular direction 22 of the roller 21.

Этот первый этап соответствует этапу b), описанному выше по отношению к изготовлению преформы.This first step corresponds to step b) described above with respect to the manufacture of the preform.

Валик 21 неразвертываемой формы имеет куполообразную форму или охватываемую форму.The non-deployable roll 21 has a domed shape or a male shape.

Первый вариант осуществления называется купольным формованием.The first embodiment is called dome molding.

Валик имеет тонноидную форму.The roller has a tonoid shape.

Триаксиальный нетканый материал 13 прижимают к валику 21 посредством прижимной планки 23 (фигура 5b) вдоль образующей 24 валика 21 (фигура 5а).The triaxial nonwoven material 13 is pressed against the roll 21 by means of a pressure bar 23 (FIG. 5b) along the generatrix 24 of the roll 21 (FIG. 5a).

В примере с фиг. 6 прижимная планка 23 фиксирует триаксиальный нетканый материал 13 в центральной зоне Z указанного триаксиального нетканого материала 13.In the example of FIG. 6, the clamping bar 23 fixes the triaxial nonwoven material 13 in the central zone Z of said triaxial nonwoven material 13.

Таким образом, концы 20А и 20В остаются свободными.Thus, ends 20A and 20B remain free.

На фиг.6 показан второй этап первого варианта осуществления способа получения детали 10, в котором к концу 20В круговых волокон 15 прикладывают тянущее усилие в направлении стрелки F, заставляя валик 21 поворачиваться вокруг стрелки R.Fig. 6 shows the second step of the first embodiment of the method for producing the part 10, in which a pulling force is applied to the end 20B of the circular fibers 15 in the direction of the arrow F, causing the roller 21 to rotate around the arrow R.

Этот второй этап соответствует этапу с), описанному выше по отношению к изготовлению преформы.This second step corresponds to step c) described above with respect to the manufacture of the preform.

Натяжение позволяет круговым волокнам 15 скользить в своей оболочке, образованной швами 18, так, что триаксиальный нетканый материал 13 прижимается к валику 21.The tension allows the circular fibers 15 to slide in their sheath formed by the seams 18 so that the triaxial nonwoven 13 is pressed against the roller 21.

Таким образом, триаксиальный нетканый материал 13 находится в постоянном контакте с валиком 21.Thus, the triaxial nonwoven 13 is in constant contact with the roll 21.

Во время скольжения круговых волокон 15, волокна 16 и 17 второго и третьего слоев триаксиального нетканого материала 13 происходит разворачивание в соответствии с локальным периметром валика 21.During the sliding of the circular fibers 15, the fibers 16 and 17 of the second and third layers of the triaxial nonwoven material 13 unfold in accordance with the local perimeter of the roller 21.

Фактически волокна 16 и 17 второго и третьего слоев удерживаются швами 18.In fact, the fibers 16 and 17 of the second and third layers are held by the seams 18.

Таким образом, углы аир, имеющиеся между волокнами 16 и 17, соответственно, второго и третьего слоев, и круговыми волокнами 15, изменяются внутри триаксиального нетканого материала 13 (фигура 10).Thus, the air angles existing between the fibers 16 and 17, respectively, of the second and third layers, and the circular fibers 15, change inside the triaxial nonwoven material 13 (figure 10).

В ходе указанного второго этапа также можно использовать планку 25 для оказания давления на триаксиальный нетканый материал 13 в направлении валика.During this second step, it is also possible to use the bar 25 to exert pressure on the triaxial nonwoven 13 in the direction of the roll.

Концы волокон 16 и 17 второго и третьего слоев 14В и 14С могут удерживаться такими удерживающими средствами как зажимы и адгезивы (не показаны).The ends of the fibers 16 and 17 of the second and third layers 14B and 14C may be held by retention means such as clips and adhesives (not shown).

Эти удерживающие средства также позволяют натягивать концы волокон 16 и 17 второго и третьего слоев 14В м 14С для облегчения посадки на форму валика 21.These retaining means also allow the ends of the fibers 16 and 17 of the second and third layers 14B and 14C to be pulled to facilitate fit on the roll mold 21.

На фиг. 7 показан триаксиальный нетканый материал 13, намотанный таким образом вокруг валика 21.In FIG. 7 shows a triaxial non-woven material 13 wound in this way around a roll 21.

Участок триаксиального нетканого материала 13 между центральной зоной Z и концом 20В триаксиального нетканого материала, намотанный вокруг валика, зафиксирован относительно валика 21 путем нанесения адгезива или наложения прижимной планки (не показана) или любыми другими средствами, которые могут быть удалены, так, чтобы удерживать триаксиальный нетканый материал 13 в положении, в котором он намотан вокруг валика 21. Конец 20В также зафиксирован с возможностью удаления средств фиксации.The portion of the triaxial nonwoven 13 between the central zone Z and the end 20B of the triaxial nonwoven, wound around the roller, is fixed relative to the roller 21 by applying an adhesive or by applying a clamping bar (not shown) or by any other means that can be removed so as to hold the triaxial the nonwoven material 13 in the position in which it is wound around the roller 21. The end 20B is also fixed with the possibility of removing the fixing means.

В ходе второго этапа часть триаксиального нетканого материала 13 накручивается между центральной зоной Z и противоположным концом 20А триаксиального нетканого материала 13 вокруг валика 21 путем поворота указанного валика 21 в направлении, противоположном стрелке R (фигура 6), хотя это не показано, так, чтобы придать форму остальному триаксиальному нетканому материалу 13 вокруг валика 21.During the second step, a part of the triaxial nonwoven 13 is wound between the central zone Z and the opposite end 20A of the triaxial nonwoven 13 around the roll 21 by turning said roll 21 in the direction opposite to the arrow R (figure 6), although this is not shown, so as to give form the rest of the triaxial nonwoven fabric 13 around the roll 21.

В конце упомянутого второго этапа триаксиальный нетканый материал 13 имеет форму, показанную на фиг. 8.At the end of said second step, the triaxial nonwoven 13 has the shape shown in FIG. 8.

На фиг. 8 показано, что круговые волокна 15 прошли в оболочки относительно волокон 16, 17 второго и третьего слоев 14В, 14С после того, как они были обернуты вокруг валика 21 неразвертываемой формы.In FIG. 8 shows that the circular fibers 15 have passed into the sheaths relative to the fibers 16, 17 of the second and third layers 14B, 14C after they have been wrapped around the non-deployed roll 21.

До формования их концы были выровнены.Before molding, their ends were aligned.

В непоказанном варианте осуществления первый слой 14А частично отсоединен от второго и третьего слоев 14В и 14С вблизи от концов волокон 15 так, чтобы облегчить захват волокон этих разных слоев для приложения натягивающего усилия или их удержания.In an embodiment not shown, the first layer 14A is partially detached from the second and third layers 14B and 14C near the ends of the fibers 15 so as to facilitate the capture of the fibers of these different layers for applying a pulling force or holding them.

В другом непоказанном варианте осуществления боковые кромки материала 13 содержат только волокна 16, 17 второго и третьего слоев 14В и 14С, без круговых волокон, так, чтобы облегчить захват волокон второго и третьего слоев 14В и 14С независимо от круговых волокон 15.In another embodiment not shown, the side edges of the material 13 comprise only the fibers 16, 17 of the second and third layers 14B and 14C, without the circular fibers, so as to facilitate the capture of the fibers of the second and third layers 14B and 14C independently of the circular fibers 15.

Получают преформу 26 (фигура 9а) из триаксиального нетканого материала 13, в которой углы аир являются переменными внутри триаксиального нетканого материала 13.A preform 26 (FIG. 9a) is obtained from a triaxial nonwoven material 13 in which the cal angles are variable within the triaxial nonwoven material 13.

На фиг.9а и 9b показан третий этап первого варианта осуществления способа получения детали 10, в котором преформу 26 накладывают на модуль 27, идентичный детали 10, имеющей требуемую неразвертываемую форму.On figa and 9b shows the third stage of the first variant of the implementation of the method of obtaining part 10, in which the preform 26 is applied to the module 27, identical to the part 10, having the desired non-developable shape.

Этот третий этап соответствует дополнительному этапу, представленному выше в отношении получения детали из композиционного материала, имеющей неразвертываемую окончательную форму вращения или квазивращения.This third step corresponds to the additional step presented above in relation to obtaining a composite material part having a non-developable final form of rotation or quasi-rotation.

Преформу 26 накладывают, располагая швы 18 параллельно круговому направлению 28 модуля 27.The preform 26 is applied with the sutures 18 parallel to the circumferential direction 28 of the module 27.

Модуль 27 имеет форму купола или охватываемую форму.The module 27 is in the shape of a dome or a male shape.

Во время этого третьего этапа наложение преформы 26 на модуль 27 называют купольным обертыванием.During this third step, the application of preform 26 to module 27 is referred to as dome wrap.

Как вариант, преформа 26 может быть помещена в модуль 27, идентичный детали 10 с требуемой неразвертываемой окончательной формой.Alternatively, the preform 26 may be placed in a module 27 identical to the part 10 with the desired non-developable final shape.

Тогда этот модуль имеет форму ложемента или охватывающую форму.Then this module has the form of a lodgment or an enclosing form.

В таком случае говорят об обертывании в ложементе.In this case, they talk about wrapping in a lodgment.

Преформа 26 соответствует форме модуля. Она находится в непрерывном контакте с модулем.Preform 26 corresponds to the shape of the module. It is in continuous contact with the module.

За этим третьим этапом следует этап внедрения смолы, а затем этап полимеризации с тем, чтобы получить деталь 10 согласно изобретению, показанную на фиг. 1.This third step is followed by a resin incorporation step and then a polymerization step so as to obtain the part 10 according to the invention shown in FIG. 1.

На фиг. 10 проиллюстрированы изменения углов аир между круговыми волокнами 15 и волокнами 16 и 17 второго и третьего слоев.In FIG. 10 illustrates the changes in the calam angles between the circular fibers 15 and the fibers 16 and 17 of the second and third layers.

Углы α между круговыми волокнами 15 и волокнами 16 второго слоя изменяются от -15° до +15° относительно первоначальных ориентаций триаксиального нетканого материала перед формованием. Изменение угла становится более важным, учитывая важность двойной кривизны.The angles α between the circular fibers 15 and the fibers 16 of the second layer vary from -15° to +15° with respect to the original orientations of the triaxial nonwoven prior to molding. Changing the angle becomes more important given the importance of double curvature.

Углы β между круговыми волокнами 15 и волокнами 17 третьего слоя изменяются таким же образом, как и углы между круговыми волокнами 15 и волокнами 16 второго слоя.The angles β between the circular fibers 15 and the fibers 17 of the third layer change in the same way as the angles between the circular fibers 15 and the fibers 16 of the second layer.

На фиг. 11 показан вариант детали 10, содержащей триаксиальный нетканый материал 13, включающий полосу дополнительных волокон 29, ориентированных перпендикулярно круговым волокнам 15.In FIG. 11 shows a variant of a part 10 containing a triaxial nonwoven fabric 13 including a strip of additional fibers 29 oriented perpendicular to the circular fibers 15.

В соответствии с этим вариантом прижимную планку 23 (фигура 6) триаксиального нетканого материала 13 на валике 21 располагают, предпочтительно, на этой полосе дополнительных волокон 29 или близко к ней.In accordance with this variant, the clamping bar 23 (FIG. 6) of the triaxial nonwoven material 13 on the roll 21 is preferably positioned on or close to this strip of additional fibers 29.

Полосу дополнительных волокон 29 предпочтительно располагают в зоне с малым разворачиванием.The strip of additional fibers 29 is preferably positioned in the low unfold zone.

Этим обеспечивается эффект дополнительного препятствия деформации триаксиального нетканого материала, благодаря четвертому направлению волокон. Эта полоса, предпочтительно, является узкой относительно размеров материала и окружности валика 21.This provides the effect of additionally preventing deformation of the triaxial nonwoven material, due to the fourth direction of the fibers. This strip is preferably narrow in relation to the dimensions of the material and the circumference of the roller 21.

Во втором, не проиллюстрированном, варианте осуществления способа изготовления детали 10, первый этап состоит в размещении триаксиального нетканого материала 13 в форме ленты, имеющей два противоположных конца 20А и 20В (фигура 6), прямо на модуле 27 (фигуры 9а, 9b), идентичном детали 10 требуемой неразвертываемой окончательной формы, путем размещения круговых волокон 15 параллельно круговому направлению 28 модуля 27.In a second, not illustrated, embodiment of the method for manufacturing part 10, the first step consists in placing a triaxial nonwoven material 13 in the form of a tape having two opposite ends 20A and 20B (figure 6), directly on module 27 (figures 9a, 9b), identical parts 10 of the desired non-developable final shape, by placing the circular fibers 15 parallel to the circular direction 28 of the module 27.

На этом первом этапе триаксиальный нетканый материал удерживается прижатым к модулю 27 посредством прижимной планки (не показана) вдоль образующей 30 модуля 27.In this first step, the triaxial nonwoven is held pressed against module 27 by a pressure bar (not shown) along generatrix 30 of module 27.

Прижимная планка фиксирует триаксиальный нетканый материал 13 на одном конце 20А указанного триаксиального нетканого материала 13.The clamping bar secures the triaxial nonwoven 13 to one end 20A of said triaxial nonwoven 13.

Второй этап затем состоит в приложении натягивающего усилия в противоположном зафиксированному концу 20А направлении к свободному концу 20В круговых волокон 15.The second step then consists in applying a pulling force in the opposite direction of the fixed end 20A to the free end 20B of the circular fibers 15.

Как вариант, в ходе первого этапа прижимная планка фиксирует триаксиальный нетканый материал 13 в центральной зоне триаксиального нетканого материала 13.Alternatively, during the first step, the pressure bar fixes the triaxial nonwoven 13 in the central region of the triaxial nonwoven 13.

Согласно этому варианту второй этап состоит в приложении натяжения на двух концах 20А, 20В круговых волокон 15.According to this variant, the second step consists in applying tension to the two ends 20A, 20B of the circular fibers 15.

Это натяжение позволяет круговым волокнам 15 скользить в их оболочках, образованных швами 18 так, чтобы триаксиальный нетканый материал 13 был прижат к модулю 27.This tension allows the circular fibers 15 to slide in their sheaths formed by the seams 18 so that the triaxial nonwoven 13 is pressed against the module 27.

Триаксиальный нетканый материал 13, таким образом, находится в непрерывном контакте с модулем 27.The triaxial nonwoven 13 is thus in continuous contact with the module 27.

Натягивающее усилие постепенное прикладывают к концам круговых волокон 15 вдоль продольной оси (не показана) модуля.The pulling force is gradually applied to the ends of the circular fibers 15 along the longitudinal axis (not shown) of the module.

Во время скольжения круговых волокон 15 волокна 16 и 17 второго и третьего слоев триаксиального нетканого материала 13 разворачиваются в соответствии с локальным периметром модуля 27.During the sliding of the circular fibers 15, the fibers 16 and 17 of the second and third layers of the triaxial nonwoven fabric 13 unfold in accordance with the local perimeter of the module 27.

Таким образом, углы аир, образованные между волокнами 16 и 17 соответственно второго и третьего слоев, и круговыми волокнами 15, изменяются внутри триаксиального нетканого материала 13 (фигура 10).Thus, the air angles formed between the fibers 16 and 17, respectively, of the second and third layers, and the circular fibers 15, change inside the triaxial nonwoven material 13 (figure 10).

В ходе этого второго этапа планка (не показана) оказывает давление на триаксиальный нетканый материал 13 в направлении модуля 27.During this second step, a bar (not shown) presses the triaxial nonwoven 13 towards the module 27.

Удерживать концы волокон 16 и 17 второго и третьего слоев 14В и 14С позволяют такие удерживающие средства (не показаны) как зажимы и адгезивы.The ends of the fibers 16 and 17 of the second and third layers 14B and 14C are supported by holding means (not shown) such as clips and adhesives.

В конце этого второго этапа триаксиальный нетканый материал 13 является сформированным.At the end of this second step, the triaxial nonwoven 13 is formed.

За этим этапом следует этап внедрения смолы, а затем этап полимеризации для того, чтобы получить деталь 10 согласно изобретению, как показано на фиг. 1.This step is followed by a resin incorporation step and then a polymerization step in order to obtain a part 10 according to the invention, as shown in FIG. 1.

В третьем, не показанном, варианте осуществления первый этап состоит в размещении триаксиального нетканого материала 13 в форме полосы, имеющей два противоположных конца 20А и 20В (фигура 6), в элементе имеющем неразвертываемую охватывающую форму или форму ложемента, предпочтительно идентичную требуемой неразвертываемой окончательной форме.In a third, not shown, embodiment, the first step consists in placing the triaxial non-woven material 13 in the form of a strip having two opposite ends 20A and 20B (figure 6), in an element having a non-expandable female or lodgement shape, preferably identical to the desired non-expandable final shape.

Как вариант, охватывающая форма имеет поверхность вращения меньших размеров по сравнению с требуемой неразвертываемой окончательной формой.Alternatively, the female form has a smaller surface of revolution compared to the desired non-developable final form.

Согласно этому варианту осуществления триаксиальный нетканый материал 13 прижимают к указанному элементу посредством прижимной планки вдоль образующей этого элемента.According to this embodiment, the triaxial nonwoven material 13 is pressed against said element by means of a pressure bar along the generatrix of this element.

Затем к круговым волокнам 15 прикладывают натягивающее усилие, прижимая триаксиальный нетканый материал 13 к элементу в форме ложемента, накладывая триаксиальный нетканый материал 13 вдоль поверхности охватывающей формы, оказывая давление на валики или толкая элементы, или смещая прижимную планку вдоль кругового направления элемента.Tension is then applied to the circular fibers 15 by pressing the triaxial nonwoven 13 against the cradle-shaped element, applying the triaxial nonwoven 13 along the surface of the female mold, applying pressure to the rollers or pushing the elements, or moving the pressure bar along the circumferential direction of the element.

Таким образом, триаксиальный нетканый материал 13 постепенно прижимают, вводя его в непрерывный контакт с поверхностью охватывающей формы.Thus, the triaxial nonwoven material 13 is gradually pressed into continuous contact with the surface of the female mold.

Детали 10 согласно изобретению могут содержать не только триаксиальный нетканый материал 13. Они могут также включать другие слои волокон других материалов и/или биаксиальные тканые или нетканые материалы.Parts 10 according to the invention may contain not only triaxial nonwoven material 13. They may also include other layers of fibers of other materials and/or biaxial woven or nonwoven materials.

В непредставленных вариантах нетканый материал может представлять собой один или более квадриаксиальных нетканых материалов.In non-shown embodiments, the nonwoven material may be one or more quadraxial nonwoven materials.

Дополнительно, в других вариантах нетканый материал может быть триаксиальным многослойным материалом, то есть включать три направления волокон, но более трех слоев волокон. Например, нетканый материал может быть триаксиальным и пятислойным, включая один слой 14А, содержащий круговые волокна 15 ориентированные в первом направлении, два слоя 14В, содержащие волокна 16, ориентированные во втором направлении, и два слоя 14С, содержащие волокна 17, ориентированные в третьем направлении.Additionally, in other embodiments, the nonwoven material may be a triaxial laminate, that is, include three directions of fibers, but more than three layers of fibers. For example, the nonwoven material may be triaxial and five-layer, including one layer 14A containing circular fibers 15 oriented in the first direction, two layers 14B containing fibers 16 oriented in the second direction, and two layers 14C containing fibers 17 oriented in the third direction. .

Согласно этому примеру, слой 14А, содержащий круговые волокна 15, ориентированные в первом направлении, расположен между слоями 14В и 14С, содержащими волокна 16 и 17, ориентированные в других направлениях, при этом указанные слои 14В и 14С чередуются. Таким образом, получают стопу следующего вида: слой 14В, содержащий волокна 16, ориентированные во втором направлении, слой 14С, содержащий волокна 17, ориентированные в третьем направлении, слой 14А, содержащий круговые волокна 15, ориентированные в первом направлении, слой 14С, содержащий волокна 17, ориентированные в третьем направлении, слой 14В, содержащий волокна 16, ориентированные во втором направлении. Такая последовательность представляет собой так называемую «зеркальную» стопу, сбалансированную в направлении толщины.According to this example, layer 14A containing circular fibers 15 oriented in the first direction is located between layers 14B and 14C containing fibers 16 and 17 oriented in other directions, while these layers 14B and 14C alternate. Thus, a stack of the following form is obtained: layer 14B containing fibers 16 oriented in the second direction, layer 14C containing fibers 17 oriented in the third direction, layer 14A containing circular fibers 15 oriented in the first direction, layer 14C containing fibers 17 oriented in the third direction, layer 14B containing fibers 16 oriented in the second direction. This sequence is a so-called "mirror" foot, balanced in the thickness direction.

Представленный выше способ, описанный на примере формы двойной кривизны, включающей, так называемую, тонноидную выпуклую поверхность, также применим к формам, имеющим искривленные образующие, таким как формы «диаболо» или формы с волнистыми образующими, включающим части, подобные тонноиду и части, подобные формам «диаболо».The above method, described in terms of a double curvature shape including a so-called tonoid convex surface, is also applicable to shapes having curved generatrices, such as "diabolo" or wavy shapes, including parts like a tonoid and parts like diabolo forms.

Claims

1. A method for manufacturing a preform (26) for manufacturing a part (10) from a composite material such as a part with a non-developable final form of rotation or quasi-rotation, having a longitudinal axis (A), comprising the following steps:

a) providing at least a triaxial nonwoven material (13) containing:

- a first layer (14A) comprising so-called circular fibers (15) oriented in the first direction,

- a second layer (14B) comprising fibers (16) oriented in the second direction,

a third layer (14C) comprising fibers (17) oriented in the third direction, and

- seams (18) connecting the fibers (15, 16, 17) of the first, second and third layers (14A, 14B, 14C), the seams (18) running parallel to each other and forming a sheath for the circular fibers (15),

b) placing said material (13) on or in an element with a non-developable final shape, which is either identical to the desired non-developable final shape, or has reduced dimensions compared to the desired non-developable final shape, with the seams (18) located parallel to the circular direction (11, 28) specified element,

c) sliding the circular fibers (15) in the sheath formed by the seams (18) so that the material (13) is in continuous contact with the non-developing element and thus takes the form of the non-developing element.

2. The method according to claim 1, in which step c) is carried out by pulling the circular fibers (15) so as to obtain the sliding of the circular fibers (15) in the sheath formed by the seams (18) and the unfolding of the fibers (16, 17) of the second and third layers (14B, 14C).

3. The method according to paragraphs. 1 or 2, in which the material (13) is pressed towards the non-developable shape element by a pressure means (25) such as a bar.

4. Method according to any one of the preceding claims, wherein during step c) tension is applied to the fibers (16, 17) of the second and third layers (14B, 14C).

5. A method according to any one of the preceding claims, wherein the non-developable shape element is a convex shape element, referred to as a male shape element.

6. The method according to any one of paragraphs. 1-4, in which the non-expandable shape element is a concave shape element, referred to as a female shape element.

7. A method according to any one of the preceding claims, wherein the non-developable shape element has a smaller circumference compared to the part (10) of the desired non-developable final shape.

8. A method according to any one of the preceding claims, wherein the non-developable shape element has a circumference identical to the part (10) of the desired non-developable final shape.

9. Part (10) made of composite material, made using a preform (26) obtained by the manufacturing method according to any one of the preceding paragraphs.

10. Gondola containing part (10) according to the preceding paragraph.