Máy dệt kim tất hoạt động như thế nào?

Chiếc tất khiêm tốn là một món đồ mà ít người dành nhiều thời gian để nghĩ tới, tuy nhiên việc tạo ra nó lại dựa vào một quá trình vô cùng phức tạp của kỹ thuật cơ khí. Đi qua một cơ sở dệt hiện đại, tiếng nhấp chuột nhịp nhàng, nhanh chóng của thiết bị sản xuất cho thấy một thực tế hấp dẫn: biến một sợi sợi thành một loại quần áo co giãn, có đường viền hoàn hảo không phải là một việc đơn giản. Trọng tâm của quy trình này là máy dệt kim công nghiệp chuyên dụng , một thiết bị đã phát triển từ các cơ chế quay tay thời Victoria thành các cỗ máy được vi tính hóa, tự động hóa cao.

Để hiểu cách thức hoạt động của các thiết bị này đòi hỏi phải nhìn qua các vòng đan tay đơn giản và nhìn vào thế giới đồng bộ hóa tốc độ cao, nơi hàng trăm bộ phận nhỏ hoạt động đồng thời để tạo hình vải trong vài giây.

Giải phẫu cốt lõi của cấu trúc tất

Để đánh giá cao cách một chiếc máy chế tạo một chiếc tất, trước tiên người ta phải hiểu kiến ​​trúc cấu trúc của nó. Không giống như vải dệt trên khung dệt, tất được dệt từ một loạt các vòng đan vào nhau liên tục. Việc mở rộng quy trình này cho sản xuất thương mại đòi hỏi một thiết lập hoàn toàn khác so với những gì được thấy trong sản xuất hàng may mặc tiêu chuẩn.

Mặc dù Máy dệt kim phẳng thương mại lý tưởng để sản xuất các tấm vải phẳng—chẳng hạn như mặt sau và mặt trước của áo len mà sau này phải được khâu lại với nhau—tất đòi hỏi một cách tiếp cận ba chiều hoàn toàn liền mạch. Đây là nơi các hệ thống hình trụ chuyên dụng tiếp quản.

Trung tâm cơ học của quá trình sản xuất tất dựa vào hai thành phần chính:

• Xi lanh: Một khối kim loại nặng có các khe dọc chính xác được cắt vào chu vi bên ngoài của nó. Mỗi khe chứa một kim duy nhất. Số lượng khe xác định số lượng kim (và cuối cùng là độ mịn của tất).

• Kim chốt: Thay vì kim may thông thường, chúng có một chốt bản lề nhỏ ở phía trên. Khi kim di chuyển lên xuống, chốt sẽ tự động mở và đóng để bắt sợi, kéo sợi qua vòng hiện có và loại bỏ mũi khâu cũ.

Kiến trúc hình tròn và kiến ​​trúc phẳng trong giày dép

Vì bàn chân con người về cơ bản là một hình trụ cong, phức tạp nên máy móc dùng để làm quần áo cho bàn chân phải phù hợp với hình dạng đó. Sử dụng cấu hình Máy dệt kim tròn cho phép thiết bị đan một ống vải liên tục mà không tạo ra bất kỳ đường may cồng kềnh, khó chịu nào dọc theo cạnh bàn chân.

Trong khi các hệ thống phẳng mang lại sự linh hoạt đáng kinh ngạc cho các hình dạng bảng điều khiển khác nhau, thì chuyển động tròn là điều không thể bàn cãi về tốc độ, hiệu quả và sự thoải mái trong hàng dệt kim hàng ngày.

Từng bước: Từ ống chỉ đến chiếc tất thành phẩm

Chu trình sản xuất thực tế của một chiếc tất đơn lẻ diễn ra cực kỳ nhanh—thường trong vòng chưa đầy ba phút—nhưng trình tự cơ học bên trong xi lanh rất bài bản.

1. Cấp sợi và kéo căng

Trước khi tạo thành một mũi khâu đơn, sợi được kéo từ các ống cuộn phía trên. Ở đây, sự căng thẳng nhất quán là vô cùng quan trọng; nếu sợi bị kéo quá chặt thì chiếc tất sẽ quá nhỏ và cứng. Nếu quá lỏng, vải sẽ bị rớt đường khâu và tạo ra các lỗ thủng. Bộ căng cơ hoặc điện tử liên tục điều chỉnh tốc độ cấp liệu để đảm bảo tính đồng nhất.

2. Đan còng (The Ribbing)

Máy khởi động ở phía trên của chiếc tất. Để tạo ra vòng bít co giãn, đàn hồi giúp chiếc tất không bị tuột xuống mắt cá chân, máy thường gắn thêm một bộ kim nằm trên một đĩa phẳng phía trên hình trụ, gọi là mặt số. Bằng cách xen kẽ các mũi khâu giữa kim trụ và kim quay số, nó tạo ra một họa tiết có gân ($1 ime 1$ hoặc $2 ime 2$) có độ đàn hồi cao hơn đáng kể so với phần còn lại của quần áo. Lycra hoặc spandex thường được đưa vào phần này cùng với sợi bông hoặc len sơ cấp.

3. Tạo hình ống chân và bàn chân

Sau khi vòng bít hoàn tất, kim quay số sẽ nhả ra và máy sẽ chuyển sang chế độ quay tốc độ cao. Xi lanh quay nhanh theo một hướng. Khi nó quay, các cam bên trong đẩy kim lên để lấy sợi và kéo chúng xuống để tạo thành các mũi khâu áo thông thường. Việc quay liên tục này nhanh chóng tạo ra ống dài cho mắt cá chân và cẳng chân.

4. Xoay gót chân (Chuyển động qua lại)

Phần hấp dẫn nhất của quá trình này là quay gót chân. Một chiếc tất không thể chỉ là một ống thẳng; nó cần một cái túi cho gót chân. Để đạt được điều này, hình trụ ngừng quay liên tục và bắt đầu chuyển động tịnh tiến – lắc qua lắc lại theo một nửa vòng tròn.

Trong giai đoạn lắc lư này, một cơ chế được gọi là máy nhặt dần dần nhấc một số kim nhất định ra khỏi hoạt động trong khi vẫn giữ cho các kim khác hoạt động. Thao tác này sẽ thu hẹp từng sợi vải đan lại, sau đó dần dần đưa kim hoạt động trở lại để mở rộng vải trở lại. Thao tác cơ học chính xác này tạo ra một túi vải ở một góc hoàn hảo. Theo các nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Nghiên cứu Dệt may , hình dạng của pha chuyển động qua lại này rất quan trọng để ngăn ngừa hiện tượng mỏi vật liệu và đảm bảo công thái học vừa vặn phù hợp với các kích cỡ bàn chân khác nhau.

5. Ngón chân và bản phát hành cuối cùng

Sau khi gót chân được hình thành, xi lanh quay trở lại vòng quay hoàn toàn để đan ống chân. Khi đạt đến độ dài thích hợp, nó sẽ lặp lại quá trình chuyển động qua lại để tạo thành túi ngón chân. Sau khi hoàn tất, máy sẽ loại bỏ các mũi khâu khỏi kim và chiếc tất hoàn chỉnh — vẫn mở ở đầu ngón chân — rơi ra khỏi đáy máy thông qua ống chân không khí nén.

Cơ chế thiết yếu: Điều gì tạo nên tất cả những cú nhấp chuột?

Để phối hợp các chuyển động phức tạp này, thiết bị thương mại dựa vào mạng lưới các bộ phận ẩn hoạt động bên dưới bề mặt của bệ kim.

• Hộp Cam: Hộp này hoạt động như hệ thống theo dõi kim. Kim có những phần nhô ra nhỏ gọi là "mông" chạy bên trong các rãnh được khắc vào hộp cam xung quanh. Khi xi lanh quay, hình dạng của các rãnh này sẽ buộc các kim lên xuống theo những khoảng thời gian chính xác.

• Chìm: Được đặt giữa mỗi kim, các tấm thép mỏng này di chuyển theo chiều ngang. Khi kim đi lên, vật nặng giữ vòng trước đó xuống để nó không bị kim đi lên, đảm bảo tách mũi may rõ ràng.

• Thiết bị truyền động được vi tính hóa: Trong các cơ sở hiện đại, các xung điện từ chạm vào bộ chọn kim dựa trên tệp mẫu kỹ thuật số. Điều này cho phép một máy dệt kim chuyển từ một chiếc tất trắng trơn sang một mẫu hình học phức tạp chỉ bằng cách tải mã lên đơn giản.

Sự phát triển của máy dệt kim công nghiệp

Việc quan sát các đơn vị này hoạt động mang lại cái nhìn thoáng qua về công nghệ sản xuất đã phát triển đến mức nào. Những gì trước đây các nghệ nhân thủ công phải mất hàng giờ lao động thủ công vất vả giờ đây có thể đạt được chỉ trong vài giây với độ chính xác đáng kinh ngạc. Từ việc quản lý chính xác độ căng của sợi cho đến điệu nhảy qua lại phức tạp cần thiết để quay gót chân, máy dệt kim hiện đại được coi là một tuyệt tác thực sự của tự động hóa công nghiệp, biến những cuộn chỉ đơn giản thành tiện nghi hàng ngày được tìm thấy trong các tủ quần áo trên toàn thế giới.

Câu hỏi thường gặp

Máy dệt kim công nghiệp tiêu chuẩn có thể tự động tạo ra các ngón chân liền mạch không?

Theo truyền thống, máy móc bỏ tất ra khỏi xi lanh bằng mũi hở và cần phải may thủ công trên một máy riêng. Tuy nhiên, các thiết bị cao cấp hiện đại được tích hợp công nghệ liền mạch hoặc "tự động liên kết". Những máy tiên tiến này sử dụng cánh tay chuyển cơ học tự động để đóng từng vòng ngón chân ngay trên trục trước khi đẩy quần áo thành phẩm ra, loại bỏ sự cần thiết của giai đoạn ghép mí lon sau sản xuất.

Loại sợi nào tương thích nhất với quá trình sản xuất tất tự động?

Thiết bị tự động yêu cầu sợi có độ bền kéo cao, độ dày đồng đều và độ đàn hồi tốt để chịu được ma sát mạnh và tốc độ dệt kim cơ học. Hỗn hợp bông, len merino, nylon và polyester được ưa chuộng hơn. Sợi kéo sợi thủ công hoàn toàn mang tính chất trang trí hoặc không đều thường bị đứt do sức căng công nghiệp, gây kẹt máy và rớt mũi may.

Mất bao lâu để một chiếc máy thương mại đan được một chiếc tất?

Tốc độ sản xuất phụ thuộc nhiều vào độ phức tạp của mẫu và mật độ mũi khâu, nhưng một hệ thống tuần hoàn vi tính hóa hiện đại thường hoàn thành một chiếc tất phi hành đoàn tiêu chuẩn trong khoảng 2 đến 4 phút. Các mẫu hoa văn phức tạp, đế đệm nặng hoặc cấu trúc gân phức tạp có thể kéo dài thời gian chu kỳ này một chút.