Terwijl het dragen van een strak gestreken, kreukvrij overhemd maakt een goede indruk, onderzoekers op de Okanagan-campus van UBC werken aan het oplossen van het probleem van kreuken als het gaat om het maken van textielcomposieten.

Textielcomposieten staan ​​bekend om hun sterkte en duurzaamheid. Maar zoals Abbas Milani, een professor in UBC Okanagan's School of Engineering legt uit, een simpele rimpel in het productieproces kan het eindproduct aanzienlijk veranderen - soms vermindert de sterkte met 50 procent.

Milani zegt dat kreuken een van de meest voorkomende gebreken is in textielcomposieten, die veel worden gebruikt voor prototypes, evenals massaproductie binnen prominente ruimtevaart, energie, automobiel- en maritieme toepassingen.

Om het probleem op te lossen, onderzoekers van UBC's Composite Research Network-Okanagan hebben verschillende methoden voor het verwijderen van kreukels onderzocht en hebben ontdekt dat ze hun effectiviteit kunnen verbeteren door de materialen tijdens het productieproces tegelijkertijd in twee richtingen te trekken. Ze deden dit door een op maat gemaakte biaxiale armatuur te maken - een klem die het aangeleerde textiel uitrekt en ongewenste stoten en vouwen verwijdert.

"De uitdaging was om ongewenste vezeluitlijning of vezelbreuk te voorkomen terwijl de rimpels buiten het vlak werden opgevangen, ", zegt afgestudeerde student Armin Rashidi. "Fabrikanten die dit soort composieten gebruiken, zijn op zoek naar meer informatie over hun mechanisch gedrag, vooral onder gecombineerde laadscenario's."

Het onderzoek omvatte het uitrekken van het materiaal en vervolgens met behulp van gespecialiseerde beeldverwerking en 3D-scanning om de vereiste krachten en de impact ervan op het kreuken en ontkreuken van het materiaal te analyseren.

"Composiettextiel verandert de manier waarop producten worden ontworpen en gebouwd in geavanceerde productiesectoren, " zegt Milan, directeur van het Materials and Manufacturing Research Institute. "Terwijl we blijven innoveren op het gebied van composiettextiel om meer opties voor polymeerhars en vezelversterking op te nemen, dit onderzoek zal moeten worden voortgezet om de meest up-to-date analyse voor fabrikanten in verschillende toepassingsgebieden te bieden."

Het is belangrijk voor ontwerpers om de juiste hoeveelheid kracht te kunnen voorspellen die nodig is om de rimpels in het eindproduct te verminderen, legt Milan uit. Om dit te doen, zijn team van studenten heeft een meerstapstest gemaakt om de grootte van de vereiste krachten te beoordelen die nodig zijn om rimpels van verschillende groottes glad te strijken die werden gevormd onder verschillende afschuifhoeken van een gekamd glasvezel-propyleen platbindingweefsel.

"Studenten in het Composites Research Network-laboratorium van UBC Okanagan leggen de basis om wereldleider te worden in geavanceerde textielcomposieten door het ontwerpen, het fabriceren en onderzoeken van nieuwe testapparatuur en armaturen, samen met de ontwikkeling van high-fidelity vormende modellen."

Het onderzoek, onlangs gepubliceerd in de Materialen &Ontwerp logboek, werd gedeeltelijk gefinancierd door de Natural Science and Engineering Research Council.