Mit Industrienähmaschinen

Durch das Vernähen lässt sich auch ein Falz oder ein Gelenk erzeugen. Bildquelle: W.E.I.Z. 

Vernähte Holzlaminate sind bei Schälbelastungen wesentlich robuster. Bildquelle: W.E.I.Z. 

Biegbarer Falz in einem vernähten Holzlaminat. Bildquelle: VSI - TU Graz 

Delamination tritt nach dem Vernähen erst wesentlich später auf. Bildquelle: TU Graz/W.E.I.Z. 

Ein Team der TU Graz (A) entwickelte gemeinsam mit Partnern ein Verfahren, bei dem Furnierschichten mit hochfestem Nylonfaden vernäht werden. In mechanischen Tests zeigte sich eine deutliche Leistungssteigerung. Die vernähten Laminate hielten bis zu viermal höhere Schälkräfte aus, zudem war die Bruchenergie um das Vierzehnfache erhöht.

Klebstoff-Ersatz?

Holzlaminate sind aufgrund ihres geringen Gewichts attraktiv für den Leichtbau, weisen jedoch konstruktive Nachteile auf. Vor allem quer zur Faser sind sie weniger belastbar, und bei Kräften senkrecht zur Oberfläche komme es häufig zur sogenannten Delamination, also zum Ablösen einzelner Schichten. Genau hier setzt die neue Technik an. Sie könnte im Fahrzeugbau, der Sportgeräteindustrie sowie im Möbel- und Bauwesen eingesetzt werden.

Nadel und Faden

Als entscheidender Faktor erwiesen sich die Nadeln. Jene mit dreieckiger Spitze verdrängen die Holzfasern, anstatt sie zu durchtrennen, wodurch die Struktur erhalten bleibt. Als Garn eignet sich Nylon besonders, da es sowohl fest als auch dehnbar ist. Die Verarbeitung erfolgt mit industriellen Nähmaschinen und erreicht Geschwindigkeiten von bis zu 2,5 m pro Minute.

Einsatz als Falz oder Gelenk

Neben der reinen Verstärkung eröffnet das Nähen auch neue konstruktive Möglichkeiten. Man kann damit flexible Verbindungen schaffen, die als Gelenke oder Falze dienen können. Erste Tests gibt es mit faltbaren Brückenelementen und Sitzmöbeln zum Klappen. Allerdings eignet sich das Verfahren vor allem für hoch beanspruchte Verstärkungen auf kleineren Flächen. Für grossflächige Anwendungen ist es weniger effizient.