Tejidos tejidos: fundamentos para fabricación de compuestos

Nota del editor: Este contenido se publicó originalmente en NetComposites.com. NetComposites fue adquirido por la empresa matriz de CompositesWorld, Gardner Business Media, en febrero de 2020.

Para aplicaciones de fabricación de compuestos donde se requiere más de una orientación de fibra, un tejido que combine orientaciones de fibra de 0 y 90 grados es útil.

Los tejidos tejidos se producen por el entrelazado de fibras de urdimbre (0 grados) y trama (90 grados) en un patrón regular o estilo de tejido. La integridad del tejido se mantiene por el entrelazado mecánico de las fibras. El drape (capacidad de un tejido para adaptarse a una superficie compleja), la suavidad superficial y la estabilidad de un tejido se controlan principalmente por el estilo de tejido. A continuación se describe algunos de los estilos de tejido más comúnmente encontrados:

Tejido tafetán (Plain weave)

Cada fibra de urdimbre pasa alternativamente por debajo y por encima de cada fibra de trama. El tejido es simétrico, con buena estabilidad y porosidad razonable. Sin embargo, es el más difícil de los tejidos para drape, y el alto nivel de rizado de fibra imparte propiedades mecánicas relativamente bajas comparado con los otros estilos de tejido. Con fibras grandes (alto tex) este estilo de tejido da rizado excesivo y por tanto tiende a no usarse para tejidos muy pesados.

Tejido sarga (Twill weave)

Una o más fibras de urdimbre tejen alternativamente por encima y por debajo de dos o más fibras de trama de manera regular repetida. Esto produce el efecto visual de una 'costilla' diagonal recta o rota en el tejido. Se ve un mojado superior y drape en la sarga sobre el tafetán con solo una pequeña reducción en estabilidad. Con rizado reducido, el tejido también tiene una superficie más lisa y propiedades mecánicas ligeramente superiores.

Tejido raso (Satin weave)

Los tejidos raso son fundamentalmente tejidos sarga modificados para producir menos intersecciones de urdimbre y trama. El número de 'armadura' usado en la designación (típicamente 4, 5 y 8) es el número total de fibras cruzadas y pasadas por debajo, antes de que la fibra repita el patrón. Un tejido 'pata de gallo' es una forma de tejido raso con un escalonamiento diferente en el patrón de repetición. Los tejidos raso son muy planos, tienen buen mojado y un alto grado de drape. El bajo rizado da buenas propiedades mecánicas. Los tejidos raso permiten que las fibras se tejan en la máxima proximidad y pueden producir tejidos con un tejido 'apretado' cercano. Sin embargo, la baja estabilidad y asimetría del estilo deben considerarse. La asimetría causa que una cara del tejido tenga fibras corriendo predominantemente en dirección de urdimbre mientras que la otra cara tiene fibras corriendo predominantemente en dirección de trama. Debe tenerse cuidado al ensamblar múltiples capas de estos tejidos para asegurar que no se construyan tensiones en el componente a través de este efecto asimétrico.

Tejido cesta (Basket weave)

El tejido cesta es fundamentalmente el mismo que el tafetán excepto que dos o más fibras de urdimbre se entrelazan alternativamente con dos o más fibras de trama. Un arreglo de dos urdimbres cruzando dos tramas se designa cesta 2×2, pero el arreglo de fibra no necesita ser simétrico. Por tanto es posible tener 8×2, 5×4, etc. El tejido cesta es más plano, y, a través de menos rizado, más fuerte que un tafetán, pero menos estable. Debe usarse en tejidos de peso pesado hechos con fibras gruesas (alto tex) para evitar rizado excesivo.

Tejido leno (Leno weave)

El tejido leno mejora la estabilidad en tejidos 'abiertos' que tienen un bajo conteo de fibras. Una forma de tafetán en la que fibras de urdimbre adyacentes se retuercen alrededor de fibras de trama consecutivas para formar una pareja espiral, 'bloqueando' efectivamente cada trama en su lugar. Los tejidos en tejido leno se usan normalmente en conjunción con otros estilos de tejido porque si se usan solos su apertura no podría producir un componente compuesto efectivo.

Tejido leno falso (Mock Leno weave)

Una versión de tafetán en la que fibras de urdimbre ocasionales, a intervalos regulares pero usualmente varias fibras aparte, se desvían del entrelazado alternado bajo-sobre y en su lugar se entrelazan cada dos o más fibras. Esto ocurre con frecuencia similar en la dirección de trama, y el efecto general es un tejido con mayor grosor, superficie más rugosa y porosidad adicional.

Tejidos de hilado de vidrio vs. tejidos de hilos continuos (rovings)

Los tejidos basados en hilado generalmente dan mayores resistencias por unidad de peso que el hilo continuo, y al ser generalmente más finos, producen tejidos en el extremo más ligero del rango de peso disponible. Los tejidos de hilos continuos son menos costosos de producir y pueden mojarse más efectivamente. Sin embargo, dado que solo están disponibles en texes más pesados, solo pueden producir tejidos en el extremo medio a pesado del rango de peso disponible, y son por tanto más adecuados para laminados gruesos y pesados.