2.1.2 三維編織
　　增強(qiáng)材料預(yù)成型加工方法有: 手工鋪層、編織法、針織法、熱成型連續(xù)原絲氈法、預(yù)成型定向纖維氈法、CompForm 法和三維編織技術(shù)等。
編織法過去大多采用經(jīng)緯交織的機(jī)織物來制作玻/碳纖維基布材料，從承載狀態(tài)上來考慮采用經(jīng)編織物作為增強(qiáng)復(fù)合材料的基布比經(jīng)緯交織的機(jī)織物具有更明顯的優(yōu)勢。如圖1所示：

 
圖1、經(jīng)編織物結(jié)構(gòu)圖

　　這類軸向織物由于承受載荷的紗線系統(tǒng)按要求排列并綁縛在一起，因此能夠處于最佳的承載狀態(tài)。另一方面，由于機(jī)織物中的紗線呈波浪形彎曲，再加上紗線自身的捻度，使其模量、拉伸強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度都有一定的損失。而軸向技術(shù)使得織物的紗線層能按照特定的方向伸直取向，故每根纖維力學(xué)理論值的利用率幾乎能達(dá)到100%。此外，軸向織物的紗線層層鋪疊，按照不同的強(qiáng)度和剛度要求，可以在織物的同一層或不同層采用不同種類的纖維材料，如玻璃纖維、碳纖維或碳/玻混雜纖維，再按照編織點由編織紗線將其綁縛在一起。
除了經(jīng)編軸向織物外, 還可以利用緯編綁縛系統(tǒng)開發(fā)緯編軸向織物, 如圖2所示：

 
　　圖2、緯編織物結(jié)構(gòu)圖

　　根據(jù)經(jīng)緯編結(jié)構(gòu)的特性, 緯編軸向織物較經(jīng)編綁縛結(jié)構(gòu)具有更好的可成型性, 因此在風(fēng)電葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計中具有極好的應(yīng)用前景。
三維編織技術(shù)的發(fā)展是因為單向或二向增強(qiáng)材料所制得的復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度低,抗沖擊性差, 不能用作主受力件。采用三維編織技術(shù)不僅能直接編織復(fù)雜結(jié)構(gòu)形狀的不分層整體編織物,從根本上消除鋪層。三維編織復(fù)合材料采用了三維編織技術(shù),其纖維增強(qiáng)結(jié)構(gòu)在空間上呈網(wǎng)狀分布,可以定制增強(qiáng)體的形狀,制成的材料渾然一體,不存在二次加工造成的損傷, 因此這種材料不僅具備傳統(tǒng)復(fù)合材料所具有的高比強(qiáng)度、 高比模量等優(yōu)點,還具有高損傷容限和斷裂韌性以及耐沖擊、 不分層、抗開裂和耐疲勞等特點。
按編織工藝分,常見的編織材料可分為四步編織法、 二步編織法和多層聯(lián)鎖編織法等3類。其中四步編織法發(fā)明最早,應(yīng)用最廣。按編織預(yù)制件的橫截面形狀,三維編織方法可分為矩形編織、 圓形編織和異形編織3大類, 其中矩形編織工藝適合編織矩形和板狀材料的增強(qiáng)體, 而圓形編織適合編織圓形和管型材料的增強(qiáng)體, 異形編織則用于編織各種特殊形狀的增強(qiáng)體。只要織物的結(jié)構(gòu)形狀是由矩形組合或是圓或圓的某一部分組合而成,就可以用編織方法一次成型。

  
（a）四步編織過程                   （b）材料結(jié)構(gòu)

　　圖3、四步編織法

　　四步編織法發(fā)明之初, 所有的紗線都參加編織運動,且全部編織紗都在空間 3個方向內(nèi)發(fā)生相對運動, 因此這種編織方法是一種真正的三維編織工藝。具體編織過程如圖3（a）所示,在一個編織周期中,編織紗沿著正交的2個方向依次進(jìn)行往復(fù)運動, 一個完整的編織周期中攜紗器需要完成 4個動作, 因此被稱為四步法。如圖3（b）所示,由于結(jié)構(gòu)中所有紗線在空間中的分布只有4 個不同的方向,因此制成的復(fù)合材料被稱為三維四向編織復(fù)合材料。
針對三維編織物的特點, RTM 工藝是三維編織復(fù)合材料成型的最有效方法。根據(jù)三維編織物的形狀制成模具,將預(yù)成型坯裝入模腔,此時同時控制了纖維體積含量和制品形狀; 預(yù)成型坯中纖維束間的空隙為樹脂傳遞提供了通道, 而且三維編織體很好的整體性提高了預(yù)成型坯耐樹脂沖刷的能力。
　　2.1.3 RTM工藝