2017年全球銷售的服裝價(jià)值超過1.4萬億美元。你能想象數(shù)量如此龐大的服裝上使用了多少紗線嗎?我們無法 計(jì)算,但它肯定超過數(shù)百萬英里。在加工過程中,所有紗線都要被多次卷繞并退繞。這只是紡織行業(yè)中的一個(gè) 工藝步驟,來自FAULHABER的緊湊而耐用的電機(jī)確保這個(gè)過程每天都能順利進(jìn)行。
圖片注釋: 紗線卷繞設(shè)備
源自傳統(tǒng)技術(shù)
許多人認(rèn)為,工業(yè)革命并非始于蒸汽機(jī)——它最初只用于煤礦排水。直到蒸汽動(dòng)力被用于機(jī)械式織機(jī),才誕生 了第一個(gè)機(jī)械生產(chǎn)工藝,這才是現(xiàn)代大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)開始的標(biāo)志。因此,紡織機(jī)械早在兩百多年前就開始從傳 統(tǒng)技術(shù)中受益。在此期間,它們演變成極其復(fù)雜并且通常來說非常龐大的機(jī)器,為我們在網(wǎng)上和連鎖店里挑選 的服裝永不停歇地供應(yīng)面料。機(jī)器的尺寸與它們加工的精細(xì)面料形成鮮明對比:輕如羽毛的纖維首先被紡成紗 線,有時(shí)甚至像頭發(fā)一樣細(xì)。這些紗線被用于編織成紡織品(textilis在拉丁文中的含義就是“編織”),以 平方英里來計(jì)算,在此過程中會(huì)消耗無數(shù)卷紗線。
第一步:纏繞成卷
當(dāng)然,紗線首先必須被纏繞成卷。這個(gè)步驟在紡紗廠中進(jìn)行,在這里會(huì)將原料纖維制成紗線。初始生產(chǎn)的紗線 被卷繞在大卷軸上。但是它們對于織機(jī)來說太大,因?yàn)橥ǔP枰獢?shù)量眾多并且各種各樣的紗線卷。因此,紗線 會(huì)被重繞到較小的卷軸上。在紗線生產(chǎn)過程中,將單根纖維捻合在一起形成加捻紗,以增加體積和穩(wěn)定性。紗 線在最終加工之前的幾乎每個(gè)工藝步驟中都會(huì)被退繞并重繞。這也有助于提高中間環(huán)節(jié)的產(chǎn)品質(zhì)量。任何縫過 紐扣或修補(bǔ)過接縫的人都會(huì)知道,紗線在線軸上形成規(guī)則的正方形。紡織工業(yè)中的紗線卷也是如此,只是體積 更大,不過也可能會(huì)有其他的卷繞模式。紗線以一種高精度模式(通常是一定的角度)卷繞在卷軸上,大多數(shù) 情況下形成菱形表面。它通常是從一端卷繞到另一端,然后再卷繞回來。這確保了紗線的均勻分布,并且使其 在后續(xù)工序中可以順利退繞。
實(shí)現(xiàn)快速的來回移動(dòng)
機(jī)械卷繞的速度非常快。在此過程中,線必須在卷軸的兩端之間非常快速且持續(xù)地移動(dòng)。改變方向時(shí)不能有任 何延遲。這是一項(xiàng)技術(shù)壯舉,因?yàn)閷?dǎo)紗孔眼每分鐘要來回移動(dòng)約400次,能加工約1500米的紗線。雖然有被動(dòng) 式機(jī)械導(dǎo)紗器,但電動(dòng)導(dǎo)紗器遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于這種方法,是現(xiàn)代紗線卷繞機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置。負(fù)責(zé)快速來回移動(dòng)的電機(jī)首 先必須能在沒有延遲的情況下快速改變方向,同時(shí)保持相同的速度,并盡可能地確保長時(shí)間的無故障工作。盤 式磁體電機(jī),如DM52,已被證明是完成這項(xiàng)任務(wù)的理想解決方案。該電機(jī)的轉(zhuǎn)子由薄的稀土磁盤組成,磁盤 由25對磁極磁化。磁盤在兩個(gè)定子之間運(yùn)行,并具有相應(yīng)的繞組。因?yàn)樗浅]p,所以轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以非常接近 最小值。這讓電機(jī)在全速情況下能在大約5毫秒內(nèi)改變方向,從而在導(dǎo)紗過程中實(shí)現(xiàn)閃電般快速的來回移動(dòng)。
圖片注釋: 紡織應(yīng)用
電動(dòng)“小指”
用于紗線進(jìn)給的喂紗器將線送入針織機(jī)。但是,它主要負(fù)責(zé)紗線的恒定張力,而不能確保均勻卷繞。在機(jī)械式 針織機(jī)中,喂紗器承擔(dān)的是手工編織的左手小指功能。在針織機(jī)中,它位于距離針織系統(tǒng)很近的位置。輥?zhàn)由?卷繞著少量紗線,起到緩沖作用。由于具有機(jī)械式結(jié)構(gòu),所以可以對紗線張力的波動(dòng)做出反應(yīng),通過各種機(jī)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)對其進(jìn)行補(bǔ)償。這里不需要像紗線卷繞一樣快速進(jìn)行移動(dòng),重要的是電機(jī)的快速反應(yīng)和功率的精細(xì)計(jì)量。 不過,由于空間非常有限,電機(jī)不能定期維護(hù),就像所有機(jī)器一樣,所以耐用性是最重要的。根據(jù)用戶的不同 需求,F(xiàn)AULHABER能提供對應(yīng)的電機(jī)來完成此項(xiàng)任務(wù),例如碳刷直流電機(jī)。
圖片注釋: 產(chǎn)品系列
針織技術(shù)
現(xiàn)代的針織機(jī)不只是編織襪子和毛衣,它們還用于生產(chǎn)技術(shù)織物。新的3D針織技術(shù)甚至可以創(chuàng)建三維結(jié)構(gòu)。它 能用細(xì)金屬絲或陶瓷纖維來生產(chǎn)技術(shù)部件。這里的關(guān)鍵在于適當(dāng)?shù)木€張力,因?yàn)樗怯绊懏a(chǎn)品尺寸和質(zhì)量的決 定因素。該制造技術(shù)也可用于快速原型制作。它能節(jié)約使用的原料,并且也能確保獲得實(shí)際需要的線量。與其 他大多數(shù)原型制作方法不同,該技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生切屑或造成其他材料的浪費(fèi)。在紡織工業(yè)的各種工藝中,還有許 多其他應(yīng)用要使用高質(zhì)量的微電機(jī),例如縫制紐扣的機(jī)器,以及用于檢查紗線質(zhì)量的材料測試裝置。
FAULHABER廣泛的產(chǎn)品組合能為所有這些應(yīng)用提供最佳的驅(qū)動(dòng)解決方案。