2 國內(nèi)的多軸向經(jīng)編針織物生產(chǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1生產(chǎn)設(shè)備情況
多軸向經(jīng)編針織物的生產(chǎn)設(shè)備主要是使用了多軸向的鋪緯機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)鋪設(shè)的紗線各自平行，且紗線層能根據(jù)不同的用途的需要以各種不同密度排列。紗線從緯紗架上引出后經(jīng)過鋪緯機(jī)構(gòu)，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的鋪位機(jī)構(gòu)將紗線墊放到位于左右兩側(cè)的襯緯紗傳送鏈的鉤子里，再通過傳送鏈將紗線傳送到編織區(qū)，與襯經(jīng)紗、捆綁紗線等形成所需要的多軸向經(jīng)編織物。目前國內(nèi)的多軸向經(jīng)編機(jī)主要有利巴公司的Copcentra MAX 3 CNC系列機(jī)型以及卡爾邁耶公司的Malimo Multiaxial、RS2 (3)MUSU 、RS2(3)MSUS-V等機(jī)型。
2.2應(yīng)用的領(lǐng)域
以高性能纖維為原料的多軸向經(jīng)編針織物與樹脂復(fù)合后可以作為骨架材料其性能好于傳統(tǒng)的機(jī)織物，與傳統(tǒng)的金屬材料相比，以多軸向織物為基布的復(fù)合材料在一定程度上比金屬具有更好的性能。例如使用碳纖維為原料的經(jīng)編復(fù)合材料就比金屬材料更加堅(jiān)固，更加耐高溫、耐腐蝕，而且大大減輕了質(zhì)量，因此，多軸向經(jīng)編復(fù)合材料常用于船舶游艇的制造、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片，航天航空和汽車工業(yè)等領(lǐng)域。
2.2.1船舶游艇業(yè)
由于游艇需要在極其惡劣的環(huán)境下工作，對(duì)其材料的性能要求也比較嚴(yán)格。用經(jīng)編多軸向經(jīng)編織物除了具有可減少紗線的使用量以減輕游艇的重量，減少合成樹脂的用量、縮短浸漬時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)外，還可以保護(hù)船體不受海水侵蝕。
多軸向經(jīng)編織物可用來制造船艇的船身、艙壁、甲板、上部結(jié)構(gòu)、桅桿，船帆等。由于多軸向織物為基布的復(fù)合材料的高性能增強(qiáng)作用，被廣泛用于賽艇和娛樂船只 (包括帆船和機(jī)動(dòng)船艇)。圖4示為以經(jīng)編多軸向織物為基布的游艇。
2.2.2風(fēng)力發(fā)電業(yè)
目前，風(fēng)力發(fā)電是最具成本優(yōu)勢(shì)的可再生能源，我國幅員遼闊，地理位置優(yōu)越，開發(fā)和利用風(fēng)能這種綠色可再生能源具有很大的潛力，而多軸向經(jīng)編織物是風(fēng)力發(fā)電中不可或缺的重要組成部分。
多軸向基布是制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片及其他重要結(jié)構(gòu)部件的主要材料，使用多軸向織物制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、剛性好等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足開發(fā)大型化、輕量化、高性能、低成本的發(fā)電葉片的要求。圖5示為新疆大阪城風(fēng)力發(fā)電廠。
2.2.3航天航空業(yè)
航天航空工業(yè)也是多軸向經(jīng)編織物重要應(yīng)用領(lǐng)域。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料因其具有很高的強(qiáng)質(zhì)比，因此在航天航空業(yè)中的應(yīng)用具有很大優(yōu)勢(shì)。多軸向經(jīng)編材料主要用來制造飛機(jī)的蒙皮，尾翼的前緣和邊緣，機(jī)身的面板，邊舵的前緣及發(fā)動(dòng)機(jī)面板，現(xiàn)在也可制造旋翼葉片。
在飛機(jī)制造上使用以多軸向經(jīng)編織物為骨架的復(fù)合材料，可以有效的減輕機(jī)身重量、加增飛機(jī)的使用壽命，同時(shí)能夠防火、耐腐蝕以及抗化學(xué)藥品。構(gòu)件的強(qiáng)度可以根據(jù)要求進(jìn)行精確設(shè)計(jì)。空中客車A320系列飛機(jī)配備了采用了翼梢小翼和大量減輕重量的碳纖維復(fù)合材料，從而節(jié)省了燃油。與金屬材料相比，這種碳纖維的復(fù)合材料能夠使機(jī)身重量減輕約20％。
2.2.4汽車工業(yè)
汽車制造業(yè)的需求是多軸向經(jīng)編織物最具潛力的市場。由于多軸向經(jīng)編復(fù)合材料的獨(dú)特性能以及可預(yù)設(shè)性，使其被廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)。在一些車頂棚的或雜物箱、汽車或摩托車的輪胎圈、汽車的保險(xiǎn)杠、剎車片等部位使用經(jīng)編多軸向復(fù)合材料之后，不僅減輕了車體的重量，而且極大的提高了性能。圖6示為多軸向復(fù)合材料為車廂的貨車。
2.2.5建筑業(yè)
多軸向經(jīng)編復(fù)合材料正在越來越多的用于增強(qiáng)混凝土，重建和修復(fù)建筑物，這是多軸向增強(qiáng)材料較新的市場之一。在一些需要承受惡劣環(huán)境的鋼筋混凝土立柱上使用這種多軸向經(jīng)編復(fù)合材料作為加固修復(fù)材料，能夠提高立柱的承載能力，使立柱的壽命加倍。這種復(fù)合材料多以碳纖維、芳綸纖維為原料。
2.2.6防彈頭盔
防彈頭盔要求輕質(zhì)高強(qiáng)，以及必須的防護(hù)功能，它們也是多軸向復(fù)合材料發(fā)展的重要市場之一。以金屬材料為骨架材料制造而成的防彈頭盔，質(zhì)量大，透氣性差，而以非金屬復(fù)合材料為骨架材料的的頭盔（圖7示）不僅質(zhì)量輕而且具有較好的透氣性。世界發(fā)達(dá)國家已普遍地開始使用非金屬復(fù)合材料頭盔代替原金屬頭盔。其中±45°多軸向復(fù)合織物比較貼合頭盔的形狀，可塑性較好。
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