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1 - GÉNÉRALITÉS

2 - DESCRIPTION DES TEXTURES TEXTILES TRIDIMENSIONNELLES

3 - CARACTÉRISATION

4 - FONCTIONS ET APPLICATIONS

Article de référence | Réf : AM5122 v1

Caractérisation
Textures textiles tridimensionnelles

Auteur(s) : Guy NEMOZ

Date de publication : 10 oct. 2003

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RÉSUMÉ

Les textures textiles tridimensionnelles  sont constituées de fibres discontinues ou continues, disposées dans les trois directions de l’espace. Ils sont fabriqués par tissage, tricotage, tressage ou directement non-tissés. Les textiles 3D peuvent être utilisés seuls ou être imprégnés par des lubrifiants ou diverses résines. Ils peuvent constituer la texture de renforcement d’un matériau composite afin d'assurer différentes fonctions en mécanique, en étanchéité, en renforcement, en isolation, en filtration, en drainage ou encore en protection balistique.

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Auteur(s)

  • Guy NEMOZ : Docteur ès sciences - Ingénieur chimiste ESCIL - Institut français du textile-habillement (IFTH)

INTRODUCTION

Les textiles 3D, ou textures textiles tridimensionnelles ou préformes, sont constitués de fibres discontinues ou de fils continus disposés dans les trois directions de l’espace. Ces éléments textiles sont reliés entre eux par des procédés mécaniques associant les fibres dans un plan x-y et perpendiculairement dans la direction z ou dans toute autre direction d’un repère orthonormé x-y-z.

Les textiles stratifiés en couches parallèles, sans liaisons entre elles, sont exclus strictement de la définition. Cependant, seront présentées les technologies multiaxiales planes à couches cousues ou reliées faiblement, ainsi que des procédés réalisant des volumes.

Les textiles 3D peuvent être utilisés seuls, ou être imprégnés par des lubrifiants ou diverses résines, ou constituer la texture de renforcement d’un matériau composite, suivant les différentes fonctions recherchées : mécanique, étanchéité, renforcement, isolation, filtration, drainage ou protection balistique par exemple [1].

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De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-am5122


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3. Caractérisation

Un textile 3D est défini tout d’abord par son procédé d’obtention et la nature des fils qu’il met en jeu. Le procédé d’obtention est caractérisé par la technologie mise en jeu, les modes de croisement des fils ; les fils sont caractérisés par leur masse linéique, en tex  , leur torsion, le nombre de filaments unitaires et le type d’ensimage.

Il est important de définir les paramètres suivants, spécifiques aux textiles multidirectionnels.

  • Orientation des fils dans l’espace x-y-z

    Différentes situations se présentent suivant la géométrie de la structure et sa technologie de réalisation.

    • Structures planes par tissage 3D multicouche : les fils de chaîne et de trame croisés à 90˚ définissent le plan x-y, l’orientation des fils dans la 3e direction peut varier entre 45˚ et 90˚ ; en plus des fils de chaîne et de trame, d’autres fils peuvent être tissés à 60˚ (tissage triaxial) ou à 45˚ (tissage quadriaxial).

    • Structures de révolution par tressage 3D : les fils tressés peuvent faire un angle de 10˚ à 80˚ selon l’axe de tressage ; des fils unidirectionnels (à 0˚) droits peuvent être insérés entre les fils tressés.

    • Structures planes à double paroi : selon les différentes technologies de tissage, tricotage et non-tissé, toutes les orientations de fils sont possibles dans les plans x-y et dans la 3e direction ; des inclinaisons des fils de 45˚ à 90˚ par rapport au plan x-y sont possibles.

    • Structures non-tissées 3D : le principe de l’aiguilletage consiste à introduire des fils dans la 3e direction, perpendiculairement aux surfaces où les fibres sont distribuées en orientation quasi-aléatoire.

  • Ondulation des fils

    L’ondulation des fils résulte de leur mode d’entrelacement permettant d’obtenir l’intégrité de la structure. Cette ondulation est caractérisée par l’embuvage qui est la différence, exprimée en pourcentage, entre la longueur initiale du fil et la longueur de la structure résultante, rapportée à la longueur initiale.

    ...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   Guide de l'acheteur des textiles à usages techniques.  -  Éd. TUT – Euredia (2000).

  • (2) - FUKUTA et al -   *  -  15th Text. Res. Symp. Osaka, p. 36-38 (1984).

  • (3) - BOUAZIZ (L.) -   *  -  TUT no 3, p. 51 (1992).

  • (4) - GRENIÉ (Y.) -   *  -  Matériaux et Techniques, p. 33-41.

  • (5) - CAHUZAC (C.G.) -   Structures Multidirectionnelles.  -  Stage ITF, 17 mars 1998.

  • (6) - MOHAMED (M.) -   *  -  US Patent 5 085 252 (1992).

  • (7) -   *  -  TISSAVEL TUT no 1, p. 8, no 2, p. 25.

  • ...

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