СПОСОБЫ РАСКРОЯ МАТЕРИАЛОВ

Для разрезания швейных материалов используется механическая, элек­трическая и тепловая энергия, что и определяет название способа раскроя (рис. 4.21). Наиболее распространенными являются механические спосо­бы резания материалов универсальным инструментом.

Механический способ раскроя материалов представляет собой слож­ный процесс, который зависит от физико-механических свойств разрезае­мого материала, геометрии режущего инструмента и характера взаимного перемещения материала и инструмента. Данный способ раскроя может осуществляться методом резания ножом, пилением и ножницами.

В раскройных цехах швейных предприятий около 98 % составляет/>г- зание пилением. Оно лежит в основе работы передвижных раскройных машин с прямым и дисковым ножами, стационарных ленточных раскрой­ных машин и автоматических раскройных установок с механическим ре­жущим инструментом.

Резание материала пилением осуществляется при одновременном дви­жении ножа в двух направлениях или одновременных движениях ножа и материала.

Рис. 4.21. Классификация способов раскроя текстильных материалов

Качество линии реза при возвратно-поступательном движении инстру­мента (передвижные раскройные машины с прямым ножом) наихудшее, так как движение ножа вызывает разрыхление настила. Ширина линии ре­за при этом составляет 1,5-2 мм. На шелковых и синтетических материа­лах происходит осыпание срезов.

При поступательном или вращательном движении режущего инстру­мента (стационарные ленточные и передвижные дисковые машины) про­исходит уплотнение настила. Вследствие этого повышается чистота реза­ния и ширина линии реза уменьшается до 1 мм.

На чистоту реза значительно влияет также угол заточки режущего ин­струмента. Чем он меньше, тем выше чистота реза. Однако при малом уг­ле затачивания режущий инструмент становится нестойким к продольно­му изгибу, его лезвие быстро деформируется и тупится. Наиболее целесо­образен угол заточки 15 - 20°.

Для уменьшения отрицательных последствий, вызванных характером движения режущего инструмента, его вибрацией, необходимо увеличить монолитность настила. С этой целью применяют зажимы, грузы, жесткие лекала, спекание настилов из синтетических материалов в местах межле­кальных отходов. Наиболее эффективным является применение настилоч­ных или раскройных столов с вакуум-отсосом, включение которого уплотняет настил или пачку и фиксирует их на столе.

При движении режущего инструмента с высокой скоростью и трении его о материал при раскрое синтетических материалов происходит оплав­ление срезов деталей и налипание полимера на режущий инструмент. Для предотвращения этого, явления рекомендуется изготавливать ножи с пер­форацией полотна (режущая кромка не затрагивается). Перфорированные

146

^

ножи медленнее нагреваются, так как через отверстия тепло быстрее уда­ляется. Кроме того, перфорация увеличивает прочность и гибкость ножей.

Перфорированными выпускают прямые, дисковые и многогранные ножи для передвижных и ленточные ножи для стационарных раскройных машин.

Резание материалов ножницами является наиболее универсальным. Ручное управление ножницами делает их доступными в самых разнооб­разных условиях производства одежды. Однако раскрой материалов нож­ницами при массовом производстве одежды не может выполняться из-за ^низкой производительности труда при затрате значительных усилий со стороны рабочих_>,Несмотря на это, ножницы еще применяются, их ис­пользуют при раскрое материала, имеющего текстильные дефекты, при уточнении срезов некоторых деталей, при обрезке ниток и т. д.

уРезание ножом происходит при движении только режущего инстру­мента (ножаХ^Разрезаемый материал остается неподвижным. Если при движении ножа его лезвие параллельно плоскости материала, то возможно неполное его разрезание. Этот недостаток устраняется, если расположить режущую кромку ножа под некоторым углом у к разрезаемому материалу. Чем больше этот угол, тем меньшее усилие нужно приложить. Однако в этом случае происходит сдвигание слоев материала. Если угол у = 0, то разрезание может произойти лишь при значительном увеличении усилия резания. В связи с этим резание ножом не находит широкого применения при изготовлении одежды. Его использование ограничивается прорезани-ем петель, входа в карманы, что выполняется в швейных цехах, а не при раскрое изделий.

Резание материала при условии, что у = 0, относится к другому способу раскроя - вырубанто.(Вырубание деталей швейных изделий стабильных конструкций может осуществляться с помощью специальных ножей-резаков, имеющих форму выкраиваемых деталей, что обеспечивает высо­кую точность кроя независимо от квалификации исполнителя! Вырубание деталей - это процесс, при котором происходит резание материалов но­жом, когда режущая кромка параллельна поверхности материала.]

Вырубание может осуществляться на прессе, Катковым и валичным способами. При использовании прессов раскрой материалов осуществля­ется настилами. Резаки могут применяться для вырубания как отдельных деталей, так и нескольких деталей одновременно. Для осуществления вы­рубания в первом случае используют одиночные резаки, во втором - реза­ки, сгруппированные в блоки, так называемые групповые резаки (группо­вой многодетальный раскрой).

В швейной промышленности вырубание одиночными резаками приме­няется сравнительно редко. При вырубании резаками, сгруппированными в блоки, расход материала по сравнению с вырубанием одиночными реза­ками значительно сокращается. Но в этом случае намного возрастает об-

щий периметр вырубаемых деталей, что требует применения прессов большой мощности.

Вырубание деталей швейных изделий Катковым и валичным способами основано на применении групповых резаков, что позволяет значительно повысить производительность труда вследствие ликвидации таких трудо­емких операций, как изготовление настила. При этом высвобождаются и производственные площади.

При раскрое этими способами детали вырубаются не из настила ткани, а из одного полотна, благодаря чему точность деталей кроя повышается, а резаки могут иметь более легкую конструкцию. Уменьшается также и мощность привода, так как становится меньше усилие резания вследствие того, что оно прикладывается последовательно, а также уменьшается со­противление резанию со стороны ткани.

Вырубание деталей Катковым способом происходит во время продви­жения материала между резаками плиты и валиками. При валичном спо­собе раскраиваемый материал пропускается между двумя вращающимися валиками: ножевым и прижимным. На ножевом валике закреплены резаки, выполненные из профилированной стали. Контуры резаков повторяют контуры деталей швейных изделий, а расположение их на валике соответ­ствует расположению лекал в раскладке.

Недостатки валичного способа заключаются в том, что с увеличением длины раскладки лекал значительно увеличивается диаметр ножевого ва­лика. Кроме того, сложен процесс изготовления режущего инструмента, устанавливаемого на цилиндрической поверхности ножевого валика. Ва-личный и катковый способы имеют преимущество с точки зрения воз­можности автоматизации раскроя. При использовании этих способов мо­гут быть достигнуты непрерывность операций, автоматизация раскроя с укладыванием выкроенных деталей в пачки и удаление отходов.

[Электроискровой способ раскроя материалов заключается в следую­щем: на текстильный материал наносятся линии контуров деталей из гра­фита, который является хорошим проводником электричества. К противо­положным концам графитовой линии присоединяются электроды, на ко­торые подается ток высокого напряжения. Если слой графита имеет доста­точную плотность и равномерно распределен по всей линии, то под дейст-вием электрического разряда материал выгорает по графитовой линии^, Если подачу тока продолжать, то материал будет выгорать дальше от пер­воначальной линии загорания. Предельное значение ширины линии разре­за (линии выгорания) должно быть не более 1 мм. На качество резания ма­териала влияют параметры тока и расстояния между электродами и мате­риалом. Удовлетворение требованиям, предъявляемым к выкроенным де­талям, может быть достигнуто, если раскрой проводить в одни слой при толщине материала не более 0,5 мм. Резание электроискровым способом синтетических тканей сопровождается оплавлением краев выкраиваемых

148

_

деталей, что предотвращает их осыпание. Электроискровой способ рас­кроя пока используется крайне редко.

ГРаскрой материалов лучом лазера основывается на тепловом действии луча на материал, при котором происходит сгорание материала по заданной линии.

Лазеры - это оптические квантовые генераторы, преобразующие один из видов энергии (электрическую, световую, тепловую, химическую) в монохроматическое когерентное излучение электромагнитных волн. Из­лучателем (активным элементом) в лазере могут быть: твердые тела (кри­сталлы и стекла с добавлением ионов хлора, ниодима и др.), жидкости, в которых растворены окислы этих элементов, газовые смеси, полупровод­никовые монокристаллы. Активный элемент под действием системы на­качки возбуждается и генерирует световой луч.

Для раскроя текстильных материалов наиболее подходят оптические квантовые генераторы, излучателем в которых служит газ СО₂. Если луч попадет на нити основы и утка, то он разрушает их; если же луч проходит между ними, то нити остаются неповрежденными. Это разрушение подоб­но тому, которое испытывает материал при прожигании его солнечным лучом, сконцентрированным с помощью линзы, т. е. при термическом процессе.

При резании лучом лазера основными факторами, влияющими на каче­ство линии реза, являются: мощность луча, диаметр сфокусированного пятна, скорость перемещения материала, количество слоев материала в пакете, тегаюфизические характеристики материала.

Характер изменения линии реза примерно одинаков для всех текстиль­ных материалов. С увеличением скорости резания ширина линии реза уменьшается, а с увеличением диаметра сфокусированного пятна и мощ­ности излучения - увеличивается. Диапазон изменения ширины линии ре­за - 0,25 - 1,75 мм. В отдельных случаях при раскрое материалов лучом лазера происходит термическое повреждение деталей на участках 2 - 9 мм от срезов, а также некоторая конусность профиля реза. Конусность профи­ля реза устраняется путем увеличения скорости резания, а также многократ­ным проходом лазерного луча. При фокусировке луча менее 1,5 мм и скорости резания выше 8 м/с повреждение деталей практически не происходит.

Использование луча лазера открывает широкие возможности для авто­матизации раскроя ткани.

Раскрой материалов может осуществляться плазмой. Плазма - это ио­низированный газ, в котором плотности пространственных зарядов, соз­данных положительно и отрицательно заряженными частицами, одинако­вы или почти одинаковы, а хаотическое движение этих частиц преоблада­ет над их направленным перемещением под действием внешнего электри­ческого поля. Плазменное состояние вещества представляет собой источ­ник энергии с особо высокой температурой.

Плазменная струя получается при дуговом разряде между электродами и сжатии столба (например, продувкой газа) обычно аргона или смеси

аргона с другим газом. Температура плазменного пламени составляет 10 000 - 20 000 °С, давление газа 0,2 - 0,3 МПа, сила тока 400 - 500 А, скорость струи более 150 м/с.

При контакте плазменной струи с тканями последние сгорают по ли­нии соприкосновения. Чтобы защитить разрезаемые кромки ткани от вос­пламенения и обугливания, через специальное сопло, размещенное кон­центрически вокруг основного или рядом с ним, подается защитный газ.

Характерной особенностью плазменного способа резания волокнистых материалов является то, что качество линии реза практически не зависит от скорости перемещения плазменного резака. Применение плазменной струи при раскрое термопластичных тканей уменьшает осыпаемость нитей благода­ря образованию по краям выкроенных деталей заплавленной кромки.