Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie verbessert man die Nahtqualität lasergeschweißter Textilien?

20.02.2018

In einem Gemeinschaftsprojekt mit dem ITA der RWTH Aachen haben Hohenstein Wissenschaftler untersucht, wie sich die Nahtqualität von lasergeschweißten Textilien durch unterschiedliche Nahtgeometrien verbessern lässt. Das Vorhaben liefert darüber hinaus wichtige Erkenntnisse und praktische Hilfestellungen für einen wirtschaftlichen Einsatz der innovativen Technologie bei der Konfektion von Bekleidung und technischen Textilien.

Das Laserschweißen von Textilien bietet der Industrie trotz hoher Investitionskosten für die Anschaffung entsprechender Geräte und notwendige Sicherheitsvorkehrungen spezielle Vorteile. Im Vergleich zu anderen Schweißverfahren erfolgt das Laserschweißen berührungslos und somit materialschonend.


Wie wirken sich unterschiedliche Nahtformen auf den Tragekomfort aus?

Gleichzeitig ermöglichen Laser ein besonders effizientes Fügen bzw. Verschmelzen thermoplastischer Materialien wie Polyester und Polyamid sowie eine äußerst präzise Nahtführung, ähnlich wie bei herkömmlichen, garnbasierten Nähten.

Das Hohenstein Institut für Textilinnovation gGmbH (HIT) und das Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen haben vor diesem Hintergrund in einem Gemeinschaftsprojekt (AiF-Nr. 18294 N) erstmals untersucht, wie sich das Potenzial des Laserschweißens für die Textilindustrie durch unterschiedliche Lasernahtgeometrien künftig noch besser nutzen lässt.

Denn lasergeschweißte Textilnähte für Bekleidung und technische Textilien verfügen heute noch häufig über eine zu geringe Qualität. Der Grund dafür: Entwicklungen und Forschungsprojekte haben sich bisher auf gerade Schweißnahtformen konzentriert und die Nahtgestaltungsmöglichkeiten mittels Laser außer Acht gelassen. Bekleidungsphysiologische Eigenschaften der Nähte, die den Tragekomfort beeinflussen können, wurden ebenso wenig berücksichtigt, wie die Entwicklung neuartiger Maschinenkonzepte für einen wirtschaftlichen Einsatz der Laserschweißtechnologie in der Konfektion. Diese Lücke hat das Vorhaben nun geschlossen.

Im Fokus der Wissenschaftler in Hohenstein stand, ob und in welcher Form sich die unterschiedlichen, im Rahmen des Projekts entwickelten Nahtformen auf den Tragekomfort auswirken. Obwohl die Nähte insgesamt nur einen kleinen Teil eines Bekleidungsstücks ausmachen, können sie sich dennoch negativ auf die bekleidungsphysiologischen Trageeigenschaften auswirken, wenn sie z.B. den beim Schwitzen erzeugten Wasserdampf nicht ausreichend nach außen durchlassen.

Die Untersuchungen haben diesbezüglich zwei wichtige Erkenntnisse gebracht: Für den Komfort maßgebliche Parameter wie die Atmungsaktivität und die sensorischen Eigenschaften werden durch die erprobten Nahtgeometrien beim Laserschweißen nur geringfügig verändert. Es hat sich sogar gezeigt, dass die lasergeschweißten Nähte beim Wasserdampfdurchgangswiderstand bessere Werte aufweisen, als beispielsweise ultraschallgeschweißte oder genähte und getapte Nähte. Zudem fanden die Hohenstein Experten heraus, dass sich die für textile Materialien üblicherweise verwendeten Messmethoden wie das „Hautmodell“ auch für die Beurteilung der Nähte heranziehen lassen.

In einem weiteren Arbeitsschritt betrachteten die Hohenstein Wissenschaftler die Gebrauchstauglichkeit der hergestellten Nahtgeometrien. Beim Waschen der Muster ließen sich in Bezug auf die bekleidungsphysiologischen Parameter keine signifikanten Unterschiede zu den ungewaschenen Textilien feststellen. Die Reißfestigkeit der Nähte wurde jedoch durch den Waschprozess vermindert.

Die Erkenntnisse der beiden Projektpartner flossen abschließend in die Herstellung eines Demonstrators ein – eine Wetterschutz- bzw. Outdoor-Jacke, bei der eine Vielzahl unterschiedlicher Nahtformen zum Einsatz kam. Das Potenzial des Laserschweißens zeigte sich vor allem im Bereich Arbeitskleidung, da bekleidungsphysiologische Eigenschaften und die Wasserdichtheit der Nähte hier eine entscheidende Rolle spielen.

Die Erkenntnisse aus dem Gemeinschaftsprojekt verdeutlichen, dass sich die Nahteigenschaften lasergeschweißter Textilien durch die gezielte Variation verschiedener Nahtgeometrien verbessern lassen. Die Ergebnisse des Vorhabens stellen außerdem erstmals konkrete Hilfestellung für eine technisch und wirtschaftlich sinnvolle Auslegung von Laserschweißmaschinen zur Verfügung. Beides wichtige Schritte, damit sich das Laserschweißen als Fertigungstechnologie in der Konfektion durchsetzt.

Weitere Informationen:

http://www.hohenstein.de

Marianna Diener | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Untersuchung von Proteinen in einer Graphen-Flüssigkeitszelle führt zu höherer Strahlenverträglichkeit
10.12.2018 | INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH

nachricht Zirkuläre Kunststoffwirtschaft: Fraunhofer-Cluster of Excellence »Circular Plastics Economy«
07.12.2018 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: New Foldable Drone Flies through Narrow Holes in Rescue Missions

A research team from the University of Zurich has developed a new drone that can retract its propeller arms in flight and make itself small to fit through narrow gaps and holes. This is particularly useful when searching for victims of natural disasters.

Inspecting a damaged building after an earthquake or during a fire is exactly the kind of job that human rescuers would like drones to do for them. A flying...

Im Focus: Neuartige Lasertechnik für chemische Sensoren in Mikrochip-Größe

Von „Frequenzkämmen“ spricht man bei speziellem Laserlicht, das sich optimal für chemische Sensoren eignet. Eine revolutionäre Technik der TU Wien erzeugt dieses Licht nun viel einfacher und robuster als bisher.

Ein gewöhnlicher Laser hat genau eine Farbe. Alle Photonen, die er abstrahlt, haben genau dieselbe Wellenlänge. Es gibt allerdings auch Laser, deren Licht...

Im Focus: Topological material switched off and on for the first time

Key advance for future topological transistors

Over the last decade, there has been much excitement about the discovery, recognised by the Nobel Prize in Physics only two years ago, that there are two types...

Im Focus: Neue Methode verpasst Mikroskop einen Auflösungsschub

Verspiegelte Objektträger ermöglichen jetzt deutlich schärfere Bilder / 20fach bessere Auflösung als ein gewöhnliches Lichtmikroskop - Zwei Forschungsteams der Universität Würzburg haben dem Hochleistungs-Lichtmikroskop einen Auflösungsschub verpasst. Dazu bedampften sie den Glasträger, auf dem das beobachtete Objekt liegt, mit maßgeschneiderten biokompatiblen Nanoschichten, die einen „Spiegeleffekt“ bewirken. Mit dieser einfachen Methode konnten sie die Bildauflösung signifikant erhöhen und einzelne Molekülkomplexe auflösen, die sich mit einem normalen Lichtmikroskop nicht abbilden lassen. Die Studie wurde in der NATURE Zeitschrift „Light: Science and Applications“ veröffentlicht.

Die Schärfe von Lichtmikroskopen ist aus physikalischen Gründen begrenzt: Strukturen, die näher beieinander liegen als 0,2 tausendstel Millimeter, verschwimmen...

Im Focus: Supercomputer ohne Abwärme

Konstanzer Physiker eröffnen die Möglichkeit, Supraleiter zur Informationsübertragung einzusetzen

Konventionell betrachtet sind Magnetismus und der widerstandsfreie Fluss elektrischen Stroms („Supraleitung“) konkurrierende Phänomene, die nicht zusammen in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Januar und Februar 2019

11.12.2018 | Veranstaltungen

Eine Norm für die Reinheitsbestimmung aller Medizinprodukte

10.12.2018 | Veranstaltungen

Fachforum über intelligente Datenanalyse

10.12.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bose-Einstein-Kondensate können Gravitationswellen derzeit wohl kaum nachweisen

12.12.2018 | Physik Astronomie

Neue Testmethode verbessert Tuberkulose-Diagnose bei Nashörnern

12.12.2018 | Biowissenschaften Chemie

Alles unter Kontrolle: Fraunhofer LBF sorgt für mehr Zuverlässigkeit bei Medizingeräten

12.12.2018 | Medizintechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics