TW201726372A - 具有整合間隙填料的預形物 - Google Patents

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Abstract

一種三維、填滿間隙的預形物與製造三維、填滿間隙的預形物的方法。此預形物包括基區，基區包括複數整合編織層。該基區的部分割為三區，二外側區包括複數整合編織層，中間區包括整合間隙填料，整合間隙填料可包括一層編織層的中間區、獨立編織層、整合編織層與複數經纖維層，其中經纖維未與緯纖維交互編織在一起。整合間隙填料的層被壓縮或揉皺到中間區之中，且在外側區的編織層被彎折而形成預形物的形狀時會填滿所形成的間隙。

Description

具有整合間隙填料的預形物
本發明主要是關於一種三維編織預形物，且特別是關於一種用於強化複合材料的三維編織預形物。更具體地，本發明是關於一種可形成T形的預形物。更具體地，本發明是關於一種可形成T形的預形物且其可形成間隙，間隙中填有整合材料。
時下以強化複合材料來生產結構部件是滿普遍的作法，特別是在一些需要輕量、高強度、堅韌、耐熱等特性以及可塑形能力的應用中，這種作法具有相當大的優點。例如，此種部件可使用在諸如航空、航太、衛星、高性能休閒產品、軍事或其他應用。
一般來說，這種由強化材料組成的部件是嵌在基質材料（matrix material）中，而這種強化部件可以由諸如玻璃、碳、陶瓷、醯胺（aramid）、聚乙烯（polyethylene）及/或其他材料所製得，其展現了所需的物理、熱、化學及/或其他種性質，且其中最重要的是可抵抗應力疲勞的高強度特性。這些材料通常會被製作成纖維，且被作為一種強化纖維使用，或這些纖維被成形到紗線中且被作為此部件中的強化紗線使用。
透過此種強化材料的使用，且此種強化材料最終成為已完成的部件中的構成元件，則強化材料所需要的特性，如極高強度，會賦予到已完成的複合部件上。一般來說，構成強化材料可以是編織（woven）、針織（knitted）、交織（braided）、疊層（laminated）等，也可以是定向織入強化預形物的所需構造中。在許多情況下，需特別注意確保所選用的構成強化材料的特性能達到最佳利用性。這種強化預形物通常會結合基質材料，以形成所需的成品部件或生產用於成品部件的最終產品的存貨。
在構成了所需的強化預形物之後，樹脂或基質材料可被導入或填入預形物中，一般來說這會使得強化預形物被包在基質材料內，或是基質材料會填入強化預形物的構成元件之間的空隙區域裡。基質材料可以是廣泛多樣材料中的任何一種，例如環氧樹脂（epoxy）、雙馬來亞醯胺（bismaleimide）、聚酯（polyster）、乙烯酯（vinyl-ester）、陶瓷、碳及/或其他材料，其也展現出所需的物理、熱、化學及/或其他性質。這些被選擇作為基質的材料可以相同或可以不相同於此強化預形物的材料，且可以具有或可以不具有可比擬的物理、熱、化學或其他性質。然而，一般來說它們不會是相同材料或具有可比擬的物理、熱、化學或其他性質，因為一開始會尋求使用複合物的通常目的就是為了讓最終產品具有多種特性組成，而這是只使用單一構成材料所無法獲得的。因此，在組合後，此強化預形物和此基質材料可接著在同一工序中以熱固性方法或其他已知方法進行固化與定型，接著進行其他工序以製造所需的元件。值得留意的是，在進行固化之後，此基質材料的凝固物通常會非常堅固地附著到此強化材料（例如強化預形物）。如此一來，施加於成品部件上的應力，特別是會通過其纖維之間作為黏著件的基質材料的應力，可有效地被轉移到此強化預形物的構成材料上或由此強化預形物的構成材料加以負荷。此強化預形物的任何破損或斷裂，都會限制此預形物轉移或負荷施加在成品部件上的應力的能力。
在特定應用中，三維編織複合物結構是作為主要的承載件，對承載件來說，此預形物的有效形狀一般是T形。之所以稱為T形是因為其在軸向視角上類似字母T。其他有效的預形物可以包括多種剖面形狀，例如Pi（Π）形、H形、I形或L形。具有特定結構形狀的纖維預形物可以是以傳統梭織布機編織，且多個現有專利描述了此種結構的編織方法。
這些預形物的其中一項缺點是當其分叉或分離時會形成間隙，這些間隙通常會以添加額外材料至預形物中的傳統方式來填滿。但是，以添加的材料來填滿間隙會消除此預形物的總體連續性。進一步地，新添加的額外材料的需求會增加用以製造此預形物的勞力、材料與成本。最後，此添加材料沒有整合性地連接到預形物，其減少了此預形物的結構完整性。
為了保持此預形物的結構完整性，在許多情況下，間隙需要額外的強化物。此強化物通常是採用片狀材料的形式，一般來說是額外的編織材料。此額外的強化物在預形物增加局部的厚度與重量，且此強化物會在強化的間隙本身增加局部集中的重量。
其他種已知方式需要機械固定物，例如螺栓或鉚釘，來將此強化物固定到此預形物的間隙上。然而，在此預形物的介面上使用金屬螺栓或鉚釘通常是不能接受的，因為這些固定物需要穿孔，其會進一步危害此複合物結構的完整性。 並且不利的是，固定物會增加重量，且會在元件與周遭材料之間導致不同的熱膨脹係數。
現有方法並不能充分滿足一種不須額外材料、也不會增加局部的厚度與重量且可形成間隙填料的三維編織預形物的需求。本發明提出一種三維編織預形物，其間隙填滿整合性材料，且其不需要會增加局部的厚度與重量且會降低結構完整性的額外材料，以解決現有技術的缺點。
相應地，本發明關於一種三維編織預形物與製造三維編織預形物的方法，此預形物具有被整合材料填滿的間隙而不需要加入額外的材料。此預形物的間隙是透過以大體上平面的形式來彎折分開的編織結構的兩臂而形成，因而會在兩彎折臂之間形成間隙。在本發明中，「三維（3D）」與「多層（multilayer）」等用語是可互相替換的。並且，在本發明中，「填滿間隙（gap-filled）」是用來描述具有間隙的三維編織預形物被整合材料填滿。
在之後的敘述中，「線（threads）」、「纖維（fibers）」與「紗（yarns）」等用語可互相替換。「線」、「纖維」與「紗」在此代表單絲（monofilaments）、多絲紗（multifilament yarns）、撚紗（twisted yarns）、多絲束（multifilament tows）、締捲紗（textured yarn）、編線束（braided tows）、塗層紗（coated yarns）或雙成份單絲紗（bicomponent monofilament yarns），也可代表以拉伸破碎纖維或其他這類材料所製造的紗。「板件（panel）」此用語在此是代表任何結構或材料部件，其用來設置到另一個部件中。「基區（base）」此用語在此是代表預形物的垂直部份或縱向部份，其可被切割及/或被成形而形成某種形狀的預形物。
「整合編織（integrally woven）」此用語在此是代表在複數層中互相交織的纖維層。「獨立編織（independently woven）」此用語在此是代表在複數層中不會互相交織的纖維層。「上或頂（top）」、「下或底（bottom）」、「垂直（vertical）」與「水平（horizontal）」等用語在此是為了描述預形物的方便起見，而非用於限制預形物或其方位。
本發明也關於強化複合物結構，其包括三維編織預形物，其可成形到填滿間隙的預形物中，而不需要額外的織物或基質材料。
本發明一實施例是一種具有複數編織層的三維編織預形物。此編織預形物包括基區，基區包括複數整合編織層。該基區的至少一端部分割為至少三區。該至少三區至少一中間區以及至少二外側區，該至少二外側區包括複數整合編織層。該至少二外側區被彎折以形成該預形物的一形狀，該至少一中間區被壓縮或揉皺到形成於該至少二外側區之間的一間隙中。
本發明另一實施例是關於一種複數層織物的三維編織預形物，該複數層織物包括具有全數互相連結層的織物的一或多個縱向部份，以及具有二或多個獨立編織、互相連結層的織物與一或多個編織織物的分隔層的一或多個縱向部份。分隔層位於織物的互相連結層之間。織物的二或多個互相連結層被彎折而彼此遠離，在互相連結層之間形成一或多個間隙。分隔層位於互相連結層，且在本實施例中，是會以壓縮狀態成形到間隙之中。
三維編織預形物可包括至少一間隙，其大體上為三角形。並且，三維編織預形物的剖面形狀可以是T形、L形、H形、I形或Pi（Π）形。
三維編織預形物可透過沿著預形物的縱向部份切割預形物（或使其分叉）而形成三區。進一步地，三維編織預形物可以編織，因此在外側有整合編織區（最終會形成T形的上端）以及中心層，其可以是一層編織層、一連串獨立編織層、一連串整合編織層、或未與緯紗互相交織的經紗層。
更進一步地，三維編織預形物的兩端可以分叉。或者，三維編織預形物的一端可以分叉，而三維編織預形物的另一端可以被編織，從而使預形物為Pi形，且其兩支腳之間具有U形結構。
更進一步地，可至少有二個三維編織預形物是一個接一個地彼此固定或編織在一起。使用時，在這二個三維編織預形物的T形的垂直部份（基區）之間，這二個三維編織預形物的二相鄰側會形成間隙。此間隙例如可以讓金屬或複合物板件插入，而此板件例如可以是在飛機機身上的牆壁或艙壁。所述至少兩個且一個接一個的預形物可以同於前述實施例，也可不同。
三維編織預形物的規格（例如：支腳長度、支腳長度與基區長度的比例、紗線尺寸、厚度、整合或獨立編織層的數量）可以改變。
三維編織預形物可包括經、緯纖維或紗線，其是由選自玻璃、碳、陶瓷、醯胺、聚乙烯或其他適合的材料所製成。三維編織預形物也可以是強化的複合物結構，其包括基質材料，諸如環氧樹脂、雙馬來亞醯胺、聚酯、乙烯酯、陶瓷、碳或其他本領域已知材料。
此外，本發明關於一種形成具有三維編織預形物的方法，經纖維或紗線與緯纖維或紗線編織在一起而形成複數層的織物，其包括具有全數互相連結層的織物的一或多個縱向部份，以及具有二或多個獨立編織、互相連結層的織物與一或多個分隔編織層的織物的一或多個縱向部份。分隔層位於織物的互相連結層之間。預形物的一或多個地方可被切開，因此一或多個切口會將預形物分割成多段的獨立編織、互相連結層且其分隔層位於互相連結層之間。預形物會沿著該切口的平面的突出處彎折，使得二或多個該互相連結層會沿彼此相對的方向上彎折，形成一或多個在互相連結層之間的間隙。以T形預形物來說，彎折區於是大體上共面的。分隔層的紗線會在間隙中的互相連結層之間被壓縮。預形物可以滲入基質材料，以使其變成複合物。
在另一實施例中，預形物會被編織，因而中心層會以緯紗線的樣式被編織，從而中心層不會附著於外側的整合編織層。中心層可以僅是一層編織層，若其超過一層的話也可以是彼此獨立的編織，或者全數層都可以是整合編織在一起。
需注意的是，在本揭露中，且特別是在申請專利範圍及/或段落中，諸如「包括（comprises、comprised或comprising）」及其類似用語的意義可歸屬於專利法的定義，例如，「包括」的意思可以是「包含（includes、included或including）」及其類似用語。而「大體上由…組成（consisting essentially of或consists essentially of）」的意義也可歸屬於專利法的定義，例如，「大體上由…組成」的意思是其可容許未被明確引用的元件，但排除現有技術中可得的或會影響本發明的基本特性或新穎特性的元件。
本發明實施例描述如下，並參照伴隨的圖式，其描繪了所揭露的預形物的實施例以及示範性的應用。然而應理解的是，所揭示的預形物的應用並不限於所描述的實施例。並且，本發明也不限於所描繪的實施例及其細節，這些實施例與細節僅為了說明而非用於限制。
本發明是關於一種三維（3D）編織預形物與形成此預形物的方法，其可形成具有特定形狀的預形物，此預形物具有整合的間隙填料，而不需要在間隙中添加額外或分離材料的附加物。其他種三維預形物的構造也是可能加以實行，亦即，本發明可運用至有間隙的預形物，此間隙是由預形物的部份彎折而形成。具體來說，當織物的編織部份成形為此預形物的支腳時可能導致此間隙。
圖1A與圖1B所示為現有技術的T形三維編織預形物。如圖1A所示，平面的結構100包括大體上平面的主表面102、大體上平行且相對的主表面102’與至少一邊緣表面104。沿此預形物的結構100的縱向長度的基區106包括複數整合編織層。平面的結構100為切口110，切口110切入第一段112與第二段114。在主表面102的位置上，切入預形物的結構100的深度D1 處而得到切口110。切口110的平面垂直於在切口處的預形物的結構100與主表面102。
在圖1A中，結構100是由兩個部份形成。基區106是由一或多個經紗與緯紗的整合編織層112與一或多個經紗與緯紗的整合編織層114形成，這些被編織在一起的層跨越結構的整個寬度。在結構100的第二部份中，層112沒有沿著分叉的切口110與層114編織在一起。替代地，層112、114可被整合編織在一起，並且沿著分叉110與結構100的長度被切開而被分離。
段112、114與深度D1 之間的空間關係會影響所成形的間隙158的特性。
圖1B所示為一種T形預形物150，其是由沿著圖1A所示的分叉110，以大體上平面的形式來彎折段112、114，以形成左臂152與右臂154。沿著預形物150的縱向長度的至少一基部156包括複數整合編織層，間隙158是藉由沿著L軸切開預形物，並以大體上平面的形式來彎折臂152與臂154而形成，並且形成T形預形物150。間隙158是因為彎折臂152與臂154所形成的固有半徑而產生，且間隙158大體上是三角形的。此間隙可被填滿，使預形物呈現大體上平的表面。若不填滿像是間隙158這樣的間隙，則可能會成為預形物的一個弱點。
圖2A、圖2B與圖2C所示為本發明一實施例的T形三維編織預形物。在圖2A中，結構200包括主表面202、大致上平行且相對的主表面202’以及至少一隅角204。在此預形物的結構200的縱向長度上的至少一端部206包括複數整合編織層，而端部208被分叉216、218分開而形成三段210、212、214。分叉216、218是在預形物的結構200的深度D2 上被分開而得到的，且大體上兩者的深度相同。分叉216、218的平面可垂直於每一分叉處的預形物的結構200與主表面202。段210是存在於分叉216、218之間的非織（non-woven ）經、緯纖維的至少一層。
在本發明的實施例中，段212、214在結構的長度L上，具有相同深度D2 ，且段212、214的長度相同或大體上相同。一些實施例中，分叉（切口）216、218為不同深度。段212、214與深度D2 之間的其他種空間關係會影響所成形的間隙258、260的特性。本發明的實施例可在此結構的編織期間使用接結緯紗（binder picks）來達成，在此結構的適當區域省略接結緯紗，可讓預形物的分開的臂被彎折、打開而形成分叉。
圖2B所示為T形預形物250，其是以大體上平面的形式沿著分叉216、218彎折段212、214，而形成左臂252與右臂254。在預形物250的縱向長度上，至少一個基部206包括複數整合編織層。兩間隙258、260是以大體上平面的形式彎折臂252、254而形成，以形成T形預形物250。獨立編織的分離纖維層262留在臂252、254與間隙258、260之間，如上所述，分叉216、218的深度可影響間隙258、260與臂252、254的相關長度。也就是說，深度較深的分叉會產生長度較長的臂。
圖2C所示為T形預形物280，其產自於向下壓縮（compressing）或揉皺（crumpling）如圖2B所述的獨立編織的分隔纖維層262，使之填滿間隙258、260，以形成大體上與臂252、254共面的上表面284。所產生的結構，包括被填滿的間隙282，可藉由現有技術來注入樹脂或基質材料以產生強化的複合結構，其中，所述現有技術例如是樹脂轉注成型（resin transfer molding）或化學汽相滲入（chemical vapor infiltration），但不限於此；所述樹脂或基質材料例如是環氧樹脂、雙馬來亞醯胺、聚酯、乙烯酯、陶瓷、碳及/或其他材料，但不限於此。其可展現出所需的物理、熱、化學及/或其他性質。所產生的T形預形物280具有臂252、254，其為大體上共面的配置，且透過被填滿的間隙282連接。
本發明的一實施例是關於三維編織預形物，其包括第一區的第一部、第二部與第三部。第一部具有經纖維未與緯纖維編織的層，第二部具有在第一部的第一側上被整合性的交互編織為一或多層的經纖維與緯纖維，第三部具有在第一部的相對側上被整合性的交互編織為一或多層的經纖維與緯纖維。第二與第三部被彎折而形成T形預形物的形狀，而緯纖維的未編織層在第二與第三部之間所形成的間隙中被壓縮或揉皺。進一步地，在預形物的第二區，第一區的經纖維與緯纖維被編織到層中。並且，在第二基區的第一、第二與第三部的層皆交互編織在一起。
本發明的另一實施例是關於三維編織預形物，其包括第一縱向區與第二縱向區，第一縱向區具有整合編織到複數層中的經纖維與緯纖維，其中至少有一些層是互相連結的；第二縱向區具有二或多個部份，二或多個部份中的每一部份包括整合編織到互相連結的複數層中的經纖維與緯纖維，且具有非織經纖維的一或多個部份。此非織的部份設置於互相連結的層的部份之間，二或多個互相連結的層的部份經過彎折，而在所述連結的層的彎折部份之間形成一或多個間隙。進一步地，非織部份被揉皺到所形成的間隙中。進一步的實施例是關於一種預形物，其具有兩個互相連結的層的部份。另一實施例是關於一種預形物，其具有互相連結的層的兩個部份，且其經過彎折而形成T形預形物，且具有非織的經纖維，其被揉皺到彎折的互相連結的層的兩個部份之間所形成的間隙中。
互相連結的整合編織層的兩個部份的彎折處的表面可以是大體上共面的，經、緯纖維或紗線可以由任何適合的材料製成，例如玻璃、碳、陶瓷、醯胺與聚乙烯，但不限於此。預形物可以是被基質材料滲入（impregnated）的複合物形式，且基質材料可以填滿整個結構，包括間隙，使得間隙的上表面會大體上與互相連結的層的兩個部份的彎折處共面。基質材料可以是任何適合的材料，例如環氧樹脂、雙馬來亞醯胺、聚酯、乙烯酯、陶瓷與碳，但不限於此。
本發明的另一實施例是關於形成具有複數整合編織層的三維編織預形物的方法，此方法包括：形成預形物的第一區的第一部，第一部具有未與緯纖維一起編織的經纖維；形成預形物的第一區的第二部，第二部具有在第一部的第一側上被交互編織為一或多層的經纖維與緯纖維；形成預形物的第一區的第三部，第三部具有在第一部的相對側上被交互編織為一或多層的經纖維與緯纖維。接著，此方法還包括：彎折第二與第三部，使預形物形成一形狀；揉皺未編織纖維至第二與第三部之間所形成的間隙中。此方法可包括：將第一區的經與緯纖維整合編織至複數層中以形成預形物的第二區。此方法還可包括：將第二區的第一、第二與第三部的層整合編織在一起。
本發明另一實施例是關於形成具有複數編織層的三維編織預形物的方法，包括以下步驟：編織第一縱向區，第一縱向區具有整合到複數層中的經纖維與緯纖維，其中至少有一些層是互相連結的；整合編織第二縱向區，第二縱向區具有二或多個部份，所述二或多個部份中的每一部份包括互相連結的複數層中的經纖維與緯纖維，且具有非織經纖維的一或多個部份；將此非織的部份設置於互相連結的層的部份之間；彎折二或多個互相連結的層的二或多個部份，而在所述互相連結的層的彎折部份之間形成一或多個間隙；以及揉皺此非織的部份到所形成的間隙中。此方法可包括：形成互相連結的層的兩個部份。此方法還可包括：彎折互相連結的層的兩個部份以形成T形預形物，且揉皺非織的纖維到彎折的互相連結的層的兩個部份之間的間隙中。此方法可包括：使互相連結的層的兩個部份的彎折處的表面大體上共面。進一步地，此方法可包括：採用任何適合材料所製成的經與緯纖維或紗線，材料包括玻璃、碳、陶瓷、醯胺與聚乙烯，但不限於此。
本發明的另一實施例是關於製造複合物的方法，包括製造具有兩臂與位於其間的間隙的三維編織預形物結構的方法，其中此間隙填滿了整合至編織預形物的材料，且其是藉由將基質材料滲入預形物來製造。此方法可包括：填滿整個結構，包括以基質材料填滿所形成的間隙，使得間隙的上表面與互相連結的層的兩個部份的彎折處大體上共面。此方法還可利用任何基質材料，包括環氧樹脂、雙馬來亞醯胺、聚酯、乙烯酯、陶瓷與碳，但不限於此。
本發明的另一實施例是關於製造三維編織預形物的方法，包括在前述任一種預形物的上端與下端等兩端進行切割，分割上端與下端使其成為至少三個區域。
圖3A與圖3B所示為本發明一實施例之形成H形（或I形）預形物300的三維編織預形物，H形預形物包括任何前述的預形物，其中三維編織預形物350的第一端部350a與第二端部350b各自被分割為至少三個區域。第一端部350a被分割為三個區310a、312a、314a，而第二端部350b被分割為三個區310b、312b、314b。如前述，第一端部350a與第二端部350b的每一個端部都被彎折而在其間形成各自的U形結構（clevis）或間隙370a、370b，非織的中心區310a、312a的纖維360a、360b被揉皺到間隙370a、370b中而形成大體上平行的平面。間隙320是由所形成的H形預形物而產生，且預形物可以被滲入，如前所述。間隙320可用來固定至例如板件330、玻璃、有機玻璃或其他物體上。
在不同實施例中，H形（或I形）預形物300可以是由兩個T形預形物（例如第一端部350a與第二端部350b，在它們原本是分離的狀況下）加以形成。在此實施例中，此兩T形預形物的基區會在位置380處接合。在其他實施例中，如圖2A至圖2C所形成的兩T形預形物可在它們各自的基部204於位置380處接合，以形成H形（或I形）預形物300。此T形預形物的接合可採用任何本領域通常知識者所知道的方式，例如黏接（bonding）等。
圖4所示為本發明一實施例之三維編織預形物，其形成Pi形預形物400。在本實施例中，兩個T形預形物410a、410b以前述任何方法加以編織。如前述，第一端部450a與第二端部450b的每一個端部都被彎折，而在其間形成各自的間隙470a、470b。T形預形物410a、410b可被設置為彼此相鄰，從而形成其間具有U形結構或間隙420的Pi形預形物400。T形預形物可在各自的凸緣端490a、490b，以任何已知方法，在位置480處接合在一起。非織的中心區的纖維460a、460b被揉皺到間隙470a、470b中，以沿著所產生的Pi形預形物400的上表面形成大體上平行的平面。U形結構或間隙120是由所形成的Pi形預形物而產生，且預形物可以被滲入，如前所述。間隙420可用來固定至例如板件430、玻璃、有機玻璃或其他物體上。
本發明的另一實施例是關於製造三維編織預形物的方法，其包括：編織兩個前述的彼此相鄰的預形物，以在其間形成U形結構。
本發明的一實施例是關於三維編織預形物，其包括任何前述的預形物，其中三維編織預形物的上端被分割為至少三個區，而三維編織預形物的下端被編織，以使預形物為Pi（Π）形。
本發明的另一實施例是關於製造三維編織預形物的方法，其包括：在前述任一種三維編織預形物的上端進行切割，從而分割上端為至少三個區域，編織三維編織預形物的下端，以使預形物為Pi（Π）形。
其他實施例皆涵蓋在接下來的申請專利範圍之中。
100、200‧‧‧結構
102、102’、202、202’‧‧‧主表面
104‧‧‧邊緣表面
106‧‧‧基區
110‧‧‧切口（分叉）
112、114‧‧‧段（層）
114‧‧‧段（層）
150、250、280、300、350、400、410a、410b預形物
152、154、252、254‧‧‧臂
156‧‧‧基部
158、258、260、282、370a、370b、470a、470b‧‧‧間隙
204‧‧‧基部（隅角）
206‧‧‧基部（端部）
208‧‧‧端部
216、218‧‧‧分叉
210、212、214‧‧‧段
262‧‧‧層
284‧‧‧面
310a、310b、312a、312b、314a、314b‧‧‧區
320、420‧‧‧間隙
330、430‧‧‧板件
350a、450a‧‧‧第一端部
350b、450b‧‧‧第二端部
360a、360b、460a、460b‧‧‧纖維
380、480‧‧‧位置
490a、490b‧‧‧凸緣端
D1、D2‧‧‧深度
L‧‧‧長度
W‧‧‧寬度
透過接下來的詳細描述並結合伴隨的圖式，將使得本發明所闡述的多種實施例更加清楚。這些敘述僅是作為範例，而非將本發明限制在所描述的特定實施例。其中，相同或相似標號可代表相同或相似的元件或部份。其中： 圖1A與圖1B所示為現有技術的三維編織預形物的不同視角的側視圖，其為以分叉的多層連結纖維製成的T形預形物； 圖2A、圖2B與圖2C所示為本發明一實施例之三維編織預形物的不同視角的側視圖； 圖3A與圖3B所示為本發明一實施例之H形三維編織預形物；以及 圖4所示為本發明一實施例之Pi形三維編織預形物。
280‧‧‧預形物
252、254‧‧‧臂
282‧‧‧間隙
206‧‧‧基部(端部)
284‧‧‧面

Claims (36)

  1. 一種具有複數編織層的三維編織預形物，包括： 一基區，包括複數整合編織層； 該基區的至少一端部，分割為至少三區，包括： 至少一中間區；以及 至少二外側區，包括複數整合編織層； 其中，該至少二外側區被彎折以形成該預形物的一形狀，該至少一中間區被壓縮或揉皺到形成於該至少二外側區之間的一間隙中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之三維編織預形物，其中，該至少三區是由切割該基區的該至少一端部形成。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之三維編織預形物，其中，該至少三區是由編織該基區的該至少一端部形成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之三維編織預形物，其中，以一接結緯紗編織該預形物且在該基區的該至少一端部的一側省略該接結緯紗，以在該預形物的分開的臂被彎折、打開時形成一分叉。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之三維編織預形物，其中，該至少一中間區包括一或多個獨立編織層。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之三維編織預形物，其中，該至少一中間區包括二或多個整合編織層。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之三維編織預形物，其中，該至少一中間區包括未與緯纖維一起編織的經纖維。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之三維編織預形物，其中，該至少二外側區彎折而形成一T形預形物。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之三維編織預形物，其中，該彎折的至少二外側區形成大體上共面的上表面。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之三維編織預形物，其中，該間隙中填入一基質材料，以使該間隙的上表面與該彎折的至少二外側區大體上共面。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之三維編織預形物，其中，該基質材料是選自於環氧樹脂、雙馬來亞醯胺、聚酯、乙烯酯、陶瓷與碳。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之三維編織預形物，其中，至少二個三維編織預形物是一個接一個地彼此固定，在該至少二個該三維編織預形物的該基區之間，該至少二個三維編織預形物的至少二相鄰側形成一間隙。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之三維編織預形物，其中，在該至少二個三維編織預形物的該基區之間所形成的該間隙中插入有一板件。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之三維編織預形物，其中，該至少二個三維編織預形物為T形預形物，且該些T形預形物被編織在一起而在彼此之間形成一U形結構。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之三維編織預形物，其中，該三維編織預形物的一第一端與一第二端皆被分割為至少三區。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之三維編織預形物，其中，該三維編織預形物的一第一端部被分割為至少三區，該三維編織預形物的一第二端部被編織起來，使得該預形物為Pi（Π）形。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之三維編織預形物，其中，該預形物中的經、緯纖維或紗線是由選自玻璃、碳、陶瓷、醯胺與聚乙烯的材料所製成。
  18. 一種複合物，包括： 如申請專利範圍第1項所述之預形物，以及 一基質材料，滲入該預形物中。
  19. 一種形成具有複數編織層的三維編織預形物的方法，包括： 形成一基區的一第一部，該第一部具有複數整合編織層；以及 形成該基區的至少一第二部，該至少一第二部具有至少三區，該至少三區包括： 至少一中間區；以及 至少二外側區，具有複數整合編織層； 彎折該至少二外側區以形成該預形物的一形狀；以及 壓縮或揉皺該至少一中間區到形成於該至少二外側區之間的一間隙中。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中，該至少三區是透過沿該預形物的一長度切割該預形物的該第二部而形成。
  21. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中，該至少三區是透過編織該基區的該第二部而形成。
  22. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中，以一接結緯紗編織該預形物且在該基區的該第二部的一側省略該接結緯紗而形成該至少三區，以在該預形物的分開的臂被彎折、打開時形成一分叉。
  23. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中，該至少一中間區的一或多層為獨立編織。
  24. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中，該至少一中間區的一或多層為整合編織。
  25. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中，該至少一中間區包括未與緯纖維一起編織的經纖維。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之方法，更包括： 彎折該至少二外側區形成一T形預形物；以及 壓縮或揉皺非織纖維到形成於該至少二外側區之間的該間隙中。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之方法，其中，該至少二外側區的彎折部份形成大體上共面的表面。
  28. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中，至少二個該三維編織預形物是一個接一個地彼此固定，在該至少二個三維編織預形物的該基區之間，該至少二個三維編織預形物的至少二相鄰側形成一U形結構。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之方法，其中，在該至少二個三維編織預形物的該基區之間所形成的該U形結構中插入有一板件。
  30. 如申請專利範圍第28項所述之方法，其中，該至少二個三維編織預形物形成一Pi（Π）形。
  31. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中，該三維編織預形物的一上端與一下端皆被分割為至少三區。
  32. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中，該三維編織預形物的一第一端部被分割為至少三區，該三維編織預形物的一第二端部被編織起來，使得該預形物為Pi（Π）形。
  33. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中，該預形物中的經、緯纖維或紗線是由選自玻璃、碳、陶瓷、醯胺與聚乙烯的材料所製成。
  34. 一種製造複合物的方法，包括： 根據申請專利範圍第1項形成一預形物；以及 將一基質材料滲入該預形物。
  35. 如申請專利範圍第27項所述之方法，其中，該基質材料填入該間隙中，以使該間隙的上表面與該至少二外側區的彎折部份大體上共面。
  36. 如申請專利範圍第35項所述之方法，其中，該基質材料是選自於環氧樹脂、雙馬來亞醯胺、聚酯、乙烯酯、陶瓷與碳。
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