RU2818055C1 - Method of creating a composite angular connecting element based on solid-woven 3d preform with change in reinforcement structure - Google Patents

Method of creating a composite angular connecting element based on solid-woven 3d preform with change in reinforcement structure Download PDF

Info

Publication number
RU2818055C1
RU2818055C1 RU2023130581A RU2023130581A RU2818055C1 RU 2818055 C1 RU2818055 C1 RU 2818055C1 RU 2023130581 A RU2023130581 A RU 2023130581A RU 2023130581 A RU2023130581 A RU 2023130581A RU 2818055 C1 RU2818055 C1 RU 2818055C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
preform
layer
threads
woven
outgoing
Prior art date
Application number
RU2023130581A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Владимирович Лукьяненко
Петр Георгиевич Белинис
Вячеслав Николаевич Рогожников
Роман Георгиевич Цыкун
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "КАРБОНТЕКС"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "КАРБОНТЕКС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "КАРБОНТЕКС"
Application granted granted Critical
Publication of RU2818055C1 publication Critical patent/RU2818055C1/en

Links

Abstract

FIELD: moulding materials.
SUBSTANCE: can be used to create angular connecting element in form of bracket based on composite material with polymer thermosetting matrix. Reinforced 3D solid-woven preform with reinforcing structure forming transition from preform base is made. Preform comprises intertwined four layers of warp threads, five layers of weft threads and a piercing system of threads passing through four layers of the preform base due to change of the reinforcement structure to the outgoing layer. Outgoing layer includes intertwining one layer of warp and one layer of weft threads. Future stiffening rib of the composite material includes four bonded woven layers due to the fact that zones of the outgoing layer are staggered relative to each other when folded. At the first stage, three-dimensional solid-woven 3D preform is made on the basis of continuous carbon threads. At the same time transition from base of solid-woven 3D preform to outgoing layer for future stiffening rib is made with change of reinforcement structure so that the orthogonal weave warp threads, lying horizontally in a straight line in the upper fourth layer of the base of solid-woven 3D preform, change the trajectory, are separated from the middle of the fourth layer of the base of the preform and enter the linen weave of the outgoing layer, preventing pull-out of warp threads and shedding of weft threads of exit layer during further cutting of auxiliary weft threads located at edges and centre of outgoing layer. At the second stage, auxiliary weft threads are cut, enveloping the side parts of the preform, by means of which the transition from the fourth layer of the base of the preform to the fifth outgoing layer is made, and bonding the outgoing layer zones of the preform to each other, along three cutting lines. As a result, the outgoing layer of the preform is divided into four zones. At the third stage, 3D preform is folded twice into the final shape of the article. In the process of the first folding along the first fold line, four zones of the outgoing layer obtained as a result of cuts of auxiliary weft threads at the second stage are opened and preliminary pairwise combination is performed. In the process of the second folding along the second bending line the opened zones of the outgoing layer of the preform are turned in a staggered order. At the fourth stage, tooling mould is made for formation of angular connecting element in the form of bracket. At the fifth stage, folded 3D preform is laid in the tooling mould and impregnated with the binder by the RTM method. At the same time four zones of outgoing layer are transformed into stiffening rib consisting of four woven layers. At the sixth stage, after hardening by the binder, the finished product is removed from the tooling mould. Flash of the outer contour is removed. Through technical holes are formed. Stiffening rib shape is transformed. Chamfers are stitched in angular zones of the bracket.
EFFECT: disclosed is a method of making a composite angular connecting element based on solid-woven 3d preform with a change in the reinforcement structure.
1 cl, 11 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к способу создания углового соединительного элемента на основе композиционного материала с полимерной термореактивной матрицей, армированной объемной цельнотканой 3D преформой, образующей переход от основания преформы, за счет перемены структуры армирования к отходящему слою, который представляет собой будущее ребро жесткости композиционного материала, включающего четыре скрепленных тканых слоя, за счет того, что зоны отходящего слоя при сложении расположены в шахматном порядке относительно друг друга.The present invention relates to a method for creating a corner connecting element based on a composite material with a polymer thermosetting matrix, reinforced with a three-dimensional solid-woven 3D preform, forming a transition from the base of the preform, due to a change in the structure of the reinforcement to the outgoing layer, which represents the future stiffener of the composite material, including four bonded woven layers, due to the fact that the zones of the outgoing layer, when folded, are staggered relative to each other.

В частности, способ создания подразумевает разработку армированного углеродным волокном композитного кронштейна, увеличенной прочности, обеспечиваемой путем использования перемены структуры армирования. Данный угловой соединительный элемент имеет широкий спектр применения, который может быть использован в машиностроении, производстве спутников и космических аппаратов, железнодорожной и авиационной промышленности и других отраслях для соединения и фиксации элементов конструкций, представляющих собой плоские панели. Однако следует понимать, что композит можно использовать для крепления самых разнообразных конструкций.In particular, the creation method involves the development of a carbon fiber-reinforced composite bracket, increased strength provided by using a change in the structure of the reinforcement. This corner connecting element has a wide range of applications, which can be used in mechanical engineering, the production of satellites and spacecraft, the railway and aviation industries and other industries for connecting and fixing structural elements that are flat panels. However, it should be understood that the composite can be used to fasten a wide variety of structures.

Композитный кронштейн содержит матричный материал и армирование углеродными непрерывными нитями, при этом объёмное армирование основания цельнотканой преформы проходит в трех осевых направлениях. The composite bracket contains a matrix material and reinforcement with carbon continuous threads, while the volumetric reinforcement of the base of the solid woven preform runs in three axial directions.

Цельнотканая 3D преформа – это вытканная из углеродных нитей объемная армирующая решетка, соответствующая размерам и форме будущего изделия из полимерного композиционного материала. В объемной цельнотканой 3D преформе все армирующие элементы, представляющие собой углеродные нити, взаимопереплетенные в единую объемную структуру, всегда находятся в расчетных местах, в запроектированном расчетном положении, что обеспечивает постоянное качество изделий и единообразие физико-механических характеристик.A seamless 3D preform is a three-dimensional reinforcing lattice woven from carbon threads that matches the size and shape of the future product made of a polymer composite material. In a volumetric seamless 3D preform, all reinforcing elements, which are carbon threads intertwined into a single volumetric structure, are always in the calculated locations, in the designed design position, which ensures constant quality of products and uniformity of physical and mechanical characteristics.

Под армирующими нитями подразумеваются непрерывные углеродные нити.By reinforcing threads we mean continuous carbon threads.

Термореактивная полимерная матрица по данному способу предпочтительно состоит из отверждаемых синтетических смол: эпоксидной, фенолоформальдегидной, не подвергающиеся карбонизации. Другим подходящим, образующим матрицу, материалом является, углерод, например, для создания углерод-углеродного композиционного материала. The thermosetting polymer matrix according to this method preferably consists of curable synthetic resins: epoxy, phenol-formaldehyde, not subject to carbonization. Another suitable matrix-forming material is carbon, for example, for creating a carbon-carbon composite material.

Метод RTM (RESIN TRANSFER MOULDING) - «транспортировка смолы в оснастку», это технология производства композитных изделий на основе пропитки армирующего материала термореактивным связующим.The RTM (RESIN TRANSFER MOLDING) method - “transporting resin to tooling”, is a technology for the production of composite products based on impregnation of the reinforcing material with a thermosetting binder.

Основной принцип метода – инжекция смолы под давлением в полость формы, содержащей пакет-заготовку из «сухого» армирующего волокна. В процессе инжекции смола растекается по всему объему полости формы, вытесняя находящийся там воздух, и пропитывает волокно.The basic principle of the method is the injection of resin under pressure into the cavity of a mold containing a blank package made of “dry” reinforcing fiber. During the injection process, the resin spreads throughout the entire volume of the mold cavity, displacing the air present there, and impregnates the fiber.

Метод RTM позволяет добиваться оптимальных характеристик пропитки, при этом улучшая показатели лёгкости, термического сопротивления и прочностные характеристики конечного изделия. The RTM method allows you to achieve optimal impregnation characteristics, while improving the lightness, thermal resistance and strength characteristics of the final product.

Кронштейн, полученный данным способом, на основе композиционного материала с полимерной термореактивной матрицей, армированной объемной цельнотканой 3D преформой с армирующей структурой, образующей переход от основания преформы, включающего переплетающиеся между собой четыре слоя основных нитей, пять слоев уточных нитей и прошивную систему нитей проходящую через четыре слоя основания преформы, за счет перемены структуры армирования к отходящему слою, включающему переплетающиеся между собой один слой основных и один слой уточных нитей, который представляет собой будущее ребро жесткости композиционного материала, включающего четыре скрепленных тканых слоя, за счет того, что зоны отходящего слоя при сложении расположены в шахматном порядке относительно друг друга.The bracket obtained by this method is based on a composite material with a polymer thermosetting matrix, reinforced with a three-dimensional solid-woven 3D preform with a reinforcing structure that forms a transition from the base of the preform, including four layers of warp threads intertwined, five layers of weft threads and a stitching system of threads passing through four base layer of the preform, due to a change in the reinforcement structure to the outgoing layer, which includes one layer of warp and one layer of weft threads intertwined with each other, which represents the future stiffener of the composite material, including four bonded woven layers, due to the fact that the areas of the outgoing layer when folded are staggered relative to each other.

При технологии производства композиционного углового соединительного элемента, в виде кронштейна, методом RTM, происходило создание композитной заготовки на основе объемно цельнотканой 3D преформы таким образом, что переход от основания цельнотканой 3D преформы в отходящий слой для будущего ребра жесткости произведен с переменой структуры армирования так, что нити основы, ортогонального переплетения, располагающиеся горизонтально прямолинейно в верхнем четвертом слое основания цельнотканой 3D преформы меняют траекторию, отделяются от середины четвертого слоя основания преформы и входят в полотняное переплетение отходящего слоя, предотвращая выдергивание основных нитей и осыпаемость уточных нитей отходящего слоя при дальнейшем разрезании вспомогательных уточных нитей, расположенных по краям и центру отходящего слоя.In the production technology of a composite corner connecting element, in the form of a bracket, using the RTM method, a composite blank was created based on a volumetric seamless 3D preform in such a way that the transition from the base of the seamless 3D preform to the outgoing layer for the future stiffener was made with a change in the reinforcement structure so that warp threads, orthogonal weave, located horizontally in a straight line in the upper fourth layer of the base of a solid-woven 3D preform change trajectory, are separated from the middle of the fourth layer of the preform base and enter the plain weave of the outgoing layer, preventing the main threads from being pulled out and the weft threads of the outgoing layer fraying during further cutting of the auxiliary weft threads threads located along the edges and center of the outgoing layer.

Цельнотканая преформа состоит из пяти цельнотканых слоев. Первые четыре слоя образуют основание преформы, подразумевающее под собой ортогональное переплетение, образованное переплетающимися между собой четырьмя слоями основных, пятью слоями уточных нитей и прошивной системой нитей, проходящей через четыре слоя основания преформы, прошивающей эти слои в вертикальном направлении. Верхний пятый слой преформы образует отходящий слой, предназначенный для формирования будущего ребра жесткости, состоящего из четырех тканых слоев, образованных в процессе разрезания вспомогательных уточных нитей, соединяющих основание и отходящий слой.A seamless preform consists of five seamless layers. The first four layers form the base of the preform, which implies an orthogonal weave formed by intertwining four layers of warp threads, five layers of weft threads and a stitching system of threads passing through the four layers of the preform base, stitching these layers in the vertical direction. The top fifth layer of the preform forms an outgoing layer, intended to form a future stiffener, consisting of four woven layers formed by cutting the auxiliary weft threads connecting the base and the outgoing layer.

Под вспомогательными нитями утка предполагаются соединительные нити утка, огибающие боковые части преформы, с помощью которых выполнен только переход от четвертого слоя основания преформы к пятому отходящему слою, а также скрепляющих зоны отходящего слоя преформы между собой.The auxiliary weft threads are supposed to be connecting weft threads that go around the side parts of the preform, with the help of which only the transition from the fourth layer of the preform base to the fifth outgoing layer is made, as well as fastening the zones of the outgoing layer of the preform together.

Под "ортогональным" здесь понимается трехмерное ткацкое переплетение, где каждая система взаимно перпендикулярна другой, соответственно прямоугольной декартовой системе координат. Различают продольную (основная), поперечную (уточная) и вертикальную (прошивная) системы нитей, образующих трёхмерное армирование в преформах.By "orthogonal" here we mean a three-dimensional weave, where each system is mutually perpendicular to the other, corresponding to a rectangular Cartesian coordinate system. There are longitudinal (warp), transverse (weft) and vertical (stitching) systems of threads that form three-dimensional reinforcement in preforms.

Полотняное переплетение отходящего слоя подразумевает под собой основные нити преформы идущие перпендикулярно переплетающимся нитям утка.The plain weave of the outgoing layer implies the main threads of the preform running perpendicular to the interlacing threads of the weft.

Для придания конечной формы цельнотканой 3D преформе производят разрезание вспомогательных уточных нитей, расположенных по краям и центру отходящего слоя, закрепляющих отходящий слой к четвертому слою основания преформы, по трем линиям разреза, за счет чего отходящий слой преформы разделяется на четыре зоны, и два сложения. В процессе первого сложения по первой линии сгиба производят раскрытие и предварительное попарное совмещение четырех зон отходящего слоя, полученных в результате разрезов вспомогательных уточных нитей на втором этапе, в процессе второго сложения по второй линии сгиба производят разворот и совмещение раскрытых зон отходящего слоя преформы в шахматном порядке.To give the final shape to a seamless 3D preform, the auxiliary weft threads located along the edges and center of the outgoing layer, securing the outgoing layer to the fourth layer of the preform base, are cut along three cut lines, due to which the outgoing layer of the preform is divided into four zones and two folds. In the process of the first fold along the first fold line, the opening and preliminary pairwise alignment of the four zones of the outgoing layer, obtained as a result of cuts of the auxiliary weft threads at the second stage, are performed; in the process of the second fold along the second fold line, the open zones of the outgoing layer of the preform are rotated and combined in a checkerboard pattern. .

В дальнейшем, в процессе формования укладывают сложенную 3D преформу в изготовленную форму-оснастку, и пропитывают связующим методом RTM, при котором происходит преобразование четырех зон отходящего слоя в ребро жесткости, состоящего из четырех тканых слоев;Subsequently, during the molding process, the folded 3D preform is placed in the manufactured tooling mold and impregnated with the RTM binding method, in which the four zones of the outgoing layer are converted into a stiffener consisting of four woven layers;

После отвержения связующим, из формы-оснастки вынимают готовое изделие, удаляют облой внешнего контура, формируют сквозные технические отверстия, преобразуют форму ребра жесткости, стачивают фаски в угловых зонах кронштейна.After curing with a binder, the finished product is removed from the mold-equipment, the flash of the external contour is removed, through technical holes are formed, the shape of the stiffener is transformed, and chamfers are ground in the corner areas of the bracket.

Часто соединительные элементы многих конструкций, применяемых при производстве спутников и космических аппаратов, железнодорожной и авиационной промышленности, в том числе включая сферу строительства, выполнены из металла. При этом использование металла имеет недостатки – масса и прочность конструкций. Often the connecting elements of many structures used in the production of satellites and spacecraft, the railway and aviation industries, including the construction industry, are made of metal. However, the use of metal has disadvantages - weight and strength of structures.

Современные способы получения материалов для производства аэрокосмических аппаратов (спутников) требуют существенного снижения веса, стойкости к химическим реагентам и увеличения прочности при сохранении его основных функций, и в настоящее время все больше применяются новые легкие композиционные материалы с увеличенными прочностными и эксплуатационными характеристиками для изготовления элементов для надежной фиксации узловых соединений и других деталей аппарата.Modern methods of obtaining materials for the production of aerospace vehicles (satellites) require a significant reduction in weight, resistance to chemical reagents and an increase in strength while maintaining its basic functions, and currently new lightweight composite materials with increased strength and performance characteristics are increasingly used for the manufacture of elements for reliable fixation of node connections and other parts of the device.

Последние научные разработки в области композиционных материалов, армированных специальными волокнами и нитями: стеклянными, углеродными и органическими, обладают рядом уникальных свойств. Например, применение углепластика в конструкциях позволяет снизить массу до 60%. Также для углепластиков характерны: высокая удельная прочность, жёсткость и стойкость к ударам; низкие коэффициенты термического расширения и трения; высокая износостойкость и устойчивость к воздействию агрессивных сред, к термическому и радиационному воздействию. The latest scientific developments in the field of composite materials reinforced with special fibers and threads: glass, carbon and organic, have a number of unique properties. For example, the use of carbon fiber in structures can reduce weight by up to 60%. Carbon fiber reinforced plastics are also characterized by: high specific strength, rigidity and impact resistance; low coefficients of thermal expansion and friction; high wear resistance and resistance to aggressive environments, thermal and radiation exposure.

Кронштейны, реализующие это изобретение, не ограничены какими-либо конкретными формами и размерами.Brackets implementing this invention are not limited to any particular shapes or sizes.

Из существующего уровня техники известно множество устройств для углового соединения деталей и плоских поверхностей. Широко известны металлические кронштейны. Примеры подобных конструкций указаны в патентах RU 170021 U1 (F16B 12/44; опубл. 11.04.2017, Патентообладатель Буцаев Илья Валериевич (RU); «Крепежное устройство»), RU 105382 U1 (F16B 12/44; опубл. 10.06.2011; Патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "ГРАНДИС" (RU); «Комплект крепежный мебельный»), RU 155066 U1 (F16B 12/44; опубл. 20.09.2015; Патентообладатель Шевелев Федор Петрович (RU); «Устройство для соединения деталей мебели»). В настоящее время металлические соединительные элементы используются в качестве крепежных средств в самых разных областях, в частности – в агрессивных средах, на химических заводах или станциях очистки воды, но существует ряд серьезных проблем, возникающих при их эксплуатации. К примеру, можно отметить, что металлические кронштейны непригодны для использования в морских конструкциях: лодках, искусственных рифовых конструкциях, поскольку постоянный контакт с морской водой приводит к коррозии и ржавчине, и следом к разрушению конструкций.From the existing state of the art, many devices are known for angular connection of parts and flat surfaces. Metal brackets are widely known. Examples of such designs are indicated in patents RU 170021 U1 (F16B 12/44; published 04/11/2017, Patentee Ilya Valerievich Butsaev (RU); “Fasting device”), RU 105382 U1 (F16B 12/44; published 06/10/2011; Patent holder Limited Liability Company "GRANDIS" (RU); “Furniture fastening kit”), RU 155066 U1 (F16B 12/44; published 09/20/2015; Patent holder Fedor Petrovich Shevelev (RU); “Device for connecting furniture parts”) . Currently, metal connecting elements are used as fasteners in a variety of areas, in particular in aggressive environments, in chemical plants or water treatment plants, but there are a number of serious problems that arise during their operation. For example, it can be noted that metal brackets are unsuitable for use in marine structures: boats, artificial reef structures, since constant contact with sea water leads to corrosion and rust, and subsequently to the destruction of structures.

Другой подход заключается в плетении двухмерной ткани и складывании ее в трехмерную форму, чтобы панель была жесткой как единое целое, то есть нити непрерывно переплетались между плоской основой или частью панели и элементом жесткости.Another approach is to weave a two-dimensional fabric and fold it into a three-dimensional shape so that the panel is rigid as a single unit, that is, the threads are continuously intertwined between the flat base or part of the panel and the stiffening element.

Из существующего уровня техники известна заготовка для формирования структуры, имеющей трехмерную форму, причем указанная заготовка содержит: основные и уточные волокна, которые переплетаются в тканой части заготовки; множество смежных волокон основы и множество смежных волокон утка в нетканой части заготовки, где волокна основы и утка не сцеплены друг с другом и могут двигаться независимо друг от друга; и тогда как складывание ткани в первом направлении, параллельном волокнам основы, и во втором направлении, параллельном волокнам утка, вызывает смятие нетканой части, заставляя волокна основы и утка в нетканой части совмещаться друг с другом, так что чтобы они были параллельны друг другу. (патент US6733862B2, МПК B29C70/22; D03D23/00; D03D25/00; D06C7/02, опубл. 2004-05-11, Патентообладатель ALBANY INT TECHNIWEAVE INC [US], «Армированное изделие и способ его изготовления»).In the prior art, a preform is known for forming a structure having a three-dimensional shape, said preform containing: warp and weft fibers that are intertwined in the woven portion of the preform; a plurality of adjacent warp fibers and a plurality of adjacent weft fibers in a non-woven portion of the preform, where the warp and weft fibers are not interlocked with each other and can move independently of each other; and whereas folding the fabric in a first direction parallel to the warp fibers and in a second direction parallel to the weft fibers causes the non-woven part to collapse, causing the warp and weft fibers in the non-woven part to align with each other so that they are parallel to each other. (patent US6733862B2, IPC B29C70/22; D03D23/00; D03D25/00; D06C7/02, publ. 2004-05-11, Patent holder ALBANY INT TECHNIWEAVE INC [US], “Reinforced product and method of its manufacture”).

Вариант придания формы для готового изделия с помощью дополнительных операций сгиба, внедрения и удаления в структуру жертвенных волокон, показан на примере изобретения (патент RU № 2409712, МПК D03D 15/06, Заявка: 2008116872/12, 16.10.2006, опубл. 20.01.2011, Патентообладатель: Олбэни Энджиниред Композитс, Инк. (US), «Угловой фитинг и способ образования углового фитинга с использованием переноса волокон»). Угловой фитинг, выполненный из согнутой плоской ткани, который содержит: первый тканый участок, имеющий волокна, расположенные в первом и втором направлениях; второй тканый участок, расположенный рядом с первым тканым участком и имеющий волокна, расположенные в первом направлении, и жертвенные волокна, расположенные во втором направлении; и третий полутканый участок, имеющий волокна, расположенные в первом направлении и выборочно сцепленные с жертвенными волокнами, расположенными во втором направлении, при этом при удалении жертвенных волокон, расположенных во втором направлении, они заменяются на втором участке волокнами третьего полутканого участка, расположенными в первом направлении, с образованием углового фитинга, имеющего непрерывные волокна, соединяющие все стороны.The option of giving a shape to the finished product using additional operations of bending, introducing and removing sacrificial fibers into the structure is shown in the example of the invention (patent RU No. 2409712, IPC D03D 15/06, Application: 2008116872/12, 10/16/2006, publ. 20.01. 2011, Patentee: Albany Engineered Composites, Inc. (US), "Angle fitting and a method for forming an angle fitting using fiber transfer." A corner fitting made of folded flat fabric, which includes: a first woven portion having fibers arranged in first and second directions; a second woven portion located adjacent the first woven portion and having fibers located in a first direction and sacrificial fibers located in a second direction; and a third semi-woven portion having fibers located in a first direction and selectively interlocked with sacrificial fibers located in a second direction, wherein when the sacrificial fibers located in the second direction are removed, they are replaced in the second portion by fibers of the third semi-woven portion located in the first direction , to form a corner fitting having continuous fibers connecting all sides.

По сравнению с рассмотренными ранее аналогами, данная полезная модель не нуждается в дополнительном усилении структуры, учитывая тот факт, что при сборке присутствует минимальное механическое вмешательство, в виде разрезов переходных (вспомогательных) нитей утка, не влияющих на прочность преформы, исключая последующее возможное осыпание нитей, путем использования плотного полотняного переплетения для создания верхнего слоя 3D-тканой преформы, предназначенного сборки ребра жесткости.Compared to the previously discussed analogues, this useful model does not require additional reinforcement of the structure, taking into account the fact that during assembly there is minimal mechanical intervention in the form of cuts in the transition (auxiliary) weft threads, which do not affect the strength of the preform, excluding subsequent possible shedding of the threads , by using a tight plain weave to create the top layer of a 3D woven preform for the stiffener assembly.

Также не требуется дополнительные ручные операции протягивания нитей, поскольку основой композитной панели служит цельнотканая 3D-преформа.There is also no need for additional manual thread pulling operations, since the composite panel is based on a seamless 3D preform.

Известны угловые соединительные элементы, изготовленные из композитных материалов, полученных методом послойной выкладки армирующих тканей, для получения заданной толщины изделия.Known are corner connecting elements made of composite materials obtained by layer-by-layer laying out reinforcing fabrics to obtain a given thickness of the product.

Другие способы решения данной проблемы основаны на концепции введения высокопрочных волокон поперек участка соединения посредством использования таких способов, как сшивание компонентов друг с другом, рассчитывая, что такие сшивающие нити введут усиливающие волокна внутрь и поперек места соединения. Один такой способ раскрыт в патенте США №4331495 и патенте США №4256790 по выделенной заявке на его основе. В этих патентах раскрыты соединения, сделанные между первой и второй композитными панелями, выполненными из склеенных волоконных слоев. Первая панель с одного конца известным способом раздвоена с образованием двух расходящихся панельных контактных поверхностей, расположенных в одной плоскости, которые соединены со второй панелью стежками неотвержденной гибкой композитной нити, проходящей через обе панели. Затем панели и нить вместе одновременно отверждают.Other methods of solving this problem are based on the concept of introducing high-strength fibers across the joint by using techniques such as stitching the components together, with the expectation that such stitching threads will introduce reinforcing fibers within and across the joint. One such method is disclosed in US Pat. No. 4,331,495 and US Pat. No. 4,256,790, divisional application thereof. These patents disclose connections made between first and second composite panels made of bonded fiber layers. The first panel is bifurcated at one end in a known manner to form two diverging panel contact surfaces located in the same plane, which are connected to the second panel by stitches of an uncured flexible composite thread passing through both panels. The panels and filament are then cured together at the same time.

Недостатком данного технического решения является возможность расслоения материала, поскольку создан полимерный композит на тканой основе путем наложения друг на друга слоев ткани или волокон, изготовленных по традиционной технологии 2D-ткачества, скрепленных лишь полимерным связующим. При эксплуатации данный композит, выполненный методом препрег-пресса, подвержен межслойному сдвиговому напряжению, которое заставляет слои композита отделяться под нагрузкой. The disadvantage of this technical solution is the possibility of delamination of the material, since a polymer composite is created on a woven basis by overlapping layers of fabric or fibers made using traditional 2D weaving technology, held together only by a polymer binder. During operation, this composite, made using the prepreg press method, is subject to interlayer shear stress, which causes the layers of the composite to separate under load.

Другой способ заключается в том, чтобы выткать двухмерную ("2D") структуру и сложить ее в трехмерном ("3D") виде. Однако обычно это вызывает деформацию частей, при складывании заготовки. Деформация происходит из-за того, что длина волокон, при переплетении, отлична от той длины волокон, которая необходима при сложении. Как следствие, образуются волнообразные складки на участках, где длина волокон вытканных слишком короткая, и стяжки на участках, где длина волокон слишком длинная. Пример тканой конфигурации трехмерной заготовки, которая может вызвать возникновение складок или петель на участках, на которых сложена заготовка, раскрыт в патенте США №6874543. Волоконные заготовки со специфическими структурными формами, такими как, например, с поперечными сечениями в форме букв 'Т', 'I', 'Н' или 'П', могут быть вытканы на традиционном челночном ткацком станке, и в нескольких известных патентах раскрыт способ плетения таких структур (например, в патентах США №6446675 и №6712099). Однако все известные заготовки были сконструированы, так что поперечное сечение постоянное в направлении волокон основы и волокон утка, т.е. места пересечения полок и вертикальных ножек всегда находятся в одном и том же положении поперек ширины и длины заготовки.Another method is to weave a two-dimensional ("2D") structure and fold it into a three-dimensional ("3D") form. However, this usually causes deformation of the parts when folding the workpiece. The deformation occurs due to the fact that the length of the fibers when weaving is different from the length of the fibers that is required when folding. As a consequence, wavy folds are formed in areas where the length of the woven fibers is too short, and ties are formed in areas where the length of the fibers is too long. An example of a woven configuration of a three-dimensional blank that can cause folds or loops to occur in areas where the blank is folded is disclosed in US Pat. No. 6,874,543. Fiber blanks with specific structural shapes, such as, for example, 'T', 'I', 'H' or 'P' cross sections, can be woven on a traditional shuttle loom, and several known patents disclose the method weaving such structures (for example, in US patents No. 6446675 and No. 6712099). However, all known blanks have been designed such that the cross-section is constant in the direction of the warp fibers and the weft fibers, i.e. The intersections of the shelves and vertical legs are always in the same position across the width and length of the workpiece.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является заготовка угловой вставки (патент RU 2604444 C2, МПК C08J 5/00, опубл. 10-12-2016, Патентообладатель ОЛБАНИ ЭНДЖИНИЭРД КОМПОЗИТС, ИНК. (US), «Заготовки угловой вставки и способ их изготовления»). Согласно одному аспекту изобретения предложен способ формирования заготовки угловой вставки, включающий этапы, согласно которым полностью переплетают основу или исходный материал с одним или большим количеством продолговатых элементов, которые проходят от основы. Уплощенная тканая заготовка содержит специально выполненные области внутри стержней и фланцев, которые содержат непрерывные основные нити, не являющиеся переплетенными. Непереплетенные области обеспечивают шарнирную структуру, которая обеспечивает возможность сгибания продолговатых элементов заготовки вокруг угла. После сгибания лишние непереплетенные основные нити протягивают обратно сквозь тканую часть стержней и фланцев для изготовления, имеющей усиление из непрерывных усиливающих основных нитей вокруг угла.The closest to the claimed technical solution is a corner insert blank (patent RU 2604444 C2, IPC C08J 5/00, publ. 12/10/2016, Patent holder ALBANY ENGINEERED COMPOSITES, INC. (US), “Corner insert blanks and method of their manufacture” ). According to one aspect of the invention, there is provided a method for forming a corner insert blank, comprising the steps of completely interweaving a base or base material with one or more elongated elements that extend from the base. The flattened woven preform contains specially designed areas within the cores and flanges that contain continuous warp yarns that are not interlaced. The non-intertwined areas provide a hinge structure that allows the elongated workpiece elements to be bent around a corner. After folding, the excess unwoven warp threads are pulled back through the woven portion of the rods and flanges to produce a reinforcement of continuous reinforcing warp threads around the corner.

Недостатки данного технического решения:Disadvantages of this technical solution:

Полученное таким способом ребро жесткости имеет линию концентраторов напряжения в точках разворота (перегиба) армирующих нитей на 90о.The stiffener obtained in this way has a line of stress concentrators at the points of reversal (inflection) of the reinforcing threads by 90 ° .

При воздействии разгибающей нагрузки на эту угловую вставку, по этой линии точек-концентраторов будет сконцентрирована нагрузка на разрыв ребра жесткости идущая по самым слабым точкам, где за счет геометрии изделия малая сила на изгиб превратиться в несколько раз большую нагрузку на разрыв идущий как раз по линии точек перегиба армирующих нитей (точек концентраторов напряжения) получается технологически сформированная линия разрыва. Кроме того, продергивание нитей вручную не обеспечивает стабильного качества и является трудоемкой и нестабильной технологической операцией.When an extension load is applied to this corner insert, along this line of concentrating points, the load on the rupture of the stiffener will be concentrated, going along the weakest points, where, due to the geometry of the product, a small bending force will turn into several times a greater load on the rupture going exactly along the line Inflection points of the reinforcing threads (stress concentrator points) result in a technologically generated rupture line. In addition, manually pulling threads does not provide consistent quality and is a labor-intensive and unstable technological operation.

Таким образом, главными недостатками можно назвать: слабость конструкции к механическим нагрузкам; высокая трудоемкость и нестабильность технологических операций продергивания нитей и формирования конечной формы заготовки.Thus, the main disadvantages can be called: the weakness of the structure to mechanical loads; high labor intensity and instability of technological operations of pulling threads and forming the final shape of the workpiece.

Также из существующего уровня техники можно выделить способ плетения волоконной заготовки с ножками таким образом, что ножки необязательно являются прямыми, проходящими в направлении основы и/или утка. В примерном варианте реализации изобретения предложена П-образная заготовка с синусоидальными ножками, то есть вертикальные ножки проходят по синусоиде в направлении основы и/или утка.Also distinguished from the existing state of the art is a method of weaving a fiber preform with legs in such a way that the legs are not necessarily straight, extending in the direction of the warp and/or weft. An exemplary embodiment of the invention provides a U-shaped blank with sinusoidal legs, that is, vertical legs extend along a sinusoid in the direction of the warp and/or weft.

Например, синусоида образована посредством выборочного удаления некоторых волокон основы из частей заготовки, образующих одну из вертикальных ножек, с одновременным добавлением волокон основы к другой вертикальной ножке. Например, для перемещения ножек влево в направлении утка, волокна основы удаляют у основания одной вертикальной ножки и одновременно добавляют в основание соседней вертикальной ножки. Подобным образом, обратное действие может быть выполнено для перемещения ножек вправо. (патент RU 2530378 C2, МПК D03D 25/00, опубл. 10-10-2014, Патентообладатель ОЛБАНИ ЭНДЖИНИЭРД КОМПОЗИТС, ИНК. (US), «П-образная заготовка»).For example, a sine wave is formed by selectively removing some warp fibers from portions of the workpiece forming one of the vertical legs while adding warp fibers to the other vertical leg. For example, to move the legs to the left in the weft direction, warp fibers are removed from the base of one vertical leg and simultaneously added to the base of the adjacent vertical leg. Likewise, the reverse action can be performed to move the legs to the right. (patent RU 2530378 C2, IPC D03D 25/00, publ. 10-10-2014, Patentee ALBANY ENGINEERED COMPOSITES, INC. (US), “U-shaped blank”).

Недостатком данного технического решения является высокая трудоемкость и сложность ручных операций добавления и удаления нитей основы при формировании заготовки. А также нестабильность физико-механических характеристик изделия в результате сложных и неповторимых ручных операций.The disadvantage of this technical solution is the high labor intensity and complexity of manual operations of adding and removing warp threads when forming the workpiece. As well as instability of the physical and mechanical characteristics of the product as a result of complex and unique manual operations.

Данное изобретение устраняет все вышеперечисленные недостатки аналогов, поскольку армирующая цельнотканая 3D преформа полностью формируется автоматическим 3D-ткацким станком в единообразном автоматическом режиме для цельнотканых объемно-армирующих преформ, обладают такими физико-механическими характеристиками, как отсутствие расслаивания, повышенное сопротивление повреждениям, улучшенное сопротивление удару, высокие показатели долговечности, высокая прочность вблизи отверстий и крепежных элементов.This invention eliminates all of the above-mentioned disadvantages of analogues, since the reinforcing solid-woven 3D preform is completely formed by an automatic 3D weaving machine in a uniform automatic mode for solid-woven bulk-reinforcing preforms, and has such physical and mechanical characteristics as no delamination, increased resistance to damage, improved impact resistance, high durability, high strength near holes and fasteners.

Также основным условием для получения качественных композиционных материалов является сохранение прочностных свойств армирующих нитей, потому что они являются основным, несущим нагрузку элементом материала. Also, the main condition for obtaining high-quality composite materials is the preservation of the strength properties of the reinforcing threads, because they are the main load-bearing element of the material.

Особенностью трехмерного армирования является обеспечение неразрывности волокон в преформе. Таким образом, получается минимизировать потерю прочности конструкции в узловых зонах, где пересекаются ребра, сохраняя целостность армирования при переходе от одного структурного элемента к другому. В трехмерной ткани, волокна одного вида проходят перпендикулярно к другим волокнам, то есть волокна расположены по осям X, Y и Z.A feature of three-dimensional reinforcement is to ensure the continuity of fibers in the preform. Thus, it is possible to minimize the loss of structural strength in the nodal zones where the ribs intersect, while maintaining the integrity of the reinforcement during the transition from one structural element to another. In a three-dimensional fabric, fibers of one type run perpendicular to other fibers, that is, the fibers are located along the X, Y and Z axes.

Суть работы армирующих нитей заключается в усилении и укреплении внутренних связей будущего композита за счет равномерного распределения нагрузки по всему объему изделия. The essence of the work of reinforcing threads is to strengthen and strengthen the internal bonds of the future composite due to the uniform distribution of the load throughout the entire volume of the product.

Таким образом прочность и жёсткость самого композита определяется, свойствами армирующего наполнителя, в данном случае объемной цельнотканой 3D преформы из углеродных нитей. Поэтому к преимуществам данного изобретения можно отнести то, что используемые, вспомогательные уточные нити, также формируют структуру и систему армирования объемной цельнотканой преформы. Перемена структуры армирования выполнена таким образом, что при разрезании данных вспомогательных уточных нитей не происходит ослабления структуры, кроме того, благодаря сложению образованных верхних зон преформы, ребро жесткости образуется из четырех слоев, что сравнимо с четырьмя слоями цельнотканой основы преформы, которая в свою очередь связана с каждой зоной для создания ребра жесткости, с помощью перемены структуры армирования. Thus, the strength and rigidity of the composite itself is determined by the properties of the reinforcing filler, in this case, a three-dimensional seamless 3D preform made of carbon threads. Therefore, the advantages of this invention include the fact that the auxiliary weft threads used also form the structure and reinforcement system of a voluminous whole-woven preform. The change in the reinforcement structure is made in such a way that when cutting these auxiliary weft threads, the structure does not weaken; in addition, due to the addition of the formed upper zones of the preform, the stiffening rib is formed from four layers, which is comparable to the four layers of the whole-woven base of the preform, which in turn is connected with each zone to create a stiffener by changing the reinforcement structure.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является разработка способа создания облегченной конструкции композитного углового соединительного элемента, в виде кронштейна, увеличенной прочности на срез, и сдвиг, за счет создания структуры 3D армирования упрочняющей ребро жесткости готового изделия, предотвращающей выдергивание основных нитей и осыпаемость уточных нитей отходящего слоя.The technical problem to be solved by the claimed invention is the development of a method for creating a lightweight structure of a composite corner connecting element, in the form of a bracket, with increased shear and shear strength, by creating a 3D reinforcement structure that strengthens the stiffener rib of the finished product, preventing pulling out of the main threads and fraying weft threads of the outgoing layer.

Данная задача решается за счет того, что заявленный способ создания углового соединительного элемента в виде кронштейна на основе композиционного материала с полимерной термореактивной матрицей, армирован объемной цельнотканой 3D преформой с армирующей структурой, образующей переход от основания преформы, включающего переплетающиеся между собой четыре слоя основных нитей, пять слоев уточных нитей и прошивную систему нитей проходящую через четыре слоя основания преформы, за счет перемены структуры армирования к отходящему слою, включающему переплетающиеся между собой один слой основных и один слой уточных нитей, который представляет собой будущее ребро жесткости композиционного материала, включающего четыре скрепленных тканых слоя, за счет того, что зоны отходящего слоя при сложении расположены в шахматном порядке относительно друг друга.This problem is solved due to the fact that the claimed method of creating a corner connecting element in the form of a bracket based on a composite material with a polymer thermosetting matrix is reinforced with a three-dimensional all-woven 3D preform with a reinforcing structure that forms a transition from the base of the preform, including four layers of main threads intertwined with each other, five layers of weft threads and a stitching system of threads passing through four layers of the base of the preform, due to a change in the reinforcement structure to the outgoing layer, which includes one layer of main and one layer of weft threads intertwined, which represents the future stiffener of the composite material, including four fastened woven layer, due to the fact that the zones of the outgoing layer, when added, are staggered relative to each other.

Объемная цельнотканая 3D преформа, на основе непрерывных углеродных нитей выполнена таким образом, что переход от основания преформы в отходящий слой, для будущего ребра жесткости, произведен с переменой структуры армирования так, что нити основы, ортогонального переплетения, располагающиеся горизонтально прямолинейно в верхнем четвертом слое основания цельнотканой 3D преформы меняют траекторию, отделяются от середины четвертого слоя основания преформы и входят в полотняное переплетение отходящего слоя, предотвращая выдергивание основных нитей и осыпаемость уточных нитей отходящего слоя при дальнейшем разрезании вспомогательных уточных нитей, расположенных по краям и центру отходящего слоя.A volumetric seamless 3D preform, based on continuous carbon threads, is made in such a way that the transition from the base of the preform to the outgoing layer, for the future stiffener, is made with a change in the reinforcement structure so that the warp threads, orthogonal weave, are located horizontally in a straight line in the upper fourth layer of the base whole-woven 3D preforms change trajectory, separate from the middle of the fourth layer of the preform base and enter the plain weave of the outgoing layer, preventing the main threads from being pulled out and the weft threads of the outgoing layer fraying during further cutting of the auxiliary weft threads located along the edges and center of the outgoing layer.

При дальнейшем разрезании вспомогательных уточных нитей, огибающих боковые части преформы, с помощью которых выполнен переход от четвертого слоя основания преформы к пятому отходящему слою, и скрепляющих зоны отходящего слоя преформы между собой, по трем линиям разреза, отходящий слой преформы разделяется на четыре зоны. With further cutting of the auxiliary weft threads that go around the side parts of the preform, with the help of which the transition is made from the fourth layer of the base of the preform to the fifth outgoing layer, and fastening the zones of the outgoing layer of the preform to each other, along three cut lines, the outgoing layer of the preform is divided into four zones.

Далее производят два сложения 3D преформы в конечную форму изделия, в процессе первого сложения по первой линии сгиба производят раскрытие и предварительное попарное совмещение четырех зон отходящего слоя, полученных в результате разрезов вспомогательных уточных нитей на втором этапе, в процессе второго сложения по второй линии сгиба производят разворот и совмещение раскрытых зон отходящего слоя преформы в шахматном порядке.Next, two folds of the 3D preform are made into the final shape of the product; in the process of the first fold, along the first fold line, the opening and preliminary pairwise alignment of the four zones of the outgoing layer are performed, obtained as a result of cuts of the auxiliary weft threads at the second stage; in the process of the second fold, along the second fold line, turning and combining the open zones of the outgoing layer of the preform in a checkerboard pattern.

После изготавливают форму-оснастку для формирования углового соединительного элемента в виде кронштейна и укладывают в неё сложенную 3D преформу, пропитывают связующим методом RTM, при которой происходит преобразование четырех зон отходящего слоя в ребро жесткости, состоящего из четырех тканых слоев.Afterwards, a mold-equipment is made to form a corner connecting element in the form of a bracket and a folded 3D preform is placed in it, impregnated with the RTM binding method, during which the four zones of the outgoing layer are converted into a stiffener consisting of four woven layers.

После отвержения связующим, из формы-оснастки вынимают готовое изделие, удаляют облой внешнего контура, формируют сквозные технические отверстия, преобразуют форму ребра жесткости, стачивают фаски в угловых зонах кронштейна.After curing with a binder, the finished product is removed from the mold-equipment, the flash of the external contour is removed, through technical holes are formed, the shape of the stiffener is transformed, and chamfers are ground in the corner areas of the bracket.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является способ создания облегченной конструкции из полимерного композитного материала, в виде кронштейна, на базе объемной цельнотканой 3D преформы, углового соединительного элемента увеличенной структурной целостности, ударостойкости и стойкость к нагрузкам, предотвращающей ослабление армирующей структуры изделия при минимальной механической обработке и обеспечивающей более высокую прочность готового изделия.The technical result provided by the given set of features is a method of creating a lightweight structure from a polymer composite material, in the form of a bracket, based on a volumetric seamless 3D preform, a corner connecting element of increased structural integrity, impact resistance and load resistance, preventing weakening of the reinforcing structure of the product with minimal mechanical stress processing and ensuring higher strength of the finished product.

Технический результат достигается за счет того, что готовая армирующая структура заявленного композитного элемента, состоящего из объемной цельнотканой 3D преформы, на основе углеродных нитей и полимерной матрицы, содержит пять цельнотканых слоев, в пространственной (объемной) структуре которых предусмотрена перемена структуры армирования, упрочняющая цельнотканое ребро жесткости и предотвращающей выдергивание нитей основы участков верхнего слоя 3D-тканой преформы при разрезании соединительных уточных нитей, и тем самым обеспечивающей возможность внедрения усиления, в виде ребра жесткости.The technical result is achieved due to the fact that the finished reinforcing structure of the claimed composite element, consisting of a volumetric seamless 3D preform based on carbon threads and a polymer matrix, contains five seamless layers, in the spatial (volumetric) structure of which a change in the reinforcement structure is provided, strengthening the solid woven rib rigidity and preventing the warp threads from being pulled out of the sections of the upper layer of the 3D woven preform when cutting the connecting weft threads, and thereby providing the possibility of introducing reinforcement in the form of a stiffener rib.

Приведенное выше изложение, а также последующее подробное описание изобретения будут лучше понятны при чтении вместе с приложенными чертежами. В целях иллюстрации изобретения на чертежах показан вариант осуществления, который в настоящее время является предпочтительными. Однако следует понимать, что изобретение не ограничивается показанными точными схемами и инструментами.The foregoing summary, as well as the following detailed description of the invention, will be better understood when read in conjunction with the accompanying drawings. For purposes of illustrating the invention, the drawings show an embodiment which is currently preferred. However, it should be understood that the invention is not limited to the precise circuits and tools shown.

На рисунках представлены:The pictures show:

Фиг.1а – Фотография готового композиционного соединительного элемента, в виде кронштейна, вид спереди; Fig. 1a – Photograph of the finished composite connecting element, in the form of a bracket, front view;

Фиг.1б – Фотография готового композиционного соединительного элемента, в виде кронштейна, изометрия; Fig.1b – Photograph of the finished composite connecting element, in the form of a bracket, isometric;

Фиг. 2а – Фотография объемной цельнотканой 3D преформы, снятой со станка, вид сверху; Fig. 2a – Photograph of a three-dimensional solid-woven 3D preform removed from the machine, top view;

Фиг.2б – Схема объемной цельнотканой 3D преформы, снятой со станка, с предварительно обозначенными зонами и линиями разрезов, вид сверху;Fig. 2b – Scheme of a three-dimensional solid-woven 3D preform removed from the machine, with pre-designated zones and cut lines, top view;

Фиг.3а – Фотография объемной цельнотканой 3D преформы при первом этапе сложения;Fig. 3a – Photograph of a three-dimensional seamless 3D preform at the first stage of folding;

Фиг.3б – Схема объемной цельнотканой 3D преформы при первом этапе сложения;Fig. 3b – Scheme of a three-dimensional seamless 3D preform at the first stage of folding;

Фиг.4а – Фотография объемной цельнотканой 3D преформы на втором этапе сложения, вид спереди;Fig.4a – Photograph of a three-dimensional seamless 3D preform at the second stage of folding, front view;

Фиг.4б – Схема объемной цельнотканой 3D преформы на втором этапе сложения, вид спереди;Fig.4b – Scheme of a three-dimensional seamless 3D preform at the second stage of folding, front view;

Фиг.5а – Фотография объемной цельнотканой 3D преформы на втором этапе сложения, изометрия;Fig. 5a – Photograph of a three-dimensional seamless 3D preform at the second stage of folding, isometric;

Фиг.5б – Схема объемной цельнотканой 3D преформы на втором этапе сложения изометрия;Fig. 5b – Scheme of a volumetric seamless 3D preform at the second stage of isometric folding;

Фиг.6 – Схема продольного сечения объемной цельнотканой преформы. Fig.6 – Diagram of the longitudinal section of a three-dimensional seamless preform.

Один вариант осуществления включает создание углового соединительного элемента 1 (фиг.1а, фиг.1б), в виде кронштейна, на основе композиционного материала с полимерной термореактивной матрицей, представляющей собой эпоксидную смолу, армированной объемной цельнотканой 3D преформой 2 (фиг.2а), в заданную структуру которой входит множество взаимосвязанных тканых слоев, изготовленных с использованием непрерывных углеродных нитей. One embodiment involves creating a corner connecting element 1 (Fig. 1a, Fig. 1b), in the form of a bracket, based on a composite material with a polymer thermosetting matrix, which is an epoxy resin, reinforced with a three-dimensional seamless 3D preform 2 (Fig. 2a), in a predetermined structure comprising multiple interlocking woven layers made using continuous carbon filaments.

Угловой соединительный элемент 1 (фиг.1) имеет ребро жесткости 4, предназначенное для принятия нагрузки с целью сохранения прочности всей конструкции.The corner connecting element 1 (Fig. 1) has a stiffener 4, designed to accept the load in order to maintain the strength of the entire structure.

Также на фигуре 1 представлено четыре сквозных технических отверстия 3, расположенных в угловых частях конструкции, предназначенных для крепления соединяемых деталей. А также четыре сточенные фаски в угловых зонах композита для плавности конструкционных обводов и уменьшения веса.Also in figure 1 there are four through technical holes 3 located in the corner parts of the structure, intended for fastening the parts to be connected. And also four ground chamfers in the corner areas of the composite for smooth structural contours and weight reduction.

Фигура 2а представляет собой фотографию объемной цельнотканой 3D преформы2. Фигура 2б показывает уточняющую схему к фигуре 2а.Figure 2a is a photograph of a three-dimensional seamless 3D preform2. Figure 2b shows a refinement diagram to figure 2a.

На фиг.2а и фиг.2б отходящий слой объемной цельнотканой 3D преформы 2 для наглядности разделен на четыре зоны 5,6,7,8. Линиями красного цвета отмечены три линии разрезов 11 вспомогательных нитей утка для последующего придания конечной формы изделия перед формованием, которые располагаются параллельно основным нитям. In Fig. 2a and Fig. 2b, the outgoing layer of the volumetric seamless 3D preform 2 is divided into four zones 5,6,7,8 for clarity. Red lines mark three cutting lines of 11 auxiliary weft threads to subsequently give the final shape of the product before molding, which are located parallel to the main threads.

Фиг.3а представляет собой фотографию преформы после разрезания вспомогательных нитей утка, что позволяет сформировать первое сложение с помощью раскрытия зон 5,6,7,8 отходящего слоя. Fig. 3a is a photograph of the preform after cutting the auxiliary weft threads, which allows the first fold to be formed by opening the areas 5,6,7,8 of the outgoing layer.

Фиг.3б, представляет собой поясняющую схему к фиг.3а, где линией голубого цвета отмечена линия первого сгиба 9, при котором происходит раскрытие зон 5,6,7,8 отходящего слоя объемной цельнотканой 3D преформы 2 и их отделение от основания 12. Линия второго сложения 11, выделена синим цветом, и относится к основанию 12 преформы, более наглядно это видно на фиг.4б и фиг.5б. Стрелками, обозначенными пунктиром, показано направление первого сложения зон 5,6,7,8, путем предварительного совмещения зоны 5 с зоной 6, и соответственно зоны 7 с зоной 8. Также на схеме указаны поясняющие линии соответствующие направлению основных нитей X (стрелки оранжевого цвета), уточных нитей Y(стрелки черного цвета) и прошивных нитей Z (стрелки зеленого цвета).Fig. 3b is an explanatory diagram for Fig. 3a, where a blue line marks the line of the first fold 9, at which the opening of zones 5,6,7,8 of the outgoing layer of the volumetric seamless 3D preform 2 and their separation from the base 12 occurs. second addition 11, highlighted in blue, and refers to the base 12 of the preform, this can be seen more clearly in Fig. 4b and Fig. 5b. The arrows indicated by the dotted line show the direction of the first addition of zones 5,6,7,8, by first combining zone 5 with zone 6, and, accordingly, zone 7 with zone 8. The diagram also shows explanatory lines corresponding to the direction of the main threads X (orange arrows ), weft threads Y (black arrows) and stitching threads Z (green arrows).

Фиг.4а – Фотография объемной цельнотканой 3D преформы 2 на втором этапе сложения, на котором происходит сгиб по линии 11 основания преформы 12, а также разворот зон 5 и 6 и параллельное совмещение раскрытых зон отходящего слоя преформы в шахматном порядке, то есть в очередности номеров 7,5,8,6. Fig. 4a – Photograph of a three-dimensional solid-woven 3D preform 2 at the second stage of folding, at which the base of the preform 12 is folded along line 11, as well as the rotation of zones 5 and 6 and the parallel alignment of the open zones of the outgoing layer of the preform in a checkerboard pattern, that is, in numerical order 7,5,8,6.

Фиг.4б более наглядно демонстрирует структуру сложения фотографии на фиг.4а.Fig. 4b more clearly demonstrates the folding structure of the photograph in Fig. 4a.

Фотография (фиг.5а) и уточняющая её схема (фиг.5б) показывает вид в изометрии объемной цельнотканой 3D преформы 2.The photograph (Fig. 5a) and its clarifying diagram (Fig. 5b) show an isometric view of a volumetric seamless 3D preform 2.

На фиг.6 представлено продольное сечение объемной цельнотканой 3D преформы. Figure 6 shows a longitudinal section of a volumetric seamless 3D preform.

В результате разработки технологического процесса изготовления преформы для будущего изделия была составлена заправочная карта, в которой учитывались особенности формирования объёмных структур армирования углового соединительного элемента. По разработанной технологической карте была составлена модель структуры армирования, в которой армирующие углеродные волокна расположены в направлениях X-Y-Z (фиг.6), то есть нити оси Х в ткачестве соответствуют системе основных нитей, нитей оси Y – системе уточных нитей, а нитей оси Z – системе прошивных нитей. As a result of the development of the technological process for manufacturing a preform for a future product, a filling map was drawn up, which took into account the features of the formation of volumetric structures for the reinforcement of the corner connecting element. Based on the developed technological map, a model of the reinforcement structure was compiled, in which the reinforcing carbon fibers are located in the X-Y-Z directions (Fig. 6), that is, the threads of the X axis in weaving correspond to the system of warp threads, the threads of the Y axis - the system of weft threads, and the threads of the Z axis - stitching thread system.

На фиг.6. линии, оранжевого цвета, обозначенные буквой X, представляют собой основные волокна, идущие параллельно глазу наблюдателя и вдоль длины преформы, а кружки черного цвета, расположенные так же параллельно плоскости преформы, но в направлении вдоль её ширины, представляют собой уточные волокна – Y. И третья армирующая система прошивных нитей, расположенная вдоль высоты, перпендикулярно плоскости преформы изображена на фигуре 6 в виде вертикальных линий зеленого цвета, и обозначена буквой Z.In Fig.6. the orange lines, indicated by the letter X, represent the main fibers, running parallel to the observer’s eye and along the length of the preform, and the black circles, also located parallel to the plane of the preform, but in the direction along its width, represent the weft fibers - Y. And the third reinforcing system of stitching threads, located along the height, perpendicular to the plane of the preform, is depicted in figure 6 in the form of vertical green lines, and is designated by the letter Z.

Также на фиг.6 показано, что, например, в данной преформе имеется четыре слоя основных нитей X в основании 12 и один дополнительный слой, который и представляет из себя зоны отходящего слоя для будущего ребра жесткости 4 готового изделия.Also in Fig.6 it is shown that, for example, in this preform there are four layers of main threads X at the base 12 and one additional layer, which is the zone of the outgoing layer for the future stiffener 4 of the finished product.

Дополнительные слои могут быть добавлены для увеличения толщины основания 12, что может быть очевидным для специалиста в данной области техники.Additional layers may be added to increase the thickness of the base 12, as may be apparent to one skilled in the art.

Объемная цельнотканая преформа 2 (фиг.2а) была создана с помощью автоматизированного 3D-ткацкого комплекса. Преформа имеет основание в четыре слоя и отходящим от неё цельнотканым слоем, который соответствует будущему ребру жесткости готового изделия, первоначально соединенными между собой и основанием одним слоем вспомогательных уточных нитей.Volumetric seamless preform 2 (Fig. 2a) was created using an automated 3D weaving complex. The preform has a base of four layers and a solid-woven layer extending from it, which corresponds to the future stiffening rib of the finished product, initially connected to each other and the base by one layer of auxiliary weft threads.

После изготовления объемной цельнотканой 3D преформы, разрезается один слой вспомогательных уточных нитей, соединяющих зоны отходящего слоя будущего ребра преформы между собой и между цельнотканым основанием преформы.After the production of a three-dimensional solid-woven 3D preform, one layer of auxiliary weft threads is cut, connecting the zones of the outgoing layer of the future edge of the preform with each other and between the solid-woven base of the preform.

Для наглядности (фиг.3б, фиг.4б, фиг.5б) основание 12 преформы было разделено на части 13,14,15,16.For clarity (Fig. 3b, Fig. 4b, Fig. 5b), the base 12 of the preform was divided into parts 13,14,15,16.

Армирование преформы реализовано так, что основные нити Х из каждой части 13-16 четвертого слоя основания 12 переходят в основные нити зон 5,6,7,8 отходящего слоя. При этом происходит переход от ортогонального к полотняному переплетению.The reinforcement of the preform is implemented in such a way that the main threads X from each part 13-16 of the fourth layer of the base 12 pass into the main threads of zones 5,6,7,8 of the outgoing layer. In this case, there is a transition from orthogonal to plain weave.

Соответственно, основные нити Х из части 13 основания 12 образованного ортогональным переплетением, переходят в основные нити полотняного переплетения зоны 6; основные нити Х из части 14 основания 12, , переходят в основные нити зоны 5; основные нити Х из части 15 основания 12, переходят в основные нити зоны 8; и основные нити Х из части 16 основания 12, , переходят в основные нити зоны 7.Accordingly, the warp threads X from the part 13 of the base 12 formed by the orthogonal weave pass into the warp threads of the plain weave zone 6; the main threads X from part 14 of the base 12, , pass into the main threads of zone 5; the main threads X from part 15 of the base 12 pass into the main threads of zone 8; and the warp threads X from part 16 of the base 12, , pass into the warp threads of zone 7.

То есть первые четыре слоя основания 12 преформы 2 выполнены с помощью ортогонального переплетения, а пятый слой 3D-тканой преформы формируется за счет полотняного, представляющего собой переплетение только двух систем нитей: основы Х и утка Y, расположенных перпендикулярно друг к другу.That is, the first four layers of the base 12 of the preform 2 are made using an orthogonal weave, and the fifth layer of the 3D woven preform is formed by a plain one, which is an interweaving of only two systems of threads: warp X and weft Y, located perpendicular to each other.

Для придания объемной цельнотканой 3D преформе формы конечного изделия производится три продольных разреза 10 (линии красного цвета фиг.2а, 2б), вспомогательных уточных нитей, находящихся только в переходном слое, между четвертым слоем основания и однослойными цельноткаными зонами 5,6,7,8 отходящего слоя.To give the volumetric whole-woven 3D preform the shape of the final product, three longitudinal cuts 10 are made (red lines in Figs. 2a, 2b), auxiliary weft threads located only in the transition layer, between the fourth base layer and single-layer whole-woven zones 5,6,7,8 outgoing layer.

Для придания окончательной формы данному изобретению, производится два сложения. To give the final form of this invention, two additions are made.

Первый этап сложения заключается в раскрытии и предварительном совмещении зон 5 и 6, и зон 7 и 8 по линии первого сгиба 9, параллельной уточным нитям Y, как показано на фигуре 3б.The first stage of folding consists of opening and preliminary combining zones 5 and 6, and zones 7 and 8 along the first fold line 9, parallel to the weft threads Y, as shown in figure 3b.

Второй этап сложения происходит по линии сгиба 11, за счет размещения участков 13,14, основания 12, перпендикулярно участкам 15 и 16. Линия второго сложения параллельна основным волокнам X и перпендикулярна уточным волокнам Y (фиг.3б).The second stage of folding occurs along the fold line 11, due to the placement of sections 13,14, base 12, perpendicular to sections 15 and 16. The line of the second fold is parallel to the main fibers X and perpendicular to the weft fibers Y (Fig. 3b).

В процессе второго этапа сложения также происходит сгиб и разворот раскрытых зон верхнего слоя преформы в шахматном порядке, то есть в очередности номеров 7,5,8,6 (фиг.4б). При укладывании такой конфигурации зон слоя преформы с полотняным переплетением происходит удвоенное укрепление (увеличение прочности) структуры армирования, поскольку в зонах 5, 6 в сложенном виде нити основы Х проходят перпендикулярно основным нитям Х, проходящим в основании 12 преформы в плоскости X-Y., а нити утка Y также становятся перпендикулярны нитям утка основания 12, но уже относительно плоскости Y-Z.During the second stage of folding, the opened zones of the upper layer of the preform are also folded and rotated in a checkerboard pattern, that is, in order of numbers 7,5,8,6 (Fig. 4b). When laying such a configuration of zones of a preform layer with a plain weave, the reinforcement structure is doubled (increased in strength), since in zones 5, 6 when folded, the warp threads X run perpendicular to the main threads X running at the base 12 of the preform in the X-Y plane. weft Y also become perpendicular to the weft threads of base 12, but already relative to the Y-Z plane.

Что же касается зон 7, 8 в сложенном виде основные нити Х становятся перпендикулярны к основным нитям Х основания 12 преформы 2 относительно плоскости Х-Z, а нити утка Y остаются параллельны уточным нитям Y основания 12 преформы 2 , как показано на фигурах 3б,4б,5б.As for zones 7, 8, when folded, the main threads X become perpendicular to the main threads X of the base 12 of the preform 2 relative to the X-Z plane, and the weft threads Y remain parallel to the weft threads Y of the base 12 of the preform 2, as shown in figures 3b, 4b ,5 B.

Плотная полотняная структура зон 5-8 будущего ребра предотвращает осыпаемость нитей утка во время этапов сложения.The dense fabric structure of zones 5-8 of the future rib prevents fraying of the weft threads during the folding stages.

При технологии производства композиционного углового соединительного элемента, в виде кронштейна, методом RTM, происходило создание композитной заготовки на основе объемно цельнотканой 3D преформы 2, которая укладывалась в форму-оснастку, и пропитывалась связующим методом RTM, при котором с помощью перемены структуры армирования происходит преобразование зон 5-8 преформы в полноценное ребро жесткости 4 путем их раскрытия и совмещения в шахматном порядке и уплотнения в процессе формования в оснастке, с использованием минимальной механической обработки, не повреждая целостность армирующей структуры. In the technology for the production of a composite corner connecting element, in the form of a bracket, using the RTM method, a composite blank was created based on a volumetric seamless 3D preform 2, which was placed in a mold-equipment and impregnated with a binder using the RTM method, in which, by changing the structure of the reinforcement, zones are transformed 5-8 preforms into a full-fledged stiffener 4 by opening them and combining them in a checkerboard pattern and compacting them during the molding process in the tooling, using minimal mechanical processing, without damaging the integrity of the reinforcing structure.

Под минимальной механической обработкой имеется в виду снятие облоя внешнего контура, формирование сквозных технических отверстий 3, предназначенных для крепления различных плоских поверхностей, преобразование формы ребра жесткости и приведение к рациональному минимальному размеру. В угловых зонах стачиваются фаски для плавности конструкционных обводов и снижения веса.By minimal mechanical processing we mean removing the flash of the external contour, forming through technical holes 3 intended for fastening various flat surfaces, transforming the shape of the stiffener and bringing it to a rational minimum size. In corner areas, chamfers are ground to ensure smooth structural contours and reduce weight.

Диаметр и толщина каждой из систем армирующих непрерывных углеродных нитей X, Y, Z, составляющих удлиненный тканый материал объемной цельнотканой 3D-преформы, могут варьироваться в соответствии с механической прочностью, необходимой для углового соединительного элемента (фиг.1а). The diameter and thickness of each of the X, Y, Z reinforcing continuous carbon filament systems constituting the elongated woven material of the bulk woven 3D preform can be varied in accordance with the mechanical strength required for the corner connector (Fig. 1a).

В качестве матрицы под композит, используемой в настоящей полезной модели, могут быть упомянуты эпоксидные смолы, ненасыщенные полиэфирные смолы, винилэфирные смолы, эпоксиакрилатные смолы, фенольные смолы и т.п. Предпочтительными являются эпоксидные смолы с точки зрения различных желаемых свойств, таких как прочность сцепления, прочность на растяжение, прочность на изгиб, электроизоляционные свойства и отсутствие усадки при отверждении.As the composite matrix used in the present utility model, epoxy resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, epoxy acrylate resins, phenolic resins and the like may be mentioned. Epoxy resins are preferred for various desirable properties such as bond strength, tensile strength, flexural strength, electrical insulation properties and non-cure shrinkage.

Как видно из вышеизложенного, композитный угловой соединительный элемент, имеющий физическую прочность, достаточную для практического использования, может быть легко изготовлен из объемной цельнотканой 3D-преформы пропитанной смолой. As can be seen from the above, a composite corner connector having physical strength sufficient for practical use can be easily manufactured from a 3D solid woven resin-impregnated preform.

Таким образом, элемент в виде кронштейна по настоящему изобретению может быть изготовлен с меньшими затратами по сравнению с традиционным способом препрег-пресса, который требует не только этапа подготовки листов препрега, но также этапа укладки множества листов препрега в заготовку-пакет заданной толщины.Thus, the bracket member of the present invention can be manufactured at a lower cost than the traditional prepreg press method, which requires not only the step of preparing prepreg sheets, but also the step of laying multiple prepreg sheets into a stack of a predetermined thickness.

Заявленный угловой соединительный элемент изготавливают в промышленных условиях на оборудовании производства композитных изделий.The claimed corner connecting element is manufactured in an industrial environment using equipment for the production of composite products.

Наряду с высокой прочностью кронштейны, выполненные в соответствии с данным изобретением, характеризуются отличной коррозионной стойкостью, а композитные кронштейны с углеродной матрицей дополнительно характеризуются высокой термостойкостью. Соответственно, данное изобретение особенно подходит для использования в соединении элементов, состоящих из композиционных материалов, керамики, углерода или графита, которые подвергаются высоким термическим нагрузкам или подвергаются химическому воздействию. Такие угловые соединительные элементы очень важны в таких ключевых областях, как авиакосмическая и оборонная инженерия. In addition to high strength, brackets made in accordance with this invention are characterized by excellent corrosion resistance, and carbon matrix composite brackets are additionally characterized by high heat resistance. Accordingly, the present invention is particularly suitable for use in joining elements consisting of composite materials, ceramics, carbon or graphite, which are subject to high thermal stress or are exposed to chemical attack. Such corner connectors are very important in key areas such as aerospace and defense engineering.

О перспективности метода объемного ткачества говорит то, что изготовление высоко- и сложнонагруженных деталей из полимерных композиционных материалов затруднительно, а в ряде случаев невозможно без применения объемных армирующих структур.The promising nature of the three-dimensional weaving method is indicated by the fact that the production of highly and complexly loaded parts from polymer composite materials is difficult, and in some cases impossible, without the use of three-dimensional reinforcing structures.

Таким образом, если технологии изготовления полимерных композитов на основе плетеных преформ можно считать в основном реализованными в различных областях промышленности, использующей изделия из полимерных композиционных материалов, то объемные цельнотканые 3D преформы применяются более редко, хотя являются исключительно перспективными. Реализация в современном наукоемком производстве объемных тканых преформ приводит к получению изделий с заданными физико-механическими свойствами, уменьшению трудоемкости изготовления изделий, с перспективой автоматизации производства. Развитие и применение данных решений в высокотехнологичных отраслях российской промышленности позволит придать дополнительный импульс для изготовления новых образцов техники. Thus, if the technologies for manufacturing polymer composites based on woven preforms can be considered mainly implemented in various areas of industry using products from polymer composite materials, then volumetric seamless 3D preforms are used more rarely, although they are extremely promising. The implementation of volumetric woven preforms in modern high-tech production leads to the production of products with specified physical and mechanical properties, reducing the labor intensity of manufacturing products, with the prospect of production automation. The development and application of these solutions in high-tech sectors of Russian industry will provide additional impetus for the production of new types of equipment.

Claims (7)

Способ создания углового соединительного элемента в виде кронштейна на основе композиционного материала с полимерной термореактивной матрицей, армированной объемной цельнотканой 3D преформой с армирующей структурой, образующей переход от основания преформы, включающего переплетающиеся между собой четыре слоя основных нитей, пять слоев уточных нитей и прошивную систему нитей, проходящую через четыре слоя основания преформы, за счет перемены структуры армирования к отходящему слою, включающему переплетающиеся между собой один слой основных и один слой уточных нитей, который представляет собой будущее ребро жесткости композиционного материала, включающего четыре скрепленных тканых слоя, за счет того, что зоны отходящего слоя при сложении расположены в шахматном порядке относительно друг друга, отличающийся тем, что включает в себя этапы:A method for creating a corner connecting element in the form of a bracket based on a composite material with a polymer thermosetting matrix, reinforced with a three-dimensional solid-woven 3D preform with a reinforcing structure that forms a transition from the base of the preform, including four layers of warp threads intertwined, five layers of weft threads and a stitching system of threads, passing through four layers of the preform base, due to a change in the reinforcement structure to the outgoing layer, which includes one layer of warp and one layer of weft threads intertwined, which represents the future stiffener of the composite material, including four bonded woven layers, due to the fact that the zones When folded, the outgoing layer is staggered relative to each other, differing in that it includes the following stages: на первом этапе изготавливают объемную цельнотканую 3D преформу на основе непрерывных углеродных нитей таким образом, что переход от основания цельнотканой 3D преформы в отходящий слой для будущего ребра жесткости произведен с переменой структуры армирования так, что нити основы, ортогонального переплетения, располагающиеся горизонтально прямолинейно в верхнем четвертом слое основания цельнотканой 3D преформы, меняют траекторию, отделяются от середины четвертого слоя основания преформы и входят в полотняное переплетение отходящего слоя, предотвращая выдергивание основных нитей и осыпаемость уточных нитей отходящего слоя при дальнейшем разрезании вспомогательных уточных нитей, расположенных по краям и центру отходящего слоя;at the first stage, a three-dimensional all-woven 3D preform is made on the basis of continuous carbon threads in such a way that the transition from the base of the all-woven 3D preform to the outgoing layer for the future stiffener is made with a change in the reinforcement structure so that the warp threads, orthogonal weave, are located horizontally in a straight line in the upper fourth base layer of a seamless 3D preform, change trajectory, separate from the middle of the fourth layer of the preform base and enter the plain weave of the outgoing layer, preventing the main threads from being pulled out and the weft threads of the outgoing layer fraying during further cutting of the auxiliary weft threads located along the edges and center of the outgoing layer; на втором этапе производят разрезание вспомогательных уточных нитей, огибающих боковые части преформы, с помощью которых выполнен переход от четвертого слоя основания преформы к пятому отходящему слою, и скрепляющих зоны отходящего слоя преформы между собой, по трем линиям разреза, за счет чего отходящий слой преформы разделяется на четыре зоны; at the second stage, the auxiliary weft threads are cut, going around the side parts of the preform, with the help of which the transition is made from the fourth layer of the preform base to the fifth outgoing layer, and fastening the zones of the outgoing preform layer to each other, along three cut lines, due to which the outgoing layer of the preform is divided into four zones; на третьем этапе производят два сложения 3D преформы в конечную форму изделия, в процессе первого сложения по первой линии сгиба производят раскрытие и предварительное попарное совмещение четырех зон отходящего слоя, полученных в результате разрезов вспомогательных уточных нитей на втором этапе, в процессе второго сложения по второй линии сгиба производят разворот и совмещение раскрытых зон отходящего слоя преформы в шахматном порядке;at the third stage, two folds of the 3D preform are made into the final shape of the product; during the first fold, along the first fold line, the opening and preliminary pairwise combination of four zones of the outgoing layer are performed, obtained as a result of cuts of the auxiliary weft threads at the second stage, during the second fold, along the second line the fold is rotated and the open zones of the outgoing layer of the preform are combined in a checkerboard pattern; на четвертом этапе изготавливают форму-оснастку для формирования углового соединительного элемента в виде кронштейна;at the fourth stage, a mold-equipment is made to form a corner connecting element in the form of a bracket; на пятом этапе укладывают сложенную 3D преформу в форму-оснастку, и пропитывают связующим методом RTM, при котором происходит преобразование четырех зон отходящего слоя в ребро жесткости, состоящее из четырех тканых слоев;at the fifth stage, the folded 3D preform is placed in a tooling mold and impregnated with the RTM binding method, during which the four zones of the outgoing layer are converted into a stiffener consisting of four woven layers; на шестом этапе после отвержения связующим из формы-оснастки вынимают готовое изделие, удаляют облой внешнего контура, формируют сквозные технические отверстия, преобразуют форму ребра жесткости, стачивают фаски в угловых зонах кронштейна.at the sixth stage, after curing with a binder, the finished product is removed from the mold-equipment, the flash of the external contour is removed, through technical holes are formed, the shape of the stiffener is transformed, and chamfers are ground in the corner areas of the bracket.
RU2023130581A 2023-11-23 Method of creating a composite angular connecting element based on solid-woven 3d preform with change in reinforcement structure RU2818055C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2818055C1 true RU2818055C1 (en) 2024-04-23

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6733862B2 (en) * 2000-12-27 2004-05-11 Albany International Techniweave, Inc. Reinforced article and method of making
RU2274686C2 (en) * 2000-12-27 2006-04-20 Олбэни Интернэшнл Текниуив, Инк. Fabric for forming three-dimensional structures and method of its making
RU2604444C2 (en) * 2011-04-04 2016-12-10 Олбани Энджиниэрд Композитс, Инк. Corner fitting preforms and method for production thereof
US9551094B2 (en) * 2011-12-14 2017-01-24 Snecma Fiber preform of π-shaped section, in particular for a fan platform made of composite material
RU2635281C2 (en) * 2012-12-26 2017-11-09 Олбани Энджиниэрд Композитс, Инк. Three-dimensional fabric angle connecting element with blanks connected in lapped joint

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6733862B2 (en) * 2000-12-27 2004-05-11 Albany International Techniweave, Inc. Reinforced article and method of making
RU2274686C2 (en) * 2000-12-27 2006-04-20 Олбэни Интернэшнл Текниуив, Инк. Fabric for forming three-dimensional structures and method of its making
RU2604444C2 (en) * 2011-04-04 2016-12-10 Олбани Энджиниэрд Композитс, Инк. Corner fitting preforms and method for production thereof
US9551094B2 (en) * 2011-12-14 2017-01-24 Snecma Fiber preform of π-shaped section, in particular for a fan platform made of composite material
RU2635281C2 (en) * 2012-12-26 2017-11-09 Олбани Энджиниэрд Композитс, Инк. Three-dimensional fabric angle connecting element with blanks connected in lapped joint

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2814648B1 (en) Pi-shaped preform with bias fibers
CA2627764C (en) Corner fitting using fiber transfer
EP2370247B1 (en) Pi-shaped preform with non-linear legs and method to manufacture it
RU2516802C2 (en) Method of weaving bases with solid sidewalls
RU2534505C2 (en) Woven preform, with off-axis stiffening elements made in one piece with it
RU2505632C2 (en) Method of weaving of closed structures with intersecting walls
AU2009333185B2 (en) Quasi-isotropic three-dimensional preform and method of making thereof
CA2832090C (en) Corner fitting preforms and method of making thereof
RU2818055C1 (en) Method of creating a composite angular connecting element based on solid-woven 3d preform with change in reinforcement structure
RU219979U1 (en) STRUCTURAL MULTILAYER WOVEN PREFORM OF AIRCRAFT INTEGRAL PANEL