Veelgestelde vragen

Hoe worden garens, bundels, textielen verwerkt in composiet?

De vezels en vezelbundels worden vaak niet direct in een product verwerkt, maar meestal eerst verwerkt tot een textiel. Behalve voor wikkelen en pultrusie (voor vervaardigingsmethoden is een textiel veel geschikter dan een vezel(bundel).

De methoden die gebruikt worden voor de verwerking van vezels tot textielen zijn voor een groot deel afgeleid van de textielindustrie, en veel termen uit deze tak van sport vinden we dan ook terug in de verwerking van de versterkingsvezels tot textielen. Filamenten (vezel; Engels: fibre) kunnen gebundeld worden tot een streng (strand, end) en direct verwerkt worden tot een vezelmat. Een dergelijke mat bestaat uit korte of lange vezels die in een min of meer willekeurig patroon aan elkaar zijn geplakt. Het is dus eigenlijk al een composiet. Een kortvezelige of langvezelige mat wordt meestal chopped strand mat of continuous strand mat genoemd.

Bij een heel laag oppervlaktegewicht wordt van een vlies gesproken. Maar de vezel kan ook worden gebundeld tot een getwijnde streng (garen; yarn) van een aantal vezels. Ongetwijnde strengen kunnen gebundeld worden tot een bundel (roving). Vervolgens kunnen er twee klassen van versterkingsmateriaal van gemaakt worden:

  • Weefsel
  • Non-crimp fabric

Bij een weefsel zijn de vezelbundels geweven. De krimp (crimp), de oppervlaktestructuur en de drapeerbaarheid worden bepaald door het weefpatroon, t.w. het patroon waarmee schering (warp) en inslag (weft) elkaar afwisselen. De krimp is niet de mate waarin een weefsel krimpt, maar zegt hier wel iets over. De krimp is per definitie de ‘bochtigheid’ van een vezel in een weefsel, die wordt bepaald door het weefpatroon.

De mate waarin een weefsel toegeeft aan de volume-afname van de hars tijdens uitharden, hangt samen met de krimp van het weefsel. Drapeerbaarheid (drapeability) zegt iets over het gemak waarmee een textiel een opgelegde vorm aanneemt – des te drapeerbaarder een textiel is, des te minder vouwen komen erin en des te groter zijn de richtingsveranderingen die voor het textiel haalbaar zijn in de mal. Dit gaat wel ten koste van de hoeveelheid controle die men heeft over de richting van de vezels in het gedrapeerde textiel tijdens het hanteren. De binding (weave) is van grote invloed op de eigenschappen van een lamel. Over het algemeen vertonen lossere bindingen, zoals keper en satijn, betere drapeerbaarheid en permeabiliteit dan effen bindingen, die op hun beurt stabiele textielen opleveren.

De stijfheid van een composiet kan in verschillende richtingen anders zijn door de vezeloriëntatie. Dit wordt weergegeven in een polair stijfheidsdiagram, waarin de stijfheid in verschillende richtingen is aangeduid als de afstand van de oorsprong tot de lijn in die richting.

Zoals de naam aangeeft, heeft een non-crimp fabric (NCF) geen ingebouwde krimp; alle vezelbundels liggen recht. Dit wordt bereikt door de vezelbundels aan elkaar te stikken, hetzij aan elkaar, hetzij aan een dunne steunlaag. Dit is een beperkte hoeveelheid vezels dwars op de hoofdrichting van het textiel, of een dun vlies van willekeurig georiënteerde (gesneden) vezels. Non-crimp fabric wordt daarom ook vaak aangeduid als stitched fabric.