La production de tissu peut être rendue possible au moyen de différentes méthodes dans le textile.
- tissage
- Tricot
- Méthodes de création de surface non tissée
Il est possible de produire des tissus traditionnels en deux dimensions.
Les tissus bidimensionnels à structure anisotrope ont une valeur d'épaisseur très faible par rapport à la surface, ils présentent donc de faibles performances mécaniques dans le sens de leur épaisseur.
Les fibres et tissus textiles sont largement utilisés dans la production de matériaux composites. Les matériaux composites textiles trouvent une application dans de nombreuses industries telles que la défense, le médical, l'industrie aéronautique.
Les matériaux composites textiles présentent un comportement mécanique supérieur à celui des matériaux métalliques et céramiques avec leurs valeurs de résistance élevées par rapport à leur faible poids.
- Les matériaux composites réalisés avec des tissus bidimensionnels présentent un faible comportement mécanique dans le sens de leur épaisseur, car ils ont de faibles valeurs d'épaisseur.
- Le problème de délaminage, qui s'exprime comme une séparation entre les couches, se produit dans les matériaux composites textiles bidimensionnels.
- Les problèmes observés dans les matériaux composites bidimensionnels ont constitué une raison importante pour la production de tissus tridimensionnels.
- Les tissus tridimensionnels peuvent être obtenus par des procédés de production textile tels que le tissage, le tricotage, la formation de surface non tissée et les procédés de tricotage en diagonale.
- Les tissus tridimensionnels éliminent complètement le problème de délaminage qui se produit dans les matériaux composites.
De plus, il permet de produire au plus près de la forme du produit final que l'on souhaite obtenir. Ainsi, une réduction significative des coûts de production et des quantités de déchets de matériaux est obtenue.
Méthodes de production de tissus tridimensionnels
Les tissus tridimensionnels peuvent être obtenus par des méthodes de production textile telles que le tissage, le tricotage, le tricotage en diagonale, la formation de non-tissés et la couture.
Méthode de tricot en trois dimensions
La production de tissus tricotés tridimensionnels peut être réalisée par des méthodes de tricotage trame et chaîne, comme dans la production de tissus tricotés traditionnels bidimensionnels.
Avec le procédé de tricotage trame, il est possible de produire des tricots tridimensionnels avec une forme très proche du produit final souhaité.
Production de tricots tridimensionnels sur des machines à tricoter trame;
Les machines peuvent être équipées de lits modifiés et d'équipements électroniques.
Un autre avantage important des tricots trame tridimensionnels est que des fils de remplissage peuvent être inclus dans la structure dans la direction longitudinale si on le souhaite.
Le problème le plus important rencontré dans ces types de tissus obtenus par la méthode de tricotage trame ;
La structure est trop volumineuse et vide. Plus le nombre de vides par unité de volume est élevé, plus le rapport fibre/volume de la structure est faible. Cette situation fait que la structure a une faible valeur de résistance.
Les tricots tridimensionnels obtenus avec des machines à tricoter chaîne ont été très demandés ces dernières années par rapport aux structures produites par des machines à tricoter trame.
Tissus tricotés tridimensionnels obtenus avec des machines à tricoter chaîne;
Comparé aux tissus tissés bidimensionnels, il a un module d'élasticité et des valeurs de résistance élevés.
La raison de cette différence;
- de carbone
- Came
- Basalte contre.
La raison en est que les fibres à haut module telles que les structures tricotées en chaîne ont moins de boucles. Une diminution de la frisure dans la structure du fil entraîne une augmentation de la résistance. De plus, la préférence de ces structures aux tissus tissés bidimensionnels dans la production de matériaux composites ; Il offre une réduction significative de la quantité de déchets de tissu et des coûts de production. Le tissu tricoté en trois dimensions produit par la méthode de tricotage chaîne est illustré ci-dessous.
Les tricots chaîne tridimensionnels ont commencé à être produits au début des années 1980 et utilisés dans l'industrie des composites dans les années 1990.
Dans ces types de tissus, en raison de leurs caractéristiques supérieures telles que les faibles coûts de production et leur capacité à être conçus conformément aux propriétés souhaitées ;
- géotextiles
- Systèmes pneumatiques
- Production de certaines pièces pour voitures et avions
- Production de diverses parties du corps et de veines artificielles
Ils peuvent être utilisés dans de nombreux domaines différents.
Production de ces types de tissus dans des machines à tricoter chaîne;
- Il est obtenu en déposant les couches de fibres dans la direction souhaitée et en reliant ces couches au moyen d'une boucle de tricot chaîne.
Les sociétés Mayer et Liba permettent de réaliser ces structures avec différentes techniques de production. Dans le système développé par la société Mayer, quatre couches de fibres différentes sont déposées dans les directions 0°, +45°, -45°, 90° et réalisées par liage avec une boucle. Dans la méthode développée par la société Liba, le nombre de couches de fibres incluses dans le tissu peut passer à sept. Vous trouverez ci-dessous la technique de production de la société Liba. La technique de production Liba permet également d'inclure des tissus non tissés dans le système.
Les couches de fibres dans la structure ;
Tout en ajoutant de la force à la structure dans les directions souhaitées
Boucle de tricot chaîne;
Il augmente la résistance de la structure en termes d'épaisseur.
Boucle dans les machines à tricoter chaîne tridimensionnelles :
Il peut être obtenu de deux manières différentes. Tout en assurant l'intégrité de la structure, la boucle crée une augmentation significative de la résistance et de la tolérance aux dommages. La tolérance aux dommages est une propriété structurelle du matériau. Cela peut être exprimé comme la capacité du matériau à maintenir la fiabilité du matériau dans certaines limites jusqu'à ce que le processus de réparation se produise.
Méthode de création de surface non tissée tridimensionnelle
Dans les surfaces tridimensionnelles non tissées, il n'y a pas de liaison entre les fils qui composent la structure. Ces structures peuvent être réalisées par des procédés d'aiguilletage et de couture.
Fils dans la méthode d'aiguilletage; Il est déposé dans le système dans les directions souhaitées, mais il n'y a pas de liaison entre ces fils. Ensuite, au moyen d'aiguilles, les fibres des fils se croisent et fusionnent et forment une surface. Ci-dessous, une surface créée par la méthode d'aiguilletage et la méthode de production sont exprimées visuellement.
Dans la méthode de couture, les couches formées par les fibres ou les fils sont combinées avec le processus de couture. Dans ce processus, le type de couture, le type et le nombre de fils à coudre et la densité de la couture par unité de surface sont d'une grande importance.
La densité du fil à coudre sur les non-tissés tridimensionnels est comprise entre 0,4 et 25 points/cm². Généralement comme fil à coudre kevlar est préféré. Parce que le Kevlar a des valeurs de résistance et de flexibilité élevées par rapport aux autres fibres.
Dans les machines où les surfaces non tissées sont obtenues par couture, la tête de couture peut être une ou plusieurs. Les principaux problèmes de ces machines sont que le nombre de têtes de couture dans la machine est limité, la couture peut être effectuée jusqu'à une certaine valeur d'épaisseur de surface et la surface peut être obtenue à une largeur limitée.
Aujourd'hui, les machines industrielles peuvent travailler avec une largeur maximale de 1 m et une épaisseur de surface de 5 mm. La machine utilisée par la NASA pour obtenir ces structures mesure 28 m de long, peut coudre à 15 m, et peut coudre sur des surfaces d'une largeur de 3 m et d'une épaisseur de 40 mm.
La production de non-tissés tridimensionnels est plus facile et moins chère que les tissus tissés bidimensionnels. Dans le même temps, la résistance à la fatigue et aux chocs des matériaux composites obtenus avec ces structures est supérieure à celle des tissus tissés traditionnels.
C'est un problème important de ces structures que des zones courbes de formes complexes sont difficiles à coudre avec les machines industrielles d'aujourd'hui.
Pas assez d'études ont été faites sur des questions telles que la densité de points, le type de fil et le nombre. Le fait que ces questions ne soient pas clarifiées est une autre raison importante pour laquelle leur utilisation n'a pas augmenté. Des études de R&D sont nécessaires à cet égard. Cependant, il est inévitable qu'un contrat solide qui protège les droits des deux parties dans ces études de R&D, comme dans d'autres domaines, soit conclu.
Méthode de tressage en diagonale tridimensionnelle
La méthode de tricotage en diagonale en trois dimensions est la première méthode utilisée dans l'histoire pour la production de tissus en trois dimensions.
À la fin des années 1960;
- Il est produit dans le but de réduire le poids entre 30 et 50 % dans le moteur-fusée par rapport aux alliages métalliques.
Tissus tridimensionnels obtenus par la méthode de tricotage en diagonale ;
Il peut être utilisé dans de nombreux domaines différents.
Avec la méthode de tricotage en diagonale, il est possible de réaliser des structures très proches de la forme finale. Cette situation réduit considérablement les coûts de production et la quantité de déchets de fil et de tissu. Les matériaux composites tridimensionnels produits par la méthode de tricotage diagonal sont présentés ci-dessous.
Dans les structures tridimensionnelles obtenues par la méthode de tricotage diagonal, il existe deux groupes de fils différents comme fils axiaux et fils à tricoter;
- filetages axiaux ; Alors que la résistance est incluse dans la structure dans la direction souhaitée, les connexions de fils sont fournies avec des fils à tricoter. Les fils à tricoter sont introduits dans le système à partir des navettes.
- système de tricot fil à tricoter fourni par le mouvement de déplacement des bobines.
Le tissu tricoté en diagonale, les bobines de fil à tricoter et les mécanismes de bobine sont illustrés ci-dessous.
- Les tricots tridimensionnels en diagonale peuvent être produits angulaires ou circulaires.
- La production de ces structures se fait dans des machines circulaires ou angulaires, selon le but.
- Les tricots tridimensionnels en diagonale sont classés en fonction du nombre d'étapes.
Processus de tricotage se produisant en un tour de machine ; représente mon nom. Les tricots tridimensionnels en diagonale peuvent être à deux, quatre ou plusieurs étapes. Méthode de tricot diagonale en deux étapes Il a été développé par Popper et McConnell en 1987.
Vous trouverez ci-dessous les modèles de tricot unitaires de tissus tricotés en diagonale à deux et quatre étapes.
La production de structures de petite taille avec des tissus diagonaux tridimensionnels est un processus très bon marché et facile. Divers problèmes se posent lors de la production de tissus d'une largeur supérieure à 100 mm par la méthode de tricotage en diagonale. Car l'augmentation de la taille du produit à fabriquer révèle la nécessité d'augmenter la taille de la machine.
La raison la plus importante pour laquelle ces structures ne sont pas largement utilisées dans la production d'avions;
- Cela vient du fait que le coût est assez élevé et que le processus est difficile en raison de la taille de la machine qui peut produire la structure.
Module d'élasticité dans les matériaux composites formés de tricots tridimensionnels en diagonale ;
- L'angle diagonal formé par les fils à tricoter varie en fonction de variables telles que le nombre de fils et les modèles de tricot.
Les autres inconvénients de la structure sont que les valeurs de résistance des matériaux composites créés avec des tricots tridimensionnels en diagonale sont inférieures à celles des matériaux composites bidimensionnels, et que la machine est prête pour la production depuis longtemps dans le production de tissus de grande taille et que cela fonctionne lentement.
Aujourd'hui, les tricots tridimensionnels en diagonale dans l'industrie automobile; Il est à l'étude sur son utilisation dans la fabrication de châssis et d'arbre. Si le succès visé peut être atteint, jusqu'à 50 % de perte de poids peuvent être atteints dans les voitures.
Méthode de tissage en trois dimensions
La méthode de tissage tridimensionnel représente l'une des méthodes importantes utilisées pour la production de tissus tridimensionnels. Étant donné que les tissus tridimensionnels sont utilisés dans la production de matériaux composites, leurs valeurs de résistance sont importantes.
Méthode de tissage parmi les méthodes de production de tissus tridimensionnels ;
Il fournit la production de tissus à haute valeur de résistance par rapport aux autres méthodes. Pour cette raison, il s'agit d'une méthode plus courante et connue par rapport aux autres méthodes de production.
