Geweven stoffen:de basis

Noot van de redactie:deze inhoud is oorspronkelijk gepubliceerd op NetComposites.com. NetComposites werd in februari 2020 overgenomen door het moederbedrijf van CompositesWorld, Gardner Business Media.

Voor toepassingen bij de fabricage van composieten waarbij meer dan één vezeloriëntatie vereist is, is een stof die vezeloriëntaties van 0 graden en 90 graden combineert, nuttig.

Geweven stoffen worden geproduceerd door het verweven van kettingvezels (0-graden) en inslagvezels (90-graden) in een regelmatig patroon of weefpatroon. De integriteit van de stof wordt behouden door de mechanische vergrendeling van de vezels. Drape (het vermogen van een stof om zich aan te passen aan een complex oppervlak), de gladheid van het oppervlak en de stabiliteit van een stof worden voornamelijk bepaald door de weefstijl. Hieronder volgt een beschrijving van enkele van de meest voorkomende weefstijlen:

platbinding

Elke kettingvezel gaat afwisselend onder en over elke inslagvezel. De stof is symmetrisch, heeft een goede stabiliteit en een redelijke porositeit. Het is echter het moeilijkste weefsel om te draperen, en het hoge niveau van vezelkroes geeft relatief lage mechanische eigenschappen in vergelijking met de andere weefstijlen. Met grote vezels (high tex) geeft deze weefstijl overmatige krimp en wordt daarom meestal niet gebruikt voor zeer zware stoffen.

Keperbinding

Een of meer kettingvezels weven afwisselend over en onder twee of meer inslagvezels op een regelmatige herhaalde manier. Dit geeft het visuele effect van een rechte of gebroken diagonale 'rib' op de stof. Superieure wet-out en drapering is te zien in het keperbinding over het platbinding met slechts een kleine vermindering van de stabiliteit. Met verminderde krimp heeft de stof ook een gladder oppervlak en iets hogere mechanische eigenschappen.

Satijnbinding

Satijnweefsels zijn in wezen keperbindingen die zijn aangepast om minder kruisingen van schering en inslag te produceren. Het 'harnas'-nummer dat in de aanduiding wordt gebruikt (meestal 4, 5 en 8) is het totale aantal vezels dat is gekruist en onderdoor is gegaan, voordat de vezel het patroon herhaalt. Een ‘crowsfoot’ weave is een vorm van satijnbinding met een andere verspringing in het re-peat patroon. Satijnen weefsels zijn zeer vlak, hebben een goede uitvloeiing en een hoge mate van drapering. De lage krimp geeft goede mechanische eigenschappen. Met satijnbindingen kunnen vezels zo dicht mogelijk bij elkaar worden geweven en kunnen stoffen worden geproduceerd met een nauw 'strak' weefsel. Er moet echter rekening worden gehouden met de lage stabiliteit en asymmetrie van de stijl. De asymmetrie zorgt ervoor dat één zijde van de stof vezels heeft die voornamelijk in de kettingrichting lopen, terwijl de andere zijde vezels heeft die voornamelijk in de inslagrichting lopen. Bij het samenstellen van meerdere lagen van deze stoffen moet voorzichtigheid worden betracht om ervoor te zorgen dat er geen spanningen in het onderdeel worden ingebouwd door dit asymmetrische effect.

Mandweefsel

Mandweefsel is in wezen hetzelfde als platbinding, behalve dat twee of meer kettingvezels afwisselend verweven zijn met twee of meer inslagvezels. Een opstelling van twee kettingen die twee inslagen kruisen, wordt aangeduid als 2×2 mand, maar de opstelling van vezels hoeft niet symmetrisch te zijn. Daarom is het mogelijk om 8×2, 5×4, enz. te hebben. Mandweefsel is platter en door minder krimp sterker dan een platbinding, maar minder stabiel. Het moet worden gebruikt op zware stoffen die zijn gemaakt met dikke (high tex) vezels om overmatig krimpen te voorkomen.

Leno-weefsel

Leno weefsel verbetert de stabiliteit in 'open' stoffen met een laag vezelgetal. Een vorm van platbinding waarbij aangrenzende kettingvezels rond opeenvolgende inslagvezels worden gedraaid om een ​​spiraalpaar te vormen, waardoor elke inslag effectief op zijn plaats wordt 'vergrendeld'. Stoffen in leno-weefsel worden normaal gesproken gebruikt in combinatie met andere weefstijlen, omdat als ze alleen worden gebruikt hun openheid geen effectieve composietcomponent kan opleveren.

Mock Leno-weefsel

Een versie van platbinding waarin af en toe scheringvezels, met regelmatige tussenpozen maar meestal meerdere vezels uit elkaar, afwijken van de afwisselende onder-over interliniëring en in plaats daarvan verweven elke twee of meer vezels. Dit gebeurt met een vergelijkbare frequentie in de inslagrichting en het algehele effect is een stof met een grotere dikte, een ruwer oppervlak en extra porositeit.

Weefsels van geweven glasgaren versus geweven rovings

Op garen gebaseerde stoffen geven over het algemeen hogere sterktes per gewichtseenheid dan roving, en omdat ze over het algemeen fijner zijn, produceren ze stoffen aan het lichtere uiteinde van het beschikbare gewichtsbereik. Geweven rovings zijn minder duur om te produceren en kunnen effectiever nat worden. Omdat ze echter alleen in zwaardere stoffen verkrijgbaar zijn, kunnen ze alleen stoffen produceren met de gemiddelde tot zware kant van het beschikbare gewichtsbereik en zijn ze dus meer geschikt voor dikke, zwaardere laminaten.