Chytré textilie: Funkčně integrovaná textilní technologie pro průmysl a výrobce originálního vybavení (OEM)

Chytré textilie (známé také jako chytré textilie, elektronické textilie nebo inteligentní textilie) jsou textilie s integrovanými technickými funkcemi. Vodivé nitě, dráty nebo vlákna jsou začleněny do základního materiálu pomocí technického vyšívání nebo jiných textilních procesů. Tyto textilie zahřívají, měří, vedou nebo přenášejí teplo, aniž by ztrácely svou flexibilitu a elasticitu. V průmyslovém kontextu se používají jako topné prvky, senzory, elektrody nebo vodivé stopy v produktech od výrobců originálního vybavení (OEM) v odvětví lékařské techniky, automobilového průmyslu a strojírenství.

V nositelném zařízení (například chytrých hodinkách) je elektronika samostatnou součástí připevněnou k podkladu nebo namontovanou na něm. U chytrých textilií je technická funkce integrována přímo do textilní struktury. Vodivé materiály jsou součástí tkaniny, nejsou lepené ani přišité. Tím se zachovávají textilní vlastnosti: materiál zůstává pružný, pružný a v mnoha případech i pratelný.

Chytré oblečení (také nazývané inteligentní oblečení nebo chytré oblečení) označuje oděvy s integrovanou elektronikou pro koncové spotřebitele, jako jsou vyhřívané bundy nebo sportovní košile s monitorováním tepové frekvence. Chytré textilie v průmyslovém kontextu jdou ještě dál: Zahrnují funkční textilní komponenty, jako jsou topné prvky, senzory, elektrody a vodivé stopy, které výrobci OEM integrují do svých vlastních produktů. Společnost Embro vyvíjí a vyrábí tyto průmyslové chytré textilie, nikoli produkty pro koncové spotřebitele.

Aktivní inteligentní textilie integrují elektronické součástky přímo do textilního materiálu. Na rozdíl od pasivních inteligentních textilií (například tkanin absorbujících UV záření nebo antimikrobiálních povlaků) obsahují aktivní verze senzory, akční členy nebo vodivé stopy, které zpracovávají elektrické signály. Mezi příklady patří textilní topné prvky s definovanými odporovými dráhami, textilní tlakové senzory pro ortopedické aplikace nebo EMS elektrody pro terapeutická zařízení.

Čtyři běžné metody jsou technické vyšívání, tkaní/pletení, potisk vodivými barvami a laminování/lepení. Technické vyšívání nabízí největší volnost, pokud jde o geometrii a výběr materiálu: nitě od 0,04 mm, nerezová ocel, stříbro, uhlík a další materiály lze aplikovat na jakýkoli podklad. Metoda je vhodná jak pro prototypy, tak pro velké výrobní série.

Průmyslové aplikace pro chytré textilie se nacházejí především v lékařské technice (textilní elektrody, cívkové podložky pro terapeutické přístroje), automobilovém sektoru (vyhřívání baterií, vyhřívání sedadel, topné prvky interiéru), strojírenství (procesní teplo, topné objímky, vyhřívání rozvaděčů) a dopravě a logistice (podlahové vytápění ve vozidlech, vyhřívané přepravní kontejnery). Další oblasti použití zahrnují bezpečnost práce, sport a chytré bydlení.

Typický proces se skládá z pěti kroků: analýza požadavků (geometrie, funkce, materiál, množství), CAD návrh textilního funkčního prvku, výroba prototypu pro validaci v rámci procesu zákazníka, optimalizace na základě výsledků testů a sériová výroba. Ve společnosti Embro probíhají všechny kroky v závodě Auerbach v regionu Vogtland. Časový rámec od úvodní konzultace až po schválení sériové výroby závisí na složitosti aplikace a regulačních požadavcích.

Společnost Embro vyrábí chytré textilie v malých i velkých sériích na stejných vyšívacích strojích. Výroba řízená systémem CAD/CAM eliminuje náklady na nástroje a nevyžaduje žádné minimální objednací množství pro počáteční objednávky. Díky tomu je tento proces vhodný pro prototypy, první vzorky a pilotní série, než zákazník přejde na velkovýrobu.