Was ist 3Di?

3Di™ ist ein einzigartiges, patentiertes Segelherstellungsverfahren, das es ermöglicht, laminierte Segel herzustellen, die im Hinblick auf die Tragfähigkeit und Formstabilität ebenso ausgewogen sind wie eine steife Tragfläche. In einfachen technischen Begriffen, 3Di ist eine flexible Verbundfolie, die aus vorimprägnierten, aufgespreizten Faser-Filament-Streifen hergestellt wird, die in mehrfachen Axen aufgebracht und unter Hitze auf einer 3D (3DL)-Form ausgeformt werden.

Was ist ein aufgespreizter Filamentstreifen?

	Das, was wir an einem Segel für ein einzelnes Garn oder eine einzelne Faser halten, ist in Wirklichkeit ein Bündel von sehr dünnen Filamenten, jedes mit einem geringeren Durchmesser als ein Haar.
	Ein aufgespreizter Filamentstreifen ist ein einzelnes Filamentbündel (Garn), das so ausgespreizt wurde, bis die einzelnen Faser-Filamente Seite an Seite liegen und dadurch einen ultradünnen “Streifen” bilden, der dann mit Klebstoff auf ein Trägerpapier aufgebracht wird. Hier sieht man einen ca. 35 Mikron dicken aufgespreizten Filamentstreifen aus vorimprägnierten Fasern (Prepreg) aus Carbon/UHMWPE (Spectra/Dyneema).
Wie wird ein 3Di-Segel hergestellt?
Die Abbildung unten zeigt, wie die ultradünnen ausgespreizten Filamentstreifen in Schichten angeordnet und dann unter Hitze zu einem Segel ausgeformt werden. Jede Farbe kennzeichnet eine andere Lage (Schicht), die aus Filamentstreifen besteht. Die Streifen können jeglicher Länge und in beliebiger Richtung angeordnet sein, um eine beispiellose Präzision in der Anpassung der Segelstruktur an die zu erwartenden Lasten im Segel zu ermöglichen. Alle Verstärkungen in einem 3Di-Segel (blaue Schichten) werden als fest eingebaute (innen liegende) Teile des Segels angebracht. Man beachte auch, was nicht sichtbar ist… FOLIE. Da Filamentstreifen die ganze Oberfläche des Segels bedecken, benötigt man keine Folie, um das Laminat zu formen.
Mit der 3Di-Technologie haben die Segeldesigner eine so präzise Kontrolle über die Anordnung und Ausrichtung des Materials im Segel, dass sie dem Ziel, den Heiligen Gral der Segelherstellung zu erlangen, erheblich näher kommen… AUSGEWOGENE FORMSTABILITÄT IN ALLEN RICHTUNGEN.
Ausgewogene Formstabilität?
	Jede Art der Verformung eines Segels – Ausdehnung, Zusammenziehen, Reissen oder Schrumpfen – hat negative Auswirkungen auf die Eigenschaften des Segels. Bei den meisten Segeln wird am meisten Wert auf die Widerstandsfähigkeit in Richtung der Ausdehnung (Zugspannung) gelegt. Wenn man jedoch zusätzlich verhindert, dass sich ein Material in den Bereichen ohne Last zusammenziehen kann, also in Richtung des Kompressionsdrucks (siehe Abbildung), verbessert man gleichzeitig die Widerstandsfähigkeit des Materials gegen Ausdehnung in den Bereichen unter Last. Das nennen wir eine „ausgewogene Formstabilität.“ Eine ausgewogene Stabilität sowohl gegen Ausdehnung als auch gegen Zusammenziehen bedeutet weniger Veränderung im Segelprofil, wenn sich das Schiff durch die Welle und wechselnde Windbedingungen bewegt. Aus diesem Grund nennen wir 3Di die „Tragflächen-Technologie.“ Es nähert sich den Eigenschaften einer steifen Tragfläche mehr an als jede andere Art der Segelherstellung.

Wie werden aufgespreizte Filamentstreifen hergestellt?

Aufgespreizte Filamentstreifen, die Basis von 3Di, werden bei North auf einem eigenen „Pregger“, eine Art Plotter, produziert, eine Maschine, die Garne in eine ultradünne Schicht von einzelnen Filamenten aufspreizt, diese Faser-Filamente mit Klebstoff beschichtet und einen Träger appliziert.

	1. Die Garne* werden von einem Spulengestell durch ein Lochbrett gezogen und in den „Pregger“ gefüttert. *UHMWPE (Spectra/Dyneema)-Garne sind abgebildet
	2. Im „Pregger“ werden die einzelnen Garne in eine breite Reihe von einzelnen Filamenten aufgespreizt, mit Klebstoff vermengt und auf ein Trägerpapier aufgebracht.
	3. Die aufgespreizten Filament-Reihen, Klebstoff und Trägerpapier werden dann über eine 10-Meter Trocken-Rampe geführt, wo Lösungsmittel verdampfen und die Gase abgesaugt werden. Am Ende der Rampe wird die Filament-Reihe in dünnere Streifen geschnitten, aufgerollt und abgekühlt.
	4. Im Anschluss werden die ausgespreizten Filament-Reihen-Rollen in eine mehrachsigen, computergesteuerte Apparatur zum Auslegen der Streifen geladen, die an einem Brückenkran befestigt ist.
3Di tape head applies each filament tape on a specified axis and cuts it into a specified length	5. Mit dieser Apparatur wird jeder Filamentstreifen* auf einer bestimmten Axe aufgebracht und auf eine bestimmte Länge zugeschnitten. *UHMWPE (Spectra/Dyneema)-Garne sind abgebildet
	6. Die unterschiedlichen Streifen-Schichten werden auf der Form mit spitz zulaufenden Schrägstoss-ähnlichen Nähten verbunden, um eine gleichmässige Dicke und Stärke des Segels zu gewährleisten. Das Laminat wird dann mit Hilfe eines Vacuumbeutels (abgebildet) mit Druck beaufschlagt und dann unter Hitze ausgehärtet. Im Gegensatz zu anderen Segellaminaten wird keine Folie verwendet.