SIST EN ISO 21765:2021
(Main)Textiles - Determination of fabric deformability by forced mechanical distension (ISO 21765:2020)
Textiles - Determination of fabric deformability by forced mechanical distension (ISO 21765:2020)
This document specifies a method for the automatic determination of the deformability of textile fabrics,
including continuous-fibre reinforcement textiles. This method is not applicable to resin impregnated
fabrics.
The method is suitable for use with fabrics such as woven or knitted fabrics, nonwovens, non-crimp
fabrics, fabrics made of glass rovings or untwisted carbon filament yarns intended for reinforced
composite materials. When applying the method to multi-axial non-crimp fabrics, the evaluation of the
fibre orientation and gaps only incorporates the uppermost layer.
The method can be used for fabrics treated with powder binder.
Textilien - Automatische Bestimmung der Deformierbarkeit an Webstoffen und Gelegen (ISO 21765:2020)
Dieses Dokument legt ein Verfahren zur automatischen Bestimmung der Verformbarkeit von textilen Flächengebilden, einschließlich Verstärkungstextilien für endlosfaserverstärkte Textilien, fest. Dieses Verfahren ist nicht für harzimprägnierte Flächengebilde anzuwenden.
Das Verfahren ist geeignet für Flächengebilde wie Webstoffe oder Maschenware, Vliesstoffe, Gelege, Flächengebilde aus Glasrovings oder ungedrehten Kohlenstoff Filamentgarnen, die für verstärkte Werkstoff-Verbunde vorgesehen sind. Bei Anwendung des Verfahrens auf multiaxiale Gelege schließt die Auswertung der Faserorientierung und der Gaps nur die oberste Lage ein.
Das Verfahren kann für mit Pulverbinder behandelte Flächengebilde angewendet werden.
Textiles - Détermination de la déformabilité des étoffes par distension forcée mécaniquement (ISO 21765:2020)
Le présent document spécifie une méthode pour la détermination automatique de la déformabilité des étoffes textiles, y compris celle des textiles de renfort par fibres continues. Cette méthode n'est pas applicable aux étoffes imprégnées de résine.
La méthode est applicable aux étoffes telles que les étoffes tissées ou tricotées, les nontissés, les étoffes à base de fils sans embuvage, les étoffes constituées de mèches de verre ou les fils de filaments en carbone détordus destinés à des matériaux composites renforcés. Lors de l'application de la méthode à des étoffes à base de fils sans embuvage multiaxiales, l'évaluation de l'orientation des fibres et des espaces porte seulement sur la couche supérieure.
La méthode peut être utilisée pour des étoffes traitées avec un liant en poudre.
Tekstilije - Ugotavljanje deformabilnosti tkanine s prisilnim mehanskim raztezanjem (ISO 21765:2020)
General Information
Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
SIST EN ISO 21765:2021
01-marec-2021
Tekstilije - Ugotavljanje deformabilnosti tkanine s prisilnim mehanskim
raztezanjem (ISO 21765:2020)
Textiles - Determination of fabric deformability by forced mechanical distension (ISO
21765:2020)
Textilien - Automatische Bestimmung der Deformierbarkeit an Webstoffen und Gelegen
(ISO 21765:2020)
Textiles - Détermination de la déformabilité des étoffes par distension forcée
mécaniquement (ISO 21765:2020)
Ta slovenski standard je istoveten z: EN ISO 21765:2021
ICS:
59.060.01 Tekstilna vlakna na splošno Textile fibres in general
SIST EN ISO 21765:2021 en,fr,de
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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SIST EN ISO 21765:2021
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SIST EN ISO 21765:2021
EN ISO 21765
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
January 2021
EUROPÄISCHE NORM
ICS 59.080.30
English Version
Textiles - Determination of fabric deformability by forced
mechanical distension (ISO 21765:2020)
Textiles - Détermination de la déformabilité des étoffes Textilien - Automatische Bestimmung der
par distension forcée mécaniquement (ISO Deformierbarkeit an Webstoffen und Gelegen (ISO
21765:2020) 21765:2020)
This European Standard was approved by CEN on 7 December 2020.
CEN members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this
European Standard the status of a national standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references
concerning such national standards may be obtained on application to the CEN-CENELEC Management Centre or to any CEN
member.
This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by
translation under the responsibility of a CEN member into its own language and notified to the CEN-CENELEC Management
Centre has the same status as the official versions.
CEN members are the national standards bodies of Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia,
Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway,
Poland, Portugal, Republic of North Macedonia, Romania, Serbia, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Turkey and
United Kingdom.
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION
COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION
EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
CEN-CENELEC Management Centre: Rue de la Science 23, B-1040 Brussels
© 2021 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved Ref. No. EN ISO 21765:2021 E
worldwide for CEN national Members.
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SIST EN ISO 21765:2021
EN ISO 21765:2021 (E)
Contents Page
European foreword . 3
2
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SIST EN ISO 21765:2021
EN ISO 21765:2021 (E)
European foreword
This document (EN ISO 21765:2021) has been prepared by Technical Committee ISO/TC 38 "Textiles"
in collaboration with Technical Committee CEN/TC 248 “Textiles and textile products” the secretariat of
which is held by BSI.
This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an
identical text or by endorsement, at the latest by July 2021, and conflicting national standards shall be
withdrawn at the latest by July 2021.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. CEN shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
According to the CEN-CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the
following countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Bulgaria,
Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland,
Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Republic of
North Macedonia, Romania, Serbia, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Turkey and the
United Kingdom.
Endorsement notice
The text of ISO 21765:2020 has been approved by CEN as EN ISO 21765:2021 without any modification.
3
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SIST EN ISO 21765:2021
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21765
First edition
2020-12
Textiles — Determination of fabric
deformability by forced mechanical
distension
Textiles — Détermination de la déformabilité des étoffes par
distension forcée mécaniquement
Reference number
ISO 21765:2020(E)
©
ISO 2020
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SIST EN ISO 21765:2021
ISO 21765:2020(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2020
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
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Phone: +41 22 749 01 11
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2020 – All rights reserved
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SIST EN ISO 21765:2021
ISO 21765:2020(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 3
5 Apparatus . 3
6 Test specimen . 5
7 Procedure. 6
7.1 Inserting the test specimen . 6
7.2 Specifications of the test . 6
7.2.1 Test parameters . 6
7.2.2 Evaluation parameters. 6
7.3 Test procedure . 7
8 Calculation and specification of the results . 7
8.1 Non-crimp fabric . 7
8.1.1 General. 7
8.1.2 Deformation force . 8
8.1.3 Gap width . 8
8.1.4 Gap portion . 8
8.1.5 Gap shape . 8
8.1.6 Fibre-angle change . 8
8.1.7 Undulation . 8
8.1.8 Loop formation . 8
8.1.9 Waviness . 9
8.1.10 Out-of-roundness . 9
8.2 Woven fabrics . 9
8.2.1 Characteristic value names, symbols and units . 9
8.2.2 Deformation force . 9
8.2.3 Gap portion . 9
8.2.4 Gap area .10
8.2.5 Gap shape .10
8.2.6 Fibre-angle change .10
8.2.7 Undulation .10
8.2.8 Shearing angle .10
8.2.9 Waviness .10
8.2.10 Out-of-roundness .10
8.2.11 Residual deformation .10
8.3 Knitted fabrics .11
8.3.1 Table with characteristic value names, symbols and units .11
8.3.2 Deformation force .11
8.3.3 Gap portion .11
8.3.4 Gap area .11
8.3.5 Gap shape .11
8.3.6 Waviness .11
8.3.7 Out-of-roundness .11
8.3.8 Residual deformation .12
8.4 Nonwovens .12
8.4.1 Table with characteristic value names, symbols and units .12
8.4.2 Deformation force .12
8.4.3 Anisotropy .12
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SIST EN ISO 21765:2021
ISO 21765:2020(E)
8.4.4 Thinning-out .12
8.4.5 Waviness .12
8.4.6 Out-of-roundness .13
8.4.7 Residual deformation .13
8.5 Evaluation .13
9 Test report .13
Annex A (informative) Example images .16
Annex B (informative) Statistical data .18
Bibliography .19
iv © ISO 2020 – All rights reserved
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SIST EN ISO 21765:2021
ISO 21765:2020(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 38, Textiles, Subcommittee SC 24,
Conditioning atmospheres and physical tests for textile fabrics, in collaboration with the European
Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 248, Textiles and textile products,
in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
© ISO 2020 – All rights reserved v
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SIST EN ISO 21765:2021
ISO 21765:2020(E)
Introduction
The determination of the deformation characteristics is relevant for all production processes in which
flat textile fabrics (including reinforcement textiles) are formed into a three-dimensional shape. This
example is the case for upholstery applications or the majority of current liquid composite molding
(LCM) processes. Knowledge about the development of deformation effects such as changes in fibre
orientation, undulation, and gaps in the textile is crucial for the safe design of processes and components.
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SIST EN ISO 21765:2021
INTERNATIONAL STANDARD ISO 21765:2020(E)
Textiles — Determination of fabric deformability by forced
mechanical distension
1 Scope
This document specifies a method for the automatic determination of the deformability of textile fabrics,
including continuous-fibre reinforcement textiles. This method is not applicable to resin impregnated
fabrics.
The method is suitable for use with fabrics such as woven or knitted fabrics, nonwovens, non-crimp
fabrics, fabrics made of glass rovings or untwisted carbon filament yarns intended for reinforced
composite materials. When applying the method to multi-axial non-crimp fabrics, the evaluation of the
fibre orientation and gaps only incorporates the uppermost layer.
The method can be used for fabrics treated with powder binder.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 139, Textiles — Standard atmospheres for conditioning and testing
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
reinforcement textile
fabric whose fibres are used to absorb and transfer the mechanical loads within a fibre-reinforced
composite material
3.2
deformability
conformability for forced three-dimensional deformation
3.3
specimen plane
plane which is defined by the inserted undeformed test specimen
3.4
specimen holder
device consisting of a retaining ring and a ring-shaped fitting body that retains the test specimen
during deformation with a settable, evenly distributed pressure
© ISO 2020 – All rights reserved 1
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SIST EN ISO 21765:2021
ISO 21765:2020(E)
3.5
deformation body
rotationally symmetrical body that deforms the test specimen centrally out of the specimen plane (3.3)
in a vertical upward direction
3.6
deformation level
level with specified height to which the deformation body (3.5) elevates out of the specimen plane (3.3)
3.7
deformation force
resulting force acting vertically on the deformation body (3.5) that arises during deformation
3.8
fibre orientation
orientation of the fibres or filaments of the test specimen, determined in the textile plane using image
processing
3.8.1
fibre-angle change
change of the global fibre orientation (3.8), determined using image processing
3.8.2
undulation
local change of the fibre orientation (3.8), determined using image processing
3.9
gap
open area between adjacent yarns, determined using image processing
EXAMPLE Non-crimp fabric gap, woven/knitted fabric gap.
3.10
waviness
2
continuous deformation over a certain region (>2 cm ) diverging from the textile plane, determined
using laser triangulation
3.11
loop formation
deformation of individual yarns out of the textile plane, determined using laser triangulation
3.12
out-of-roundness
deviation of the contour of the test specimen from a circular shape of equal area, determined using
image processing
3.13
overall image
image recorded with the overall image camera for determining the contour of the test specimen
3.14
detail image
2
image recorded by the detail camera with a minimum size of 1 000 mm and a minimum resolution of
64 pixels per millimetre
3.15
non-crimp fabric
fabric made of several unidirectional layers of straight multifilament yarns which are bonded using an
auxiliary stitching thread or chemical means
Note 1 to entry: The expression “non-crimp fabric” is commonly used in the composite sector.
2 © ISO 2020 – All rights reserved
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SIST EN ISO 21765:2021
ISO 21765:2020(E)
3.16
residual deformation
continuous deformation of the sample diverging from the support surface, determined using laser
triangulation, measured after completion of the deformation and return of the deformation body (3.5)
below the support surface
3.17
anisotropy
measure for the orientation of fibres in a nonwoven
Note 1 to entry: Values are between 1 (all fibres parallel to reference direction) and -1 (all fibres perpendicular to
reference direction), where 0 means complete isotropic (random) orientation
3.18
thinning-out
tendency of a nonwoven fabric to build local thin places due to mechanical stress
4 Principle
This document specifies a method by which the textile fabric (including reinforcement textiles) to be
examined is forced to be deformed in a defined manner by a rotationally symmetrical deformation
body. Key figures and characteristic values that describe the textile to be examined regarding its
deformability are determined. For this, the mechanical resistance to a defined three-dimensional
deformation is measured and the resulting structural faults in the mesostructure and macrostructure
are examined using a digital image analysis system and laser triangulation.
The test is carried out on a circular test specimen, which the testing instrument - by means of
a pneumatic specimen holder - holds in position with a defined force, which is equal around the
circumference of the retaining ring. During the test, the test specimen is incrementally deformed by a
deformation body acting from below and measured after each deformation level.
The force acting vertically on the deformation body caused by the deformation is measured.
Several images of the original undeformed test specimen and later of the deformed test specimen are
recorded with a detail camera on a central circular path and evaluated. For non-crimp fabrics, the fibre
orientation as well as the occurrence of gaps between the yarns of the non-crimp fabric are determined.
For woven fabrics, the angle between the warp threads and weft threads as well as the area and
proportion of the woven fabric gaps are determined. For knitted fabrics, the area and proportion of
the gaps is determined. For nonwovens, the anisotropy and thinning-out are determined. The out-of-
roundness of the test specimen is additionally determined with an overall image camera.
Additionally, deformations out of the textile plane may be recorded on the rotating test specimen using
a laser triangulation sensor and output as numerical values for the waviness and the loop formation.
5 Apparatus
5.1 Mechanical cutting equipment, to produce the circular test specimen from the laboratory sample.
NOTE Examples of suitable mechanical cutting equipment include punches and ultrasound cutters.
5.2 Deformability test apparatus
Test device in which the test specimen is inserted and uniformly retained over the entire circumference
using a specimen holder, whereby the retaining pressure can be specified in the range of 0 MPa to
0,1 MPa (i.e. 1 bar). The test device has a rotation device for motor-driven rotation of the test specimen
-1
at variable speed [maximum speed (10,0 ± 0,1) min ], a motor-driven vertically moving deformation
body [elevation 0,00 – (100,00 ± 0,01) mm], a force sensor (0 N to 500 N with an accuracy of ±0,5 %)
to record the vertical force acting on the deformation body, an overall image camera to record the top
© ISO 2020 – All rights reserved 3
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SIST EN ISO 21765:2021
ISO 21765:2020(E)
view of the entire test specimen, a detail camera to record detail images of the test specimen to detect
fine structural faults, as well as a laser triangulation sensor (sampling time shorter than 20 ms from
data acquisition to data storage) to record the deformations varying from the textile plane.
The deformation body features a spherical contact surface with a diameter of (100,0 ± 0,1) mm. This
deformation body can be black or white. The black deformation body is used to test light-coloured
materials and the white deformation body to test dark materials. The white deformation body can be
backlit.
The equipment for retaining the test specimen and for defined deformation is shown in Figure 1.
Key
1 test specimen
2 deformation body
3 support surface
4 retaining ring
5 fitting body
Figure 1 — Specimen holder and deformation body
4 © ISO 2020 – All rights reserved
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SIST EN ISO 21765:2021
ISO 21765:2020(E)
Key
1 detail camera
2 laser triangulation sensor
3 overall image camera
Figure 2 — Schematic diagram of the optical sensors
Figure 2 illustrates the arrangement of the optical sensors. It shows a detail camera with lighting, an
overall image camera for recording the complete test specimen, as well a laser triangulation sensor to
1)
record the test specimen topograph
...
SLOVENSKI STANDARD
oSIST prEN ISO 21765:2020
01-marec-2020
Tekstilije - Ugotavljanje deformabilnosti tkanine s prisilnim mehanskim
raztezanjem (ISO/DIS 21765:2020)
Textiles - Determination of fabric deformability by forced mechanical distension (ISO/DIS
21765:2020)
Textilien - Automatische Bestimmung der Deformierbarkeit an Webstoffen und Gelegen
(ISO/DIS 21765:2020)
Textiles - Détermination de la déformabilité des étoffes par distension forcée
mécaniquement (ISO/DIS 21765:2020)
Ta slovenski standard je istoveten z: prEN ISO 21765
ICS:
59.060.01 Tekstilna vlakna na splošno Textile fibres in general
oSIST prEN ISO 21765:2020 de
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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oSIST prEN ISO 21765:2020
ENTWURF
EUROPÄISCHE NORM
prEN ISO 21765
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
Januar 2020
ICS 59.080.30
Deutsche Fassung
Textilien - Automatische Bestimmung der Deformierbarkeit
an Webstoffen und Gelegen (ISO/DIS 21765:2020)
Textiles - Determination of fabric deformability by Textiles - Détermination de la déformabilité des étoffes
forced mechanical distension (ISO/DIS 21765:2020) par distension forcée mécaniquement (ISO/DIS
21765:2020)
Dieser Europäische Norm-Entwurf wird den CEN-Mitgliedern zur parallelen Umfrage vorgelegt. Er wurde vom Technischen
Komitee CEN/TC 248 erstellt.
Wenn aus diesem Norm-Entwurf eine Europäische Norm wird, sind die CEN-Mitglieder gehalten, die CEN-Geschäftsordnung zu
erfüllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europäischen Norm ohne jede Änderung der Status einer
nationalen Norm zu geben ist.
Dieser Europäische Norm-Entwurf wurde von CEN in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Französisch) erstellt. Eine
Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch Übersetzung in seine
Landessprache gemacht und dem CEN-CENELEC-Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die
offiziellen Fassungen.
CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dänemark, Deutschland, Estland, Finnland,
Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen,
Österreich, Polen, Portugal, der Republik Nordmazedonien, Rumänien, Schweden, der Schweiz, Serbien, der Slowakei, Slowenien,
Spanien, der Tschechischen Republik, der Türkei, Ungarn, dem Vereinigten Königreich und Zypern.
Die Empfänger dieses Norm-Entwurfs werden gebeten, mit ihren Kommentaren jegliche relevante Patentrechte, die sie kennen,
mitzuteilen und unterstützende Dokumentationen zur Verfügung zu stellen.
Warnvermerk : Dieses Schriftstück hat noch nicht den Status einer Europäischen Norm. Es wird zur Prüfung und Stellungnahme
vorgelegt. Es kann sich noch ohne Ankündigung ändern und darf nicht als Europäischen Norm in Bezug genommen werden.
EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION
COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION
CEN-CENELEC Management-Zentrum: Rue de la Science 23, B-1040 Brüssel
© 2020 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Ref. Nr. prEN ISO 21765:2020 D
Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN
vorbehalten.
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oSIST prEN ISO 21765:2020
prEN ISO 21765:2020 (D)
Inhalt
Seite
Europäisches Vorwort . 4
Einleitung . 5
1 Anwendungsbereich . 6
2 Normative Verweisungen . 6
3 Begriffe . 6
4 Kurzbeschreibung . 8
5 Prüfvorrichtung . 8
6 Messprobe . 10
7 Durchführung . 11
7.1 Einlegen der Messprobe . 11
7.2 Vorgaben der Prüfung . 11
7.2.1 Prüfparameter . 11
7.2.2 Auswerteparameter . 11
7.3 Durchführung der Prüfung . 12
8 Berechnung und Angabe der Ergebnisse . 13
8.1 Gelege . 13
8.1.1 Tabelle mit Kennwertnamen, Symbolen und Einheiten . 13
8.1.2 Verformungskraft . 13
8.1.3 Gapbreite . 13
8.1.4 Gapanteil . 13
8.1.5 Gapform . 13
8.1.6 Faserwinkeländerung . 14
8.1.7 Ondulation . 14
8.1.8 Schlaufenbildung . 14
8.1.9 Welligkeit . 14
8.1.10 Unrundheit . 14
8.2 Webstoffe . 15
8.2.1 Tabelle mit Kennwertnamen, Symbolen und Einheiten . 15
8.2.2 Verformungskraft . 15
8.2.3 Gapanteil . 15
8.2.4 Gapgröße . 15
8.2.5 Gapform . 15
8.2.6 Faserwinkeländerung . 16
8.2.7 Ondulation . 16
8.2.8 Scherwinkel . 16
8.2.9 Welligkeit . 16
8.2.10 Unrundheit . 16
8.2.11 Restverformung . 16
8.3 Maschenware . 17
8.3.1 Tabelle mit Kennwertnamen, Symbolen und Einheiten . 17
8.3.2 Verformungskraft . 17
8.3.3 Gapanteil . 17
8.3.4 Gapgröße . 17
8.3.5 Gapform . 17
2
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oSIST prEN ISO 21765:2020
prEN ISO 21765:2020 (D)
8.3.6 Welligkeit . 18
8.3.7 Unrundheit . 18
8.3.8 Restverformung . 18
8.4 Vliesstoffe . 18
8.4.1 Tabelle mit Kennwertnamen, Symbolen und Einheiten . 18
8.4.2 Verformungskraft . 18
8.4.3 Anisotropie . 19
8.4.4 Ausdünnung. 19
8.4.5 Welligkeit . 19
8.4.6 Unrundheit . 19
8.4.7 Restverformung . 19
8.5 Auswertung . 19
9 Prüfbericht . 20
Anhang A (informativ) Beispielbilder . 22
Anhang B (informativ) Statistische Daten . 24
Literaturhinweise . 25
3
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Europäisches Vorwort
Dieses Dokument (prEN ISO 21765:2020) wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 38 „Textiles“ in
Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee CEN/TC 248 „Textilien und textile Erzeugnisse“ erarbeitet,
dessen Sekretariat von BSI gehalten wird.
Dieses Dokument ist derzeit zur parallelen Umfrage vorgelegt.
Anerkennungsnotiz
Der Text von ISO/DIS 21765:2020 wurde von CEN als prEN ISO 21765:2020 ohne irgendeine Abänderung
genehmigt.
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Einleitung
Die Bestimmung der Verformungseigenschaften ist relevant für alle Fertigungsverfahren, in denen ebene
textile Flächengebilde in eine dreidimensionale Form gebracht werden. Dies trifft z. B. auf Polster-
möbel-Anwendungen oder die Mehrzahl der derzeitigen LCM-Prozesse (en: Liquid-Composite-Molding) zu.
Die Kenntnis über die Entstehung von Verformungseffekten wie Faserwinkeländerungen, Ondulationen und
Lücken im Textil ist entscheidend für die sichere Auslegung von Prozessen und Bauteilen.
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1 Anwendungsbereich
Diese Norm legt ein Verfahren zur automatischen Bestimmung der Verformbarkeit von textilen Flächen-
gebilden, einschließlich Verstärkungstextilien für endlosfaserverstärkte Werkstoffe, fest.
Das Verfahren ist anzuwenden für Flächengebilde (z. B. Webstoffe oder Maschenware, Vliesstoffe, Gelege,
Flächengebilde aus Glasrovings oder ungedrehten Kohlenstofffilamentgarnen, die für verstärkte
Werkstoff-Verbunde vorgesehen sind). Bei Anwendung des Verfahrens auf multiaxiale Gelege ist zu
beachten, dass die Auswertung der Faserorientierung und der Gaps nur die oberste Lage einschließt.
Die Flächengebilde könnten mit Pulverbinder behandelt worden sein.
Dieses Verfahren ist nicht anzuwenden für harzgetränkte textile Flächengebilde.
2 Normative Verweisungen
ISO 139, Textiles — Standard atmospheres for conditioning and testing
3 Begriffe
Für die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe.
3.1
Verstärkungstextilie
Flächengebilde, dessen Fasern dazu dienen, die mechanischen Lasten innerhalb eines faserverstärkten
Werkstoff-Verbundes aufzunehmen und zu übertragen
3.2
Verformbarkeit
Formanpassungsfähigkeit bei erzwungener dreidimensionaler Verformung
3.3
Messprobenebene
Ebene, die durch die eingelegte unverformte Messprobe definiert wird
3.4
Messprobenhalter
Vorrichtung, bestehend aus einem Rückhaltering und einem ringförmigen Anlagekörper, die die Messprobe
während der Verformung mit vorgebbarem, gleichverteiltem Druck zurückhält
3.5
Verformungskörper
rotationssymmetrischer Körper, der die Messprobe mittig aus der Messprobenebene senkrecht nach oben
heraus verformt
3.6
Verformungsstufe
Stufe mit vorgegebener Höhe, die der Verformungskörper aus der Messprobenebene heraus annimmt
3.7
Verformungskraft
resultierende, senkrecht auf den Verformungskörper wirkende Kraft, die sich bei der Verformung ergibt
6
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3.8
Faserorientierung
mittels Bildverarbeitung in der Textilebene ermittelte Orientierung der Fasern bzw. Filamente der Mess-
probe
3.8.1
Faserwinkeländerung
mittels Bildverarbeitung ermittelte Änderung der globalen Faserorientierung
3.8.2
Ondulation
mittels Bildverarbeitung ermittelte lokale Änderung der Faserorientierung
3.9
Gap
(Gelege-)Lücke
(Gewebe-/Maschenware-)Lücke
mittels Bildverarbeitung ermittelte offene Fläche zwischen benachbarten Garnen
3.10
Welligkeit
2
mittels Lasertriangulation ermittelte, von der Textilebene über einen bestimmten Bereich (> 2 cm ) abwei-
chende stetige Verformung
3.11
Schlaufenbildung
mittels Lasertriangulation ermittelte, von der Textilebene abweichende Verformung einzelner Garne
3.12
Unrundheit
mittels Bildverarbeitung ermittelte Abweichung der Messprobenkontur von einer kreisrunden Form glei-
chen Flächeninhalts
3.13
Gesamtbild
mit Gesamtbildkamera aufgenommenes Bild zur Bestimmung der Messprobenkontur
3.14
Detailbild
2
mit Detailkamera aufgenommenes Bild mit einer Mindestgröße von 1 000 mm und einer Mindestauflösung
von 64 Pixel je Millimeter
3.15
Gelege
Flächengebilde aus mehreren unidirektionalen Lagen gerader Multifilamentgarne, die mit einem Hilfsnäh-
faden oder chemischen Mitteln verbunden sind
Anmerkung 1 zum Begriff: Der Ausdruck „Gelege“ wird üblicherweise im Bereich Verbundstoffe angewendet.
3.16
Restverformung
stetige Verformung der von der Auflagefläche abweichenden Messprobe, bestimmt durch Lasertriangulation,
gemessen nach Beendigung der Verformung und Rückkehr des Verformungskörpers unter die Auflagefläche
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3.17
Anisotropie
Maß für die Orientierung von Fasern in Maschenware, Werte liegen zwischen 1 (alle Fasern parallel zur
Bezugsrichtung) und −1 (alle Fasern senkrecht zur Bezugsrichtung), wobei 0 vollständige isotrope (zufäl-
lige) Orientierung bedeutet
3.18
Ausdünnung
Neigung eines Vliesstoffes, durch mechanische Beanspruchung lokale dünne Stellen aufzubauen
4 Kurzbeschreibung
Diese Norm legt ein Verfahren fest, bei dem das zu untersuchende textile Flächengebilde durch einen rota-
tionssymmetrischen Verformungskörper definiert durch Kraftaufbringung verformt wird. Kennzahlen
und -größen, die das zu untersuchende Textil in Hinsicht auf dessen Verformbarkeit beschreiben, werden
ermittelt. Hierzu wird der mechanische Widerstand gegen eine definierte dreidimensionale Verformung
gemessen sowie die daraus resultierenden strukturellen Fehler in der Meso- und Makro-Struktur mittels
eines digitalen Bildanalysesystems und Lasertriangulation untersucht.
Die Prüfung findet an einer kreisrunden Messprobe statt, die vom Prüfgerät mit einem pneumatischen
Messprobenhalter mit einer definierten, über den Umfang des Rückhalterings gleichmäßigen Kraft in Posi-
tion gehalten wird. Während der Prüfung wird die Messprobe durch den von unten einwirkenden Verfor-
mungskörper schrittweise verformt und nach jeder Verformungsstufe gemessen.
Die durch die Verformung verursachte senkrecht auf den Verformungskörper wirkende Kraft wird
gemessen.
Mit einer Detailkamera werden zunächst mehrere Bilder der unverformten Messprobe und dann der
verformten Messprobe auf einer zentrischen Kreisbahn erfasst und ausgewertet. Bei Gelegen werden die
Faserorientierung sowie das Auftreten von Lücken zwischen den Garnen des Geleges bestimmt. Bei
Webstoffen werden der Winkel zwischen Kett- und Schussfäden sowie die Größe und der Anteil der Gewe-
belücken bestimmt. Bei Maschenware werden die Größe und der Anteil der Lücken bestimmt. Bei Vlies-
stoffen werden die Anistropie und Ausdünnung bestimmt. Mit einer Gesamtbildkamera wird zusätzlich die
Unrundheit der Messprobe ermittelt.
An der rotierenden Messprobe dürfen zusätzlich mittels eines Lasertriangulationssensors von der Textil-
ebene abweichende Verformungen erfasst und als numerische Werte für die Welligkeit und die Schlaufen-
bildung ausgegeben werden.
5 Prüfvorrichtung
5.1 Mechanische Schneideeinrichtung, zur Herstellung der kreisrunden Messprobe aus der Laborprobe.
ANMERKUNG Beispiele für geeignete mechanische Schneideeinrichtungen sind Stanzen und Ultraschallcutter.
5.2 Verformbarkeits-Prüfvorrichtung
Prüfgerät, in das die Messprobe eingelegt und mittels Messprobenhalter über den gesamten Umfang gleich-
mäßig zurückgehalten wird, wobei der Rückhaltedruck im Bereich 0 MPa bis 0,1 MPa (d. h. 1 bar) festgelegt
werden kann. Das Prüfgerät verfügt über eine Rotationsvorrichtung zum motorischen Drehen der Mess-
−1
probe mit variabler Umdrehungszahl (höchste Umdrehungszahl (10 ± 0,1) min ), einen motorisch senk-
recht bewegten Verformungskörper (Höhe 0,00 mm bis (100,00 ± 0,01) mm)), einen Kraftsensor (0 N bis
500 N mit einer Fehlergrenze von ±0,5 %) zur Erfassung der senkrecht auf den Verformungskörper
wirkenden Kraft, eine Gesamtbildkamera zur Erfassung der Draufsicht auf der gesamten Messprobe, eine
Detailkamera zur Erfassung von Detailbildern der Messprobe zur Erkennung feiner Strukturfehler, sowie
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einen Lasertriangulationssensor (Abtastzeit kürzer als 20 ms von der Datenerfassung bis zur Datenspeiche-
rung) zur Erfassung der von der Textilebene abweichenden Verformungen.
Der Verformungskörper hat eine halbkugelförmige Kontaktfläche mit einem Durchmesser von
(100 ± 0,1) mm. Dieser Verformungskörper kann schwarz oder weiß sein. Der schwarze
Verformungskörper wird zur Prüfung heller Materialien, der weiße Verformungskörper zur Prüfung dunkler
Materialien verwendet. Der weiße Verformungskörper kann hinterleuchtet sein.
Die Vorrichtung zur Rückhaltung der Messprobe und zur definierten Verformung ist in Bild 1 dargestellt.
Legende
1 Messprobe
2 Verformungskörper
3 Auflagefläche
4 Rückhaltering
5 Anlagekörper
Bild 1 — Messprobenhalter und Verformungskörper
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Legende
1 Detailkamera
2 Lasertriangulationssensor
3 Gesamtbildkamera
Bild 2 — Prinzipskizze der optischen Sensoren
In Bild 2 ist die Anordnung der optischen Sensoren — einer Detailkamera mit Beleuchtung, einer Gesamt-
bildkamera zur Aufnahme der gesamten Messprobe sowie eines Lasertriangulationssensors zur Erfassung
1
der Messproben-Topografie dargestellt .
6 Messprobe
Es ist eine kreisrunde Messprobe mit einem Durchmesser von (327 ± 3) mm zu verwenden, die mechanisch
aus einer Laborprobe herausgeschnitten wird. Hierbei ist besonders zu beachten, dass keine Messproben
aus dem Bereich der Webkante oder aus beschädigten Bereichen der Laborprobe entnommen werden. Es
dürfen keine thermischen Schneidverfahren angewendet werden, um Verklebungen und Beeinflussungen an
den Rändern der Messprobe zu verhindern.
Bei der Herstellung der Messprobe muss insbesondere sichergestellt sein, dass alle Garne vollständig durch-
trennt werden und es nicht zu Verschiebungen der Struktur der Messprobe kommt.
1 Der „DRAPETEST“ ist ein Prüfgerät, das eingesetzt werden kann und das von Textechno Herbert Stein GmbH &
Co. KG, Dohrweg 65, 41066 Mönchengladbach, Deutschland, angeboten wird. Diese Angabe dient nur zur Unterrichtung
der Anwender dieses Dokuments und bedeutet keine Anerkennung dieses genannten Produktes durch ISO.
Gleichwertige Produkte dürfen verwendet werden, wenn sie nachweisbar zu identischen Ergebnissen führen.
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prEN ISO 21765:2020 (D)
Die Produktionsrichtung und Oberseite/Unterseite der Messprobe müssen erkennbar sein oder gekenn-
zeichnet werden.
7 Durchführung
7.1 Einlegen der Messprobe
Die Messprobe wird auf die Auflagefläche des Messprobenhalters aufgelegt und so ausgerichtet, dass die
Produktionsrichtung parallel zu den Seitenwänden des Prüfgerätes verläuft und dass die Messprobe mittig
auf der runden Auslagefläche liegt. Dabei ist sicherzustellen, dass innerhalb einer Prüfserie alle Messproben
mit der gewünschten Seite (Oberseite/Unterseite) nach oben zeigend eingelegt werden. Anschließend wird
mit der Gesamtbildkamera ein Bild der unverformten Messprobe aufgenommen und daraus die Unrundheit
bestimmt. Der Rückhaltering wird aufgelegt und mit den Haltevorrichtungen fixiert, ohne die Messprobe
zusätzlich zu komprimieren. Um dies zu ermöglichen, ist der Rückhaltering mit mehreren Fixierungs-
positionen für unterschiedliche Messprobendicken ausgestattet. Es ist die erste Position zu wählen, bei der
sich die Haltevorrichtungen noch schließen lassen, ohne die Messprobe zusätzlich zu komprimieren.
Anschließend wird allseitig gleichmäßig ein pneumatischer Rückhaltedruck aufgebracht. Dann wird eine
Überprüfung durchgeführt um sicherzustellen, dass bei allen Haltevorrichtungen der Rückhaltering gegen
den Halter gedrückt ist.
7.2 Vorgaben der Prüfung
7.2.1 Prüfparameter
a) Rückhaltedruck, mit dem die Messprobe während der Prüfung zurückgehalten wird. Der Standardwert
ist 0,1 MPa (d. h. 1 bar).
b) Verformungsstufen, an denen die Textiloberfläche gemessen wird. Der Standardwert ist 10 mm
zwischen den Stufen, beginnend bei 0 mm. Der Standardwert für die höchste Verformungsstufe ist
80 mm.
c) Anzahl der Aufnahmen der Detailkamera je Umdrehung. Die Anzahl der Aufnahmen je Umdrehung ist
abhängig von der Textilarchitektur. Es sollten Bilder zu jeder Faserrichtung und zu den Zwischenrich-
tungen gewählt werden. Die Mindestanzahl der zu betrachtenden Richtungen beträgt 4. Der Winkelab-
stand zwischen den Bildern ist der gleiche und sollte nicht kleiner als 30° sein. Die Aufnahmeanzahl
beträgt jeweils das Doppelte der Anzahl der Richtungen.
i) Bei 0°/90°-Architekturen sind 45°-Winkelstufen vorzusehen (0°, 45°, 90°, 135°): 4 Rich-
tungen/8 Bilder
ii) Bei 0°/+60°/−60°-Architekturen sind 30°-Winkelstufen vorzusehen: 6 Richtungen/12 Bilder
iii) Bei 0°/90°/+45°/-45°-Architekturen sind 45°-Winkelstufen ausreichend: 4 Rich-
tungen/8 Bilder
d) Bereich, Auflösung und Rotationsgeschwindigkeit der Triangulation. Standardwerte sind 360°,
−1
10 Messungen je Winkelgrad und 1 min .
7.2.2 Auswerteparameter
a) Zu ignorierende Bildrandbreite. Der Standardwert ist 0 Pixel.
b) Maximaler Abstand zum Verschmelzen von Gaps entlang der Faserorientierung. Der Wert wird abhängig
vom Anwendungsfall gewählt. Der Standardwert ist 0 mm.
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prEN ISO 21765:2020 (D)
c) Filterkriterien für Gaps angegeben als minimale Länge in mm, minimale Breite in mm und minimale
2
Fläche in mm . Die Mindestwerte werden abhängig vom Anwendungsfall gewählt.
d) Klassierungsgrenzen für Gaps und für Faserorientierung können abhängig vom Anwendungsfall festge-
legt werden.
e) Erkennungsschwelle für Gebiete mit Schlaufenbildung. Der Standardwert ist 4,5 mm.
f) Parametrisierung der Lasertriangulation. Maximale Anzahl von Messaussetzern zwischen zwei gültigen
Messwerten, die bei der Lasertriangulation zu interpolieren sind. Standardwert ist/sind 0 Messpunkte,
d. h. keine Interpolation.
7.3 Durchführung der Prüfung
Die Prüfungen sollten unter Anwendung eines geeigneten Normklimas nach ISO 139 stattfinden. Die Mess-
proben sollten vor Beginn der Prüfung dem Normklima angeglichen sein. Das Prüfklima muss im Prüfbericht
genannt werden.
ANMERKUNG Das in ISO 291 (Temperatur 23 °C, relative Luftfeuchte 50 %) beschriebene Normklima ist in ISO 139
enthalten.
Bei jeder individuellen Stufe erfolgen die Kraftmessung und die Bildaufnahme der Oberfläche der Messprobe
entlang einer zentrischen kreisförmigen Bahn, wobei die Detailkamera automatisch der Oberfläche der
Messprobe im gleichen Abstand folgt. Anschließend erfolgt die Erfassung der Oberflächenstruktur mittels
des Lasertriangulationssensors.
Nach allen Messungen auf der letzten Verformungsstufe kehrt der Verformungskörper unter die Auflage-
flächenebene zurück.
Um die Restverformung und Rundheit zu messen, müssen die folgenden Schritte durchgeführt werden, ohne
die Messprobe zu berühren oder zu bewegen. Zuerst muss der Rückhaltering entfernt und für eine Relaxa-
tionszeit von (30 ± 3) s entfernt gehalten werden; anschließend wird mit der Gesamtbildkamera ein Bild der
Messprobe aufgenommen, um seine Unrundheit zu bestimmen. Danach mu
...
Questions, Comments and Discussion
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