Mentre indossa un ben stirato, la camicia senza pieghe fa una buona impressione, i ricercatori del campus di Okanagan di UBC stanno lavorando per risolvere il problema delle pieghe quando si tratta di realizzare compositi tessili.

I compositi tessili sono noti per la loro resistenza e durata. Ma come Abbas Milani, spiega un professore della School of Engineering di UBC Okanagan, una semplice piega nel processo di produzione può alterare significativamente il prodotto finale, a volte diminuendo la sua resistenza del 50%.

Milani afferma che le pieghe sono uno dei difetti più comuni nei compositi tessili, che sono ampiamente utilizzati per prototipi, così come la produzione di massa nel settore aerospaziale di spicco, energia, applicazioni automobilistiche e marine.

Per appianare il problema, i ricercatori del Composite Research Network-Okanagan di UBC hanno studiato diversi metodi di rimozione delle rughe e hanno scoperto che possono migliorare la loro efficacia tirando i materiali in due direzioni contemporaneamente durante il processo di produzione. Lo hanno fatto creando un dispositivo biassiale su misura, un morsetto che allunga il tessuto insegnato e rimuove urti e pieghe indesiderate.

"La sfida consisteva nell'evitare disallineamenti indesiderati o rotture delle fibre mentre si catturavano le rughe fuori piano, ", afferma lo studente laureato Armin Rashidi. "I produttori che utilizzano questi tipi di compositi sono alla ricerca di maggiori informazioni sul loro comportamento meccanico, soprattutto in scenari di caricamento combinato."

La ricerca ha incluso l'allungamento del materiale e quindi l'utilizzo di un'elaborazione di immagini specializzata e di una scansione 3D per analizzare le forze richieste e il suo impatto sull'increspatura e la rimozione delle pieghe del materiale.

"I tessuti compositi stanno cambiando il modo in cui i prodotti sono progettati e realizzati in settori manifatturieri avanzati, "dice Milani, direttore dell'Istituto di ricerca sui materiali e la produzione. "Mentre continuiamo a innovare nel settore dei tessuti compositi per includere più resine polimeriche e opzioni di rinforzo in fibra, questa ricerca dovrà continuare per fornire l'analisi più aggiornata per i produttori in diverse aree di applicazione."

È importante che i designer siano in grado di prevedere la giusta quantità di forza necessaria per ridurre le rughe nel prodotto finale, spiega Milani. Per fare questo, il suo team di studenti ha creato un test in più fasi per valutare l'entità delle forze richieste necessarie per appianare le rughe di diverse dimensioni che si sono formate a diversi angoli di taglio di un tessuto a trama semplice in fibra di vetro e propilene.

"Gli studenti del laboratorio Composites Research Network presso UBC Okanagan stanno gettando le basi per essere leader mondiali nei compositi tessili avanzati progettando, fabbricazione ed esame di nuove apparecchiature e dispositivi di prova, insieme allo sviluppo di modelli di formatura ad alta fedeltà."

La ricerca, recentemente pubblicato in Materiali e design rivista, è stato parzialmente finanziato dal Natural Science and Engineering Research Council.