专利名称：圆型针织机针筒及其制造方法
技术领域：
本发明是有关一种圆型针织机针筒及其制造方法，尤指一 种可在表面形成一特殊材料的披覆层以改善表面粗糙度及耐 磨耗特性的圆型针织机针筒及其制造方法。
背景技术：
按，圆型针织机是一种被广泛运用于针织布料大量生产的 机具，而现有的圆型针织机一尤其是总针数较多的细针针织 机，因其针筒上设置的导针沟槽数量多、沟槽窄小，所以这些 沟槽的成型加工具有极高的困难度，且制成品常因精密度不足 或表面粗度、耐磨耗度等机械特性不佳，以致于机具运作时产 生诸多不利缺点。较早的时候，圆型针织机针筒上的织针导沟加工方式，是 直接以深切细槽的方式来形成织针导沟，然这方式不但切削加 工费时，且加工时的应力常会使各织针导沟间的隔墙产生应 变，此外其尺寸精密度因切削导沟数目繁多而难以一致，又在 热处理时也非常容易造成织针导沟隔片的变形，所以为节省加 工成本及确保成品品质，一般皆不以直接对各别导沟铣切的方式来进行加工，而如图3至图6所示，目前业界采用的针织机 针筒制造方式是先将上针筒初步加工成所须的构形，再于织针 导沟预定设置的部位依设定针织数而等分径向开设若干道所 需的生克片(SINKER)导沟与织针导沟两侧的插片槽沟，再将 预先经过特别加工的导沟隔片逐一嵌固该等插片槽沟之中，然 后研磨生克片导沟及导沟隔片至所需的尺寸，而完成针筒的织 针导沟加工制造；然而在前述制造过程中，针筒上那些经铣切 或研磨加工后的生克片导沟及导沟隔片，经常会有毛边残留或 形成部分表面粗度(Surface Rounghness)不均的情况(如参 考图1所示)，另外，针筒热处理后也经常会造成织针导沟隔 片的变形，这结果将在针织运作中造成生克片等高速作动构件 产生紧针、卡针的状况，发生这种构件干涉现象不仅会使织出 的布料产生竖条瑕疵、钩纱纱线分叉、断裂或起毛等瑕疵而严 重降低产品品质，也会导致相关构件高度磨损而降低机具使用 寿命，甚室造成构件损坏、机器无法运作的困扰；又，上述各 项缺点一尤其对于那些高总针数的极细针针织机而言，问题将 更加明显而严重(参考图7和图8)。为了解决这些缺点，通常是对已完成切削加工的针筒再进 行去毛边及/或抛光的加工步骤，利用抛光轮或喷射研磨洗净 的加工方式以便去除毛边并提升织针导沟的表面光滑度；然而 根据以往的加工经验，使用抛光轮(其材质为钢丝或铜丝或砂布等)仅能研磨工件的开阔平坦表面部位，而无法深入导沟等狭小孔隙的内侧表面(如参考图2所示)；而喷射研磨洗净方 式是使用极细的砂粒作为洗剂媒体，虽可对导沟等狭小孔隙的 内侧表面喷射研磨洗净，但却有细屑残留的问题，往往在加工 后必须耗费许多时间及人力进行清理并检验确认无残留的细 砂粒，因为如果残留细屑未清理洁净， 一样会衍生出如前所述 的各项缺点。发明内容本发明目的在于解决上述问题、提供一种改进的圆型针织 机针筒，主要是在该针筒的表面设有一披覆层，由该披覆层所 具备的优良表面粗度(Ra)、高硬度及高耐磨耗度等机械特性， 使针筒上的生克片导沟与织针导沟表面的平坦度、光滑度以及 耐磨性均获致大幅提升，一举革除己知针筒因毛边或表面粗糙 等因素所衍生的不利特征。根据本发明，该披覆层所披覆的面积至少包含生克片导沟 与织针导沟部位的表面。其中，该披覆层可以是一镍磷合金层 或是镍磷-铁氟龙复合镍层、镍磷-碳化硅复合镍层、镍磷-钻 石复合镍层，且该披覆层是被均匀地披覆在该针筒表面，最好， 该披覆层的厚度约在l 0 um以上，又因该披覆层是属非晶质 结晶层，所以在该披覆层表面无微孔、光泽性优而具自然润滑 性，耐磨耗度在l Omg/ 1 0 0 0 rpm以上，且硬度约可达35 0 — 5 0 OHV以上(如经热处理后可达6 0 0 — 1 0 0 0 HV以上)。另外，本发明还进一步提供一种圆型针织机针筒的制造方 法，其包含A、 提供一已经完成切削成型加工的针筒工件，最好，该 针筒亦经初步的表面处理(如去除毛边或研磨抛光)。B、 脱脂制程是以脱脂液对针筒工件的表层施行洗净、 浸浴之后，再将针筒浸入超声波脱脂液槽中对针筒表面层各部 位及沟槽施予超声波洗净。C、 中和酸制程将经前述脱脂制程的针筒工件浸入循环 溢流的水槽中洗净，再将该针筒浸入中和酸液槽中，以中和残 留在该针筒工件表面的脱脂液的酸性。D、 电解研磨制程将经过中和酸制程的针筒工件浸入循 环溢流的水槽中洗净后，再浸入超声波水洗槽以对针筒表面层 各部位及沟槽施予超声波洗净，然后将该洗净后的针筒工件浸 入充注有电解液的电解研磨槽中，令该针筒电接于一正电极， 并在该针筒外周缘附近设置有形体相对应的阴电极，再依照个 别针筒尺寸规格，而选择地在正负电极间施予适当的电压、电 流及电解时间，使针筒工件表面发生阳极电解反应，以去除毛 边及深度清洁工件表面，并达成平坦化、光泽化及钝化的效果； 一般而言，经电解研磨制程后的工件，通常改善工件表面粗度 可达2 5 — 5 0 %。 E、 中和碱制程将完成电解研磨制程的针筒工件浸入循 环溢流的水槽中洗净，再将该针筒浸入中和碱液槽中，以中和 残留在针筒工件表面的电解液的碱性。F、 活化酸制程将经过前述中和碱制程的针筒工件浸入 循环溢流的水槽中洗净，再将针筒浸入活化酸液槽中以提高针 筒工件表面的附着力。G、 披覆层的沉积制程将完成活化酸制程的针筒工件浸 入循环溢流的纯水槽中洗净，然后将该净化后的针筒工件浸没 于选用的化学镀液(例如酸性镍磷镀液)的浸镀槽中，在7 0 一 1 1 0 'C的温度条件下，由该化学镀液的氧化还原作用，而 对针筒工件的金属表面进行镍磷合金的沉积，以形成一镍磷合 金披覆层。又，前述化学镀液亦可选用镍磷-铁氟龙复合镍镀液、镍 磷-碳化硅复合镍镀液、镍磷-陶瓷复合镍镀液或是镍磷-钻石 复合镍镀液，亦利用化学镍沉积的方式而将铁氟龙/碳化硅/钻石等微粒子和镍磷金属共同析出(Co-deposit)镀于工件表面上，以得到更硬、更耐磨耗或更具润滑性的金属表面。前述披覆层的沉积制程中，可由操控浸镀时间的长短来控 制该披覆层形成的厚度。H、 干燥制程将完成披覆层的沉积制程的针筒工件浸入循环溢流的纯水槽中洗净，再浸入超声波纯水洗槽中，对针筒 表面层各部位及沟槽施予超声波洗净，后经沥干并将残留针筒 表面的水分以喷射气流吹干后，再对针筒施予高温烘烤直到干 燥。经由前述制程的实践，即可在该针筒的表面形成一兼具优 良表面粗度、高硬度及高耐磨耗度等特性的披覆层。而本发明并非局限于以上所述形式，很明显地，就熟习此 项技术人士而言，在参考上述说明后，能有更多的改良与变化， 是以，凡有在相同的创作精神下所作有关本发明的任何修饰或 变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴，并予陈明。而紧 接于后将以一具体实施例继续说明，以进一步阐明本发明的创 新特征。
以下，将以在针筒表面形成一镍磷合金披覆层的制造方法 为本发明实施例作出近一步说明，其中图1所示为本发明的加工步骤流程图； 图2为本发明针筒上的生克片导沟的剖面示意图； 图3是针筒的立体示意图，显示针筒的导沟已经切削加工 完成；图4是导沟隔片的立体图；图5是针筒的侧面剖视图，显示导沟隔片已被嵌固于插片 槽沟之中；以及
图6是针筒的部分俯视图；图7是针筒上的生克片导沟在铣削加工后残留毛边的附图；图8是针筒表面经抛光轮处理后的图，显示生克片导沟内 侧表面的毛边无法去除；图9是经本发明的制造方法加工后的针筒上生克片导沟 图，示生克片导沟内侧表面的毛边已被去除且呈光滑平坦的表 面。
具体实施方式
最佳实施例的说明如图1所示，本发明的圆型针织机针筒的制造方法略是将 经完成切削成型加工且已作初步表面处理的针筒工件依序施 作脱脂制程一中和酸制程一电解研磨制程一中和碱制程一活 化酸制程一披覆层的沉积制程一干燥制程，利用此制造方法即 可在该针筒的表面形成一均匀厚度的披覆层，且该披覆层具有 优良的表面粗度、高硬度及高耐磨耗度等特性。其中，该脱脂制程的操作是先对针筒工件的表面施以温度 约6 0 — 9 5 X:的脱脂液刷洗干净后，再浸浴该脱脂液中约5 分钟以上，之后再将针筒浸入温度约4 0 — 8 0 。C的超声波脱 脂液槽中约3分钟以上，并对针筒表面层各部位及沟槽施予超 声波洗净，以使该针筒工件表层具有良好的亲水性。该中和酸制程是将完成前述脱脂制程的针筒工件浸入循 环溢流的水槽中，在室温下持续浸浴l分钟以上，再将该针筒浸入中和酸液(硫酸或盐酸)槽中约1一8分钟，以中和残留 在该针筒工件表面的脱脂液的酸性。而电解研磨制程乃将经过中和酸制程的针筒工件浸入循 环溢流的水槽中，在室温下持续浸浴l分钟以上，再浸入超声 波水洗槽中，对针筒表面层各部位及沟槽施予超声波洗净，然 后将该洗净后的针筒工件浸入充注有电解液(硫酸或磷酸)的 电解研磨槽中，令该针筒电接于一正电极，并在该针简外周缘 附近设置有形体相对应的阴电极，再依照个别针筒尺寸规格， 而选择地在正负电极间施予适当的电压、电流及电解时间(一 般约5 — 3 0分钟)，使针筒工件表面发生阳极电解反应，以去除毛边及深度清洁工件表面，并达成平坦化、光泽化及钝化 的效果(参考图9 )。中和碱制程是将完成电解研磨制程的针筒工件浸入循环 溢流的水槽中，在室温下持续浸浴l分钟以上，再将该针筒浸 入中和碱液(氢氧化钠)槽中约1分钟以上，以中和残留在针 筒工件表面的电解液的碱性。活化酸制程是将经过前述中和碱制程的针筒工件浸入循 环溢流的水槽中，在室温下持续浸浴l分钟以上，再将针筒浸 入活化酸液(硫酸)槽中约1分钟以上，据以提高针筒工件表 面的附着力。 接续的披覆层的沉积制程乃是将完成活化酸制程的针筒 工浸入循环溢流的纯水槽中，在室温下持续浸浴1分钟以上， 然后将该净化后的针筒工件浸没于例如酸性镍磷镀液的浸镀槽中，在7 0 — 1 1 O'C的温度条件下，选用次磷酸钠作为还 元剂，由该镀液的氧化还原作用，而对针筒工件表面进行镍磷 合金的沉积，通常持续约经3 5分钟以上的浸镀期间，即可沉 积成厚度在l 0 um以上、且含有8 8 — 9 4%镍及 6 — 1 2 %磷的镍磷合金披覆层。最后的干燥制程是将完成披覆层的沉积制程的针筒工件 浸入循环溢流的纯水槽中，在室温下持续浸浴1分钟以上，再 浸入超声波纯水洗槽中，对针筒表面层各部位及沟槽施予超声 波洗净，然后将针筒工件吊离超声波纯水洗槽沥干，并将残留 针筒表面的水分以喷射气流吹干后，再对针筒施予1 2 O'C以 上的高温烘烤，持续1小时以上。如前所述的本发明的制造方法可在该针筒1表面形成一 具有优良机械性质的披覆层2，尤其可大幅提升针筒上的生克 片导沟与织针导沟l 3等狭小槽缝表面的平坦度、光滑度以及 耐磨性(如图2及参考图3所示)，据以减少生克片与针筒上 的导沟之间运作时的磨耗，增进机具构件的使用寿命，并让织 针加工运作时更加顺畅无声，同时由本发明亦可大幅提升针筒 制程良率以及成品品质和精密度，实堪称为一极具实用价值的 创作。经前所述的本发明制造方法即可在该针筒1表面形成一
具有优良机械性质的披覆层2 。又如图2及参考图3所示，本发明所提供的圆型针织机针 筒是在该针筒1的表面具有一披覆层2，该披覆层可以选用一 镍磷合金层或是镍磷-铁氟龙复合镍层、镍磷-碳化硅复合镍 层、镍磷-钻石复合镍层，而该披覆层至少是披覆包括该针筒 上的生克片导沟与织针导沟1 3等部位的表面，且令该披覆层 的厚度是在l 0 um以上，该披覆层2所具备的高硬度、高耐 磨耗性以及表面无微孔、光泽性优而具自然润滑性等特异的机 械性质，以减少生克片与针筒上的导沟之间运作时的磨耗，增 进机具构件的使用寿命，并让织针加工运作时更加顺畅无声。
权利要求
1、一种圆型针织机针筒的制造方法，可在该针筒表面一尤其是在针筒上的生克片导沟与织针导沟等狭小槽缝表面，形成一具有优良平坦度、光滑度以及耐磨性的披覆层，其特征在于，其加工步骤包含A、提供一已经完成切削成型加工的针筒工件；B、脱脂制程是以脱脂液对针筒工件的表层施行洗净、浸浴之后，再将针筒浸入超声波脱脂液槽中对针筒表面层各部位及沟槽施予超声波洗净；C、中和酸制程将经前述脱脂制程的针筒工件浸入循环溢流的水槽中洗净，再将该针筒浸入中和酸液槽中，以中和残留在该针筒工件表面的脱脂液的酸性；D、活化酸制程将经过前项制程的针筒工件浸入循环溢流的水槽中洗净，再将针筒浸入活化酸液槽中以提高针筒工件表面的附着力；E、披覆层的沉积制程将完成活化酸制程的针筒工件浸入循环溢流的纯水槽中洗净，然后将该净化后的针筒工件浸没于选用的化学镀液的浸镀槽中，在70～110℃的温度条件下，由该化学镀液的氧化还原作用，而对针筒工件的金属表面进行合金分子的沉积，以形成一合金披覆层，且由操控浸镀时间的长短来控制该披覆层形成的厚度；以及F、干燥制程将完成披覆层的沉积制程的针筒工件浸入循环溢流的纯水槽中洗净，再浸入超声波纯水洗槽中，对针筒表面层各部位及沟槽施予超声波洗净，后经沥干并将残留针筒表面的水分以喷射气流吹干后，再对针筒施予高温烘烤直到干燥。
2、 如权利要求1项所述的圆型针织机针筒的制造方法， 其特征在于，其中，还包含在中和酸制程与活化酸制程之间施行下述加工制程电解研磨制程将经过中和酸制程的针筒工件浸入循环溢 流的水槽中洗净后，再浸入超声波水洗槽以对针筒表面层各部 位及沟槽施予超声波洗净，然后将该洗净后的针筒工件浸入充 注有电解液的电解研磨槽中，令该针筒电接于一正电极，并在 该针筒外周缘附近设置有形体相对应的阴电极，再依照个别针 筒尺寸规格，而选择地在正负电极间施予适当的电压、电流及 电解时间，使针筒工件表面发生阳极电解反应，以去除毛边及 深度清洁工件表面，并达成平坦化、光泽化及钝化的效果；以 及中和碱制程将完成电解研磨制程的针筒工件浸入循环溢 流的水槽中洗净，再将该针筒浸入中和碱液槽中，以中和残留 在针筒工件表面的电解液的碱性。
3、 如权利要求1项所述的圆型针织机针筒的制造方法，其特征在于，其中，该披覆层的沉积制程中所选用的化学镀液 是为酸性镍磷镀液，而可在针筒表面形成一镍磷合金披覆层。
4 、如权利要求1项所述的圆型针织机针筒的制造方法， 其特征在于，其中，该披覆层的沉积制程中所选用的化学镀液 为镍磷-铁氟龙复合镍镀液，而可在针筒表面形成一镍磷-铁氟 龙复合镍合金披覆层。
5 、如权利要求1项所述的圆型针织机针筒的制造方法， 其特征在于，其中，该披覆层的沉积制程中所选用的化学镀液 为镍磷-陶瓷复合镍镀液，而可在针筒表面形成一镍磷-陶瓷复 合镍合金披覆层。
6 、如权利要求1项所述的圆型针织机针筒的制造方法， 其特征在于，其中，该披覆层的沉积制程中所选用的化学镀液 为镍磷-钻石复合镍镀液，而可在针筒表面形成一镍磷-钻石复 合镍合金披覆层。
7、一种圆型针织机针筒，主要是在该针筒的表面设有一 披覆层，特别是该披覆层所披覆的面积至少包含生克片导沟与 织针导沟部位的表面，其特征在于，该披覆层是为一镍磷合金 层或是镍磷-铁氟龙复合镍层、镍磷-碳化硅复合镍层、镍磷-钻石复合镍层，且该披覆层是被均匀地披覆在该针筒表面，具 有l 0 iim以上的披覆层厚度。
全文摘要
一种圆型针织机针筒及其制造方法，是于针筒表面形成一特殊材料的披覆层，披覆层主要为镍材料或铁氟龙材料的沉积层；而其制造方法包含将经完成切削成型加工且已作初步表面处理的针筒工件依序施作脱脂制程→中和酸制程→电解研磨制程→中和碱制程→活化酸制程→披覆层的沉积制程→干燥制程，其中，该电解研磨制程是利用让针筒工件表面发生阳极电解反应，以去除毛边并达成平坦化、光泽化的效果，而披覆层的沉积制程是将针筒工件浸浴在化学镀液的浸镀槽中，由该化学镀液的氧化还原作用，而对针筒工件的金属表面进行合金分子的沉积，以形成一具备所需材料特性的合金披覆层。
文档编号C25F3/16GK101130875SQ20061011151
公开日2008年2月27日 申请日期2006年8月21日 优先权日2006年8月21日
发明者侯谷青, 蔡志欣 申请人:蔡志欣;侯谷青