[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2821466C1 - Method of connecting hard composite material with soft materials by means of sewing - Google Patents

Method of connecting hard composite material with soft materials by means of sewing Download PDF

Info

Publication number
RU2821466C1
RU2821466C1 RU2023126729A RU2023126729A RU2821466C1 RU 2821466 C1 RU2821466 C1 RU 2821466C1 RU 2023126729 A RU2023126729 A RU 2023126729A RU 2023126729 A RU2023126729 A RU 2023126729A RU 2821466 C1 RU2821466 C1 RU 2821466C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
base
soft
composite material
making
Prior art date
Application number
RU2023126729A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Витальевич Колесник
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЭСТИМ"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ЭСТИМ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЭСТИМ"
Application granted granted Critical
Publication of RU2821466C1 publication Critical patent/RU2821466C1/en

Links

Abstract

FIELD: various technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to a method of making articles for various purposes, characterized by making at least one of the layers in the form of a solid composite material and bonded with soft materials, and can be used in making pillows, suitcases, upholstered furniture, vehicle upholstery, carpets. Method of connecting hard composite material with soft materials includes making a base by laying a layer of reinforcing material and an intermediate structural layer into the tooling and an upper flexible layer on top of them, wherein the upper flexible layer is made with a surface area greater than the surface area of the layers laid in the tooling, and forming a step; impregnating the base with a binder, followed by curing; making a workpiece from a soft sheet material in the shape of said base step; said workpiece is laid on the base in the area of said step and jointed thereto by sewing.
EFFECT: invention provides a simple and reliable method of fixing a hard composite material to a soft material of an article, as well as obtaining a flat surface of the material without protrusions.
6 cl, 2 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к способу изготовления изделий различного назначения, характеризуемых выполнением по меньшей мере одного из слоев в виде твердого композиционного материала, в частности отвержденной углеткани, и соединяемого с мягкими материалами, и может быть использовано при изготовлении подушек, чемоданов, мягкой мебели, обшивки транспортных средств, ковров и т.д.The invention relates to a method for manufacturing products for various purposes, characterized by the execution of at least one of the layers in the form of a solid composite material, in particular hardened carbon fiber, and connected to soft materials, and can be used in the manufacture of pillows, suitcases, upholstered furniture, and vehicle upholstery , carpets, etc.

Известен способ изготовления армированной волокном композитной конструкции (заявка US 20200307153, опубл. 01.10.2020), включающей множество листов, армированных углеродным волокном, которые ламинированы; и шов, проходящий через один или несколько листов, армированных углеродным волокном, при этом углеродные волокна в листе расположены в одном направлении. Способ получения композитной конструкции включает: ламинирование множества листов, армированных углеродным волокном; обработку одного или нескольких ламинированных листов, армированных углеродным волокном швом; и формирование композитной конструкции путем формования и отверждения ламинированных листов.There is a known method for manufacturing a fiber-reinforced composite structure (application US 20200307153, published 10/01/2020), including a plurality of carbon fiber-reinforced sheets that are laminated; and a seam extending through one or more carbon fiber reinforced sheets, the carbon fibers in the sheet being oriented in the same direction. A method for producing a composite structure includes: laminating a plurality of carbon fiber reinforced sheets; processing one or more laminated sheets reinforced with carbon fiber seam; and forming a composite structure by molding and curing laminated sheets.

Известен способ изготовления детали внутренней отделки транспортного средства (патент FR 3121866, опубл. 21.10.2022), содержащей соединенные между собой открытый верхний композитный слой и нижний поддерживающий слой. Способ включает: создание верхнего композитного слоя, содержащего гибкий поверхностный слой, в частности типа кожи или текстиля, эластично сжимаемый слой и, необязательно, слой функционального или технического назначения, и соединение поддерживающего слоя с указанным верхним композитным слоем путем сшивки.There is a known method for manufacturing vehicle interior trim parts (patent FR 3121866, published 10.21.2022), containing an open upper composite layer and a lower supporting layer connected to each other. The method includes: creating a top composite layer comprising a flexible surface layer, in particular of the leather or textile type, an elastically compressible layer and, optionally, a functional or technical layer, and connecting the support layer to said top composite layer by crosslinking.

Известен способ изготовления многоосного текстильно-полимерного материала (патент US 11692306, опубл. 04.07.2023), включающий пропитку термореактивной смолой многоосного ламината из текстильного материала, содержащего листы из пучков волокон, уложенные слоями под разными углами, причем листы из пучков волокон содержат однонаправленные пучки волокон прошитые сшивающими нитями, состоящими из термопластичной смолы, причем многоосный ламинат текстильного материала пронизывают в направлении толщины стежками таким образом, что нити совершают возвратно-поступательное движение с заданными интервалами в продольном направлении; отверждение термореактивной смолы; и процесс формирования двухфазной непрерывной структуры.There is a known method for manufacturing a multiaxial textile-polymer material (US patent 11692306, published on July 4, 2023), which includes impregnation with a thermosetting resin of a multiaxial laminate of textile material containing sheets of fiber bundles laid in layers at different angles, and the sheets of fiber bundles contain unidirectional bundles fibers stitched with stitching threads consisting of a thermoplastic resin, the multiaxial laminate of textile material being pierced in the thickness direction with stitches in such a way that the threads reciprocate at predetermined intervals in the longitudinal direction; curing of thermosetting resin; and the process of formation of a two-phase continuous structure.

В известных решениях рассматривается возможность получения многослойных структур, в т.ч. с применением композитных материалов. Однако в них не предусмотрена возможность вшивки твердых композиционных материалов в мягкий материал. Недостатком вышеуказанных технических решений является недолговечность конструкции, отсутствие прочного соединения слоев, высокая изностойкость, повышенная влагостойкость, низкая термоизоляция и плотность изделий.Known solutions consider the possibility of obtaining multilayer structures, incl. using composite materials. However, they do not provide the ability to sew hard composite materials into soft material. The disadvantage of the above technical solutions is the fragility of the structure, the lack of a strong connection between the layers, high wear resistance, increased moisture resistance, low thermal insulation and density of the products.

Техническая задача заявляемого изобретения заключается в эффективном и простом соединении твердого композитного материала с мягкими материалами.The technical objective of the claimed invention is to effectively and simply combine hard composite material with soft materials.

Технический результат изобретения - простой и надежный способ крепления твердого композитного материала к мягкому материалу изделия, а также обеспечение ровной поверхности материала без выступов.The technical result of the invention is a simple and reliable method of attaching a hard composite material to the soft material of a product, as well as ensuring a smooth surface of the material without protrusions.

Технический результат достигается тем, что способ соединения твердого композитного материала с мягкими материалами включает изготовление основы путем укладки в оснастку слоя армирующего материала и промежуточного структурного слоя и поверх них верхнего гибкого слоя, причем верхний гибкий слой выполнен с площадью поверхности, превышающей площадь поверхности слоев, выложенных в оснастке и образующий ступень; пропитка основы связующим с последующим отверждением; изготовление заготовки из мягкого листового материала по форме упомянутой ступени основы; укладку сформированной заготовки на основу в области упомянутой ступени и соединение с ней путем пришивания.The technical result is achieved in that the method of connecting a hard composite material with soft materials includes manufacturing a base by placing a layer of reinforcing material and an intermediate structural layer and an upper flexible layer on top of them, wherein the upper flexible layer is made with a surface area exceeding the surface area of the layers laid out in the equipment and forming a step; impregnation of the base with a binder followed by curing; manufacturing a blank from soft sheet material in the shape of said base step; laying the formed workpiece on the base in the area of the mentioned step and connecting it to it by sewing.

Изобретение иллюстрируется следующими фигурами:The invention is illustrated by the following figures:

На фиг. 1 представлен общий вид основания;In fig. 1 shows a general view of the base;

На фиг. 2 представлен пример расположения соединяемых слоев изделия.In fig. Figure 2 shows an example of the arrangement of the connected layers of the product.

Способ соединения твердого композитного материала с мягкими материалами, включающий изготовление основы путем укладки в оснастку слоя углеткани либо другого армирующего материала (кевлар, арамид,алютекс), промежуточного структурного слоя из вспененного полимерного материала, и/или слоя армирующего материала, и/или слоя нетканого материала и поверх промежуточного слоя верхнего гибкого слоя, причем верхний гибкий слой выполнен с площадью поверхности, превышающей площадь нижнего и промежуточного слоев, и образующего ступень; пропитку основы связующим с последующим отверждением; изготовление заготовки из мягкого листового материала по форме упомянутой ступени основы; укладку сформированной заготовки на основу в области упомянутой ступени и соединение с ней путем пришивания.A method of joining a hard composite material with soft materials, including manufacturing a base by placing a layer of carbon fabric or other reinforcing material (Kevlar, aramid, alutex), an intermediate structural layer of foamed polymer material, and/or a layer of reinforcing material, and/or a non-woven layer into the equipment. material and on top of the intermediate layer of the upper flexible layer, the upper flexible layer having a surface area greater than the area of the lower and intermediate layers and forming a step; impregnation of the base with a binder followed by curing; manufacturing a blank from soft sheet material in the shape of said base step; laying the formed workpiece on the base in the area of the mentioned step and connecting it to it by sewing.

Способ согласно настоящему изобретению включает:The method according to the present invention includes:

- изготовление основы 1 из слоя углеткани либо иного армирующего материала с наложенным на него последовательно промежуточным структурным слоем и верхнего гибкого слоя, причем основу изготавливают с заранее сформированной посредством верхнего гибкого материала ступенькой 2 по всему периметру, таким образом, что центральная часть основы (армирующий слой и промежуточный структурный слой) находятся выше указанной ступеньки 2;- manufacturing a base 1 from a layer of carbon fiber or other reinforcing material with a sequentially applied intermediate structural layer and an upper flexible layer, wherein the base is made with a step 2 pre-formed by means of the upper flexible material along the entire perimeter, so that the central part of the base (reinforcing layer) and intermediate structural layer) are located above said step 2;

- пропитку основы 1 связующим с последующим отверждением;- impregnation of the base with 1 binder followed by curing;

- изготовление заготовки из мягкого листового материала по форме ступеньки 2 основы 1 путем вырезания;- manufacturing a blank from soft sheet material in the shape of the step 2 of the base 1 by cutting;

- укладку сформированной заготовки на ступеньку 2 по периметру основы 1 и соединение с основой 1 путем пришивания к мягкому слою основы 1.- laying the formed blank on step 2 along the perimeter of base 1 and connecting it to base 1 by sewing to the soft layer of base 1.

Промежуточный слой предназначен для обеспечения необходимой жесткости изделия и может быть выполнен из вспененного полимерного материала и/или армирующего материала и/или нетканого материала.The intermediate layer is designed to provide the necessary rigidity of the product and can be made of foamed polymer material and/or reinforcing material and/or non-woven material.

В качестве вспененного полимерного материала может быть использован поливинилхлорид (пвх) с закрытой либо открытой ячеистой структурой.Polyvinyl chloride (PVC) with a closed or open cellular structure can be used as a foamed polymer material.

В качестве армирующего слоя промежуточного слоя может быть использован слой углеткани, стеклоткани.A layer of carbon fabric or fiberglass can be used as a reinforcing layer of the intermediate layer.

В качестве нетканого материала промежуточного слоя может быть использован коремат, конструкционный пенопласт, нетканное углеволокно, нетканное базальтовое волокно, стекломат, однонаправленные ткани.Coremat, structural foam, non-woven carbon fiber, non-woven basalt fiber, glass mat, and unidirectional fabrics can be used as a non-woven material for the intermediate layer.

В качестве гибкого слоя основы может быть использован базальтовая ткань или иной материал. Предпочтительно толщина слоя составляет от 0,2 до 0,6 мм. Ступенька, образованная указанным слоем нетканого материала, используется для пришивания с мягкими материалами, чтобы получить эффект ровной плоскости твердого композитного материала и основного материала изделия.Basalt fabric or other material can be used as a flexible base layer. Preferably the layer thickness is from 0.2 to 0.6 mm. The step formed by said layer of non-woven material is used for sewing with soft materials to obtain the effect of a flat plane between the hard composite material and the base material of the product.

Для изготовления заготовки могут быть использованы различные листовые материалы: ткань, искусственная или натуральная кожа и пр.To make the blank, various sheet materials can be used: fabric, artificial or genuine leather, etc.

Примеры осуществления изобретенияExamples of implementation of the invention

Пример 1Example 1

В оснастке - листовом оргстекле толщиной 2 мм - выполняют вырез по форме вшиваемой детали.In the equipment - sheet plexiglass 2 mm thick - a cutout is made in the shape of the part to be sewn.

Оргстекло укладывают на ровную гладкую поверхность (стекло, пластик, металл). В вырез оргстекла выкладывают заготовку на основе углеткани толщиной 0,2 мм и слой коремата (либо иного армирующего материала в зависимости от особенности изделия) толщиной 1,8 мм. Далее на оргстекло с выложенными внутри углетканью и слоем армирующего материала укладывают слой базальтового материала толщиной 0,4 мм. Таким образом, формируют основу 1 со ступенькой 2 по ее периметру.Plexiglas is laid on a flat, smooth surface (glass, plastic, metal). A 0.2 mm thick carbon fabric-based blank and a 1.8 mm thick layer of coremat (or other reinforcing material depending on the characteristics of the product) are placed in the plexiglass cutout. Next, a layer of basalt material 0.4 mm thick is laid on the plexiglass with carbon fiber and a layer of reinforcing material lined inside. Thus, a base 1 is formed with a step 2 along its perimeter.

После выкладки слоев собирают систему для вакуумной инфузии и осуществляют пропитку собранной многослойной заготовки эпоксидной либо полиэфирной либо винилэфирной смолой и отверждение заготовки основы. После полимеризации смолы заготовку извлекают из оснастки. При этом ступенька, образованная базальтовым материалом, пропитана смолой и далее к ней пришивают сквозным швом слой предварительно подготовленной заготовки из мягкого материала (например, кожи) толщиной 2 мм, имеющей форму указанной ступеньки. В коже вырезается отверстие под размер видимой части основы 1, ступенька при этом прячется под указанный слой мягкого материала и в результате изделие имеет ровную поверхность. Сформированную деталь дополнительно покрывают лаком.After laying out the layers, a system for vacuum infusion is assembled and the assembled multilayer workpiece is impregnated with epoxy or polyester or vinyl ester resin and the base workpiece is cured. After polymerization of the resin, the workpiece is removed from the tooling. In this case, the step formed by the basalt material is impregnated with resin and then a layer of a pre-prepared piece of soft material (for example, leather) 2 mm thick, shaped like the said step, is sewn to it using a through seam. A hole is cut in the leather to the size of the visible part of the base 1, the step is hidden under the specified layer of soft material and as a result the product has a smooth surface. The formed part is additionally coated with varnish.

Пример 2Example 2

В листовом оргстекле толщиной 3,6 мм выполняют вырез по форме вшиваемой детали. В вырез оргстекла выкладывают поочередно: слой углеткани 3 толщиной 0,2 мм, базальтовый лист 4 толщиной 0,4 мм и слой конструкционного пенополиэтилена 5 толщиной 3 мм. Далее на оргстекло с выложенной внутри углетканью и слоем вспененного материала укладывают слой базальтового материала 6 толщиной 0,4 мм. Таким образом, формируют основу 1 со ступенькой 2 по ее периметру. Дальнейшие этапы формирования детали аналогичны примеру 1.In sheet plexiglass with a thickness of 3.6 mm, a cutout is made in the shape of the part to be sewn. The plexiglass cutout is laid out alternately: a layer of carbon fabric 3 with a thickness of 0.2 mm, a basalt sheet 4 with a thickness of 0.4 mm and a layer of structural polyethylene foam 5 with a thickness of 3 mm. Next, a layer of basalt material 6 with a thickness of 0.4 mm is laid on the plexiglass with carbon fiber lined inside and a layer of foam material. Thus, a base 1 is formed with a step 2 along its perimeter. Further stages of part formation are similar to example 1.

Преимуществом заявляемого изобретения является возможность соединения материалов разной твердости с получением качественного изделия с большим сроком службы и имеющего ровную поверхность на месте стыка материалов. Кроме того, способ позволяет вшить в мягкий материал твердые композиционные материалы различных форм и размеров.The advantage of the claimed invention is the ability to connect materials of different hardness to obtain a high-quality product with a long service life and having a smooth surface at the junction of materials. In addition, the method allows hard composite materials of various shapes and sizes to be sewn into soft material.

Claims (6)

1. Способ соединения твердого композитного материала с мягкими материалами, включающий изготовление основы путем укладки в оснастку слоя армирующего материала и промежуточного структурного слоя и поверх них верхнего гибкого слоя, причем верхний гибкий слой выполнен с площадью поверхности, превышающей площадь поверхности слоев, выложенных в оснастке, и образующий ступень; пропитку основы связующим с последующим отверждением; изготовление заготовки из мягкого листового материала по форме упомянутой ступени основы; укладку сформированной заготовки на основу в области упомянутой ступени и соединение с ней путем пришивания.1. A method of connecting a hard composite material with soft materials, including producing a base by placing a layer of reinforcing material and an intermediate structural layer in the tooling and an upper flexible layer on top of them, wherein the upper flexible layer is made with a surface area exceeding the surface area of the layers laid out in the tooling, and forming a step; impregnation of the base with a binder followed by curing; manufacturing a blank from soft sheet material in the shape of said base step; laying the formed workpiece on the base in the area of the mentioned step and connecting it to it by sewing. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве армирующего слоя используют углеткань.2. The method according to claim 1, characterized in that carbon fabric is used as a reinforcing layer. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве промежуточного структурного слоя используют вспененный полимерный материал, и/или армирующий материал, и/или нетканый материал.3. The method according to claim 1, characterized in that foamed polymer material and/or reinforcing material and/or non-woven material are used as an intermediate structural layer. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве связующего используют эпоксидную смолу.4. The method according to claim 1, characterized in that epoxy resin is used as a binder. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве мягкого листового материала используют ткань, натуральную или искусственную кожу.5. The method according to claim 1, characterized in that fabric, natural or artificial leather is used as a soft sheet material. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мягкий листовой материал пришивают к верхнему гибкому слою основы сквозным швом.6. The method according to claim 1, characterized in that the soft sheet material is sewn to the upper flexible base layer using a through seam.
RU2023126729A 2023-10-18 Method of connecting hard composite material with soft materials by means of sewing RU2821466C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2821466C1 true RU2821466C1 (en) 2024-06-24

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2406591C2 (en) * 2004-11-30 2010-12-20 Члены Правления Университета Калифорнии Jointing diverse materials
US10414305B2 (en) * 2014-01-31 2019-09-17 Tachi-S Co., Ltd. Vehicle seat and method of manufacturing vehicle seat
RU2739066C2 (en) * 2016-05-13 2020-12-21 Роквул Интернэшнл А/С Method of connecting surfaces of two or more elements to each other and a product obtained using said method
FR3121866A1 (en) * 2021-04-16 2022-10-21 Smrc Automotive Holdings Netherlands B.V. Process for manufacturing a vehicle interior trim part and part obtained

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2406591C2 (en) * 2004-11-30 2010-12-20 Члены Правления Университета Калифорнии Jointing diverse materials
US10414305B2 (en) * 2014-01-31 2019-09-17 Tachi-S Co., Ltd. Vehicle seat and method of manufacturing vehicle seat
RU2739066C2 (en) * 2016-05-13 2020-12-21 Роквул Интернэшнл А/С Method of connecting surfaces of two or more elements to each other and a product obtained using said method
FR3121866A1 (en) * 2021-04-16 2022-10-21 Smrc Automotive Holdings Netherlands B.V. Process for manufacturing a vehicle interior trim part and part obtained

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5569344A (en) Methods of producing structurally reinforced thermoplastic-fabric composite contruction material that are moldable
US5132166A (en) Semirigid luggage shell and method for its production
US5994245A (en) Laminated product for use in footwear manufacturing
US4410577A (en) Woven layered cloth reinforcement for structural components
US4888234A (en) Formable fiber composite
US5047276A (en) Multilayered textile complex based on fibrous webs having different characteristics
JP5658176B2 (en) Fiber-reinforced resin sheet and fiber-reinforced resin molded body using the same
US7168272B2 (en) Crimp-free infusible reinforcement fabric
EP0822062B1 (en) Fiber-reinforced plastic using a composite substrate
KR900004485A (en) Manufacturing method of moldable composite material
JP2013126790A (en) Fibre-reinforced resin moulding, and vehicle interior material using the same
US4867086A (en) Method of making a dry fiber form and composites prepared therefrom
RU2821466C1 (en) Method of connecting hard composite material with soft materials by means of sewing
AU2019393078A1 (en) Composite laminate resin and fiberglass structure
CZ289196B6 (en) Textile article, process of its production and layered composite article
CA2537941C (en) Crimp-free infusible reinforcement fabric and composite reinforced material therefrom
US20070010154A1 (en) Reinforcement material
EP3456530B1 (en) Multilayer composite material and related production method
KR20160122499A (en) Laminated material for molding composite
KR102671478B1 (en) Fiber composite manufactured using stitching and method for manufacturing the same
JP2013035244A (en) Fiber-reinforced resin molding and vehicle interior material using the same
US20230303011A1 (en) Method of manufacturing a vehicle trim element and associated trim element
JP2949350B2 (en) Fiber-reinforced resin molding having hemispherical curved surface and method for producing the same
TW201834842A (en) Fiber reinforced composite body
JP2002120315A (en) Fiber reinforced plastic molded article having three- layer structure, and its manufacturing method