Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> Productieproces

Touw

Achtergrond

Een touw is een bundel flexibele vezels die in elkaar zijn gedraaid of gevlochten om de totale lengte en treksterkte te vergroten. Het gebruik van touwen voor jagen, dragen, tillen en klimmen dateert uit de prehistorie. Touwen werden oorspronkelijk met de hand gemaakt van natuurlijke vezels. Moderne touwen worden machinaal gemaakt en maken gebruik van veel nieuwere synthetische materialen om ze sterker, lichter en beter bestand te maken tegen rotten. Meer dan de helft van het touw dat tegenwoordig wordt vervaardigd, wordt gebruikt in de visserij en de maritieme industrie.

Hoewel de oorsprong van touw onbekend is, waren de Egyptenaren de eersten die speciaal gereedschap ontwikkelden om touw te maken. Egyptisch touw dateert van 4000 tot 3500 v. Chr. en was over het algemeen gemaakt van waterrietvezels. Ander Egyptisch touw werd gemaakt van de vezels van dadelpalmen, vlas, gras, papyrus, leer of kameelhaar. Door het gebruik van dergelijke touwen die door duizenden slaven werden getrokken, konden de Egyptenaren de zware stenen verplaatsen die nodig waren om de piramides te bouwen. Rond 2800 v. Chr. , touw gemaakt van hennepvezels was in gebruik in China. Touw en het ambacht van het maken van touw verspreidde zich in de loop van de volgende duizenden jaren door Azië, India en Europa. Tegen de vierde eeuw was het maken van touw in India zo gespecialiseerd geworden dat sommige makers touw produceerden dat alleen bedoeld was voor gebruik met olifanten. Leonardo da Vinci (1452-1519) tekende schetsen van een concept voor een touwmachine, en tegen het einde van de 18e eeuw waren er verschillende werkende machines gebouwd en gepatenteerd. Touw werd nog steeds gemaakt van natuurlijke vezels tot de jaren 1950, toen synthetische materialen zoals nylon populair werden. Ondanks de veranderingen in materialen en technologie, is het maken van touw tegenwoordig weinig veranderd sinds de tijd van de oude Egyptenaren.

Touw wordt soms over het algemeen touwwerk genoemd en kan op basis van de diameter in vier categorieën worden verdeeld. Touwwerk met een diameter van minder dan 0,1875 inch (0,5 cm) omvat touw, waslijn, sjerpkoord en een met teer bedekte henneplijn die marline wordt genoemd. Deze worden niet als echt touw beschouwd. Touw met een diameter van 0,1875 tot 0,5 inch (0,5-1,3 cm) is een licht touw en wordt soms "klein spul" genoemd. Touw met een diameter van 0,5 tot ongeveer 1,5 inch (1,3-3,8 cm) wordt als echt touw beschouwd. Touwwerk met een diameter van ongeveer 3,8 cm wordt over het algemeen een tros genoemd en wordt gebruikt voor het aanmeren van grote schepen.

Touwconstructie omvat het samendraaien van vezels om garen te vormen. Voor gedraaid touw wordt het garen vervolgens in strengen gedraaid en de strengen in touw. Driestrengig gedraaid touw is de meest voorkomende constructie. Voor gevlochten touw wordt het garen gevlochten in plaats van in strengen te worden gedraaid. Dubbel gevlochten touw heeft een gevlochten kern met een gevlochten mantel. Gevlochten touw wordt gemaakt door gedraaide strengen te vlechten. Andere touwconstructies omvatten combinaties van deze drie technieken, zoals een driestrengige gedraaide kern met een gevlochten mantel. Het concept van het vormen van vezels of filamenten tot garen en garen tot strengen of vlechten is fundamenteel voor het touwproductieproces.

Grondstoffen

Touw kan worden gemaakt van natuurlijke vezels, die zo zijn verwerkt dat ze gemakkelijk tot garen kunnen worden gevormd, of van synthetische materialen, die tot vezels zijn gesponnen of tot lange filamenten zijn geëxtrudeerd.

Natuurlijke vezels zijn hennep, sisal, katoen, vlas en jute. Een ander natuurlijk materiaal wordt manilla hennep genoemd, maar het zijn eigenlijk de vezels van een bananenplant. Sisal werd veel gebruikt om touw te maken, maar synthetische materialen vervangen het. Manilla touw wordt nog steeds gebruikt door traditionalisten, maar het kan van binnenuit rotten, waardoor het zijn kracht verliest zonder enige uiterlijke indicatie.

Synthetische vezels zijn onder andere nylon, polyester, polypropyleen en aramide. Polypropyleen kost het minst, drijft op water en rekt niet noemenswaardig uit. Om deze redenen is het een goede sleepkabel voor waterski's. Nylon is redelijk duur, redelijk sterk en heeft behoorlijk wat rek. Het is een goede aan- en afmeerlijn voor boten vanwege het vermogen om licht mee te geven, maar toch vast te houden. Aramide is het sterkste, maar ook erg duur. Nylon en polyester kunnen worden gesponnen tot vezels van ongeveer 4-10 inch (10-25 cm) lang. Touwen gemaakt van gesponnen synthetische vezels voelen pluizig aan en zijn niet zo sterk als touwen gemaakt van lange, doorlopende filamenten. Sommige touwen gebruiken twee verschillende synthetische materialen om een ​​combinatie van hoge sterkte en lage kosten of hoge sterkte en gladde oppervlakteafwerking te bereiken.

Draadkabel kan worden gemaakt van ijzer- of staaldraden. Dit wordt gewoonlijk kabel genoemd en wordt gebruikt in bruggen, liften, en kranen. Het is gemaakt door een ander proces dan vezel- of filamentkabels.

Het fabricageproces

Vezels en filamenten worden eerst tot garen gevormd. Het garen wordt vervolgens gedraaid, gevlochten of gevlochten, afhankelijk van het type touw dat wordt gemaakt. De diameter van het touw wordt bepaald door de diameter van het garen, het aantal van garens per streng, en het aantal strengen of vlechten in het afgewerkte touw.

Verwerking van de vezels en filamenten

  • 1 Als het touw gemaakt moet worden van ruwe natuurlijke vezels, worden de vezels eerst gesmeerd met een natuurlijke olie. Ze worden vervolgens in een reeks machines gevoerd die al het vuil verwijderen, de vezels rechttrekken, uit elkaar spreiden en kammen met verschillende sets kammen met stalen tanden. Elke set kammen heeft de tanden dichter bij elkaar terwijl de vezels door het proces gaan. Dit produceert een los, ononderbroken lint van vezels dat een strook wordt genoemd. De vezels in de strook zijn uitgelijnd langs de lange as van het lint. Synthetische vezels volgen een soortgelijk proces, maar hebben de neiging om gemakkelijker uit te lijnen.

    Als het touw gemaakt moet worden van lange filamenten van synthetisch materiaal, worden verschillende filamenten gegroepeerd in een proces dat verdubbelen of gooien wordt genoemd. Dit produceert een strook van meerdere lagen filamenten.

  • 2 De lont wordt door de rollen van een trekmachine geleid om hem samen te drukken voordat hij tot garen wordt gedraaid. Garen met een rechtse twist (naar rechts en naar boven) gezien vanaf het einde, zou een "Z" twist hebben, en garen met een linkse twist (naar links en naar boven) zou een een "S"-draai. Soms wordt dit aangeduid als rechtshandig gelegd garen en linkshandig gelegd garen. Het afgewerkte garen wordt op spoelen gewikkeld die klossen worden genoemd. Op dit punt kan het garen in verschillende kleuren worden geverfd om een ​​streng, of een heel touw, van een bepaalde kleur te produceren. Dit is vooral handig bij het vinden van een specifieke lijn in een doolhof van tuigage op een zeilboot.

Gedraaid touw vormen

  • 3 De garenklossen zijn geplaatst op een frame dat bekend staat als een mand. Voor een rechtsdraaiend touw met drie strengen zouden Z-twistgarens worden gebruikt om elke streng te maken. De uiteinden van de garens worden door een gat in een registerplaat gevoerd die de garens in de juiste verhouding tot elkaar houdt. De uiteinden van de garens worden vervolgens in een compressiebuis gevoerd. Terwijl het garen door de compressiebuis wordt getrokken, draait de buis het in de S-draairichting, tegengesteld aan de draaddraaiing, om een ​​strakke draad te produceren.
  • 4 De strengen worden ofwel overgebracht op strengspoelen of rechtstreeks in de sluitmachine gevoerd. Voor gewoon touw met drie strengen zouden drie strengen met S-twist worden gebruikt. De sluitmachine houdt de strengen stevig vast met een buisachtige klem die een legtop wordt genoemd. Het uiteinde van elke streng wordt vervolgens door een roterende matrijs geleid die de strengen in de Z-draairichting draait, waardoor ze aan elkaar worden vergrendeld. Dit proces wordt het sluiten van het touw genoemd.
  • 5 Het afgewerkte touw wordt op een haspel gewikkeld. Wanneer het einde van de strengen is bereikt, wordt de voltooide rol touw van de haspel verwijderd en samengebonden met banden van kleiner touw. De uiteinden zijn ofwel met tape vastgemaakt of, als het touw van synthetisch materiaal is, met hitte gesmolten om te voorkomen dat ze uitrafelen.

Gevlochten touw vormen

  • 6 Gevlochten touwen worden meestal gemaakt van synthetische materialen. De garenklossen worden op verschillende bewegende hangers op een vlechtmachine gezet. Elke hanger beweegt in een oscillerend patroon en weeft het garen in een strakke vlecht. Een set rollers trekt de vlecht door een geleider om de vlecht te vergrendelen of vast te zetten en spanning op het touw te houden. In sommige machines wordt het vlechtproces tot stand gebracht door de garens door afzonderlijke tegengesteld draaiende registerplaten te voeren. Het ene garen wordt in de ene richting geweven, gevolgd door een ander in de tegenovergestelde richting, enzovoort, om een ​​in elkaar grijpende vlecht te vormen.
  • 7 Als er een dubbel gevlochten touw wordt gevormd, wordt de eerste vlecht de kern en wordt de tweede vlecht er onmiddellijk bovenop geweven om de buitenste laag te vormen, de jas genaamd.
  • 8 Als het touw uit de rollen komt, wordt het op een haspel opgenomen. De voltooide spoel wordt vervolgens verwijderd en gebandeerd, en de uiteinden worden afgeplakt of gesmolten.

Geplateerd touw vormen

  • 9 Acht-gevlochten touw bestaat uit vier S-twist strengen en vier Z-twist strengen. De strengen zijn aan elkaar gekoppeld met één S-twist en één Z-twist in elk paar. Deze paren worden dan bij elkaar gehouden en gevlochten met de andere paren. Het productieproces volgt eerst het proces van gedraaid touw om de strengen te maken en vervolgens het proces van gevlochten touw om het uiteindelijke touw te vormen.

Kwaliteitscontrole

Het niveau van kwaliteitscontrole hangt af van het beoogde gebruik van het touw. Touwen bedoeld voor algemeen gebruik worden verkocht op diameter en treksterkte. De treksterkte wordt bepaald door een monsterstuk onder belasting te breken. Basisgrondstofspecificatie en een visuele inspectie zijn de enige kwaliteitscontrolemaatregelen die voor deze touwen worden gebruikt. Touwen die bedoeld zijn voor toepassingen met een hoog risico, zoals abseilen, reddingswerk en het optillen van voorwerpen boven mensen, worden nauwkeuriger geïnspecteerd en getest. Deze touwen hebben een beperkte levensduur en kunnen ook een kleurcode of andere codering hebben om de fabricagedatum aan te geven. Sommige touwen bevatten een soort slijtagespoor dat in het touw is gevormd. Deze tracers zijn meestal een enkel garen van contrasterende kleur dat net onder de buitenste garenomslag wordt geplaatst. Als er enige slijtage of overmatige rek van het touw optreedt, zou dit filament worden blootgesteld, wat wijst op een onveilige toestand en moet het touw worden vervangen.

De Toekomst

De toekomst van touw maken is direct gekoppeld aan verbeteringen in materialen. In de loop der jaren is bijna elk denkbaar type touwconfiguratie geprobeerd. In het verleden hebben touwmakers met nieuwe materialen de diameter van het touw kunnen verkleinen terwijl de treksterkte behouden blijft en de weerstand tegen weersinvloeden en slijtage wordt verbeterd. De verwachting is dat een nieuwe generatie van zeer sterke, zeer lichte vezels en vormtechnieken voor nog verdere verbeteringen in touwen zullen zorgen.


Productieproces

  1. Vilt
  2. Koolstofvezel
  3. Spandex
  4. Garen
  5. Glasvezel
  6. Koolstofvezels:verleden, heden en toekomst
  7. Aflevering 30:Gary Sharpless, Concordia Fibers, Boston Materials Inc.
  8. Geweven stoffen:de basis
  9. Vezels veranderen stof in ademregulerende kleding
  10. "Slim" shirt bewaakt het hart
  11. 5 veelbetekenende signalen dat uw touwtrommel onderhoud nodig heeft