Šķiedru aušanas struktūras apstrādes tehnikas
Tradicionālā 2D aušana ietver šķēru un audu dzijas savišanu stellēs vai vairāku sviru aušanas mašīnās, lai izveidotu vienkāršas, sarža pinuma un satīna aušanas struktūras. Aušanas process sastāv no piecām pamatdarbībām: izliešana, novākšana, sišana, paņemšana un nolaišana. Ir pieejami dažādi izliešanas paņēmieni, piemēram, atspole, rapieris un gaisa strūkla. Viena slāņa 2D aušanas procesu var izmantot arī noteiktu 3D austu konstrukciju aušanai, tostarp 3D ortogonālas un leņķa bloķēšanas struktūras, 3D dobas starplikas struktūras ar auduma starpslāņiem un šūnveida konstrukcijām, 3D apvalka struktūras un 3D mezglu struktūras. 1. attēlā ir parādīti 2D aušanas principi gan parasto 2D, gan 3D leņķa bloķēšanas austo konstrukciju ražošanai.
1. attēls: 2D aušanas principi 2D un 3D austām konstrukcijām
Lai gan tradicionālās 2D aušanas metodes var izmantot dažādu cietu 3D audumu konstrukciju ražošanai, biezuma izmērs ir ierobežots. Šī iemesla dēļ ir izstrādātas specializētas 3D aušanas mašīnas 3D audumu ražošanai. Viena no agrākajām ārzemēs izstrādātajām mašīnām ir īpašas stelles, ko izmanto ortogonālu struktūru ražošanai ar X, Y un Z pavedieniem, kā parādīts 2. attēlā.
2. attēls. Specializēta 3D aušanas mašīna 3D ortogonālu konstrukciju ražošanai
Aušanas procesā Z-virziena šķiedras paliek nekustīgas, savukārt X šķiedras vispirms tiek ievietotas un sasistas atbilstošajā pozīcijā, kam seko Y šķiedru ievietošana un sišana attiecīgajās pozīcijās. Šo darbību atkārto, lai izveidotu kompaktu struktūru, līdz tiek sasniegts vēlamais augstums, kā rezultātā tiek iegūta 3D taisnstūra šķērsgriezuma struktūra. Pēc tam ārzemēs tika izstrādāta 3D aušanas mašīna ar divkāršu atvēršanu. Šī atvēršanas sistēma ļauj šķēru pavedieniem savīties ar audu pavedieniem gan horizontāli, gan vertikāli. Šī īpašā 3D aušanas tehnika var arī tieši ražot austus liešanas materiālus, nodrošinot maksimālu struktūras integritāti pat tad, ja audums ir sagriezts vai bojāts.
Trīs asu aušanas konstrukciju ražošana tiek panākta, integrējot tradicionālās 2D aušanas un automatizētās aušanas metodes. Tipiska trīs asu aušanas mašīna, ko projektējis Dow un ražojis Barber-Colman, ir parādīta 2.28. attēlā. Šajā aprīkojumā tiek izmantots rotējošs ritenis ar vārpstām, lai noliktu šķēru dzijas, un izmanto rapiera malu, lai izveidotu novietni audu pavedienu ievietošanai.
3. attēls: Rotējošais ritenis ar vārpstām trīs asu aušanas konstrukciju izgatavošanai
Šķiedru adīšanas konstrukciju apstrādes metodes
Velku adīšanas un audu adīšanas principi ir parādīti 4. attēlā. Velku adīšanas konstrukcijās katra adata uz adatas pamatnes nepārtraukti baro un veido cilpas ar vienu un to pašu šķēru dziju adīšanas cikla ietvaros. Konkrētāk, adatas A, B, C un D tiek secīgi barotas ar vienu un to pašu šķēru dziju, kā rezultātā veidojas auduma daļa ar cilpu (E, F, G, H). Audu adīšanas konstrukcijās vienā adīšanas ciklā dzijas padeve un cilpas veidošanās notiek uz katras adatas adatas stieņa. Visas adatas adatas joslā (A, B, C un D) atsevišķi pārklājas ar atsevišķām audu dzijas vadotnēm (E, F, G un H).
4. attēls. Šķiedru struktūru adīšanas principi: (augšējā) šķēru adīšana; (apakšējā) audu adīšana
Apļveida audu adīšanai ir raksturīga cauruļveida auduma konstrukciju izgatavošana. Tomēr plakanā audu adīšana piedāvā lielāku elastību, veidojot dažāda veida cauruļveida struktūras, tostarp vienas caurules, bifurkētas caurules un vairāku zaru caurules, jo tā spēj izvēlēties atsevišķu adatu, pārnest cilpu, adīt vairākās sistēmās un izmantot nogremdētāji un spiedēji. 5. attēlā parādīta vienas caurules adīšana, izmantojot atlasītas adatas datorizētā plakanadāmmašīnā.
5. attēls. Vienas caurules adīšana datorizētā plakanadāmmašīnā
Cauruļveida adīšana tiek panākta, pārmaiņus adot dziju uz divām adatu gultām un pārnesot dziju no vienas gultas uz otru tikai malās, veidojot cauruli. Apvienojot cauruļveida adīšanu ar iekšējās adīšanas paņēmieniem, var panākt dažādas vienas caurules adīšanas konstrukciju variācijas.
Intarsia adīšanas tehnoloģija ļauj adāmmašīnām izmantot vairākas dažādas šķiedras, lai adītu dažādas auduma daļas. Šķiedras var izmantot atsevišķi vai kopā. Izmantojot šo paņēmienu, var izveidot vienu cauruli, sākotnēji adīt noteiktu garumu ar vienu šķiedru un pēc tam ieviešot citu šķiedru, lai vienlaikus izveidotu divas caurules, kā rezultātā veidojas divšķautņaina caurule. Tāpat, izmantojot vairāk šķiedru, var izveidot daudznozaru cauruļu struktūras.
Datorizēto plakano adāmmašīnu daudzpusība nodrošina iespēju aust 3D struktūras ar sarežģītākām formām, piemēram, kupolus, sfēras un kastes, kā parādīts 6. attēlā. 2D atkārtojas veidošanas segments var veidot trikotāžas kupola struktūru (6(b) attēls). )). Šis 2D segments tiek sasniegts, atkārtoti palielinot un samazinot darbībā esošo adatu skaitu. Katrs veidošanas segments atspoguļo auduma pakāpeniskas paplašināšanas un pēc tam sašaurināšanas darbību. Formēšanas segmenta veids ietekmē kupola leņķa un augstuma attiecību pret pamatni, savukārt veidojošo segmentu skaits ietekmē kupola formu. Nomainot kupola elipsveida segmentus ar trīsstūrveida segmentiem, var izveidot kastēm līdzīgu struktūru.
6. attēls: (a) apļveida kupols, (b) trikotāžas kupola struktūra, (c) adīta sfēra, (d) trikotāžas kaste
Kā parādīts 6. attēlā (d), kupola konstrukcijām līnijas, kas attēlo darbības adatu skaita samazināšanos vai palielināšanos, ir lineāras, nevis izliektas. Veidošanas segmenta veids ietekmē iegūtā kuboīda leņķi. Veidojošo un neveidojamo adatu skaita attiecība nosaka iegūtās kastes malu attiecību. Iespēja mainīt adāmadatu skaitu nodrošina vislielāko potenciālu datorizētām plakanadāmām mašīnām dažādu 3D formu veidošanai.
Intervāla struktūras tiek ražotas, izmantojot divus adatu komplektus uz riņķveida, plakanu audu adīšanas vai šķēru adīšanas mašīnām. Apļveida auduma adāmmašīnas, kas aprīkotas ar cilindru un disku, var izgatavot intervāla audumus, kur atsevišķie ārējie slāņi ir savienoti ar šķiedrām. Intervālu audumi uz riņķveida audu adāmmašīnām tiek izveidoti, adīt divus dažādus audumus atsevišķi, izmantojot aizbīdni un cilindriskās adatas, un pēc tam savienojot abus slāņus ar fiksatora un cilindra adatām (7. attēls).
7. attēls. Intervālu audumu ražošana apļveida auduma adīšanas mašīnā: a) divvietīga apļveida adīšanas mašīna; b) Intervāla auduma adīšana uz apaļas mašīnas
Attālumu starp diviem atsevišķiem auduma slāņiem var regulēt, mainot fiksatora adatu augstumu attiecībā pret mašīnas cilindru. Šādā veidā iepriekš iestatītais intervāla auduma biezums var būt no 1,5 līdz 5,5 milimetriem. Līdzīgi, kā ražojot intervāla audumus ar apļveida mašīnām, intervāla audumus ar dzijas intervāla slāņiem ražo plakanās adīšanas mašīnās, veidojot divus neatkarīgus auduma slāņus uz priekšējās un aizmugurējās adatas pamatnes un pēc tam savienojot tos ar ieliktņiem abās adatu gultnēs (8. attēls).
8. attēls. Intervālu audumu ražošana datorizētā plakanadīšanas mašīnā: a) datorizēta plakanadīšanas mašīna; b) Intervāla auduma adīšana uz plakanas mašīnas
Attālums starp abām adatu gultām nosaka intervāla auduma biezumu. Atšķirībā no riņķveida audu adāmmašīnām attālums starp abām adatām plakanu audu adīšanas mašīnās parasti ir aptuveni 4 milimetri. Atšķirība starp audumiem, kas adīti ar audumiem, un cita veida intervāla audumiem ir tāda, ka to trīs pamata struktūras elementi (ti, augšējais slānis, apakšējais slānis un intervāla slānis) ir adīti kopā vienā adīšanas ciklā. Audumu trikotāžas audumi tiek ražoti ar dubultadatas Raschel mašīnām, kā parādīts 9. attēlā (a). Ja vadotnes 1 un 2 pārklāj priekšējo adatas stieni un vadotnes 5 un 6 pārklāj aizmugurējo adatas stieni (adīt attiecīgi augšējo un apakšējo slāni), vadotnes 3 un 4 secīgi pārklāj intervāla dziju ap abiem adatas stieņiem. Attēlā 9(b) ir parādīts intervālu audumu ražošanas process uz dubultadatas stieņa Raschel mašīnas RD 6.
9. attēls. Intervālu audumu izgatavošana uz dubultadatas stieņa Raschel mašīnas: (augšpusē) Principa shematisks attēls; (apakšā) Aprīkojuma shēma