Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Il est nouveau de considérer le tricotage comme une technologie relevant de la fabrication additive. Il est ici montré le potentiel de ce procédé relativement ancien pour la réalisation directe de formes 3D complexes. Les applications sont soit très courantes et largement exploitées commercialement, soit du domaine de la prospective. Cet article introduit les notions de base du tricotage et des tricots pour amener le lecteur à comprendre le lien entre le procédé et le produit tricoté et ainsi les modes d’obtention de différents objets 3D. Une catégorisation de ces tricots est proposée, ainsi que leur mode d’obtention et les applications existantes ou potentielles.
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It is new to consider knitting as an additive manufacturing process. We describe here the potential of this old process for 3D complex shapes. The uses are very common and have direct commercial applications or could be used in the future and constitute at present some research subjects. This article introduces knitting and knitted fabrics basics to lead the reader to understand the link between the process and the product and then the knitting methods used to obtain various 3D objects. A categorisation of these knitted fabrics is proposed, with their method of production and their existing or potential applications.
Auteur(s)
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Brigitte CAMILLIERI : Maître de Conférences - Laboratoire de Physique et Mécanique Textiles - École Nationale Supérieure d’Ingénieurs Sud Alsace - Université de Haute Alsace, Mulhouse, France
-
Marie-Ange BUENO : Professeur des Universités - Laboratoire de Physique et Mécanique Textiles - École Nationale Supérieure d’Ingénieurs Sud Alsace - Université de Haute Alsace, Mulhouse, France
INTRODUCTION
Les tricots épais ou 3D sont les premiers objets produits par fabrication additive. En effet, des objets 3D tricotés datent du premier millénaire donc bien avant le numérique et les imprimantes 3D ! De plus, pendant le procédé de tricotage, qu’il soit industriel ou manuel, la matière (le fil) sous forme de boucles (la maille) est amenée exactement où cela est nécessaire par couches successives (les rangées). Pendant plusieurs siècles, les chaussettes, les gants et le béret, symbole du Français, étaient les seuls vêtements issus de la fabrication additive, certes au début manuelle puis industrielle à commande mécanique à partir du milieu du XIXe siècle. Depuis la fin des années 1980 et le développement de l’informatique puis du numérique, le tricotage 3D industriel s’est développé du fait de l’apparition de machines à commande numérique et de logiciels de CAO dédiés.
En plus des articles cités plus haut, des bas et collants, des filets tubulaires médicaux ou alimentaires, le tricotage 3D s’est étendu à d’autres applications : les pullovers intégraux (en une pièce, sans couture) pour l’habillement, les renforts de matériaux composites, les matériaux épais amortissants ou thermorégulateurs pour le sport, la bagagerie, les revêtements de sièges pour l’automobile, etc.
Les technologies d’obtention varient ainsi que les formes obtenues. Les formes peuvent être plus ou moins complexes allant de ce qui peut être défini parfois comme du 2,5D, à savoir des tricots épais, au réel 3D occupant un volume.
Les modes d’obtention de ces tricots sont divers. Ils sont souvent le fruit de la maille dite cueillie, ou tricotage trame, mais peuvent également être issus de la maille jetée ou tricotage chaîne. Ils peuvent utiliser la forme naturellement déséquilibrée de la maille à l’origine du phénomène de roulottage, être constitués de deux faces séparés par des cloisons ou encore être le fruit d’une variation locale du nombre de mailles.
Il s’agit dans cet article de présenter les différentes techniques et les produits qui en résultent mais également d’indiquer leurs applications actuelles ou potentielles.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
additive manufacturing | 3D printing | textile | knit
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Présentation
Des notions de base de tricotage aux tricots 3D
En anglais
8. Conclusions et perspectives
Le fait de pouvoir obtenir un objet 3D par tricotage est connu depuis longtemps. Son développement récent et probablement futur a plusieurs origines : la technologie des machines a bénéficié des progrès dans le domaine de l’automatique, du numérique mais également des matériaux tricotés.
Le tricotage 3D connu depuis plusieurs siècles s’est répandu via le développement d’une machine spécifiquement conçue pour la fabrication de bas ou de chaussettes. Plus récemment, les machines Jacquard à commande électronique avec leur logiciel de CAO-FAO dédié, associées à des systèmes de maintien du tricot de plus en plus performants, permettent d’obtenir relativement rapidement des objets aux formes de plus en plus complexes. Ceci a pour conséquence leur utilisation actuelle ou potentielle dans des domaines de plus en plus variés.
La limite aujourd’hui relève de deux mécanismes très différents, l’un provenant des propriétés mécaniques des objets obtenus qui ne correspondent pas forcément à toutes les applications et l’autre relève de la difficulté de générer le programme de tricotage à partir de la forme 3D désirée. Les constructeurs de machines à tricoter, en particulier rectilignes, font de gros efforts dans le développement de logiciels de programmation allant d’une forme 3D au programme de tricotage en 2D (Stoll, Shima Seiki et Steiger).
L’arrivée de fils élastiques, en particulier l’élasthanne, a apporté une propriété nouvelle aux tricots déjà naturellement déformables (ils s’allongent sous l’effet d’une sollicitation en traction), à savoir l’élasticité (la capacité à revenir à sa configuration initiale à l’arrêt de la sollicitation). Par ailleurs, l’arrivée de fibres ou filaments constitutifs de fils particulièrement résistants à la traction, à la température ou encore à d’autres sollicitations (coupure par exemple) ont permis le développement des tricots 3D dans des secteurs techniques des matériaux composites ou vêtements de protection. Les fils capteurs insérés dans un tricot 3D lui permettent de mesurer les sollicitations mécaniques (pression et/ou frottement) dans une chaussette pour le sportif ou le diabétique ou encore de suivre l’activité cardiaque ou respiratoire d’un patient ou d’un sénior. Enfin, le développement de fils métalliques ou polymères...
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Conclusions et perspectives
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - UNDERWOOD (J.) - The Design of 3D Shape Knitted Preforms : - RMIT University (Melbourne, Australie) (2009).
-
(2) - WANG (Z.), HU (H.) - Auxetic materials and their potential applications in textiles. - Text Res J. 84(15) : 1600-11 (2014).
-
(3) - DUNCAN (O.), SHEPHERD (T.), MORONEY (C.), FOSTER (L.), VENKATRAMAN (P.D.), WINWOOD (K.), et al - Review of Auxetic Materials for Sports Applications : Expanding Options in Comfort and Protection. - Applied Sciences. 8(6) : 941 (2018).
-
(4) - DIÉVAL (F.), MATHIEU (D.), DURAND (B.) - Influence of Textile Structure on Longitudinal Ruptures' Localization of the Vascular Prostheses. - Text Res J. 78(5) : 427-38 (2008).
-
(5) - MIKOŁAJCZYK (Z.), PERZYNA (M.) - Innovative Technology of 3D Knitted Cellular Geonets. - Fibres & Textiles in Eastern Europe. 20(3 (92)) : 102-7 (2012).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Stocker de l’énergie mécanique grâce aux matériaux auxétiques.
-
Le futur des amortisseurs passera par les métamatériaux.
-
Impression 4D : quand l’objet devient intelligent.
ANNEXES
MIT’s Self Assembly Lab Active Textile Tayloring
https://vimeo.com/298407221?from=outro-embed
Saint Gobain Performance Plastics
HAUT DE PAGE
Salon Techtextil, il a lieu tous les deux ans à Francfort (années impaires) :
http://techtextil.messefrankfurt.com
Salon ITMA, il a lieu tous les quatre ans à Barcelone ou Milan :
HAUT DE PAGEConstructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Machines à tricoter rectilignes à mailles cueillies
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Stoll http://www.stoll.com
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Shima Seiki http://www.shimaseiki.com
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Steiger http://www.steiger-textil.ch
Machines à tricoter circulaires à mailles cueillies
-
Lonati Group http://www.lonatigroup.com
Machines...
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