Tkaniny kierunkowe szklane szyte

Wielokierunkowe tkaniny szyte (NCF - non crimp fabrics), znane też jako tkaniny kierunkowe, są jednymi z najnowszych rozwiniętych nowoczesnych wzmocnień w postaci tkanin i są stosowane z powodzeniem w szerokim zakresie aplikacji od ponad 20 lat.

Tkaniny kierunkowe składają się z dwóch lub więcej warstw z włókien zorientowanych względem siebie w jednym kierunku lub różnych, które w kolejnych etapach układane są warstwowo i na końcu zszyte razem dla późniejszego łatwiejszego przetwarzania.

W porównaniu do innych materiałów stanowiących wzmocnienie, tkaniny kierunkowe lub rowingowe szyte wykazują pewne ważne zalety i własności. Jako, że włókna nie są przeplatane ale złożone na siebie jako proste warstwy, nie wykazują one żadnych krzywizn ani pofałdowań, jak ma to miejsce w przypadku tkanin plecionych.

Ponieważ włókna poszczególnych warstw są już na wstępie wyprostowane, wydłużenie tkaniny zredukowane zostało do minimum. Oznacza to, że wytrzymałość włókna bezpośrednio przenosi się na własności wytrzymałościowe produktu finalnego. Powoduje to znaczną poprawę własności mechanicznych oraz trwałości w porównaniu do elementów wykonanych ze standardowych tkanin plecionych.

Względna orientacja włókien jednej warstwy względem kolejnej jest precyzyjnie definiowana. Technologia wytwarzania tkanin pozwala na układanie kolejnych warstw względem siebie w kierunkach w przedziale pomiędzy 90 stopni a 22 stopnie, z dodatkową warstwą w kierunku 0 stopni. Jednocześnie w tym samym czasie istnieje możliwość wolnego wyboru różnych materiałów lub ich kombinacji dla każdej z warstw oraz ich ilości. Te nieograniczone możliwości konstrukcyjne umożliwiają wprowadzenie odpowiedniej ilości materiału dokładnie w tych kierunkach, w których jest to niezbędne, a to powoduje znaczne zmniejszenie wagi finalnej bez konieczności stosowania dodatkowych materiałów. Ta swoboda w technice projektowania pozwala na wytwarzanie tkanin jedno-, dwu-, trzy- oraz czterokierunkowych oraz matotkanin.

Kolejną z zalet tkanin szytych jest to, że układając jedną warstwę tkaniny układamy jednocześnie wzmocnienie w wielu kierunkach za jednym razem co znacznie skraca czas, zwiększa wydajność, a to z kolei powoduje obniżenie kosztów.

Niesplecione włókna tkanin szytych, ułożone w poszczególnych kierunkach, wykazują większą gęstość niż w przypadku tkanin plecionych. Minimalizacja przestrzeni pomiędzy włóknami w tkaninie kierunkowej redukuje zużycie żywicy. W konsekwencji pozwala to na zmniejszenie kosztów, redukcję masy oraz wyższy udział objętościowy włókien, co bezpośrednio przekłada się na lepsze własności mechaniczne laminatu.

Poprzez zmianę napięcia nici stanowiących szwy tkaniny szytej możliwe jest przystosowanie tkanin wielokierunkowych do lepszego układania ich w formach o skomplikowanej geometrii. Oprócz tego, nowoczesna technologia pozwala na łączenie tkanin NCF z innymi materiałami, takimi jak: mata (matotkaniny), welon, samoprzylepne spoiwo pozwalające na utrzymanie tkaniny w danej pozycji, spoiwo do produkcji preform termoplastycznych czy z materiałami przekładkowymi.

Zastosowanie wielokierunkowych tkanin szytych nie ogranicza się do żadnego specjalnego procesu produkcyjnego, jednak zalety tych materiałów są lepiej wykorzystane przy użyciu zaawansowanych technik przetwarzania. Duże możliwości projektowania i wytwarzania tego rodzaju tkanin powodują, że materiały te mogą być dostosowane do indywidualnych wymagań klienta końcowego zapewniając jednocześnie większą wydajność i inne zalety ekonomiczne dla producenta kompozytów.