“无（微）油技术”在缝机上的应用

                                                                文/王恒敏

    [内容摘要]：磨损使现代缝制机械“缝速”与“润滑”之间的矛盾愈来愈突出：一方面需要通过不断提高缝制设备的运转速度来满足缝制产品加工效率的提升；另一方面，又要求缝制品加工出来后不但要做工精细、线迹美观而且绝对无油渍污染。如何有效解决这个问题，已成为缝制行业和缝制设备制造业普遍关注的重大课题。本文汇总行业内相关信息，提出了可供借鉴的建议。

    工业缝纫机在结构、形体、精度、性能等方面有普通机械的一般要求，更有符合自己特征的配置；缝制机械工作时，刚性机械零部件组成的运动副之间及其与柔性的缝料、缝线间不仅有相互作用力的变化、更有运动速度和方向的改变。不同的“缝速”下缝制机械各运动副间会产生出数值不等的运动惯性、磨损、震动、噪声及其它种种缝纫故障和机构运转故障。

    在高倍显微镜放大下观察，组成机械各运动副的零件表面都有数量不等、高深程度不一的凸峰和凹谷。当两个零件相对运动时，它们接触的表面是以凸峰的机械啮合为特征，实际接触面积只有名义接触面积的百分之一、乃至千分之一。因此会导致接触压力很高、易造成零件表面材料的塑性变形和磨损，使正常的运转呆滞、失效。

    为什么表面越是粗糙的零件越是容易在运动副中产生大的摩擦力，正是由于“凸缝”在摩擦副中造成的高接触压力在“作怪”；而当润滑不能在运动副间形成足够厚度的压力油膜形成时，组成运动副的零件表面直接接触、处于干摩擦或半干摩擦状态，较硬的凸峰在较低的材料表面滑过时更会产生类似“螺旋状”或“犁刨状”划痕，随外载荷和相对运动速度的加大，这种塑变、磨损、过早失效的趋势会更加严重。

    试验证明：当机械运动副之间的相对运动线速度达到10米/秒的时候，在没有采取允许干摩擦措施的工况中，会使相互运动的构件材料表面迅速升温焦化乃至咬死。此一现象在缝制机械中亦不例外。以缝速为5000r.p.m的高速平缝机为例，装有旋梭的下轴角速度应该是10000r.p.m，其旋梭内外导轨运动副之间的相对线速度大约在15米/秒，这已远远高过以上所讲的10米/秒的临界。这种工况下要确保机械运动副之间的正常运动就必须采取必要的特殊措施，或设置供、回油平衡的润滑系统；或采用滴点和粘度、锥入度都较高的膏状润滑脂局部密封润滑；或采用固体润滑剂（如：石墨、二硫化钼等）润滑；或采用含油、减磨性能极高的铁铜等多元素粉末冶金、高分子金属和工程塑料含油材料；或对构成运动副的零部件做出尺寸精度、形状和位置精度、表面光洁度都非常高的精细机械加工，并辅以综合性能很高的表面热处理、铬钛等多元素复合镀；“无接触、不磨损”的磁悬浮技术、直线电机驱动技术如何有机地移植到缝制机械，也已被列入部份大、中型缝制设备制造企业的“自主研发”内容……

    通常，中、低速缝纫机（缝速不大于3000r.p.m）常采用定时手工加油或涂抹一般润滑脂并依靠摩擦副表面的相对运动将润滑剂带进摩擦区，形成足够厚度的压力油膜把摩擦面分开，并支承外载负荷实现平衡，此种润滑属“动压润滑”的范畴；高速缝纫机(缝速一般均大于4000r.p.m)则常在机腔内部合适位置装有不同形式的油泵（如：叶片泵、螺旋泵、齿轮泵、柱塞泵等）施行强制供回油、使具有一定压力的润滑油分离摩擦副、建立比较稳定的压力油膜，这种润滑则应归属“静压润滑”；该系统“缝速”越高、泵油压力越大。

    足量的润滑液供应，不仅可以改善运动副中零件表面的摩擦、减少磨损，而且对减震、防锈、散热、除污等都会产生良好的作用。但是，润滑油一旦“供大于回”就很容易产生不同程度的油液溢、漏、渗现象，最终造成对缝制品的污染。

    缝制品污染，以针杆、压脚杆下套处润滑油的渗、漏和旋梭、挑线杆处过量润滑油飞溅导致为最常见；再者，若缝工不能对自己操作的缝制设备定期、及时地进行清洁保养，逐渐集聚在缝制机械表面和缝隙的棉屑纤维尘埃将进一步延伸、加剧这种渗漏和污染。

    高档服装那怕是出现一丁点油渍，缝制品都会被判为不合格；本应赢利的缝制业不得不因返修、除油，在成本、质量和交货期诸方面变得被动。