Ad Branger

Welkom Gast ( Inloggen | Registreer gratis )

Rating 5

Weefrichting En Rek

Posted by Ad Branger, 05-03-2006, 12:56 in Weefrichting en rek

Weefrichting en rek

De rek in vliegerstoffen heeft een grote invloed op onze vliegers. De rek is van veel factoren afhankelijk. Als we bij de (zelf-) bouw rekening houden met deze belangrijke eigenschap dan komt dat de uiteindelijke vorm en het gedrag van de vlieger ten goede.


Rek bij spinnakerstoffen
Al onze spinnaker stoffen worden geweven. De yarns in de warprichting kruisen de yarns in de fillrichting door er steeds boven- en onderlangs te gaan.

De warp- fill- en biasrichting:
IPB Image

De mate waarin de yarns op en neer “plooien” wordt ook wel “crimp” genoemd (niet te verwarren met het Nederlandse woord krimp). De hoeveelheid crimp heeft veel invloed op de flexibiliteit en rek van de stof.

Rek wordt in belangrijke mate bepaald door deze 5 aspecten:
1. De hoeveelheid crimp. De stof zal in dit geval rekken als de yarns slechts recht getrokken worden. De yarns zelf blijven nog onvervormd. Als er sprake is van veel crimp, dan is de stof eenvoudig te rekken.
2. De dichtheid van de weefmethode van de stof. Hoe dichter de yarns worden geweven hoe minder rek.
3. De weerstand van de yarns tegen rek.
4. Vocht. Hoe vochtiger de stof, hoe gevoeliger de stof voor rek zal zijn.
5. Afwerking van de stof (bijvoorbeeld de coating).

Close-up van geweven
yarns:

IPB Image


Rek in warp- en fillrichting
In principe is de techniek bij het weven van synthetische stoffen zodanig dat altijd de yarns van de warprichting op en neer gaan over de yarns van de fillrichting. Er zijn technische redenen die ervoor zorgen dat het niet, of in elk geval moeilijk, andersom kan.

De yarns in de warprichting van linksboven
naar rechtsonder. De yarns in de fillrichting
staan hier loodrecht op:

IPB Image

Dit heeft als gevolg dat de crimp (het “op en neer plooien” van de yarns) in de warprichting altijd groter is dan die in de fillrichting. Indien dezelfde dikte en hoeveelheid yarns in beide richtingen gebruikt wordt, volgt hieruit dat de rek in warprichting in principe groter zal zijn dan de rek in de fillrichting.
Bij praktisch alle stoffen is de rek in de lengte, breedte en diagonale richting verschillend. Zelfs bij gebalanceerd geweven stoffen kan de rek in lengte- en breedte richting nog wel meer dan 10% afwijken. Het maakt dus uit of we de stof in de lengte-, breedte- of diagonale richting in onze vliegers gebruiken.

De rek in de lengte- en breedterichting is, afhankelijk van de stofsoort en weefmethode, meestal toch beperkt. Onze stoffen worden namelijk zoveel mogelijk met bijzonder dunne yarns geweven. De crimp wordt hierdoor zeer beperkt, zodat de rek voornamelijk afhankelijk is van de eigenschappen van de yarns zelf. Bovendien worden onze stoffen zoveel mogelijk gebalanceerd en met een grote dichtheid geweven, hetgeen de beperking van rek ook ten goede komt.


Rek in biasrichting
Waar de yarns in de warp- en fillrichting nog enige weerstand bieden aan de rek is dat in de biasrichting (diagonaal) veel minder goed mogelijk. Hier is de dichtheid van de weefmethode en de coating of impregnatie van de stof dan ook van groot belang voor de bestrijding van rek. Hoe meer de stof gebalanceerd wordt geweven hoe beter dat ook is voor de diagonale rek.

De rek in de warp- en fillrichting kan zich meestal goed herstellen. De diagonale rek is echter vele malen groter en hersteld zich ook veel minder makkelijk. Rek in de diagonale richting is een belangrijke veroorzaker van vervorming en porositeit.


Porositeit en vervorming
Porositeit is o.a. afhankelijk van de dichtheid waarmee wordt geweven. Ook de coating of impregnatie heeft grote invloed. Door rek kan de weefdichtheid en coating worden aangetast. Hoe meer rek hoe meer de porositeit zal toenemen. Voor D-ribben en profielen is dat niet echt een probleem, maar voor de boven- en onderdekken juist wel.

Vervorming als gevolg van rek is natuurlijk voor alle onderdelen (dekken, D-ribben en profielen) een probleem. Als de D-ribben vanwege rek te groot worden, verliezen ze hun functie (het zorgen voor de juiste breedte en vorm van de cel) en ook de profielvorm moet uiteraard zoveel mogelijk gelijk blijven aan de origineel bedachte vorm.


Boven- en onderdek
Op het boven- en onderdek wordt een grote kracht uitgeoefend. Het is duidelijk dat juist hier gelet moet worden op de weefrichting. Hou de weefrichting altijd haaks op de TE van de vlieger. Zoals vermeld zal vanwege de weefprocedure de crimp en daarmee de rek in de lengte meestal groter zijn dan de rek in de breedte. Ook al wordt dezelfde dikte en hoeveelheid yarns voor warp en fill gebruikt, dan nog zorgt de manier van weven ervoor dat de warprichting in principe iets minder “strak” staat en dus gevoeliger is voor rek en vervorming.

De sterkte van de stof is afhankelijk van de wijze waarop de stof is opgebouwd. Hij kan zowel in de lengte als in de breedte sterker zijn. De stoffen die wij gebruiken zijn doorgaans redelijk gebalanceerd gemaakt. De sterkte van de warp en fillrichting ontlopen elkaar dan ook niet veel.

Bij enkele van onze, vooral zeer lichte, stoffen is meestal de fillrichting minder sterk dan de warprichting. In die gevallen waarbij de warprichting sterker is zou je er verstandig aan doen om er voor te kiezen om de warprichting spanwijdte gewijs te gebruiken. Dus de warprichting evenwijdig met de LE en TE. De kans op het scheuren van de matras is zo minder groot, want de zwakste sterkterichting (fill) wordt per cel links en rechts ondersteund door de stevige profielen. Bij grotere matrassen kan deze beperking er toe leiden dat je “verplicht” bent een ontwerp te kiezen waarbij de breedte van de stof er voor zorgt dat je een speciaal design (extra baan) in moet lassen.

Gekozen ontwerp of, i.v.m de grote maten, noodgedwongen?
IPB Image

Bepaalde ontwerpen in matrassen en paraglyders zijn dus domweg noodgedwongen tot stand gekomen, omdat de breedte van de stof het bij grotere uitvoeringen niet toelaat om het anders te doen.

Omdat de warp- en fillrichting meestal niet exact gelijk zijn opgebouwd is het verstandig om de banen van zowel onder- als bovendek zoveel mogelijk in dezelfde richting uit de stof te halen. Dat is helaas niet bepaald de meest economische werkwijze, maar geeft wel het beste resultaat.


D-ribben
Bij de D-ribben kan, bij het niet letten op de weefrichting, de rek voor een flinke afwijking in de celbreedte en vorm zorgen. Juist bij de D-ribben is de verleiding groot om de reststukken te gebruiken en dus niet te letten op de weefrichting. Toch is het juist hier beter om goed rekening te houden met de weefrichting.


Profielen
Met rek in de diagonale richting krijg je ook te maken bij de profielen. Ook hier is het verstandig om de weefrichting loodrecht op de onderzijde van het profiel te houden. Op de plaatsen van de toomlussen zal er echter niet alleen loodrecht op het profiel een flinke trekkracht ontstaan, maar ook schuin, onder een hoek van 45 graden, zal die trekkracht aanwezig zijn. Juist de rek die dan ontstaat kan voor een vervorming zorgen.

Niet alleen het profiel wordt hierdoor vervormt, maar ook zal er een kreukel in het bovendek te zien zijn. Juist daar waar het profiel dun is, richting de TE, zal deze vervorming merkbaar zijn. Een versteviging diagonaal vanaf de toomlus is dus noodzakelijk om dit te voorkomen. Deze versteviging is bijvoorbeeld te maken van nauwelijks rekbaar polyester band. Om te voorkomen dat de rek toch op het bovendek zichtbaar wordt is het juist bij de C-toomlussen verstandig om dit band niet door te laten lopen tot aan het bovendek.


Rek en de verschillende stofsoorten
V.w.b. rek is er enorm veel verschil per stof. Er zijn diverse fabrikanten (NCV/Porcher Marine, Contender, Gilvenor) die in hun assortiment diverse kwaliteiten stof en afwerkingsvormen hebben, waarbij de rek per stof ook steeds verschillend is. Daar is in het algemeen dus weinig over te zeggen.

Kijkje in een fabriek van NCV:
IPB Image

Icarex is een van de weinige fabrikanten die gebruikt maakt van spinnaker polyester (of rip-stop polyester) i.p.v. nylon. Deze stof is zeer sterk, zeer licht en heeft bijzonder weinig rek. Bovendien absorbeert het niet of nauwelijks water (rek doet zich sneller voor bij vochtige stof). Bovendien is het zeer goed bestand tegen UV-licht en dus zeer kleurvast. Ideaal zou je bijna zeggen. In feite is dat ook zo, maar helaas heeft deze stof sneller last van slijtage door bijvoorbeeld kreuk en is het minder scheurbestendig.

Chikara is een zeer gebalanceerd geweven stof, waarbij de rek in warp- en fillrichting onderling weinig afwijkt. Wel moet ook hier gelet worden op de weefrichting en vermeden worden dat de diagonale richting in de richting van de LE of TE gebruikt wordt.

In het item "Stofsoorten en merken A-B-C" worden bij veel stofsoorten de rekeigenschappen vermeld.


Voordelen van rek
Rek is zeer vervelend, maar zonder kunnen we niet. De stof is tenslotte zeer licht en de belasting is zeer variabel en soms bijzonder explosief. Deze tegenstrijdigheden worden goed ondervangen door een eigenschap als rek. Vanwege de rek wordt de stof elastisch en is het in staat grote hoeveelheden energie te absorberen. De vervorming van de stof als gevolg van rek (meestal goed ondersteund door de coating) wordt meestal goed hersteld. Dit herstel is in warp- en fillrichting altijd beter dan in de biasrichting.
Het is zelfs zo dat de scheursterkte omgekeerd evenredig is met de stijfheid van de coating. Als de coating harder / stugger wordt zal niet alleen de rek afnemen, maar ook de scheurbestendigheid.


Tenslotte
Eigenlijk moet je het jezelf direct aan leren om bij onze stoffen op de weefrichting te letten. Hou deze altijd evenwijdig aan de LE of TE en daar waar de rek de vorm kan beïnvloeden, kan een versteviging geen kwaad.

Ad Branger, maart 2006