纳米技术应用于缝制设备

 　   摘  要：文章介绍了纳米技术的概念及各种制备方法。由于纳米材料具有其独特的性能，得到了广泛的应用。缝制设备行业是一个充满竞争的行业，纳米技术也越来越受到此行业的重视。文章着重讲述了纳米技术在无油高速平缝机针杆下套上的应用，极大地提高了针杆下套的耐磨性，改善了无油高速平缝机的性能。

  　  纳米技术是当今世界技术发展的新宠，是各国争相研究的重点。同样在竞争激烈的缝制设备行业，价格之战正悄悄地向技术之战转变，谁的产品的技术含量高，就会在今后的激烈的竞争中赢得胜利。为此，缝制设备行业不断引入新技术来提升自己产品的生命力。下面笔者介绍一下纳米材料的特性，以及纳米技术在无油高速平缝机针杆下套上的应用及其效果。

　　1  纳米技术的介绍

　　1. 1 纳米的概念及性能

    　纳米是一个长度计量单位，1 纳米等于10亿分之一米，纳米结构通常是指尺寸在100 纳米以下（1～100 nm）的微小结构。纳米技术是在纳米尺寸上对物质和材料进行研究处理的技术，其本质上是一种用单个原子、分子制造物质的科学技术。目前，世界上已形成发展纳米科技的“三大板块”的格局，即美国、亚洲和欧盟，纳米科技的研究和发展已进入一个新阶段，纳米技术将引起一场各个领域生产方式的变革，也将改变未来人们的生活方式和工作方式。纳米尺度上的新特性并不能根据大尺度上观察到的特性来预测，性能的改变不是由尺寸量级减少引起的，而是由于纳米尺度特有的或在纳米尺度时变得显著起来的现象引起的，小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应和量子隧道效应是纳米颗粒与纳米固体的基本特性，这些基本特性使其呈现许多奇异的物理、化学性质，甚至出现一些“反常现象”。

　1. 2 纳米材料的制备方法

    纳米粒子的制备方法很多，可分为物理方法和化学方法。

    物理方法分为真空冷凝法、物理粉碎法和机械球磨法3种。

    化学方法分为气相沉积法、沉淀法、水热合成法、溶胶凝胶法和微乳液法5种。

　2  针杆下套的工作环境

    无油高速平缝机上用的针杆下套采用锡青铜材质（QSn6.5-0.1），粗糙度为0.4。图1 为针杆下套的工作机构图，图中所标的为针杆下套，针杆为钢材（20 Cr），粗糙度0.4以上，表面渗碳淬火，硬度达HV600以上。由于是无油高速平缝机，针杆下套在运行时要求>5 000来回/分，只采用油脂（AC-13）润滑。另外由于高速运转，还会产生发热现象，再加上缝纫时会有布屑或灰尘进入机器，维修时曾多次发现针杆与针杆下套有严重堵塞现象。

图1 针杆下套的工作机构

    高速、低油脂润滑、发热现象、纤维阻塞加剧了针杆下套的磨损，一般无油高速平缝机在使用几个月后，甚至几周就会出现针杆下套严重磨损。针杆下套磨损会引起针杆与针杆下套间隙过大，机针在5 000来回/分的速度运行下，会产生严重噪声，同时，间隙大还会影响缝纫精度，严重时一个小小的针杆下套会使整台机器陷于瘫痪状态。

    为了尽快解决针杆下套磨损严重的问题，我们尝试了不同方案，效果都不是很明显，因此，我们想到了使用纳米技术，希望借助纳米技术能解决针杆下套的磨损问题。