Forskere forbedrer fremstillingen af ​​tekstilkomposit

Mens du har en skarpt strøget, den rynkefri skjorte gør et godt indtryk, forskere på UBC's Okanagan campus arbejder på at løse problemet med rynker, når det kommer til fremstilling af tekstilkompositter.

Tekstilkompositter er kendt for deres styrke og holdbarhed. Men som Abbas Milani, en professor ved UBC Okanagan's School of Engineering forklarer, en simpel rynke i fremstillingsprocessen kan ændre slutproduktet markant - nogle gange mindske dets styrke med 50 procent.

Milani siger, at rynker er en af ​​de mest almindelige fejl i tekstilkompositter, som er meget brugt til prototyper, samt masseproduktion inden for fremtrædende rumfart, energi, bil- og marineapplikationer.

For at løse problemet, forskere ved UBC's Composite Research Network-Okanagan har undersøgt flere af-rynkningsmetoder og har opdaget, at de kan forbedre deres effektivitet ved at trække materialerne i to retninger samtidigt under fremstillingsprocessen. De gjorde dette ved at skabe et specialfremstillet biaksialt armatur - en klemme, der strækker det underviste tekstil og fjerner uønskede buler og folder.

"Udfordringen var at undgå uønsket fiberfejl eller fiberbrud, mens du fanger rynker uden for flyet, "siger kandidatstuderende Armin Rashidi." Producenter, der bruger denne type kompositter, leder efter mere information om deres mekaniske adfærd, især under kombinerede belastningsscenarier."

Forskningen omfattede at strække materialet og derefter bruge specialiseret billedbehandling og 3D-scanning til at analysere de nødvendige kræfter og dets indvirkning på materialets rynkning og afvikling.

"Sammensatte tekstiler ændrer den måde, produkterne designes og bygges på i avancerede fremstillingssektorer, " siger Milani, direktør for Materials and Manufacturing Research Institute. "Da vi fortsætter med at innovere inden for sammensatte tekstiler for at omfatte flere polymerharpiks- og fiberarmeringsmuligheder, denne forskning bliver nødt til at fortsætte for at levere den mest opdaterede analyse for producenter inden for forskellige anvendelsesområder."

Det er vigtigt for designere at være i stand til at forudsige den rigtige mængde kraft, der skal til for at mindske rynkerne i det endelige produkt, forklarer Milani. At gøre dette, hans team af studerende har oprettet en test i flere trin for at vurdere størrelsen af ​​de krævede kræfter, der er nødvendige for at udjævne rynker i forskellige størrelser, der blev dannet i forskellige forskydningsvinkler af et glasfiber-propylen-almindeligt vævet stof.

"Studerende i Composites Research Network-laboratoriet ved UBC Okanagan lægger grunden til at være verdens førende inden for avancerede tekstilkompositter ved at designe, fremstilling og undersøgelse af nyt testudstyr og inventar, sammen med udviklingen af ​​high fidelity formingsmodeller."

Forskningen, for nylig offentliggjort i Materialer &Design tidsskrift, blev delvist finansieret af Det Naturvidenskabelige og Tekniske Forskningsråd.