一种气流纺陶瓷假捻盘及假捻盘内表面陶瓷化处理的方法，属于纺纱机械设备领域。本发明专利技术是为了解决传统镀铬假捻盘表面镀层分布不均匀、质量差、寿命短，以及粉末烧结陶瓷假捻盘生产成本高，工艺复杂的问题。本发明专利技术所述的一种气流纺陶瓷假捻盘内表面镀有一层陶瓷膜；本发明专利技术所述的假捻盘内表面陶瓷化处理的方法，首先对假捻盘的表面进行氧化物陶瓷层制备，生成的陶瓷层的化学成分为氧化物，与采用陶瓷粉末压制烧结工艺所生产的假捻盘具有相同的化学成分，然后再对陶瓷层进行重熔细化处理，细化后表面均匀、耐磨，延长了假捻盘在设备上的服役时间。本发明专利技术适用于多种材质的纺织领域。
【技术实现步骤摘要】
[0001 ] 本专利技术属于纺纱机械设备领域。
技术介绍
气流纺纱(也称转杯纺纱)与环锭纺纱相比，具有工艺流程短、卷装容量大、速度快、产量高和劳动生产效率高等优点，是目前国内外各种新型纺纱方法中技术最为成熟、发展最为迅速且应用最为广泛的一种纺纱技术。作为气流纺纱器关键核心部件之一，假捻盘利用转杯的高速回转，使其与转杯内形成的纱线产生强烈的摩擦，并对纱线产生假捻的效果。虽然假捻盘的假捻作用并未改变成纱的设计捻度，但是纱线在转杯凝聚槽内剥离点前后的动态捻度增加，从而增加剥离点，使这个纺纱过程中最薄弱的环节成纱能力加强，促使纺纱顺利进行。目前，气流纺纱机内使用的假捻盘主要分为两类:45钢镀铬假捻盘和烧结陶瓷假捻盘。经过长期生产实践发现，45钢镀铬假捻盘由于表面是采用电镀工艺，将铬原子沉淀于45钢基体而成，镀层厚度较薄并分布不均匀(0.03mm左右)，而且由于电镀工艺的限制，镀铬层中存在微孔、微裂纹和杂质等缺陷，在脉动剪切力的作用下，使镀层很快发生剥落现象，失去原有的保护作用，严重影响成纱质量。而陶瓷假捻盘通常选用的是金属氧化物(如:氧化铝、氧化钛)和碳化硅材料。在制造过程中先将陶瓷粉末烧结成型，然后将整个陶瓷芯体与金属托架粘合在一起，构成完整的假捻盘。采用这种粉末烧结工艺制造的假捻盘不仅表面均匀一致，而且其耐磨性也远优于镀铬假捻盘。但是金属氧化物粉末的制备过程复杂，制备效率低，而且粉末在烧结过程中工艺难度大，产品质量的可控性较差。这些因素都使得这种陶瓷假捻盘的成本高于一般企业对设备投入的预算，因此只能在少数高端材料中得以应用。
技术实现思路
本专利技术是为了解决传统镀铬假捻盘表面镀层分布不均匀、质量差、寿命短，以及粉末烧结陶瓷假捻盘生产成本高，工艺复杂的问题，现提供。一种气流纺陶瓷假捻盘，该假捻盘的内表面镀有一层陶瓷膜，该层陶瓷膜的材料中包含有体积分数在80%至90%之间的Al2O3,该层陶瓷膜的厚度在20 μ m至70 μ m之间，硬度HV1200至HV1500之间，粗糙度在Ra2 μ m至3 μ m之间。假捻盘内表面陶瓷化处理的方法，其特征在于，它包括以下步骤:步骤一:对假捻盘的表面进行氧化物陶瓷层制备，具体过程为:将待处理的假捻盘固定在托架上，然后将假捻盘和托架整体浸入充有工作液的反应槽中，并保证待处理的假捻盘的开口与工作液液面平行；根据要获得的假捻盘膜层厚度，设定直流脉冲电源的电压，然后利用直流脉冲电源在托架和反应槽之间施加直流脉冲；利用内循环冷却泵对反应槽中的工作液直接进行冷却；同时利用外冷却循环泵通过循环入口管和循环出口管对反应槽中的工作液与外冷却槽中的工作液进行循环冷却，保证循环入口管和循环出口管的进液速度和出液速度相同，反应槽中工作液的温度为20°c，外冷却槽中工作液的温度为15°C ；当加工电压达到上述设定值时，获得表面镀有氧化物陶瓷层的假捻盘，然后执行步骤二 ；步骤二:对步骤一获得的假捻盘进行陶瓷层的重熔细化处理，具体过程为:用清水清洗步骤一获得的假捻盘并烘干，然后将该假捻盘固定在激光器工作台上；开启并调节激光器，使激光器输出的激光入射到假捻盘纱线输出端最大直径处；使激光沿假捻盘周向以逆时针的顺序，呈螺旋式沿假捻盘纱线输出端的外径对假捻盘的内壁进行扫描；当激光扫描完扫描终点所在圆周时，获得处理后的假捻盘；所述扫描终点位于假捻盘喇叭状圆孔与筒状圆孔的交接线上。本专利技术所述的一种气流纺陶瓷假捻盘，表面镀层为主要成分为氧化物的陶瓷，该陶瓷层基于假捻盘金属基体原位生长，与基体无明显分界，且表面致密无杂质、均匀、耐磨损，陶瓷层厚度可达50μπι以上，硬度可达HV1500以上。本专利技术所述的假捻盘内表面陶瓷化处理的方法，首先对假捻盘的表面进行氧化物陶瓷层制备，生成的氧化物陶瓷层的化学成分为金属氧化物，与采用陶瓷粉末压制烧结工艺所生产的假捻盘具有相同的化学成分，材料表面理化性能、粗糙度都能与粉末压制假捻盘相近，制备工艺简单、灵活，可以根据实际生产的不同需求，通过调节电解液、电源参数，从而制备所需性能膜层，且生产成本远低于传统陶瓷假捻盘所需成本；然后再对陶瓷层进行重熔细化处理，细化后表面均匀、耐磨，延长了假捻盘在设备上的服役时间。利用本专利技术所述方法在铝制金属基体上制备出完整的陶瓷制地的假捻盘，该假捻盘不仅具有表面均匀、耐磨损的特点，而且通过对制备工艺参数地及时调整能够获得理想的表面粗糙度。更为突出的是，本专利技术所述方法在很大程度上降低了生产成本，简化了生产工艺，从而能够应用于多种材质的纺织领域。【附图说明】图1是本专利技术【具体实施方式】二所述的假捻盘内表面陶瓷化处理的方法，步骤一所采用的处理装置的结构示意图；图2是多个待处理假捻盘在不锈钢反应槽中的排布图；图3是本专利技术【具体实施方式】二所述的假捻盘内表面陶瓷化处理的方法，步骤二中激光器扫描假捻盘的路径示意图，其中曲线A表示激光沿水平方向的扫描路径，点B表示激光沿竖直方向的扫描路径的起点，点C表不激光沿竖直方向的扫描路径的终点；图4是本专利技术【具体实施方式】四所述的假捻盘内表面陶瓷化处理的方法，直流脉冲电源的脉冲波形图。【具体实施方式】【具体实施方式】一:本实施方式所述的一种气流纺陶瓷假捻盘，该假捻盘的内表面镀有一层陶瓷膜，该层陶瓷膜的材料中包含有体积分数在80%至90%之间的Al2O3，该层陶瓷膜的厚度在20 μ m至70 μ m之间，硬度在HV1500至HV1600之间，粗糙度在Ra2 μ m至Ra3 μ m之间。本实施方式中，所述陶瓷膜除去包含的80 %至90 %的Al2O3,还有余量的SiO2及杂质。【具体实施方式】二:参照图1、图2和图3具体说明本实施方式，本实施方式所述的假捻盘内表面陶瓷化处理的方法，它包括以下步骤:步骤一:对假捻盘5的表面进行氧化物陶瓷层制备，具体过程为:将待处理的假捻盘5固定在托架4上，然后将假捻盘5和托架4整体浸入充有工作液6的反应槽3中，并保证待处理的假捻盘5的开口与工作液液面平行；根据要获得的假捻盘5膜层厚度，设定直流脉冲电源I的电压，然后利用直流脉冲电源I在托架4和反应槽3之间施加直流脉冲；利用内循环冷却泵2对反应槽3中的工作液6直接进行冷却；同时利用外冷却循环泵7通过循环入口管9和循环出口管10对反应槽3中的工作液6与外冷却槽8中的工作液6进行循环冷却，保证循环入口管和循环出口管的进液速度和出液速度相同，反应槽3中工作液6的温度为20°C，外冷却槽8中工作液6的温度为15。。；当加工电压达到上述设定值时，获得表面镀有氧化物陶瓷层的假捻盘5，然后执行步骤二 ；步骤二:对步骤一获得的假捻盘5进行陶瓷层的重熔细化处理，具体过程为:用清水清洗步骤一获得的假捻盘5并烘干，然后将该假捻盘5固定在激光器工作台上；开启并调节激光器，使激光器输出的激光入射到假捻盘5纱线输出端最大直径处；使激光沿假捻盘5周向以逆时针的顺序，呈螺旋式沿假捻盘5纱线输出端的外径对假捻盘5的内壁进行扫描；当激光扫描完扫描终点所在圆周时，获得处理后的假捻盘5 ；所述扫描终点位于假捻盘5喇叭状圆孔与筒状圆孔的交接线上。步骤一中，本专利技术中的待处理的假捻盘5采用阀金属材质铸造成型；直流脉冲电源I的正极连接托架4，直流脉冲电源I的负极连接反应槽3 ;内循环冷本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种气流纺陶瓷假捻盘，其特征在于，该假捻盘的内表面镀有一层陶瓷膜，该层陶瓷膜的材料中包含有体积分数在80％至90％之间的Al2O3，该层陶瓷膜的厚度在20μm至70μm之间，硬度在HV1500至HV1600之间，粗糙度在Ra2μm至Ra3μm之间。
【技术特征摘要】
1.一种气流纺陶瓷假捻盘，其特征在于，该假捻盘的内表面镀有一层陶瓷膜，该层陶瓷膜的材料中包含有体积分数在80%至90%之间的Al2O3,该层陶瓷膜的厚度在20 μ m至70 μ m之间，硬度在HV1500至HV1600之间，粗糙度在Ra2 μ m至Ra3 μ m之间。2.假捻盘内表面陶瓷化处理的方法，其特征在于，它包括以下步骤: 步骤一:对假捻盘(5)的表面进行氧化物陶瓷层制备，具体过程为: 将待处理的假捻盘(5)固定在托架⑷上，然后将假捻盘(5)和托架(4)整体浸入充有工作液(6)的反应槽(3)中，并保证待处理的假捻盘(5)的开口与工作液液面平行；根据要获得的假捻盘(5)膜层厚度，设定直流脉冲电源(I)的电压，然后利用直流脉冲电源⑴在托架⑷和反应槽⑶之间施加直流脉冲； 利用内循环冷却泵(2)对反应槽(3)中的工作液(6)直接进行冷却； 同时利用外冷却循环泵(7)通过循环入口管(9)和循环出口管(10)对反应槽(3)中的工作液(6)与外冷却槽(8)中的工作液(6)进行循环冷却，保证循环入口管和循环出口管的进液速度和出液速度相同，反应槽(3)中工作液(6)的温度为20°C，外冷却槽(8)中工作液(6)的温度为15°C ； 当加工电压达到上述设定值时，获得表面镀有氧化物陶瓷层的假捻盘(5)，然后执行步骤二 ； 步骤二:对步骤一获得的假捻盘(5)进行陶瓷层的重熔细化处理，具体过程为: 用清水清洗步骤一获得的假捻盘(5)并烘干，然后将该假捻盘(5)固定在激光器工作台上； 开启并调节激光器，使激光器输出的激光入射到假捻盘(5)纱线输出端最大直径处；使激光沿假捻盘(5)周向以逆时针的顺序，呈螺旋式沿假捻盘(5)纱线输出端的外径对假捻盘(5)的内壁进行扫描； 当激光扫描完扫描终点所在圆周时，获得处理后的假捻盘(5)； 所述扫描终点位于假捻盘5喇叭状圆孔与筒状圆孔的交接线上。3.根据权利要求2所述的假捻盘内表面陶瓷化处理的方法，其特征在于，在步骤一之前，首先对待处理的假捻盘(5)进行清洗，所述清洗方法为: 首先使用去离子水对待处理的假捻盘(5)进行清洗，然后使用酒精溶液对去离子水清洗后的假捻盘(5)进行清洗，获得去除了表面灰尘和油污的假捻盘(5)。4.根据权利要求3所述的假捻盘内表面陶瓷化处理的方法，其特征在于，步骤一所述利用直流脉冲电源⑴在...
【专利技术属性】
技术研发人员：狄士春，杨俊杰，王浩洋，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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