Freitag, 16. August 2013

Verfestigung durch Temperatur

Eine weitere Verfestigungsmethode ist die Verformung und Verfestigung mittels Hitze.

Temperatur

Diese Verfestigung wurde bei dem aus PES Monofil 0,5 mm bestehendem Gestick angewendet. Wie schon im Post "Polyester Monofilament 0,5 mm" erwähnt, wird bei dieser Methode in Verbindung mit dieser Stickerei, in einem einzigen Arbeitsgang verformt und verfestigt.

Das Gestick liegt ausgewaschen vor, d.h. das wasserlösliche Vlies ist ausgelöst. Dann wird es in einer Form, je nachdem wie das Resultat aussehen soll, fixiert.
Bild 75: Fixieren des Gestickes; Beschweren mit Gewichten
Dann wird es in den Klimaschrank gestellt und bis ca. 160 °C erhitzt.
Bild 76: Klimaschrank und Thermometer
 Nach dem Abkühlen wurde die Fixierung gelöst und das Gestick war thermisch verformt.
Bild 77: Verformtes Gestick
Diese Methode funktioniert. Prüfungen zur Stabilität und der Belastung werden noch durchgeführt.

Verfestigung durch Sprühstärke

Sprühstärke

Bei der nächsten Verfestigungsmethode handelte es sich um Sprühstärke. Die Stärke wird aus einer Sprühflasche aufgebracht und direkt auf das Gestick gesprüht. Dieses muss dazu über einen Gegenstand gespannt sein, da das Gestick dann so trocknet, sich ausformt und verfestigt.
Bild 70: Aufspannen und Einsprühen
Bild 71: Sprühstärke aufbringen
 Nach dem Trocknen ist das Gestick verformt.
Bild 72: Verformtes/verfestigtes 3D-Gestick
Bild 73: 3D-Gestick nach dem Trocknen
Die Gesticke sind zwar ausgeformt, aber schon nach der ersten Belastung, ist das Gestick fast wieder im Ausgangszustand.
Bild 74: nach einmaligem "Draufdrücken"

Fazit: Sprühstärke kommt nicht in Frage.

Donnerstag, 15. August 2013

Verfestigung durch Epoxidharz

Epoxidharz

Bei der Versuchsreihe mit dem Harz, wurden die unterschiedlichen 3D-Gesticke der Firma Gerber Spitzen und Stickereien GmbH und meine eigene Konstruktion ausgewählt. Diese wurden mit dem Epoxidharz benetzt.
Epoxidharze sind Reaktionsharze, welche durch den Zusatz von Härter und Zusatzstoffen reagieren, und nach dem Aushärten nicht mehr verformt werden können.
Die benetzten Gesticke sind nach der Behandlung nicht mehr flexibel.
Bild 67: Benetzen der 3D-Gesticke 


Nach dem Austrocknen des Harzes lagen folgende Gesticke vor.
Bild 68: verharzte 3D-Stickerei
Bild 69: PES-Garn und Monofil verharzt
Die Gesticke waren, wie oben schon geschrieben, nicht mehr flexibel. Die Ausnahme bildete hierbei das Gestick aus dem PES-Monofil. Was wahrscheinlich an der Menge des Harzes lag.

Es wurde auch ein unausgelöstes Gestick benetzt. Das wasserlösliche Vlies löste sich jedoch nicht auf.

Das heißt im Fazit, dass die Gesticke für diesen Versuch ausgelöst vorliegen müssen. Daher müsste jeweils ein Gegenstand gefunden werden, über welche man das Gestick spannen könnte, da die gewünschte Form und die volle Ausprägung sonst nicht erreicht werden.

Verfestigung durch Zement

Die Versuche mit Zement ähneln denen mit Gips. Nur ist der Zement oder hier auch Fugenmörtel viel feiner.


Zement

Auch hier wurden die gleichen Versuche durchgeführt. Dies ist an den fast identischen Bildern zu sehen.
Bild 61: Gesticke in fester Form mit Zement ausgegossen
Bild 62: 3D-Stickerei der Firma Gerber mit Zement ausgegossen
Da auch hier das Ergebnis nicht großartig anders aussah (Bild 63) als bei den Versuchen mit Gips und den ausgelösten Proben, wurden auch hier die Versuche mit unausgelösten Proben durchgeführt.
Bild 63: ausgelöste Proben mit Zement ausgegossen
Die Versuche und die Ergebnisse der zementierten Proben liefen fast analog zu den Gips-Versuchen.
Bild 64: Zement läuft durch die Proben; Trocknung
Die einzigen Unterschiede zum Gips waren, dass die getrockneten Proben nicht so bröselten und mehr vom Zement an den Streben hängen blieb.
Bild 65: Ausgeformtes und verfestigtes Gestick aus PES-Monofil
Bild 66: Ausgeformtes und verfestigtes Gestick aus PES-Garn
Auch hier ist die Ausformung analog. Das Monofil kann sich ohne zusätzliche Belastung nicht ganz ausprägen.
Diese Art der Verfestigung ist genau wie der Gips nicht flexibel. Wenn einmal Kraft aufgebracht wurde, ist die Ummantelung zerbröselt und das Gestick liegt bis auf ein paar Rückstände wieder im Ausgangszustand vor.

Verfestigung durch Gips

Nachdem die Stickversuche mit den vorhandenen Materialien ersteinmal abgeschlossen waren, rückte die Verfestigung der 3D-Stickerei in den Vordergrund.


Gips

Beim ersten Verfestigungsversuch sollte mit Gips experimentiert werden. Nachdem alles bereit gelegt worden war, wurde angefangen, die ausgelöste PES-Stickerei in Gips zu tränken. (Bild 51/52) Hierbei ist noch anzumerken, dass der Gips in unterschiedlich festen Konsistenzen vorlag, und sowohl kalt, als auch warm auf die Stickerei aufgebracht wurde. Hauptsächlich um zu testen, ob und wann sich das wasserlösliche Vlies auflöst.
Bild 51: Gips sehr flüssig; Gestick nicht gut zu händeln, da ausgelöst
Bild 52: Eingipsen der Gesticke (Monofil und Garn) in fester Form

Dieselbe Methode wurde auch bei den 3D-Gesticken der Firma Gerber Spitzen und Stickereien GmbH angewendet.
Bild 53: Eingegipste 3D-Stickerei
Diese Versuche erbrachten nicht die erhoffte verfestigende Wirkung, da nur sehr wenig von dem Gips an den Gesticken hängen blieb. Die Ausnahme bildete hierbei die dichter gestickte Probe der Firma Gerber. (Bild 55)
Bild 54: Ergebnis der ersten Gipsversuche
Bild 55: Ausgegipste 3D-Stickerei

Danach wurde das Ganze mit unausgelösten Proben (PES-Garn und PES-Monofil) wiederholt, welche ausschließlich über Joghurtbecher gespannt wurden. Der zähflüssige Gips wurde auf das wasserlösliche Vlies aufgebracht und tropfte mit dem Auflösen des Vlieses durch die Stickerei. (Bild 56/57)
Bild 56: Gips löst wasserlösliches Vlies auf
Bild 57: Gips durchgelaufen; trocknen der Gesticke
Mit diesem Verfahren verliefen die Versuche besser, da man das unausgelöste Gestick besser im Griff hatte. Dies zeigten auch die Ergebnisse.
Bild 58: PES-Garn Gesticke mit Gips verfestigt
Bild 59: PES-Monofil Gesticke mit Gips verfestigt
Wie in den Bildern 58 und 59 zu sehen ist, verlief die Verfestigung mit integrierter Verformung sehr gut. Die einzelnen Streben sind vom Gips ummantelt und machen das Gestick stabil. Bei Belastung zerbröselt die Ummantelung jedoch. Es ist auch ein Unterschied zwischen dem PES-Garn und dem PES-Monofil zu sehen. Das Gestick aus dem PES-Garn verformt sich viel weiter; erreicht eine höhere Ausprägung in die z-Richtung. (siehe Bild 60) Das Gestick aus dem Monofil ist zu steif, um sich ohne zusätzliche Belastung ganz auszuprägen.
Bild 60: Vergleich Garn und Monofil Gestick

Montag, 12. August 2013

Polyester Monofilament 0,5 mm

Dieses Monofil konnte nicht mehr verstickt werden. Selbst mit einer speziellen Nadel wäre die Steifigkeit des Monofils zu groß gewesen, um die vielen Kurven und nicht zuletzt den Stielstich der Umrandung zu sticken.
So musste das Monofil umgewickelt werden (Bild 46) und über den Wickelkopf aufgebracht werden.


Bild 46: umgewickeltes Monofil
Ebenso wurde eine Veränderung des Musters nötig, da das ursprüngliche Stickmuster, aufgrund der engen Kurven, mit dem neuen Material nicht zu sticken war. (Bild 47)


Bild 47: neues Stickmuster

Der Stickprozess

 

Das Monofil wird der Nadel vorgelegt und nach dem Muster im zick-zack umstickt. (Bilder 48-50)
Bild 48: Auflegen des Monofils
Bild 49: Umsticken des PES-Monofils
Bild 50: Zuführung des zu umstickenden Materials
Das fertige Gestick ließ sich dann jedoch nicht allein durch das Auswaschen des Vlieses verformen. Da das aufgebrachte Monofil viel stabiler als die letzten Materialien war, blieb das Gestick nach dem Auswaschen in demselben Zustand, wie zuvor.

Hier musste das Gestick in einem "Arbeitsgang" verformt und verfestigt werden. Dazu später mehr.


Freitag, 9. August 2013

Polyester Monofilament 0,15 mm

Auch dieses Material konnte man noch auf der Stickmaschine versticken. Jedoch musste auf die Fadenspannung geachtet werden, da das Monofil einige Drehungen bekam und sich Schlaufen bildeten.
Bild 40: Versticken des Monofils; ohne optimale Fadenspannung
Bild 41: Sticken mit richtiger Spannung

Der erste Stickversuch wurde auf normalem PES-Vlies vorgenommen, um die Verstickbarkeit des Monofils zu testen.
Bild 42: versticktes Monofil
Als Stickuntergrund, für die 3D-Form, wurde PVAL-Vlies (Standard) und wasserlösliche Folie eingesetzt. (Bild 43)


Bild 43: Sticken auf wasserlösliche Folie
Das Sticken auf der Folie verlief reibungslos. Beim Auswaschen wurde jedoch deutlich, dass sich die Folie nicht besonders gut eignet, da sich das Muster nicht ausformen ließ, sodern sich eher zusammenknäulte.  Dies war bei dem Vlies nicht der Fall. (Bild 44) Das liegt wahrscheinlich daran, dass das Vlies mehr Spielraum für das Monofil lässt, und es so noch nicht wie auf der viel strafferen Folie, in eine Form gezwängt wird.
Bild 44: Ausgewaschenes Monofil-Gestick
Die Verformung erwies sich als nicht ganz so einfach, da dieses Gestick viel stabiler ist, als das mit PES-Garn. Somit musste eine größere Kraft aufgebracht werden, um die Ausformung in die z-Richtung vorzunehmen.
Die optimale Ausformungsmethode wurde allerdigs noch nicht gefunden.

Bild 45: Ausformung mit einer Kugel

PES-Garn

Den gestickten Versuch mit dem PES-Garn konnte man schon im letzten Post sehen (Bild 38).

Die Verformung ging hier besser als beim Doppelstoff, auch wenn etwas Fantasie gefragt war. So kamen Joghurtbecher, Garnspulen und Äpfel zum Einsatz.

Bild 39: Gestick mit verschiedenen Gegenständen verformt

Nach den Verformungsversuchen mit diesem Material ist jedoch deutlich geworden, dass man das Vlies, wenn möglich, erst bei der Verfestigung auslöst. Da das Gestick ziemlich instabil ohne das Vlies ist.



Donnerstag, 8. August 2013

Neue Stickmaterialien

Nachdem die vorerst endgültige Form festgelegt war, begannen noch einmal Tests bezüglich des Materials und der Verformung.
Bild 38: endgültige Form
Diesmal kamen auf dem wasserlöslichen Vlies drei unterschiedliche Materialien zum Einsatz:
  • PES-Garn (wie im Bild 38)
  • Polyester Monofilament 0,15 mm natur
  • Polyester Monofilament 0,5 mm natur

Doppelstoff-Technik

Bevor weitere Versuche mit der 3D-Stickerei zwecks Materialien, Ausformung und Verfestigung durchgeführt wurden, versuchte ich mich an einer anderen Sticktechnik, der Doppelstoff-Technik.

Die Doppelstofftechnik zählt zu den unechten Applikationen. Dabei werden zwei Stickgründe gemeinsam bestickt und danach bestimmte Stickbodenelemente entfernt. In meinem Fall handelt es sich um die Applikationsart Stoff mit Luft. Dies bedeutet, dass das PVAL-Vlies einzeln mit der entsprechenden Struktur bestickt wird (Vlies löst sich später auf, Stickerei bleibt). Danach erfolgt noch ein Feststicken auf unlöslichem Stickgrund, damit das Gestick Halt hat.


Bild 34: Doppelstoff; PVAL-Vlies noch nicht ausgelöst
Bild 35: PVAL-Vlies ausgelöst
Bild 36: Trocknung und Verformung des Gestickes
Die Verformung des Gestickes war bei dieser Sticktechnik etwas schwieriger, da der Stickgrund den direkten Zugang zur Stickerei (zur Ausformung von unten) blockierte. Nach der Trocknung und integrierten Verformung (hängend; Bild 36) kann man ein deutliches Ergebnis im Bild 37 sehen.

Bild 37: Verformte Stickerei; Drauf- und Profilsicht

Wie in der Profilansicht zu sehen ist, erreicht das Gestick (hier in der aktuellen Fassung) eine deutliche Ausformung ins dreidimensionale.

Dies wäre eine mögliche Variante der 3D-Stickerei mit festem Untergrund.


Mittwoch, 7. August 2013

Luftstickerei

Nach den Versuchen, 3D-Stickerei mittels unterschiedlich dichten Füllungen herzustellen, was jedoch nur bedingt klappte, musste jetzt eine neue Idee her.

Die Proben der Firma Gerber Spitzen und Stickereien GmbH. Hierbei handelt es sich um Ätz- bzw. Luftstickerei. Diese entsteht durch das komplette Entfernen des Stickbodens durch Trocken- oder Nassätze. Ätzstickerei bezeichnet hierbei das Verfahren des Entfernens des Stickbodens. Luftstickerei ist das Ergebnis, welches nach dem Auslösen vorliegt, wenn nur noch das gestickte Fadenmaterial vorhanden ist.

Neben den Proben der Firma Gerber, die zu Versuchen der Verfestigung benötigt wurden, versuchte ich mich selbst an der 3D-Stickerei ohne Untergrund, der Luftstickerei.

Die ersten Konstruktionen entstanden. Diese waren im ausgelösten Zustand jedoch noch nicht funktionsfähig (siehe Bilder 26-29).


Bild 26: erstes Grundgerüst


Bild 27: im ausgelösten Zustand kein Zusammenhalt
Bild 28: mögliche Verbindung der Einzelelemente
Bild 29: Verbindungen halten, das "Innenleben" noch nicht
Das lag zum einen an der falschen Stichart für die Umrandungen, zum anderen an der Struktur der inneren Verbindungen. 
Vom ursprünglichen Aufbau her, war die Umrandung mit vier Kreisen gefüllt, welche durch einzelne Haken verbunden waren. So kam jedoch der Zusammenhalt innerhalb der Struktur nicht zustande. Nachdem aus den Einzelelementen komplette Linien gemacht wurden, wurden erste Erfolge erzielt. (Bild 30)
Bild 30: selbst entworfene und hergestellte 3D- Stickerei
Diese mussten natürlich ersteinmal noch optimiert werden. Dennoch war der 3D-Effekt schon zu sehen.


Bild 31: erste 3D-Stickerei im Profil
Im weiteren Verlauf wurden die Muster in unterschiedlichen Größen und mit einigen anderen Variablen gestickt. Zum Beispiel mit Spiralen, anstatt Kreisen, mit einer größeren Anzahl an Kreisen, mit Mittelpunkt und ohne und mit längeren oder kürzeren Geraden, welche für die Ausbildung der z-Richtung (3D-Effekt) zuständig sind.


Bild 32: Varianten
Bild 33: Varianten im Profil