6 Установки для раскроя термофизическим и термомеханическим способами

Среди способов термофизического и термомеханического раскроя наибольшее распространение получил раскрой лучом лазера, что отражено в разделе 4 методической разработки. Другие способы не нашли широкого применения, так как в современной промышленности данные методы нерентабельны за счет сложности конструкции и дороговизны производства.

Термофизический способ включает в себя электромеханический или ультразвуковой раскрой, а также раскрой с помощью токов высокой частоты. Но и данные методы довольно сложны и не обеспечивают необходимое качество кроя настилов материала.

При электроискровом способе раскладка рисуется графитом. К началу графитной линии, выполненной на верхнем полотне, присоединяется электрод. При подаче тока высокого напряжения материал под графитной линией разрушается. Недостатком такого метода является то, что очень трудно нанести графитную линию на полотне материала в связи с его физико-механическими свойствами.

Попытки освоить и автоматизировать оборудование для электроискрового раскроя в отечественной и зарубежной промышленности велись в 60 – 80 гг. прошлого века [33, 34].

К примеру, в изобретении [34] представлено устройство (рис. 6.1), содержащее систему электродов, один из которых представляет собой печатную схему 1, на которой укладывают материал 2, а другой электрод выполнен в виде двух барабанов 3, 4, установленных один внутри другого и вращающихся вокруг общей оси в разных направлениях (по типу беличьего коле­са) от электродвигателя 5 через вариатор ско­ростей 6. На электроды подается ток высоко­го напряжения. Барабаны 3 и 4 во время пере­движения печатной схемы 1 с материалом вращаются в различных направлениях, созда­вая разнонаправленные чередующиеся им­пульсы электроразрядов. Скорость вращения можно регулировать в зависимости от частоты тока и скорости движения материала.

Ультразвук используют при выкраивании деталей из одного полотна. Для такого раскроя применяется специальный аппарат, который действует в диапазоне звуковых или ультразвуковых частот и имеет вибрирующий инструмент, взаимодействующий с опорой для вырезания определенной формы детали. Подвижная полоса продвигает разрезаемый материал и помещает его в зазор между инструментом и опорой, действующей как кромка ножа. Наряду с разрезанием происходит оплавление кромки детали.

К недостаткам такого способа стоит отнести то, что происходит очень быстрый износ режущей кромки опоры и раскрой может выполняться по прямой линии.

Рисунок 6.1 – Устройство для электрораскроя материалов

Раскрой микроплазменной дугой. В качестве рабочих газов выбраны аргон и азотно-аргоновая смесь, которые позволяют получить линию разреза максимальной чистоты. Ширина линии разреза увеличивалась с увеличением количества слоев разрезаемого материала. Высокое качество линии разрезания микроплазменным способом обеспечивает экономию материалов, так как благодаря узкой линии резания и большой точности раскроя по сравнению с механическими способами ликвидируются зазоры между сложными конструктивными линиями лекал.

Раскройные системы с газолазерным раскроем или плазмой более эффективны при производстве мелких серий или индивидуальном изготовлении одежды. Фирма «Magnetronics Ltd» (Англия) [25] освоила производство универсальной установки для плазменного раскроя различных материалов. В качестве режущего инструмента используется плазма аргона. По данным фирмы, установка проходила испытания при раскрое различных материалов, включая текстиль. Установка рассчитана на предприятие средней мощности. Принцип работы заключается в применении интенсивно нагретой тонкой струи аргонового газа (плазмы), которая подается из рабочей головки со скоростью 660 м/с, диаметр газовой горелки около 0,7 мм, длина 5 – 10 мм, что обеспечивает точный и чистый рез. При работе с синтетическими материалами при плазменном раскрое возможно одновременное оплавление краев материала. Скорость раскроя 50 м/мин. На условия работы оператора не влияют высокие температуры, так как на расстоянии 20 см от установки температура воздуха лишь незначительно выше обычной комнатной, а применение инертного газа – аргона исключает возможность возникновения пожара.

Стоимость установки для раскроя плазмой примерно в 5 раз меньше стоимости лазерной установки, что делает ее применение экономически целесообразным. Эксплуатационные расходы (учитывая стоимость аргона и невысокую энергоемкость установки – 100 – 200 Вт) также невелики.


   
© ALLROUNDER