Las telas no tejidas son indispensables para la vida cotidiana. Un Instituto Fraunhofer ha desarrollado un software que hace que la producción de productos no tejidos sea mucho más eficiente y flexible. Con la herramienta FIDYST, por primera vez ha sido posible simular el movimientode fibras en corrientes de aire turbulentas. Una verdadera innovación, y el avance en una teoría que tiene más de cien años.
Los materiales no tejidos generalmente están bien ocultos y, por lo tanto, no son visibles. Sin embargo, si los está buscando, puede encontrarlos en todas partes: como forro en chaquetas de invierno, como relleno en sofás, como tapete de insonorización en automóviles, como aislamiento en las paredes de la casa, como filtro en las campanas de extracción de la cocina, como una almohadilla cosmética en los baños o como una capa de separación en los cables eléctricos. Incluso se puede encontrar no tejido altamente absorbente en los pañales de nuestros niños pequeños.material extremadamente versátil y de alto rendimiento que es indispensable en nuestra vida cotidiana. En consecuencia, los fabricantes de textiles y los ingenieros mecánicos están interesados en mantener su producción lo más eficiente y flexible posible.
El Instituto Fraunhofer de Matemática Industrial ITWM en Kaiserslautern ha desarrollado un software especial llamado la herramienta FIDYST Herramienta de simulación de dinámica de fibra. Simula el movimiento de fibras en flujos de aire turbulentos. En la producción de materiales no tejidos, fibras o hiloscada uno se estira con la ayuda de aire y se deposita en una cinta transportadora. Dependiendo de la velocidad y la temperatura de la corriente de aire, un producto no tejido con la estructura deseada, la densidad y la resistencia resulta. Una aplicación ampliamente utilizada es una red aleatoria, enque las fibras individuales muestran una orientación diversa, formando así una red aleatoria que es a la vez voluminosa y firme.
El software de simulación FIDYST, que los investigadores han desarrollado, calcula la precisión con la que se mueven las fibras en el flujo de aire y en qué orientación aterrizan en la cinta transportadora. Después de simular el flujo de aire, el usuario solo tiene que ingresar las propiedades del material de las fibrasen el software. El software simula el comportamiento dinámico de miles de fibras. Incluso las mezclas de fibras se pueden simular con el software. El resultado se puede visualizar en una representación tridimensional.
Equipado con estos datos, el fabricante puede, por ejemplo, mejorar el flujo de aire de manera específica. Esto da como resultado una tela no tejida con la especificación deseada y al mismo tiempo reduce el consumo de energía y materia prima. El softwareLa simulación puede calcular que al cambiar la configuración de la máquina, se necesitan menos fibras para producir una tela no tejida con la estructura y resistencia deseadas.
La herramienta Fraunhofer no solo beneficia a los fabricantes de textiles que desean configurar con precisión sus máquinas para cada producto no tejido deseado. "Los ingenieros mecánicos también pueden usarlo para crear máquinas que sean tan eficientes y flexibles como sea posible", explica el Dr. SimoneGramsch, Gerente de Proyecto FIDYST en ITWM.
A pesar de las complejas operaciones informáticas, FIDYST no se basa en computadoras o centros de datos costosos y de alto rendimiento; la herramienta está contenta con PC estándar de la clase de rendimiento superior y se ejecuta tanto en Windows como en Linux.
Característica única de Fraunhofer
Después del cálculo, los datos pueden exportarse en el formato "EnSight Gold Case" y luego visualizarse y analizarse. El formato es estándar en aplicaciones que se ocupan de la visualización y análisis de dinámicas de flujo de todo tipo, como en aviones oingeniería automotriz, pero también en deportes o medicina.
Detrás de FIDYST hay un estreno mundial real. Por primera vez, ha sido posible simular y predecir con precisión la dinámica de la fibra en las corrientes de aire. "El desarrollo es el resultado de varios años de investigación, así como algunas tesis doctorales.sin embargo, ha valido la pena; con FIDYST, tenemos una característica única ", dice el gerente de proyecto Simone Gramsch. El ITWM licencia el software a ingenieros mecánicos o fabricantes de textiles." Si es necesario, también ofrecemos FIDYST como servicio; entonces, todoslas simulaciones se ejecutan en nuestras computadoras de acuerdo con las especificaciones del cliente ", dice Gramsch. Esto es útil cuando se trata de proyectos particularmente complejos y, por lo tanto, de uso intensivo de computadoras".
Los amantes de las matemáticas podrían estar interesados en el tema por otra razón. Hace más de 100 años, los matemáticos franceses Eugène y François Cosserat trabajaron en ecuaciones para describir el comportamiento de los materiales elásticos. La teoría de Cosserat-Rods, que lleva su nombre, en última instanciaformó la base para los investigadores de Fraunhofer.
Los investigadores de Fraunhofer presentarán una demostración de FIDYST en la feria no tejida INDEX en Ginebra del 4 al 7 de abril de 2017.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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