Tejido de hilos o fibras tejidos comprendiendo fibras de trama y fibras de cadena dispuestas según una armadura teniendo un motivo de base que comprende:

- al menos veintiocho fibras de trama (1 ... 28), dispuestas al tresbolillo y formando ocho columnas (C1 ... C8) paralelas de las cuales unas primera, tercera, quinta y séptima columnas comprenden cada una cuatro fibras de trama y, unas segunda, cuarta, sexta y octava columnas que comprenden cada una tres fibras de trama, estando las columnas separadas de un mismo espacio predeterminado (P) y extendiéndose las fibras de trama (1 ... 28) en siete niveles (N1 ... N7) que se extienden transversalmente a las columnas:

- al menos doce fibras de cadena (A ... L) dispuestas en al menos cuatro planes paralelos extendiéndose transversalmente a las fibras de trama y desplazados unos con relación a otros, caracterizado porque cada uno de estos planes contiene al menos tres fibras de cadena paralelas dispuestas unas encima de otras de la manera siguiente:

- en un primer plano, una primera fibra de cadena (A) pasa por encima de la primera fibra de trama (1) de la primera columna (C1), pasa debajo de la segunda fibra de trama (16) de la quinta columna (C5), luego pasa por encima de la primera fibra de trama (1) de la primera columna (C1) del motivo siguiente; unas segunda y tercera fibras de cadena (B,C) se extienden en dicho primer plano paralelamente a la primera fibra de cadena (A), estando desplazadas según una dirección paralela a las columnas de una fibra de trama cada vez.

- en un segundo plano, una primera fibra de cadena (D) se extiende casi paralelamente a los niveles (N1 ... N7) y pasa por encima de la primera fibra de trama (5) de las columnas (C2, C4, C6, C8) comprendiendo tres fibras de trama, y debajo de la primera fibra de trama de las columnas (C1, C3, C5, C7) comprendiendo cuatro fibras de trama; unas segunda y tercera fibras de cadena (E, F) se extienden paralelamente a la primera fibra de cadena (D), estando desplazadas según una dirección paralela a las columnas de una fibra de trama cada vez;

- en un tercer plano, las tres fibras de cadena (G, H, I) concernidas se extienden paralelamente a las fibras de cadena (A, B, C,) del primer plano, estando desplazadas lateralmente, según una dirección paralela a los niveles, de cuatro columnas;

- finalmente, en un cuarto plano, las tres fibras de cadena (J, K, L) concernidas se extienden paralelamente a las fibras de cadena (D, E, F) del segundo plano, estando desplazadas, según una dirección paralela, a las columnas, de manera que pasan por debajo de las fibras de trama de las columnas (C2, C4, C6, C8) teniendo tres fibras de trama

Tejido compuesto 3D.

La invención se refiere a un tejido compuesto en 3D.

Segundo plano de la invención

La presente invención se refiere a un tejido de armadura optimizada, del tipo de multipliegues unidos, que puede utilizarse para la producción de piezas de material compuesto que están muy solicitadas en tensión, compresión o flexión, y/o sometidas a impactos. Entre estas piezas, se puede por ejemplo citar las riostras diagonales de trenes de aterrizaje.

Se conocen estructuras textiles, llamadas 1D o 2D según que sus fibras se extienden en una sola dirección o en dos direcciones diferentes. Estas estructuras en general no permiten responder eficazmente a las solicitaciones precitadas. Las estructuras llamadas 3D, comprendiendo fibras que se extienden según tres direcciones distintas en el espacio, tienen condiciones para responder a dichas solicitaciones. Se sabe que existen estructuras llamadas 4D, 5D, 9D, 11D... comprendiendo fibras que se extienden según un número más importante de direcciones distintas. Pero estas estructuras son muy complejas y su producción es difícilmente automatizable.

La invención se refiere pues y muy especialmente a las estructuras textiles 3D.

Entre éstas, se conocen unas estructuras 3D comprendiendo una pluralidad de capas unidas por puntos de unión. Estas estructuras están conocidas por presentar una buena linealidad durante la flexión de las fibras de trama, y ofrecen la ventaja de comprender reforzamientos. Sin embargo, este método de unión no confiere a la pieza producida a partir de tal tejido una buena resistencia a los impactos.

Se conocen igualmente unos tejidos multipliegues unidos por tejedura, el tejido 3D de tipo ortogonal (en el cual las fibras de unión de los pliegues se extienden casi ortogonalmente a los pliegues) es el que presenta la mejor linealidad (es decir un recorrido con unos ángulos de unión o inflexiones débiles) de las fibras de trama y de las fibras de cadena, y que resiste bien a la compresión. Sin embargo, a fin de que este tejido presente una fracción volumínica de fibras interesante, debe ser comprimido de manera que los hilos ortogonales a los pliegues sirviendo a unirles entre ellos adquieran unas inflexiones fuertes dándoles un recorrido muy ondulado por consiguiente poco lineal, lo que no permite contribuir eficazmente a la transferencia de esfuerzos.

Aunque al respecto los tejidos 3D no ortogonales son más interesantes, tienen sin embargo el inconveniente de presentar unas fibras de unión teniendo ángulos de unión o inflexiones demasiado importantes, esto que la armadura del tejido sea sencilla, de tipo tafeta, satín o carga multipliegues, o también que la armadura sea más elaborada como la armadura tipo 3X.

El tejido conocido bajo el nombre de "2,5D", descrito en el documento FR 2.610.951, particularmente optimizado, presenta una expansión baja y un porcentaje elevado de superficie ocupada, pero a costa de una baja linealidad (es decir que al menos ciertas de las fibras presentan inflexiones o ángulos de unión importantes). La definición de este tejido le confiere unas características angulares perjudiciales a la resistencia a los impactos y limita las estructuras textiles reversibles (obtenidas por rotación de la armadura a 90 grados) a estructuras de baja densidad, a menos que un número elevado de pliegues suplementarios estén añadidos, lo que hace difícil su fabricación automatizada.

En cuanto al tejido descrito en el documento US5899241 EP856601A1), es particularmente optimizado para la resistencia a los impactos. Sin embargo, el nivel elevado de entrelazamiento entre los pliegues limita la resistencia a la compresión de un elemento fabricado a partir de tal tejido.

Objeto de la invención

La invención tiene por objeto un procedimiento de tejeduría de un tejido 3D optimizado presentando una buena resistencia especialmente a los impactos, siendo a la vez fácilmente deformable.

Descripción de la invención

La invención se describirá directamente haciendo referencia a la única figura anexa representando un motivo de base del tejido según un modo particular de realización de la invención, en el cual las fibras de trama están representadas en extremidad y las fibras de cadena se extienden según planos paralelos al plano de la figura. El tejido comprende aquí un motivo de base comprendiendo:

- al menos veintiocho fibras de trama (vistas en extremidad), numeradas de 1 a 28 dispuestas al tresbolillo y formando 8 columnas C1 ... C8 que se extienden perpendicularmente a un espesor del tejido, y que comprenden alternativamente cuatro y tres fibras de trama estando separadas por un mismo espacio predeterminado P, extendiéndose las fibras de trama en siete niveles N1 ... N7 que se extienden transversalmente a las columnas. Así, las primera, tercera, quinta y séptima columnas C1, C3, C5, C7 comprenden cuatro fibras de trama, extendiéndose en los niveles N1, N3, N5 y N7 respectivamente, mientras que las segunda, cuarta, sexta y octava columnas C2, C4, C6, C8 comprenden tres fibras extendiéndose en los niveles N2, N4, N6 respectivamente;

- al menos doce fibras de cadena A ... L dispuestas en al menos cuatro planes paralelos extendiéndose transversalmente a las fibras de trama, conteniendo cada uno de estos planes al menos tres fibras de cadena paralelas dispuestas unas encima de otras de la manera siguiente:

En un primer plano que coincide con el plano de la figura, las fibras de cadena referidas A, B, C, están representadas en líneas completas. La fibra de cadena A pasa por encima de la primera fibra de trama 1 de la primera columna C1, pasa debajo de la segunda fibra de trama 16 de la quinta columna C5, pasa por encima de la primera fibra de trama 1 de la primera columna C1 del motivo siguiente. En este mismo plano, la fibra de cadena B y la fibra de cadena C son paralelas a la fibra de cadena A, pero están desplazadas según el espesor del tejido de una fibra de trama cada vez.

En un segundo plano que está aquí detrás del primer plano, las fibras de cadena son sensiblemente paralelas a los niveles N1 ... N7 y están representadas en trazos discontinuos. La fibra de cadena D pasa por encima de la primera fibra de trama 5 de la segunda columna C2, debajo de la primera fibra de trama 8 de la tercera columna C3, por encima de la primera fibra de trama 12 de la cuarta columna C4, y así sucesivamente. Las fibras de cadena E y F siguen un camino paralelo, estando desplazadas según una dirección paralela a las columnas de una fibra de trama cada vez;

- en un tercer plano que está aquí detrás del segundo plano, las fibras de cadena G, H, I están representadas en trazos discontinuos de puntos y rayas. Siguen un camino paralelo al de las fibras de cadena A, B, C del primer plano, pero están desplazadas lateralmente, según una dirección paralela a los niveles, de cuatro columnas;

- finalmente, en un cuarto plano que está aquí detrás del tercer plano, las fibras de cadena J, K, L están representadas en líneas de puntos. Son paralelas a las fibras de cadena D, E, F, pero están desplazadas según el espesor del tejido de manera que la fibra de cadena J pasa debajo la primera fibra de trama 5 de la segunda columna, la fibra de cadena K pasa debajo de la fibra de trama 6 de esta misma columna, y la fibra de cadena L pasa debajo la fibra de trama 7 de esta misma columna.

Esta disposición ofrece varias ventajas:

- permite obtener una estructura multipliegues teniendo un grado de unión adaptado a proporcionar una buena resistencia a la delaminación, y, en consecuencia, una mejor resistencia a los impactos y a la compresión, preservando a la vez una buena deformabilidad;

- este tejido puede fabricarse a partir de fibras de carbono, pero igualmente de fibras de vidrio, de fibras de aramida, o también de fibras silíceas o cerámicas. Constituye ventajosamente una preforma que puede impregnarse de resina por ejemplo por el procedimiento RTM(Resin transfer moulding) después de la puesta en forma de la preforma en un molde o cualquier otro procedimiento;

- este tejido permite la tejeduría automatizada de fibras que tienen resultados mecánicos importantes (por ejemplo fibras de carbono de alto modulo de elasticidad), pero que son frágiles a la tejeduría. Incluso es posible utilizar fibras de carbono teniendo una densidad lineal importante, tal como fibras de 48 o 96 filamentos, incluso más;

- el tejido así obtenido presenta una fracción volumínica de fibras importante, al menos igual a...

1. Tejido de hilos o fibras tejidos comprendiendo fibras de trama y fibras de cadena dispuestas según una armadura teniendo un motivo de base que comprende:

- al menos veintiocho fibras de trama (1 ... 28), dispuestas al tresbolillo y formando ocho columnas (C1 ... C8) paralelas de las cuales unas primera, tercera, quinta y séptima columnas comprenden cada una cuatro fibras de trama y, unas segunda, cuarta, sexta y octava columnas que comprenden cada una tres fibras de trama, estando las columnas separadas de un mismo espacio predeterminado (P) y extendiéndose las fibras de trama (1 ... 28) en siete niveles (N1 ... N7) que se extienden transversalmente a las columnas:

- al menos doce fibras de cadena (A ... L) dispuestas en al menos cuatro planes paralelos extendiéndose transversalmente a las fibras de trama y desplazados unos con relación a otros, caracterizado porque cada uno de estos planes contiene al menos tres fibras de cadena paralelas dispuestas unas encima de otras de la manera siguiente:

- en un primer plano, una primera fibra de cadena (A) pasa por encima de la primera fibra de trama (1) de la primera columna (C1), pasa debajo de la segunda fibra de trama (16) de la quinta columna (C5), luego pasa por encima de la primera fibra de trama (1) de la primera columna (C1) del motivo siguiente; unas segunda y tercera fibras de cadena (B,C) se extienden en dicho primer plano paralelamente a la primera fibra de cadena (A), estando desplazadas según una dirección paralela a las columnas de una fibra de trama cada vez.

- en un segundo plano, una primera fibra de cadena (D) se extiende casi paralelamente a los niveles (N1 ... N7) y pasa por encima de la primera fibra de trama (5) de las columnas (C2, C4, C6, C8) comprendiendo tres fibras de trama, y debajo de la primera fibra de trama de las columnas (C1, C3, C5, C7) comprendiendo cuatro fibras de trama; unas segunda y tercera fibras de cadena (E, F) se extienden paralelamente a la primera fibra de cadena (D), estando desplazadas según una dirección paralela a las columnas de una fibra de trama cada vez;

- en un tercer plano, las tres fibras de cadena (G, H, I) concernidas se extienden paralelamente a las fibras de cadena (A, B, C,) del primer plano, estando desplazadas lateralmente, según una dirección paralela a los niveles, de cuatro columnas;

- finalmente, en un cuarto plano, las tres fibras de cadena (J, K, L) concernidas se extienden paralelamente a las fibras de cadena (D, E, F) del segundo plano, estando desplazadas, según una dirección paralela, a las columnas, de manera que pasan por debajo de las fibras de trama de las columnas (C2, C4, C6, C8) teniendo tres fibras de trama.

2. Tejido según la reivindicación 1, teniendo una fracción volumínica de fibras al menos igual a 57%.

3. Tejido según la reivindicación 1, en la cual las fibras tienen unos ángulos de unión (?) inferiores o iguales a 15º.

4. Pieza obtenida a partir del tejido de la reivindicación 1.