Fiberriktning

Fiberriktning, eller fiberorientering, avser riktningen hos fibrer i ett material eller tyg. Den beskriver hur fibrerna är orienterade i förhållande till en referensaxel och är en viktig faktor för materialets mekaniska egenskaper, särskilt dess anisotropi.

I fiberförstärkta kompositmaterial bär fibrerna majoriteten av belastningen längs deras längd. Fiberriktning styr hur styvhet, hållfasthet och töjbarhet fördelas i olika riktningar. Unidirectionella laminer erbjuder hög hållfasthet längs fiberriktningen, medan mer blandade eller quasi-isotropa layouter ger jämnare egenskaper över olika riktningar.

I textilier påverkar fiberriktningen drapering, töjbarhet och styrka. Vid vävning och stickning är warp- och weft-riktningar de dominerande, och fiberorienteringen påverkar hållfasthet, formstabilitet och komfort.

För att analysera fiberriktningen används metoder som optisk mikroskopi, röntgendiffraktion, polariserat ljus eller bildanalys. Inom kompositvetenskap används ofta en fiberorienteringstensor för att beskriva fördelningen av riktningar i en väv eller i en laminerad struktur.

I tillverkning styrs fiberriktningen genom processer som vävning, filamentvindning, laminerings- eller formsprutningstekniker samt resin transfer molding. Målet är ofta att uppnå önskade riktningar eller en specifik fördelning av riktningar. Avvikande orientering försämrar belastningens kapacitet och kan öka risken för sprickor eller delamineringsfel; därför används ofta icke-destruktiva tester för att övervaka fiberriktningen.

Utanför tekniska konstruktioner används fiberriktning även inom biologi och trä. I biologiska vävnader beskriver fiberriktningen orienteringen av kollagen- eller nervfibrer, vilket påverkar funktion och mekaniska egenskaper. Inom trä speglar riktningen av träfibrer ådring och påverkar skärbarhet, styrka och formstabilitet.