一种变截面长丝束制备方法与流程

本发明涉及复合材料预制体制造的技术领域，特别是涉及一种变截面长丝束制备方法。

背景技术：

变厚度或变截面或曲面件，在航空航天领域具有重要应用价值，如发动机叶片。一般地，连续长丝束都是等截面的，连续长丝束一般由直径1-20μm的500-4800根单丝组成，并通过上浆剂将单丝粘结在一起。在工程中，有通过局部添加短丝束的方法(即加纱法)来达到使丝束变粗的目的，以满足变截面或变厚度部件的技术要求。这种加工方法，丝束断头较多，直接影响到复合窗口的使用性能，而且手工参与较多，劳动强度高，效率低下，产品一致性较差。

随着复合材料应用的广泛和深入，迫切需要变截面或可变粗细的连续丝束或连续纱线，以便于将这类纱直接上机加工，同时又保持了丝束的连续性，即没有纱线断头，最大限度地发挥连续纤维丝束的增强优势，提升复合材料的综合性能，尤其在核心部件如发动机叶片、喷管、端头等领域。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种变截面长丝束制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，使纱线没有断头，劳动强度降低，并提高了产品一致性和工作效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种变截面长丝束制备方法，具体包括如下步骤：

步骤一，将单丝经过并丝、切断、梳理、上浆和烘干形成连续的长丝束，并将所述长丝束放置于竖直设置的橡胶辊子组之间，使所述长丝束在牵引装置的牵引下进行输送；

步骤二，所述长丝束在输送过程中，经过滚刀切割成设定的变截面丝束，所述变截面丝束再经过上浆和烘干处理，得到成品。

优选的，两个相邻的所述橡胶辊子组构成一个加工单元，所述滚刀、上浆和烘干处理设备均设置于所述加工单元内，所述加工单元的长度为100-50000mm。

优选的，所述长丝束为碳纤维丝束或玻璃纤维丝束且截面面积为0.05―500mm²。

优选的，所述步骤二中，所述长丝束经过所述滚刀切割后，梳理器将切断部分的单丝进行梳理和清理。

优选的，所述滚刀设置于一加工中心上，所述加工中心能够控制所述滚刀按照设定轨迹对所述长丝束进行变截面切割。

优选的，所述变截面丝束为连续单一变截面单元循环丝束或者连续多种变截面单元循环丝束。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的变截面长丝束制备方法，为编织或机织提供了一种新的原料制备方法，使得长丝束的变径操作简便高效，在织物加工过程中而没有断裂的丝束，有利于复合材料中纤维特性的发挥，为复合材料风扇叶片预制体和连续变截面或变厚度曲面预制体制造提供了技术支撑，对航空航天相关部件的净尽尺寸整体成型具有重要意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明变截面长丝束制备方法的结构示意图；

其中：1-大直径段，2-小直径段。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种变截面长丝束制备方法，以解决现有技术存在的问题，使纱线没有断头，劳动强度降低，并提高了产品一致性和工作效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示：本实施例提供了一种变截面长丝束制备方法，具体包括如下步骤：

步骤一，将单丝经过并丝、切断、梳理、上浆和烘干形成连续的长丝束，并将长丝束放置于竖直设置的橡胶辊子组之间，使长丝束在牵引装置的牵引下进行输送；通过两个上下相对的橡胶辊对长丝束中间较粗部分进行握持，以供加工。

步骤二，长丝束在输送过程中，经过滚刀切割成设定的变截面丝束，变截面丝束再经过上浆和烘干处理，得到成品。其中，长丝束经过滚刀切割后，梳理器将切断部分的单丝进行梳理和清理，梳理器由1-3组钢筘组成。滚刀设置于一加工中心上，加工中心能够控制滚刀按照设定轨迹对长丝束进行变截面切割，实现长丝束的变径操作简便且可设计性，增加丝束变截面单元的多样性。

两个相邻的橡胶辊子组构成一个加工单元，滚刀、上浆和烘干处理设备均设置于加工单元内，加工单元的长度为100-50000mm。长丝束为碳纤维丝束或玻璃纤维丝束且截面面积为0.05―500mm²。变截面丝束为连续单一变截面单元循环丝束或者连续多种变截面单元循环丝束。如图1中所示，变截面丝束形成大直径段1和小直径段2的单元循环丝束。

本实施例通过橡胶辊子组握持长丝束较粗部分，利用加工中心上的滚刀对连续运动的部分丝束进行间隔性切割(减丝加工方法)，使断裂的单丝分离出来，实现丝束的变截面。利用变截面长丝束，可进行机织或编织或针织加工，成型出变厚度织物或变截面织物或变截面管状织物或曲面织物，由于在织物加工过程中而没有后贴的短丝束，有利于复合材料中纤维特性的发挥。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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