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摘要：长期以来，网格圈切割工艺都是网格圈制造工艺中的一个技术难点，目前大部分生产厂家都采用了超声波切割技术。本文重点介绍了超声波切割工作原理，以及超声波切割机主要部件及其功能。
关键词：超声波 紧密纺 网格圈 网格圈切割工艺
0. 前言
紧密纺是在传统环锭纺细纱机的牵伸系统前，增加一个纤维集聚区，通过气流收缩纤维的宽度，使边缘纤维有控制地向中间集聚，从而消除加捻三角区，而实现对纤维的集聚作用[1]。而集聚区的关键部件之一就是网格圈[2]，网格圈是一种无接头的环状织物，材料为尼龙66长丝，用有梭织机织造而成，具有一定的宽度、长度、强度要求，网格圈的主要功能有两个：一是实现集聚，气流通过网格圈巾的空隙将纤维集聚收拢在网格圈的表面；二是实现传送的功能，将集聚收拢后的须条向前输送至引纱胶辊，并在输出后加捻。
1. 网格圈切割要求
网格圈宽度大小要一致，切边大小要均匀一致，若在一个单元里网格圈尺寸相差较大，那么它们所受的张紧力就会出现明显差异，从而影响网格圈以及其它相关零件的正常工作。其次切边抗拉强度要高，不能发生散边、断口，切割面要光洁，不能存在结块、凸出，切割后不能卷曲，避免造成网格圈转动凝滞、偏移、扭曲。
2. 常用切割方法
根据网格圈的特点，无法对网格圈进行直接物理割断式切割，需要熔式切割。所以适用于网格圈切割的方法主要有：电热、激光切割、超声波切割。
2.1.电热
电热方法是通过电热刀发热，接触网格圈使其局部熔化，在割断的同时，相邻的单丝相互熔合达到锁边的目的。这种方法简单易行，缺点是熔化的尼龙丝易在网格圈切割边缘产生毛刺，引起使用中挂花。
2.2.激光切割
激光切割方法是利用激光集束的高能量，使材料熔化并冷却锁边，这种方法速度快，但是只能切割不能封边，易使网格圈散边。
2.3. 超声波切割
超声波切割是将超声波能量加载到切割刀上，切割刀本身是不带温度的。在超声波能量的作用下，网格圈边缘经线、纬线在压力下融合，通过切割刀的作用力，边缘发生断裂从而达到切割的目的。与前两种切割方式不同，网格圈边缘并没有达到熔点，但起到了封边的作用。
3. 超声波切割工作原理
超声波在介质中传播时造成介质振动，由于传播介质存在着内摩擦，部分的声波能源会被介质吸收转变成热能从而使介质温度升高，此为超声波的热作用[3]。超声波切割就是利用超声波的这种热作用，将被切割材料局部加热熔化，从而达到切割的目的。
超声波切割机就是直接将超声波能量加载到切割刀上，切割刀就变成一把带有超声波的切割刀。在切割材料时，材料主要是被超声波能量软化，切刀的刃口只是起到切缝定位、超声波能量输出、分隔材料的作用。所以超声波切割不需要锋利的刃口，也不需要很大的压力，不会造成被切割材料的崩边、破损。切割部位被完美地封边了，可防止被切割材料组织的松散。
4. 网格圈超声波切割机主要部件及功能
超声波切割机基本构成是高频电流转换器、压电式转换器、调幅器、切割刀、步进控制旋转环切装置、plc控制系统等系统组成，如图1所示。
高频电流转换器是将输入的工业用电流转换成高频高电压交流电流，其频率范围与超声波频率范围相同。
压电式转换器是将输入的电能转换成机械能，即超声波，而频率保持不变。
调幅器的作用一是固定整个超声波振动系统，二是将换能器的输出振幅放大。
切割刀是整个超声波切割设备的关键部位，切割刀一方面进一步放大振幅，聚焦超声波，另一方面是输出超声波，利用切割刀的类似刃口，将超声波能量集中输入到被切割材料的切割部位。该部位在巨大超声波能量的作用下，网格圈边缘瞬间软化、熔化，强度大大下降，此时，只要施加很小的切割力，就可达到切割材料断裂的目的，还可使网格圈局部软化、熔合，达到封边的目的 。
用步进电机来控制套有网格圈织带的工件旋转，然后通过plc控制系统编程来控制步进电机脉冲，从而实现任意设置切割的线速度和网格圈的宽度。还可利用plc的强大功能实现班产量统计等辅助功能。
超声波切割的网格圈具有切口光滑、牢靠，切边准确，不会变形，不翘边、起毛、抽丝、褶皱等优点。
5. 成品分析
经超声波切割下来的网格圈（如图2），边缘0.2-0.3mm（两根纬丝范围）完全融合，边缘比较光洁，没有锯齿现象，用了撕扯封边不会裂开，运行过程中晃动比较小。
6.结论
超声波切割由于操作调整比较简单，使用成本低，切割后熔线窄且尺寸一致性好，切边牢固可靠，对切割材料的损伤小，网格圈使用寿命长，已被广泛应用在网格圈切割工艺中。
参考文献：
[1] 朱洪英，秋霞.环锭纺纱上的集聚技术[J]. “德昌杯”2006年全国紧密纺纱技术研讨会论文集，2006，TS104
[2] 鸿飞，周立军.紧密纺网格圈[J].“德昌杯”2006年全国紧密纺纱技术研讨会论文集，2006，TS103.
[3] 行芳.超声波热效应的应用研究[J].浙江工贸职业技术学院学报，2008.12，1672-0105（2008）04-0047-05
关键词：超声波 紧密纺 网格圈 网格圈切割工艺
0. 前言
紧密纺是在传统环锭纺细纱机的牵伸系统前，增加一个纤维集聚区，通过气流收缩纤维的宽度，使边缘纤维有控制地向中间集聚，从而消除加捻三角区，而实现对纤维的集聚作用[1]。而集聚区的关键部件之一就是网格圈[2]，网格圈是一种无接头的环状织物，材料为尼龙66长丝，用有梭织机织造而成，具有一定的宽度、长度、强度要求，网格圈的主要功能有两个：一是实现集聚，气流通过网格圈巾的空隙将纤维集聚收拢在网格圈的表面；二是实现传送的功能，将集聚收拢后的须条向前输送至引纱胶辊，并在输出后加捻。
1. 网格圈切割要求
网格圈宽度大小要一致，切边大小要均匀一致，若在一个单元里网格圈尺寸相差较大，那么它们所受的张紧力就会出现明显差异，从而影响网格圈以及其它相关零件的正常工作。其次切边抗拉强度要高，不能发生散边、断口，切割面要光洁，不能存在结块、凸出，切割后不能卷曲，避免造成网格圈转动凝滞、偏移、扭曲。
2. 常用切割方法
根据网格圈的特点，无法对网格圈进行直接物理割断式切割，需要熔式切割。所以适用于网格圈切割的方法主要有：电热、激光切割、超声波切割。
2.1.电热
电热方法是通过电热刀发热，接触网格圈使其局部熔化，在割断的同时，相邻的单丝相互熔合达到锁边的目的。这种方法简单易行，缺点是熔化的尼龙丝易在网格圈切割边缘产生毛刺，引起使用中挂花。
2.2.激光切割
激光切割方法是利用激光集束的高能量，使材料熔化并冷却锁边，这种方法速度快，但是只能切割不能封边，易使网格圈散边。
2.3. 超声波切割
超声波切割是将超声波能量加载到切割刀上，切割刀本身是不带温度的。在超声波能量的作用下，网格圈边缘经线、纬线在压力下融合，通过切割刀的作用力，边缘发生断裂从而达到切割的目的。与前两种切割方式不同，网格圈边缘并没有达到熔点，但起到了封边的作用。
3. 超声波切割工作原理
超声波在介质中传播时造成介质振动，由于传播介质存在着内摩擦，部分的声波能源会被介质吸收转变成热能从而使介质温度升高，此为超声波的热作用[3]。超声波切割就是利用超声波的这种热作用，将被切割材料局部加热熔化，从而达到切割的目的。
超声波切割机就是直接将超声波能量加载到切割刀上，切割刀就变成一把带有超声波的切割刀。在切割材料时，材料主要是被超声波能量软化，切刀的刃口只是起到切缝定位、超声波能量输出、分隔材料的作用。所以超声波切割不需要锋利的刃口，也不需要很大的压力，不会造成被切割材料的崩边、破损。切割部位被完美地封边了，可防止被切割材料组织的松散。
4. 网格圈超声波切割机主要部件及功能
超声波切割机基本构成是高频电流转换器、压电式转换器、调幅器、切割刀、步进控制旋转环切装置、plc控制系统等系统组成，如图1所示。
高频电流转换器是将输入的工业用电流转换成高频高电压交流电流，其频率范围与超声波频率范围相同。
压电式转换器是将输入的电能转换成机械能，即超声波，而频率保持不变。
调幅器的作用一是固定整个超声波振动系统，二是将换能器的输出振幅放大。
切割刀是整个超声波切割设备的关键部位，切割刀一方面进一步放大振幅，聚焦超声波，另一方面是输出超声波，利用切割刀的类似刃口，将超声波能量集中输入到被切割材料的切割部位。该部位在巨大超声波能量的作用下，网格圈边缘瞬间软化、熔化，强度大大下降，此时，只要施加很小的切割力，就可达到切割材料断裂的目的，还可使网格圈局部软化、熔合，达到封边的目的 。
用步进电机来控制套有网格圈织带的工件旋转，然后通过plc控制系统编程来控制步进电机脉冲，从而实现任意设置切割的线速度和网格圈的宽度。还可利用plc的强大功能实现班产量统计等辅助功能。
超声波切割的网格圈具有切口光滑、牢靠，切边准确，不会变形，不翘边、起毛、抽丝、褶皱等优点。
5. 成品分析
经超声波切割下来的网格圈（如图2），边缘0.2-0.3mm（两根纬丝范围）完全融合，边缘比较光洁，没有锯齿现象，用了撕扯封边不会裂开，运行过程中晃动比较小。
6.结论
超声波切割由于操作调整比较简单，使用成本低，切割后熔线窄且尺寸一致性好，切边牢固可靠，对切割材料的损伤小，网格圈使用寿命长，已被广泛应用在网格圈切割工艺中。
参考文献：
[1] 朱洪英，秋霞.环锭纺纱上的集聚技术[J]. “德昌杯”2006年全国紧密纺纱技术研讨会论文集，2006，TS104
[2] 鸿飞，周立军.紧密纺网格圈[J].“德昌杯”2006年全国紧密纺纱技术研讨会论文集，2006，TS103.
[3] 行芳.超声波热效应的应用研究[J].浙江工贸职业技术学院学报，2008.12，1672-0105（2008）04-0047-05