Medan jag hade en skarpt strykad, rynkfri skjorta gör ett gott intryck, forskare vid UBC:s Okanagan campus arbetar för att lösa problemet med skrynkling när det gäller att göra textilkompositer.

Textilkompositer är kända för sin styrka och hållbarhet. Men som Abbas Milani, en professor vid UBC Okanagans School of Engineering förklarar, en enkel rynka i tillverkningsprocessen kan avsevärt förändra slutprodukten – ibland minska dess styrka med 50 procent.

Milani säger att skrynkling är en av de vanligaste bristerna i textilkompositer, som används i stor utsträckning för prototyper, såväl som massproduktion inom framstående flyg- energi, bil- och marintillämpningar.

För att reda ut problemet, forskare vid UBC:s Composite Research Network-Okanagan har undersökt flera skrynklingsmetoder och har upptäckt att de kan förbättra sin effektivitet genom att dra materialen i två riktningar samtidigt under tillverkningsprocessen. De gjorde detta genom att skapa en skräddarsydd biaxial armatur - en klämma som sträcker ut textilen och tar bort oönskade stötar och veck.

"Utmaningen var att undvika oönskad fiberförskjutning eller fiberbrott samtidigt som man fångar upp rynkorna utanför planet, " säger doktorand Armin Rashidi. "Tillverkare som använder dessa typer av kompositer letar efter mer information om deras mekaniska beteende, speciellt under kombinerade laddningsscenarier."

Forskningen omfattade att sträcka ut materialet och sedan använda specialiserad bildbehandling och 3D-skanning för att analysera erforderliga krafter och dess inverkan på materialets rynkning och avrynkning.

"Komposittextilier förändrar hur produkter designas och byggs i avancerade tillverkningssektorer, säger Milani, direktör för Materials and Manufacturing Research Institute. "När vi fortsätter att förnya oss inom området komposittextilier för att inkludera fler polymerharts- och fiberförstärkningsalternativ, denna forskning kommer att behöva fortsätta för att tillhandahålla den mest uppdaterade analysen för tillverkare inom olika applikationsområden."

Det är viktigt för designers att kunna förutsäga rätt mängd kraft som behövs för att minska rynkorna i slutprodukten, förklarar Milani. Att göra detta, hans team av elever har skapat ett flerstegstest för att bedöma storleken på de krafter som krävs för att jämna ut rynkor av olika storlekar som bildades vid olika skjuvvinklar av ett slätt vävt glasfiber-propentyg.

"Studenter i Composites Research Network-laboratoriet vid UBC Okanagan lägger grunden för att bli världsledande inom avancerade textilkompositer genom att designa, tillverkning och undersökning av ny testutrustning och fixturer, tillsammans med utvecklingen av high fidelity-formningsmodeller."

Forskningen, nyligen publicerad i Material &Design tidning, finansierades delvis av Naturvetenskapliga och tekniska forskningsrådet.