通过单层织造织物的超声波间隙焊接形成织物接缝的方法技术

本发明专利技术涉及单层织造织物的超声波间隙焊接。具体而言，本发明专利技术涉及一种使用可控间隙来超声波焊接织物的纱线接缝末端的方法。基于焊接深度和焊接能量，机械止动部件（１５）用于将焊头（２６）和砧座之间的距离或间隙控制到预定水平。通过增加另一程度的控制，本发明专利技术的超声波间隙焊接技术能够获得比常规接缝、甚至使用胶合改善的那些接缝更坚固的织物接缝，并且有益于通过点焊或沿着织物纱线的末端形成织物接缝。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在单层织造工业织物(例如PMC织物、空气穿透干燥(TAD)织物、工程 织物、用于织品整饰加工(例如输送)的织物/带、或制革工艺中的带)，本专利技术涉及在其中 形成接缝的方法。该方法包括本文中称为超声波间隙焊接的超声波焊接，其包括下列步骤 设定焊头和砧座之间的距离；将待焊接的材料置于焊头和砧座之间；以及使用超声波能量 焊接该材料的局部，直到到达止动部件，然后在厚度没有进一步损失的条件下，在该间隙处 连续焊接预定的时间，或直到预定量的能量被吸收。 本专利技术的目的是在纱线之间形成可靠的结合，该结合比仅仅使用常规缝合方法获 得的结合更坚固。本专利技术的另一目的是在织物内形成更好的接缝完整性，其焊接的接缝区 域在机器方向比对应的常规接缝窄，甚至窄于通过胶合增强的接缝。 本专利技术的另一目的是，在机器方向对于相同长度的接缝而言，提供具有更坚固和/ 或更耐久的接缝的织物。优选地，在机器方向测定的接缝宽度为通常接缝或使用相同强度 的常规技术形成的接缝的宽度的小于1的比率。该比率可以为0. 7或更小，优选为0. 5或 更小，最优选为0. 3或更小。例如，如果"X"为根据现有技术或常规缝合方法形成的在机 器方向的接缝的宽度，则在相同强度的条件下，根据本专利技术形成的接缝的宽度为，例如0. 7X 或更小，优选为0. 5X或更小，最优选为0. 3X或更小。 本专利技术的另一个目的是使用本专利技术的超声波间隙焊接技术来增强诸如工业织物 (例如造纸布，特别是干燥织物)中使用的销接缝和直列式螺旋缝。销接缝(其还需要将机 器方向纱线重新编织进织物本体，从而具有由于纱线滑移和脱出而失效的可能)也可通过 本文所述的超声波焊接技术来改善。在这种接缝中，形成接缝环本身的机器方向纱线可被焊接或熔合至机器横向纱线，从而防止它们在使用中经受操作张力而脱出。 通过消除与常规超声波焊接法有关的缺点，本专利技术的超声波间隙焊接技术能够获得具有足够强度的光滑的织物接缝，并且有益于通过点焊或沿着织物末端形成织物接缝。本专利技术还涉及通过超声波间隙焊接形成织物接缝，所述超声波间隙焊接包括设置机械止动部件以控制焊头的焊嘴和砧座之间的距离，使单层织造缝合和结合的织物的纱线末端对齐，将对齐的纱线末端置于焊头和砧座之间的接缝中，将焊头和砧座之间的距离调节到固定的预定间隙，以及在该间隙处，在纱线或织物的厚度没有进一步损失的条件下，使用超声波能量以预定的时间焊接织物的纱线末端，或直到预定量的能量被纱线吸收。 本专利技术包括使织物的纱线末端回拉和接缝末端磨损最小化的方法，该方法包括使用超声波焊接织物的接缝末端。 本专利技术还涉及使用所述的方法在使本文中所述的经纱重叠最小化至没有经纱重 叠的情况下将织物的相邻经纱的两端彼此焊接和/或与它们横越的机器横向纱线焊接。 附图简要说明 现在将参照附图来更加完整详细地描述本专利技术，其中下面标出的同样的参考标号 表示同样的元件和部件。图l(a)-l(d)示出了与常规接缝形成有关的问题； 图2(A)示出了根据本专利技术的实施方案的超声波间隙焊接的方法； 图2(B)示出了根据本专利技术的实施方案的超声波间隙焊接的方法； 图3是使用根据本专利技术的一个方面的超声波间隙焊接来制备织物的实施例； 图4是根据本专利技术的实施方案的织物的剖视图； 图5是示出接缝和互锁位置的原理的图； 图6比较了常规胶合的织物和由根据本专利技术的一个实施方案的超声波间隙焊接 形成的不同互锁长度处的织物接缝的断裂强度；以及 图7A和7B示出了使用本专利技术实施方案获得接缝厚度的保持和改善的接缝强度。 专利技术详述 本专利技术涉及本文中称为超声波间隙焊接的超声波焊接方法，该方法包括下列步 骤通过(例如)设置机械止动部件或利用其他方式控制焊头和砧座之间的距离，从而控制 焊接深度，将待焊接的材料置于焊头和砧座之间；以及使用超声波能量焊接该材料局部，直 到焊头到达预定深度或间隙，然后在该间隙距离处，在纱线厚度没有进一步损失的条件下， 以预定的时间继续焊接，或直到预定量的能量被吸收。在间隙焊接中，机械止动部件(未示 出)可用于控制焊头能够到达砧座的最近距离。换句话说，机械止动部件控制超声波焊头 可以穿入待焊接的织物的深度。该焊头和砧座之间的距离为间隙。当焊头到达机械止动部 件时，在纱线或织物厚度没有进一步损失的条件下，其继续在该间隙处焊接一定时间或施 加预定的能量。当施加超声波能量时，该材料保持压縮状态。这抑制了纱线坍塌，并允许更 多能量进入焊接中，但不会过度焊接、厚度减小、过热，并且不会导致纱线材料性能(例如 分子取向)的损失。例如，如果织物厚度为1. Omm，则可设定机械止动部件，使得焊头的焊嘴 和砧座之间留有的间隙为0. 4mm。然后将0. 6mm的焊头焊接到织物中。这允许使用时间或 能量模式来使得焊接中能量增加。然而，该任务能控制焊头穿入的深度或砧座穿入的深度。 在任何情况下，砧座和焊头的焊嘴之间的间隙确定了这样形成的焊缝深度和焊缝强度。还必须考虑焊头运动(振动)的振幅来计算间隙。 图2(A)示出了根据本专利技术的一个实施方案的超声波间隙焊接。就此而言，应用超 声波焊头IO，其使用高频超声波能量来焊接织物。使用砧座20作为支承装置，其上放置待 焊接的织物30。基于待焊接的织物的厚度和需要焊接的深度，将超声波焊头10降低至预 定水平。图2(B)进一步示出本专利技术的超声波焊接中使用的装置。该装置包括超声波焊或 本领域中通常称为超声波组件装置14(或声组件装置)的装置。组件装置14由三部分构 成，即转换器22、增压器24和焊头26。在组件装置14中，围绕增压器的环28夹在组件装 置支承器25内。设定机械止动器15，以防止支承组件装置中点(neutral point)或增压 器的环的组件装置支承器25或夹子从所需的点进一步向下移动。当超声波焊开启时，焊头 的焊嘴在该设定点的上面和下面以一定的振幅振动。然而，当超声波焊关闭时，机械止动器 15为焊头10和砧座20之间设定固定距离。例如，如果要使部件1和2焊接在一起，基于 部件的厚度和所需焊接的深度，将止动器15设定为具有预定高度。当组件装置14开始向 下移动时，超声波焊嘴关闭，在焊头接触样品后很快就达到预定负载值。该负载是通过(例 如)安装在组件装置外壳上的压力传感器(例如测压元件)来测定的。在该点超声波能量 被打开。应注意，组件装置外壳(此处由夹入其中的增压器24的环28来表示)在该点没 有接触止动器15。随着焊接的继续，焊接产生的热结合焊头在部件上的向下压力而产生的 热，引起焊接区域中的材料厚度降低，直到组件装置外壳25撞击到止动器15为止，从而防 止纱线或织物厚度的进一步降低。然而，超声波能量保持为开启，并且继续进行焊接。在超 声波能量关闭后，焊接部分通常在压力下保持预定时间，以使它们能够冷却并固化在一起， 这获得改善的物理性能，例如强化焊接区域。然后收回组件装置14，从而完成间隙焊接。 使用时间、能量或距离来控制标准焊接。例如，如果满足特定的触发力，机器按照 设定的时间、或设定的能量、或进入织物中某一距离进行焊接。超声波间隙焊接技术能够产 生更坚固的结合和可接受的纱线变形，并且允许在织物的整个宽度上持续焊接(因为所有 的焊接参数都被固定)，以及允许增加附加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接具有接缝区域的工业织物的方法，该方法包括下列步骤：确定焊接过程中焊头和砧座之间的预定间隙；在所述焊头和所述砧座之间放置待焊接的织物接缝区域的末端；将所述焊头和所述砧座之间的距离调节至所述预定间隙；以及通过施加预定时间的能量或直到预定量的能量被所述接缝区域末端吸收，在所述预定间隙处，对所述织物的所述接缝区域进行焊接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰J拉冯德，珍妮弗L鲍登，莱恩F克洛尔，约瑟夫博特略，
申请(专利权)人：阿尔巴尼国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]