Advancement of a Floating Supported Braiding Ring for the Sensory Detection of Braiding Defects

La existencia de los materiales compuestos ha supuesto un punto de inflexión en el ámbito de la fabricación. Existiendo un amplio rango de materiales según su composición.
Entre los materiales compuestos, se encuentra una variedad que por su fisionomía se considera textil. Los materiales trenzados surgen de la combinación de dos o más hilos.
Estos se utilizan cada vez más en campos como las medicina o en la producción de automóviles debido a su versatilidad. Por otro lado, el proceso de formación adquiere una
especial importancia, puesto que fallos en el mismo, taran las propiedades finales de la pieza. Cómo detectar y evitar esos defectos ahorra tiempo y material.

En el caso del trenzado, el parámetro que influye principalmente es la tensión inicial de los hilos. Este proceso suele apoyarse de un núcleo sobre el que se posicionan las fibras. Idealmente, todas las fuerzas de todos los hilos son iguales, por lo que los hilos en puntos opuestos se compensan y la resultante es cero. En caso contrario, el hilo con una
mayor tensión crea una fuerza en movimiento que se puede medir y localizar.

Entre los posibles métodos de medición, se eligió una medida indirecta mediante un anillo intermedio. Los hilos antes de alcanzar la geometría final se apoyan en esta parte intermedia. Si todas las fuerzas se compensan, no hay deformación. Si es el caso de que un hilo tira más que el que se encuentra a 180º de él, el anillo se deforma en ese sector.
Con la deformación, se puede detectar la posición de la fibra defectuosa.

The introduction of composite materials has created an inflexion point when talking about the manufacturing industry. The composite materials are classified in several groups according to their structure and how the matrix and the reinforcement are conformed. One variety widely spread are the fabrics.

Among those fabrics, there are many different types, for example braids or woven textiles. Braids result from the combination of three of more fibres. More and more this type of material is used to manufacture cars or medical equipment due to the freedom in the part’s geometry and their better behaviour and mechanical properties. On the other hand, the quality of the composite material and the consistence of the fabrication process could be compromised when defects are present. How to detect those defects and how to avoid them in the future is an important matter in the industry. It saves both time and money.

The topic now is not only to identify where there is a defect but to find it out as soon as possible. There are several parameters which affect how the manufacturing process develops itself. The tension the different fibres interact with has a great influence on the end result. Usually, as the braiding occurs 360º, the different forces involved should compensate each other resulting in a mean value close to zero. When that is not the case, a force in a certain direction can be distinguished and a defect is produced.

To find out which carrier is causing this deviation and where it is located within the braiding machine is imperative. To do so, several approaches could be used. The indirect measurement of the force by means of a ring was the chosen methodology. The following work is to determine which geometry is more suitable to perform this task and how we can measure the force itself.