7 research outputs found
Process development for the manufacturing of flat knitted innovative 3D spacer fabrics for high performance composite applications
Innovative 3D spacer fabrics made from individual planes and connecting layers present great potential as complexly shaped textile preforms in lightweight composite applications. As one of the most flexible textile manufacturing methods, flat knitting enables the production of intricately shaped textile structures. The major advantages coupled with flat knitting techniques include the ability to produce multi-layer reinforcements, a diminishing waste, reducing production time and near-net shaping. This research includes the further development of flat knitting technology and the manufacturing processes of innovative, customized 3D spacer fabrics for high performance composite applications. Novel 3D spacer fabrics have been developed in different geometries using glass-polypropylene commingled hybrid yarns for complex shaped thermoplastic composite components. Reinforcement yarns have been integrated into spacer fabric structures with up to 4 reinforcement layers to improve mechanical performance. Furthermore, the successful addition of âsensor networksâ created by integrating functional yarns into the 3D spacer fabrics could be used for structural health monitoring. Innovative integration concepts, which accommodate different positioning of the reinforcement yarns into the knit structures, can be used to adjust the mechanical properties of the finished knit composites. Moreover, the tensile properties have been accurately predicted based on the mathematical models formulated. The developed flat knitted 3D spacer fabrics are very promising for applications in lightweight composites, mechanical engineering, protective textiles, civil engineering and architectural designs.Innovative 3D-Spacer Fabrics bestehend aus individuellen DeckflĂ€chen und Verbindungsstegen bieten ein groĂes Potential als komplex geformte textile Halbzeuge fĂŒr Leichtbauverbundwerkstoffanwendungen. Mit Hilfe des Flachstrickens, welches einer der flexibelsten textilen Herstellungsprozesse ist, lassen sich komplex geformte textile Strukturen herstellen. Belastungsgerechte VerstĂ€rkungen, Abfallreduzierung, endkonturnahe Fertigung sind nur einige der groĂen Vorteile der modernen Flachstricktechnik. Die Forschungsarbeit beinhaltet die Entwicklung der Flachstricktechnologie und des Herstellungsprozesses fĂŒr innovative 3D-Spacer Fabrics fĂŒr Hochleistungsverbundwerkstoffe. Neuartige 3D-Spacer Fabrics wurden in unterschiedlichen Geometrien entwickelt, in dem Glas-/ Polypropylen Commingling-Hybridgarn fĂŒr komplex geformte thermoplastische Verbundwerkstoffkomponenten eingesetzt wird. VerstĂ€rkungsfĂ€den wurden fĂŒr hochmechanische Belastungen in die Spacer-Fabric-Strukturen in bis zu 4 VerstĂ€rkungschichten integriert. Die erfolgreiche Umsetzung und Entwicklung von Sensornetzwerken durch die Integration von funktionalen FĂ€den in die 3D-Spacer Fabrics kann fĂŒr die strukturelle ZustandsĂŒberwachung genutzt werden. Die innovativen Integrationskonzepte erlauben die differenzierte Orientierung von VerstĂ€rkungsfĂ€den in den Gestrickstrukturen, wodurch eine starke Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften der Gestrickverbundwerkstoffe herbeigefĂŒhrt wird. DarĂŒber hinaus wurden die Zugeigenschaften basierend auf den entwickelten mathematischen Modellen vorhergesagt. Die entwickelten flachgestrickten 3D-Spacer Fabrics sind sehr vielversprechend beispielweise fĂŒr die Anwendung in Leichtbauverbundwerkstoffen, im Maschinenbau, in Schutztextilien, im Bauingenieurwesen und Architekturdesign
Process development for the manufacturing of flat knitted innovative 3D spacer fabrics for high performance composite applications
Innovative 3D spacer fabrics made from individual planes and connecting layers present great potential as complexly shaped textile preforms in lightweight composite applications. As one of the most flexible textile manufacturing methods, flat knitting enables the production of intricately shaped textile structures. The major advantages coupled with flat knitting techniques include the ability to produce multi-layer reinforcements, a diminishing waste, reducing production time and near-net shaping. This research includes the further development of flat knitting technology and the manufacturing processes of innovative, customized 3D spacer fabrics for high performance composite applications. Novel 3D spacer fabrics have been developed in different geometries using glass-polypropylene commingled hybrid yarns for complex shaped thermoplastic composite components. Reinforcement yarns have been integrated into spacer fabric structures with up to 4 reinforcement layers to improve mechanical performance. Furthermore, the successful addition of âsensor networksâ created by integrating functional yarns into the 3D spacer fabrics could be used for structural health monitoring. Innovative integration concepts, which accommodate different positioning of the reinforcement yarns into the knit structures, can be used to adjust the mechanical properties of the finished knit composites. Moreover, the tensile properties have been accurately predicted based on the mathematical models formulated. The developed flat knitted 3D spacer fabrics are very promising for applications in lightweight composites, mechanical engineering, protective textiles, civil engineering and architectural designs.Innovative 3D-Spacer Fabrics bestehend aus individuellen DeckflĂ€chen und Verbindungsstegen bieten ein groĂes Potential als komplex geformte textile Halbzeuge fĂŒr Leichtbauverbundwerkstoffanwendungen. Mit Hilfe des Flachstrickens, welches einer der flexibelsten textilen Herstellungsprozesse ist, lassen sich komplex geformte textile Strukturen herstellen. Belastungsgerechte VerstĂ€rkungen, Abfallreduzierung, endkonturnahe Fertigung sind nur einige der groĂen Vorteile der modernen Flachstricktechnik. Die Forschungsarbeit beinhaltet die Entwicklung der Flachstricktechnologie und des Herstellungsprozesses fĂŒr innovative 3D-Spacer Fabrics fĂŒr Hochleistungsverbundwerkstoffe. Neuartige 3D-Spacer Fabrics wurden in unterschiedlichen Geometrien entwickelt, in dem Glas-/ Polypropylen Commingling-Hybridgarn fĂŒr komplex geformte thermoplastische Verbundwerkstoffkomponenten eingesetzt wird. VerstĂ€rkungsfĂ€den wurden fĂŒr hochmechanische Belastungen in die Spacer-Fabric-Strukturen in bis zu 4 VerstĂ€rkungschichten integriert. Die erfolgreiche Umsetzung und Entwicklung von Sensornetzwerken durch die Integration von funktionalen FĂ€den in die 3D-Spacer Fabrics kann fĂŒr die strukturelle ZustandsĂŒberwachung genutzt werden. Die innovativen Integrationskonzepte erlauben die differenzierte Orientierung von VerstĂ€rkungsfĂ€den in den Gestrickstrukturen, wodurch eine starke Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften der Gestrickverbundwerkstoffe herbeigefĂŒhrt wird. DarĂŒber hinaus wurden die Zugeigenschaften basierend auf den entwickelten mathematischen Modellen vorhergesagt. Die entwickelten flachgestrickten 3D-Spacer Fabrics sind sehr vielversprechend beispielweise fĂŒr die Anwendung in Leichtbauverbundwerkstoffen, im Maschinenbau, in Schutztextilien, im Bauingenieurwesen und Architekturdesign
Process development for the manufacturing of flat knitted innovative 3D spacer fabrics for high performance composite applications
Innovative 3D spacer fabrics made from individual planes and connecting layers present great potential as complexly shaped textile preforms in lightweight composite applications. As one of the most flexible textile manufacturing methods, flat knitting enables the production of intricately shaped textile structures. The major advantages coupled with flat knitting techniques include the ability to produce multi-layer reinforcements, a diminishing waste, reducing production time and near-net shaping. This research includes the further development of flat knitting technology and the manufacturing processes of innovative, customized 3D spacer fabrics for high performance composite applications. Novel 3D spacer fabrics have been developed in different geometries using glass-polypropylene commingled hybrid yarns for complex shaped thermoplastic composite components. Reinforcement yarns have been integrated into spacer fabric structures with up to 4 reinforcement layers to improve mechanical performance. Furthermore, the successful addition of âsensor networksâ created by integrating functional yarns into the 3D spacer fabrics could be used for structural health monitoring. Innovative integration concepts, which accommodate different positioning of the reinforcement yarns into the knit structures, can be used to adjust the mechanical properties of the finished knit composites. Moreover, the tensile properties have been accurately predicted based on the mathematical models formulated. The developed flat knitted 3D spacer fabrics are very promising for applications in lightweight composites, mechanical engineering, protective textiles, civil engineering and architectural designs.Innovative 3D-Spacer Fabrics bestehend aus individuellen DeckflĂ€chen und Verbindungsstegen bieten ein groĂes Potential als komplex geformte textile Halbzeuge fĂŒr Leichtbauverbundwerkstoffanwendungen. Mit Hilfe des Flachstrickens, welches einer der flexibelsten textilen Herstellungsprozesse ist, lassen sich komplex geformte textile Strukturen herstellen. Belastungsgerechte VerstĂ€rkungen, Abfallreduzierung, endkonturnahe Fertigung sind nur einige der groĂen Vorteile der modernen Flachstricktechnik. Die Forschungsarbeit beinhaltet die Entwicklung der Flachstricktechnologie und des Herstellungsprozesses fĂŒr innovative 3D-Spacer Fabrics fĂŒr Hochleistungsverbundwerkstoffe. Neuartige 3D-Spacer Fabrics wurden in unterschiedlichen Geometrien entwickelt, in dem Glas-/ Polypropylen Commingling-Hybridgarn fĂŒr komplex geformte thermoplastische Verbundwerkstoffkomponenten eingesetzt wird. VerstĂ€rkungsfĂ€den wurden fĂŒr hochmechanische Belastungen in die Spacer-Fabric-Strukturen in bis zu 4 VerstĂ€rkungschichten integriert. Die erfolgreiche Umsetzung und Entwicklung von Sensornetzwerken durch die Integration von funktionalen FĂ€den in die 3D-Spacer Fabrics kann fĂŒr die strukturelle ZustandsĂŒberwachung genutzt werden. Die innovativen Integrationskonzepte erlauben die differenzierte Orientierung von VerstĂ€rkungsfĂ€den in den Gestrickstrukturen, wodurch eine starke Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften der Gestrickverbundwerkstoffe herbeigefĂŒhrt wird. DarĂŒber hinaus wurden die Zugeigenschaften basierend auf den entwickelten mathematischen Modellen vorhergesagt. Die entwickelten flachgestrickten 3D-Spacer Fabrics sind sehr vielversprechend beispielweise fĂŒr die Anwendung in Leichtbauverbundwerkstoffen, im Maschinenbau, in Schutztextilien, im Bauingenieurwesen und Architekturdesign