專利名稱：具有絲材外層的導(dǎo)向套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)向套制造領(lǐng)域，具體而言，涉及一種具有絲材外層的導(dǎo)向套。
背景技術(shù)：
隨著近些年石油、煤礦等資源的逐漸匱乏，材料制造業(yè)的生產(chǎn)和運(yùn)輸成本大大增力口，因此，現(xiàn)在許多研究者著重于研究材料的輕量化技術(shù)，尤其在航天航空、汽車等領(lǐng)域。在保證材料的性能要求的基礎(chǔ)上，減少所用材料的重量能極大的減少生產(chǎn)和運(yùn)輸時(shí)的能源消耗。復(fù)合材料由于其具有比重小、高模量、高強(qiáng)度、抗疲勞、耐腐蝕等性能優(yōu)勢(shì)，近些年越來越廣泛的應(yīng)用到航天航空、汽車、人造生物組織制造等行業(yè)。國內(nèi)外對(duì)于三維制造復(fù)合材料的研究已取得了許多成果，三維編織復(fù)合材料工藝相對(duì)層合復(fù)合材料等傳統(tǒng)復(fù)合材料制造工藝有著明顯的優(yōu)勢(shì)。但是現(xiàn)有的三維編織復(fù)合材料制備工藝生產(chǎn)出來的復(fù)合材料仍存在不少問題浸潰時(shí)浸潤效果不理想，預(yù)制件內(nèi)部存在孔洞甚至干纖維的情況；同時(shí)成品Z向抗沖擊能力差等。中國專利號(hào)201010125066. 5的專利，公開了一種預(yù)制件內(nèi)部含有導(dǎo)向套的三維編織復(fù)合材料預(yù)制件編織方法，將導(dǎo)向套作為Z向增強(qiáng)體，纖維以導(dǎo)向套所在位置為基點(diǎn)進(jìn)行纏繞編織，該方法能有效的提高三維編織復(fù)合材料制件的抗沖擊性能、防止制件受力時(shí)出現(xiàn)脫層等問題。但是該專利中提出的導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)存在不足，當(dāng)導(dǎo)向套外壁光滑時(shí)，在編織時(shí)纖維束容易滑動(dòng)而偏離原始位置，從而導(dǎo)致預(yù)制件近形性差；若在導(dǎo)向套上加工出螺紋、鋸齒等用來嵌合纖維束的結(jié)構(gòu)時(shí)，這些帶有嵌合凹槽的導(dǎo)向套所制備出來的復(fù)合材料制件在承受外力時(shí)，這些螺紋、鋸齒等機(jī)加工處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)向套容易產(chǎn)生塑性變形甚至導(dǎo)致斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種具有絲材外層的導(dǎo)向套，以解決現(xiàn)有技術(shù)中纖維與導(dǎo)向套咬合處易滑動(dòng)、或咬合處應(yīng)力集中導(dǎo)致導(dǎo)向套變形甚至斷裂的技術(shù)問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種具有絲材外層的導(dǎo)向套。該導(dǎo)向套包括導(dǎo)向套本體及設(shè)置在導(dǎo)向套本體上的纖維層。進(jìn)一步地，纖維層是單纖維無序地附著在導(dǎo)向套本體上形成。進(jìn)一步地，纖維層是纖維束無序地附著在導(dǎo)向套本體上形成。進(jìn)一步地，纖維層是單纖維有序地附著在導(dǎo)向套本體上形成。進(jìn)一步地，單纖維呈網(wǎng)格狀排列。進(jìn)一步地，纖維層是纖維束有序地附著在導(dǎo)向套本體上形成。進(jìn)一步地，纖維束呈網(wǎng)格狀排列。進(jìn)一步地，導(dǎo)向套本體是管材。進(jìn)一步地，管材的管壁上設(shè)置有通孔。進(jìn)一步地，導(dǎo)向套本體是棒材。
進(jìn)一步地，棒材上設(shè)置有通孔。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，具有絲材外層的導(dǎo)向套由導(dǎo)向套本體及設(shè)置在該導(dǎo)向套本體上的纖維層組成，由于纖維層的存在，使得導(dǎo)向套外層不再是自然面，凹凸不平的纖維層使得增強(qiáng)纖維與導(dǎo)向套連接位置固定，不易滑動(dòng)，從而保證預(yù)制體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，同時(shí)提高了導(dǎo)向套與增強(qiáng)纖維束、基體之間的咬合力另外，本發(fā)明的增加導(dǎo)向套表層摩擦力的方法不同于現(xiàn)有技術(shù)中通過在導(dǎo)向套上加工嵌合凹槽使纖維與導(dǎo)向套鎖緊的手段，因此，避免了機(jī)加工產(chǎn)生的成本增加、及凹槽處由于應(yīng)力集中而容易斷裂等問題。


說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的導(dǎo)向套的局部主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的具有絲材外層的導(dǎo)向套的局部軸向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖3示出了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的具有絲材外層的導(dǎo)向套的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明典型的實(shí)施例，如圖1所示，具有絲材外層的導(dǎo)向套包括導(dǎo)向套本體I及設(shè)置在導(dǎo)向套本體I上的纖維層2。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，導(dǎo)向套由導(dǎo)向套本體及設(shè)置在該導(dǎo)向套本體上的纖維層組成，由于纖維層的存在，使得導(dǎo)向套外層不再是自然面，凹凸不平的纖維層使得增強(qiáng)纖維與導(dǎo)向套連接位置固定，不易滑動(dòng)，從而保證預(yù)制體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，同時(shí)提高了導(dǎo)向套與增強(qiáng)纖維束、基體之間的咬合力另外，本發(fā)明的增加導(dǎo)向套表層摩擦力的方法不同于現(xiàn)有技術(shù)中通過在導(dǎo)向套上加工嵌合凹槽使纖維與導(dǎo)向套鎖緊的手段，因此，避免了機(jī)加工產(chǎn)生的成本增加、及凹槽處由于應(yīng)力集中而容易斷裂等問題。根據(jù)本發(fā)明的一種典型實(shí)施例，纖維層2可以是單纖維無序地附著在導(dǎo)向套本體I上形成，如圖1所示；也可以是纖維束無序地附著在導(dǎo)向套本體I上形成。如圖2和3所示，纖維層2可以是單纖維或纖維束有序地附著在導(dǎo)向套本體I上形成，優(yōu)選地，單纖維之間的間隙大于單纖維的直徑。纖維層可以是纖維束有序地附著在導(dǎo)向套本體上形成，優(yōu)選地，纖維束之間的間隙大于形成纖維束的單纖維的直徑。這種有序地排列可以呈網(wǎng)格狀排列，也可以成條狀排列等各類有序排列，例如，單纖維或纖維束可以沿導(dǎo)向套軸向排列或橫向排列。上述纖維或纖維束的材質(zhì)可以是碳纖維、芳綸纖維、金屬絲等。根據(jù)本發(fā)明的一種典型實(shí)施例，導(dǎo)向套本體I是管材。優(yōu)選地，管材的管壁上設(shè)置有通孔，供樹脂等基體流通。當(dāng)然，導(dǎo)向套本體I也可以是棒材，該棒材上也可以設(shè)置有通孔。導(dǎo)向套的材質(zhì)可以是碳纖維或是不銹鋼、鈦合金等金屬材料，以及其他高性能材料。本發(fā)明的具有絲材外層的導(dǎo)向套可以通過下述方法制造首先導(dǎo)向套本體外表面用丙酮、酒精等清洗干凈，待干燥后刷上配好的流體狀基體，將雜亂無序的纖維黏著在導(dǎo)向套外本體外表面形成纖維層，并完全包覆導(dǎo)向套本體的外表面，基體固化后外層纖維絲牢固的附著在導(dǎo)向套本體上。附著的纖維層不能太密集，纖維絲之間應(yīng)留有遠(yuǎn)大于纖維絲直徑的間隙。相對(duì)已有的復(fù)合材料編織預(yù)制體中的導(dǎo)向套來說，本發(fā)明所提供的具有絲材外層的導(dǎo)向套，其優(yōu)勢(shì)在于I)導(dǎo)向套外層不再是自然面，凹凸不平的纖維層使得增強(qiáng)纖維與導(dǎo)向套連接位置固定，不易滑動(dòng)，從而保證預(yù)制體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，同時(shí)提高了導(dǎo)向套與增強(qiáng)纖維束、基體之間的咬合力；2)不同于通過在導(dǎo)向套上加工嵌合凹槽使增強(qiáng)纖維與導(dǎo)向套鎖緊的手段，本發(fā)明提出的導(dǎo)向套避免了機(jī)加工產(chǎn)生的成本增加、凹槽處由于應(yīng)力集中而容易斷裂等問題；3)的導(dǎo)向套制備方法簡單、適用性廣，其中導(dǎo)向套不受材質(zhì)、尺寸等條件限制，夕卜層纖維的材質(zhì)、排布方式亦可根據(jù)實(shí)際要求自行選擇。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在本專利構(gòu)思及具體實(shí)施例啟示下，能夠從本專利公開內(nèi)容及常識(shí)直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的一些變形，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到也可采用其他方法，或現(xiàn)有技術(shù)中常用公知技術(shù)的替代，以及特征的等效變化或修飾，特征間的相互不同的組合，例如外層纖維層厚度的變化，纖維層與導(dǎo)向套的粘合方式的改變，導(dǎo)向套尺寸的改變等等的非實(shí)質(zhì)性改動(dòng)，同樣可以被應(yīng)用，都能實(shí)現(xiàn)本專利描述功能和效果，不再一一舉例展開細(xì)說，均屬本專利保護(hù)范圍。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有絲材外層的導(dǎo)向套，其特征在于，包括導(dǎo)向套本體(I)及設(shè)置在所述導(dǎo)向套本體(I)上的纖維層(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)向套，其特征在于，所述纖維層(2)是單纖維無序地附著在所述導(dǎo)向套本體(I)上形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)向套，其特征在于，所述纖維層(2)是纖維束無序地附著在所述導(dǎo)向套本體(I)上形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)向套，其特征在于，所述纖維層(2)是單纖維有序地附著在所述導(dǎo)向套本體(I)上形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)向套，其特征在于，所述單纖維呈網(wǎng)格狀排列。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)向套，其特征在于，所述纖維層(2)是纖維束有序地附著在所述導(dǎo)向套本體(I)上形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導(dǎo)向套，其特征在于，所述纖維束呈網(wǎng)格狀排列。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)向套，其特征在于，所述導(dǎo)向套本體(I)是管材。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)向套，其特征在于，所述管材的管壁上設(shè)置有通孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)向套，其特征在于，所述導(dǎo)向套本體(I)是棒材。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的導(dǎo)向套，其特征在于，所述棒材上設(shè)置有通孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有絲材外層的導(dǎo)向套。該導(dǎo)向套包括導(dǎo)向套本體及設(shè)置在導(dǎo)向套本體上的纖維層。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，具有絲材外層的導(dǎo)向套由導(dǎo)向套本體及設(shè)置在該導(dǎo)向套本體上的纖維層組成，由于纖維層的存在，使得導(dǎo)向套外層不再是自然面，凹凸不平的纖維層使得增強(qiáng)纖維與導(dǎo)向套連接位置固定，不易滑動(dòng)，從而保證預(yù)制體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，同時(shí)提高了導(dǎo)向套與增強(qiáng)纖維束、基體之間的咬合力。另外，本發(fā)明的增加導(dǎo)向套表層摩擦力的方法不同于現(xiàn)有技術(shù)中通過在導(dǎo)向套上加工嵌合凹槽使纖維與導(dǎo)向套鎖緊的手段，因此，避免了機(jī)加工產(chǎn)生的成本增加、及凹槽處由于應(yīng)力集中而容易斷裂等問題。
文檔編號(hào)B32B5/02GK103009689SQ201210576199
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者單忠德, 吳曉川, 劉豐, 康懷镕, 喬娟娟 申請(qǐng)人:機(jī)械科學(xué)研究總院先進(jìn)制造技術(shù)研究中心