KR20200037225A - 직물 기계 공구 부품 및 직물 공구를 제조하기 위한 방법 - Google Patents

직물 기계 공구 부품 및 직물 공구를 제조하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직물 기계에서 직물 처리에 사용되는 직물 기계 공구 부품(11) 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 직물 기계 공구 부품(11)은 코어 재료로 만들어진 공구 코어(16)를 가지며, 적어도 부분적으로 내마모성 코팅으로 코팅된다. 내마모성 코팅(17)은 제 1 미세구조체(19)를 갖는 코어 표면(18)에 도포된다. 제 1 미세구조체(19)는 바람직하게는, 코어 표면(18)에서 전기화학 에칭을 사용하여 생성된다. 코어 표면에 도포되는 내마모성 코팅(17)은 바람직하게는, 전기화학 증착을 사용하여 제 1 미세구조체(19)를 갖는 코어 표면(18)의 적어도 한 섹션에 직접 도포되며 최대 20 ㎛의 층 두께를 갖는다.

Description

직물 기계 공구 부품 및 직물 공구를 제조하기 위한 방법
본 발명은 예를 들어, 기계 편물 바늘, 기계 날실 편물 바늘, 기계 재봉 바늘, 기계 펠트 바늘, 기계 터프팅 바늘과 같은 직물 공구를 포함하는 직물 기계 공구 부품 또는 싱커, 제어 부품, 커플링 부품뿐 아니라 얀 안내 시스템 또는 캠, 실린더 및 편물 기계 다이얼과 같은 직물 기계의 시스템 부품에 관한 것이다.
이러한 직물 기계 부품은 예를 들어, 얀 또는 스레드를 처리할 때 이들과 접촉하기 위해 제공될 수 있다. 이들은 직물 기계 공구 부품이 얀 또는 스레드와 접촉하는 작업 단계를 가질 수 있고, 직물 기계 공구 부품이 유지, 저장 또는 이동되는 유지 섹션을 가질 수 있다.
이러한 직물 기계 공구 부품은 직물 기계가 작동할 때 큰 응력을 받는다. 예를 들어, 소위 연삭 얀 또는 스레드가 처리되면 직물 기계 부품에 심한 마모가 발생할 수 있다. 직물 기계의 작동 중에, 직물 기계 공구 부품은 또한 서로에 대해 슬라이딩함으로써 이동될 수 있으며, 이는 또한 마모를 유발할 수 있다. 직물 기계 공구 부품의 이러한 마모는 직물 기계의 서비스 수명 및 효율을 증가시키기 위해 가능한 최소로 유지되어야 한다. 이러한 이유로, 직물 기계 공구 부품의 적어도 섹션에는 내마모성 코팅이 제공된다.
마모를 감소시키기 위해 크롬 코팅을 갖는 직물 기계 부품은 EP 1 988 200 A1에 공지되어 있다.
DE 44 91 289 T1은 탄소강으로 만들어진 표면의 습식 도금 및 건식 도금을 사용하여 직물 기계 공구 부품을 코팅하는 방법을 기술한다. 탄소강 표면의 거칠기를 줄이기 위해, 탄소강 표면을 먼저 연삭한 다음 내마모성 코팅을 도포한다.
DE 25 02 284 A1은 크롬 코팅을 증착하기 위한 방법을 기술한다. 크롬 코팅이 도포될 코어 재료는 먼저 습식 블라스팅(wet blasting)을 사용하여 유리 분말로 사전처리된 다음 크롬 코팅이 도포된다.
EP 0 565 070 A1에는 코팅의 전착 방법이 공지되어 있으며, 전착 동안 전기 변수는 초기 펄스를 사용하여 증착 재료의 핵 형성을 먼저 달성하기 위해 초기 펄스 및 후속 펄스를 갖고 후속 펄스를 사용하여 초기 핵에 증착 재료가 추가로 축적되도록 한다.
US 6,478,943 B1은 전기화학적 증착을 위한 방법을 개시하며, 이 방법에서 펄스화 전류를 조절함으로써 증착 동안 구조화된 표면이 발생된다.
TOPOCROM GmbH에 의한 소위 "토포크롬(TOPOCROM)" 방법은 볼록한 구형 세그먼트 형상 표면 영역을 갖는 구조화된 표면을 발생한다.
바늘의 경도를 증가시키기 위해, DE 199 36 082 A1은 표면 코팅 전후에 바늘을 숏 피닝(shot peening)하는 것을 제안한다.
WO 2009/035444 A1에 따른 방법에서, 전기화학 에칭에 의한 표면 코팅 동안, 전기화학적으로 미리 도포된 나노 결정질 코팅의 일부는 원하는 표면 구조를 얻기 위해 다시 제거된다.
DE 196 35 736 C2에 공지된 방법은 직물 기계 공구 부품이 먼저 탈지되고, 산화물 층이 제거된 다음, 직물 기계 공구 부품이 코팅되는 것을 제공한다. 플라즈마-지지 화학 증착을 사용하여 코팅이 수행되는데, 이 동안 플라즈마 분위기는 고주파의 방사선, 직류 전압 또는 펄스 직류 전압에 의해, 또는 심지어 다른 주파수에 의해 자극된다.
DE 10 2011 119 335 B3은 윤활제 저장소 및 대응하는 윤활제 필름이 안내 채널의 표면 상에 형성될 수 있도록 편평하지 않은 표면을 갖는 편물 기계의 안내 채널을 제공하는 것을 제안한다.
실제로 볼록한 구형 세그먼트 형상 입면을 갖는 펄 구조를 구현하는 소위 "DURALLOY" 코팅이 공지되어 있다. 예를 들어, 은 코팅과 같은 추가 코팅이 이 "DURALLOY" 코팅에 적용될 수 있다.
가능한한 간단한 방법을 사용하여 직물 기계 공구 부품의 표면을 최적화할 필요가 여전히 존재한다. 따라서, 본 발명의 목적은 개선된 표면 특성을 갖는 직물 기계 공구 부품을 제공하는 것이며, 이 직물 기계 공구 부품은 수명이 길고 경제적으로 제조될 수 있다.
이 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 직물 기계 공구 부품 및 청구항 12의 특징을 갖는 제조 방법을 사용하여 달성된다. 특허 청구항 9는 이 직물 기계 공구 부품의 독창적인 사용을 제공한다.
직물 기계 공구 부품은 코어 재료를 포함하는 공구 코어를 갖는다. 코어 재료는 특히 금속 재료 또는 예를 들어, 강철 합금과 같은 금속 합금이다. 코어 재료는 코어 표면을 갖는다. 이 코어 표면의 적어도 하나의 섹션에 미세구조체가 존재한다. 미세구조체는 서로 연결되어 있는 함몰부와 상승부를 가지고 있다. 함몰부는 기준면과 비교하여 코어 표면을 볼 때 오목한 방식으로 눌려지게 구현되고, 상승부는 이 기준면과 비교하여 높이는 볼록한 방식으로 상승된다. 함몰부 및/또는 상승부의 직경은 예를 들어, 최대 50 내지 60 ㎛일 수 있다. 함몰부의 최소 점과 바로 인접한 상승부의 최대 점 사이의 거리는 바람직하게는, 최대 40 내지 60 ㎛ 및 적어도 10 내지 20 ㎛이다.
내마모성 코팅은 미세구조체가 제공된 코어 표면의 적어도 하나의 섹션에 직접 도포된다. 코어 표면과 내마모성 코팅 사이에는 중간 코팅이 없다. 도포된 내마모성 코팅은 최대 20 ㎛, 바람직하게는, 최대 10 ㎛ 또는 더욱 바람직하게는, 최대 7 ㎛의 층 두께를 갖는다. 코어 표면의 미세구조체로 인해, 내마모성 코팅은 또한 미세구조체를 가지며, 함몰부 및 상승부의 치수는 특히 코어 표면의 미세구조체보다 작다.
코어 표면 상의 미세구조체의 형상 및 최대 20 ㎛의 층 두께를 갖는 내마모성 코팅의 직접 도포으로 인해, 미세구조체가 또한 구현된다. 내마모성 코팅의 미세구조체의 함몰부 및 상승부의 치수는 코어 표면의 미세구조체의 함몰부 및 상승부의 치수에 의존한다. 따라서 내마모성 코팅의 표면 또는 외면은 적절한 치수를 사용하여 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 특히 코어 재료의 미세구조체가 전기화학 에칭을 사용하여 생성되는 경우, 내마모성 코팅의 표면 상의 매우 구체적으로 바람직한 미세구조체가 설정될 수 있다. 또한, 코어 표면의 미세구조화로 인해, 내마모성 코팅과 코어 재료 사이에 우수한 접착 결합이 발생되고, 이 결합은 내마모성 코팅에 미세한 균열이 발생하더라도 코어 재료에 대한 내마모성 코팅의 양호한 접착력을 유지하고 내마모성 코팅의 벗겨짐을 최소화한다.
내마모성 코팅의 표면 구조는 상이한 직물 도포 및 사용된 특수 얀 또는 스레드에 적합하다. 일반적으로, 표면 구조는 얀 또는 스레드 사이의 접촉 표면을 감소시킨다. 예를 들어, 아이 바늘의 경우, 탄성 스레드 또는 얀이 사용될 때 아이 바늘의 마모 측면에서 특히 유리하다. 아이 바늘의 마모를 증가시키고 또한 스레드 또는 얀 자체를 손상시킬 수 있는 인장이, 감소된 접촉 길이로 인해, 탄성 얀 또는 스레드에서 적게 생성된다.
또한, 매우 얇은 코팅으로 인해, 스레드 또는 얀 안내 공구의 기하학적 구조는 크게 영향을 받지 않는다. 예를 들어, 펠트 바늘에 매우 작은 노치(수백 분의 1 밀리미터)가 있을 때, 이러한 얇은 코팅은 스레드 운송 중에 노치에 영향을 미치지 않는다. 그러나, 코팅의 구조 및 접촉 표면의 관련 감소로 인해 바늘 및 스레드가 덜 응력을 받는다. 이러한 작은 성형 구조가 있을 때, 코팅 성장이 모든 위치(노치)에서 독립적으로 제어될 수 없기 때문에, 얇은 코팅은 국부적으로 다른 코팅 성장의 효과가 더 얇은 코팅에서 덜 중요하기 때문에 훨씬 더 유리하다. 세공 직물 공구에서, 공지된 구조화된 코팅은 필요한 최소 층 두께로 인해 적합하지 않다. 아이 바늘의 경우, 구멍의 라운딩은 약 100 ㎛보다 작고, 이는 더 두꺼운 코팅(20 ㎛ 초과)에서 벌지들을 유발한다. 바늘의 아이와 재봉 바늘의 홈 에지에서 조건이 비슷하다.
내마모성 코팅의 층 두께가 본질적으로 일정하고 1mm2의 면적(바람직하게는, 1 mm x 1 mm)의 관측된 표면 내에서 최대 1㎛ 및/또는 최대 10%만큼 변하는 것이 바람직하다.
내마모성 코팅의 층 두께는 적어도 1 ㎛이다. 이러한 최소 층 두께는 내마모성 코팅이 공구 코어의 비코팅 섹션으로 전이되는 에지 구역에서 감소할 수 있다. 이 에지 구역 밖의 모든 지점에서 최소 층 두께가 달성된다.
바람직한 하나의 예시적인 실시예에서, 내마모성 코팅은 크롬 코팅, 바람직하게는, 경질 크롬 코팅에 의해 형성된다. 내마모성 코팅은 또한 DLC 코팅 또는 탄화 코팅 또는 질화 코팅에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 산화성 탄소 질화 또는 옥시질화 경질 재료 코팅과 같은 기타 사용 가능한 경질 재료 코팅이 또한 내마모성 코팅에 유리하게 사용될 수 있다. 상이한 재료로 제조된 내마모성 코팅을 공구 코어의 상이한 섹션에 도포하는 것이 또한 유리할 수 있다.
바람직한 일 실시예에서, 내마모성 코팅의 미세구조체는 각각 최대 또는 최소의 영역에서 대략 구형의 세그먼트 형상의 윤곽을 갖는 상승부(산) 및/또는 함몰부(골)를 갖는다. 미세구조체를 통한 단면이 일정한 곡선을 가질 때, 제 1 도함수(기울기)가 모든 점에서 마찬가지로 일정한 것이 더욱 바람직하다. 이 실시예에서, 상승부의 구형 표면 섹션 형상의 윤곽의 평균 반경이 함몰부의 구형 표면 섹션 형상의 윤곽의 평균 반경보다 크거나 또는 작을 수도 있다.
직물 기계 공구 부품은 바람직하게는, 예를 들어, 수영복에서 엘라스테인 얀(elastane yarn)을 처리하는 동안 직물 기계에 사용될 수 있다. 엘라스테인 얀의 섬도는 바람직하게는, 약 20 den(22 dtex) 내지 40 den(44 dtex)의 범위이다. 이러한 얀은 매우 미세하다. 예를 들어, 22 dtex의 섬도를 갖는 엘라스테인 얀의 직경은 약 0.04 mm이다.
특히 상술한 설명에 따른 직물 기계 공구 부품은 다음 단계를 갖는 방법을 사용하여 제조될 수 있다:
먼저, 공구 코어는 코어 재료로부터 원하는 형상으로 제조된다. 이어서, 코어 표면의 적어도 하나의 섹션 상에 미세구조체가 생성된다. 이어서 20 ㎛의 최대 층 두께를 갖는 내마모성 코팅은 미세구조체를 갖는 코어 표면의 섹션에 직접 도포된다.
미세구조체는 바람직하게는, 전기화학 에칭 방법을 사용하여 생성되는데, 특히 공구 코어가 욕조에 침지되고 아노드가 형성되는 반면, 욕조의 용액(예: 크롬산 용액 또는 다른 무기 또는 유기산 또는 염기)은 캐소드이므로, 코어 재료가 공구 코어에서 방출되어 욕조로 이동한다. 내마모성 코팅은 바람직하게는, 미세구조체가 코어 표면 상에 생성된 직후에 특히 전기화학 증착을 사용하여 제조된다. 미세구조체가 생성된 후, 공구 코어는 건조와 같은 임의의 중간 단계없이 욕조(특히 크롬 욕조)에 침지될 수 있고 캐소드로서 작용하여, 코어 표면에 크롬이 증착될 수 있다. 두 전기화학적 방법은 말하자면 "습식"으로 수행된다. 2 개의 상이한 욕조 장치는 바람직하게는, 이들 두 방법 단계에서 사용된다.
미세구조체는 또한 쇼트 피닝 또는 다른 화학적 및/또는 물리적 및/또는 기계적 방법을 사용하여 생성될 수 있다.
직물 기계 공구 및 이의 제조 방법의 추가의 유리한 실시예는 종속 특허 청구범위, 설명 및 도면으로부터 발생한다. 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 사용하여 다음에 상세히 설명될 것이다.
도 1은 아이 바늘에 의해 형성된 직물 기계 공구 부품의 예의 측면도를 도시한다.
도 2는 도 1의 섹션 Ⅱ-Ⅱ에 따른 도 1의 아이 바늘의 부분 단면도이다.
도 3은 도 2의 하위 영역 Ⅲ의 개략도이며, 공구 코어의 일부 및 이에 도포된 내마모성 코팅을 매우 단순화된 단면도로 도시한다.
도 4는 도 1로부터의 아이 바늘의 투시 사진 부분 묘사를 제공하고 미세구조체를 갖는 내마모성 코팅을 도시한다.
도 5는 도 4로부터의 아이 바늘의 내마모성 코팅의 하위 영역 IV를 도시한다.
도 6은 직물 기계 공구 부품, 예를 들어, 도 1 내지 도 5에 따른 아이 바늘의 제조 방법의 예시적인 흐름도이다.
도 1은 직물 기계 공구 부품(11)을 형성하는 아이 바늘(10)의 개략적인 측면도이다. 예를 들어, 기계 편물 바늘, 기계 재봉 바늘, 기계 펠트 바늘 또는 기계 터프팅 바늘과 같은 다른 바늘은 또한 아이 바늘(10) 대신에 직물 기계 공구 부품을 형성할 수 있다. 바늘에 의해 형성되는 대신에, 직물 기계 공구 부품은 또한 직물 기계의 시스템 부품, 예를 들어, 싱커, 스레드 안내 시스템 부품 또는 제어 또는 커플링 부품에 의해 형성될 수 있다. 직물 기계 공구 부품은 특히 직물 기계에 부착되고 스레드 또는 얀을 처리하기 위해 직물 기계에 제공되고 예를 들어, 작동 중에 얀 또는 스레드와 접촉할 수 있는 공구 부품 또는 시스템 부품이다.
예에 따른 아이 바늘(10)은 아이 바늘(10)이 스레드 또는 얀을 안내하기 위한 아이(13)를 갖는다는 점에서 작업 섹션(12)을 갖는다. 아이 바늘이 바늘 홀더(15)에 부착되는 유지 섹션(14)은 작업 섹션(12)에서 아이(13)에 연결된다. 일반적으로, 정렬된 아이(13)를 갖는 복수의 아이 바늘(10)이 그러한 바늘 홀더(15)에 배열된다.
다른 직물 기계 공구 부품 또는 직물 공구는 또한 작업 섹션(12) 및 유지 섹션(14)을 갖는다. 예를 들어, 기계 재봉 바늘 또는 기계 펠트 바늘은 바늘 팁을 갖는 작업 섹션을 가지며 바늘 샤프트의 영역에 유지 섹션을 가지며, 상기 유지 섹션에 의해서 바늘이 기계에 유지된다. 편물 기계 바늘은 바늘 후크를 갖는 작업 섹션을 가지며, 그로부터 간격을 두고 기계 편물 바늘이 예를 들어, 편물 기계의 안내 채널 내에서 이동될 수 있는 풋 부품 등을 갖는 유지 섹션을 갖는다. 싱커 또는 다른 시스템 부품은 얀과 접촉하는 작업 섹션 및 부품이 지지되거나 또는 고정되거나 또는 움직이게 하는 유지 섹션을 가질 수 있다.
도 2는 아이(13)(도 1 참조)를 통한 교차선 Ⅱ-Ⅱ에 따른 부분 절개 묘사를 도시한다. 아이 바늘(10)은 적어도 작업 섹션(12)에서 코어 재료로 만들어진 공구 코어(16)를 가지며 코어 재료와는 다른 재료로 만들어지고 공구 코어(16)에 직접 도포되는 내마모성 코팅(17)을 가진다. 코어 재료는 바람직하게는, 금속 또는 금속 합금에 의해 형성되고, 예를 들어, 강철 허용부를 포함한다. 예시적인 실시예에서 내마모성 코팅(17)은 경질 크롬 코팅에 의해 형성된다. 대안적으로 내마모성 코팅은 DLC 코팅, 탄화 코팅 또는 질화 코팅일 수 있다.
내마모성 코팅(17)은 예를 들어, 아이 바늘(10)의 작업 섹션(12) 또는 직물 기계 공구 부품(11)에만 도포된다. 다른 영역, 예를 들어, 유지 섹션(14)은 내마모성 코팅(17)으로 피복되지 않는다. 특정 직물 기계 부품의 정확한 기능에 따라, 단지 내마모성 코팅(17)을 마모되는 섹션에만 제공하는 것으로 충분할 수 있다. 그러나, 직물 기계 공구 부품(11) 전체를 내마모성 코팅(17)으로 코팅하는 것도 가능하다.
내마모성 코팅(17)은 임의의 중간 코팅없이 공구 코어(16)의 코어 재료에 직접 도포된다. 코어 재료(16)의 코어 표면(18)은 내마모성 코팅(17)이 도포되는 섹션에서 제 1 미세구조체(19)를 갖는다. 제 1 미세구조체(19)는 코어 재료 및 내마모성 코팅(17)의 확대된 발췌부(도 2의 영역 Ⅲ)를 도시한 도 3의 개략적인 도면으로 도시되어 있다. 도 3의 묘사는 매우 단순하고 축척되지 않았다. 보여지는 바와 같이, 제 1 미세구조체(19)는 인접하게 배열된 오목한 제 1 함몰부(20) 및 볼록한 제 1 상승부(21)에 의해 코어 표면(18) 상에 형성된다. 함몰부(20) 및/또는 제 1 상승부(21)는 바람직하게는, 반경(Ri)을 각각 갖는 구형 세그먼트 형상의 구형 윤곽을 가지며 여기서 i는 특정 제 1 함몰부(20) 또는 제 1 상승부(21)에 대한 특정 반경의 할당을 기술하는 색인을 나타낸다. 예를 들어, 도 3은 제 1 함몰부(20)에 대한 제 1 반경(R1) 및 제 1 상승부(21)에 대한 제 2 반경(R2)을 도시한다.
내마모성 코팅(17)은 이 제 1 미세구조체(19)에 도포된다. 내마모성 코팅(17)의 층 두께(d)는 적어도 2 ㎛ 및 최대 20 ㎛이다. 추가의 예시적인 실시예들에서, 내마모성 코팅(17)의 층 두께(d)는 또한 최대 10 ㎛ 또는 최대 7 ㎛일 수 있다.
내마모성 코팅(17)의 이 층 두께(d)로 인해, 후자는 또한 제 2 미세구조체(22)로 불리는 미세구조체를 구현한다. 제 1 미세구조체(19)와 유사하게, 제 2 미세구조체(22)는 서로 연결되는 제 2 함몰부(23) 및 제 2 상승부(24)를 형성한다. 제 1 미세구조체(19)와 유사하게, 제 2 함몰부(23) 및 제 2 상승부(24)는 각각 반경(Ri)을 갖는 구형 세그먼트 형상의 윤곽을 가지며, 도 3에서, 예를 들어, 제 3 반경(R3)은 제 2 함몰부(23)에 대해 기록되고 제 4 반경(R4)은 제 2 상승부(24)에 대해 기록된다.
코어 표면(18)의 제 1 미세구조체(19) 및 내마모성 코팅(17)의 제 2 미세구조체(22)(도 3)를 통한 단면도에서, 미세구조체(19, 22)의 단면 윤곽선은 일정한 코스를 갖는다. 이들의 기울기(제 1 도함수)는 또한 미세구조체(19 및 22)의 단면 윤곽선의 곡선의 각 점에서 일정한 것이 바람직하다.
도 3에 따른 개략적인 실시예에 대한 변형에서, 특정 미세구조체(19 및 22)의 함몰부(20 및 23) 또는 상승부(21 및 24)만이 구형 세그먼트 형상을 갖는 것이 또한 가능하다. 제 1 및 제 2 함몰부(20, 23) 및/또는 제 1 및 제 2 상승부(21, 24)의 반경은 미리 지정된 영역에서 변할 수 있으며, 예를 들어, 최대 20 내지 30 ㎛ 및 최소 5 내지 10 ㎛일 수 있다. 바로 인접한 제 2 상승부의 최대치로부터 제 2 함몰부(23)의 최소 간격(z)은 바람직하게는, 최대 40 내지 60 ㎛ 및 최소 10 내지 20 ㎛이다.
내마모성 코팅(17)의 층 두께(d)는 본질적으로 일정하다. 1 mm2의 표면적 바람직하게는, 1 mm x 1 mm인 정사각형 표면적을 갖는 특정 표면 내에서, 층 두께(d)는 최대 10% 또는 최대 1 ㎛를 벗어난다. 층 두께(d)에 대한 도면은 내마모성 코팅(17)의 에지(26)에 바로 인접한 에지 구역(25) 외부의 전체 내마모성 코팅(17) 에 적용된다. 이 에지 구역(25) 내에서, 층 두께(d)는 내마모성 코팅의 에지(26)로 연속적으로 감소한다.
도 4 및 도 5는 내마모성 코팅(17)의 제 2 미세구조체(22)의 사진이다. 이 예시적인 실시예에서, 제 2 상승부(24)만이 최대 영역에서 구형 세그먼트 형상의 윤곽을 갖지만, 함몰부(23)는 갖지 않는다.
직물 기계 공구 부품(11)을 제조하기 위한 하나의 바람직한 방법, 및 예로서 상술한 아이 바늘(10)은 도 6을 사용하여 이하에 설명된다.
제 1 방법 단계 S1에서, 공구 코어(16)는 예를 들어, 코어 재료를 성형 및/또는 기계적으로 처리함으로써 코어 재료로부터 제조된다. 공구 코어(16)는 이후의 직물 기계 공구 부품(11) 및 예를 들어, 아이 바늘(10)의 형상을 결정하는 적절한 형상을 획득한다.
이어서, 제 2 방법 단계 S2에서, 공구 코어(16)의 코어 표면(18)의 적어도 한 섹션에서, 예를 들어, 전기화학 에칭 공정을 사용하여 제 1 미세구조체(19)가 생성된다. 이를 위해, 20 ℃ 내지 60 ℃의 온도에서 리터당 50 내지 300 g의 삼산화 크롬을 갖는 크롬산 용액이 사용된다. 생성되는 제 1 함몰부(20) 및 제 1 상승부(21)의 깊이 또는 높이에 따라 수조에서의 공구 코어(16)의 체류 시간은 10 초 내지 1800 초이다. 공구 코어(16)는 아노드(전압의 양극)으로서 사용되어 코어 표면 상의 코어 재료가 제거되고 전해액으로 이동한다. 코어 재료 구조의 덜 가용성인 성분은 용액으로 덜 빠르게 이동한다. 제 1 미세구조체(19)를 에칭할 때, 예를 들어, 20 내지 40A/dm2의 전류 밀도가 사용될 수 있으며, 에칭 지속시간은 바람직하게는, 30 초 내지 1200 초이다. 원하는 제 1 미세구조체(19)는 에칭 지속시간 및 전류 밀도를 사용하여 치수 설정될 수 있다.
제 1 미세구조체는 에칭 공정을 사용하여 생성되기 때문에, 제 2 방법 단계 S2 직후에, 제 3 방법 단계 S3에서 내마모성 코팅(17)이 "습식(wet in wet)"으로 도포될 수 있다. 예를 들어, 제 2 방법 단계 S2 동안 또는 제 3 방법 단계 S3 동안 건조가 없고 다른 중간 단계가 없다. 예시적인 실시예에서, 전기화학 증착을 사용하여 내마모성 코팅(17)으로서 경질 크롬 코팅이 도포된다. 제 1 미세구조체(19)를 갖는 공구 코어(16)의 적어도 하나의 섹션은 전해조에 침지되며, 공구 코어(16)는 욕조로부터의 재료가 제 1 미세구조체(19)와 함께 코어 표면(18) 상에 증착되도록 캐소드(음극)로서 작용한다. 욕조는 예를 들어, 리터당 170 내지 270 g의 삼산화 크롬, 황산 0.5 내지 2.5 중량% 및 특수 촉매를 수용한다. 특수 촉매는 예를 들어, 설폰산일 수 있고 크롬 욕조의 삼산화 크롬 함량에 대해 1:10 내지 1:20 범위의 농도를 가질 수 있다. 욕조의 온도는 50 ℃ 내지 70 ℃이다. 설폰산으로서는 메탄 설폰산, 디메탄 설폰산 또는 나프탈렌 설폰산을 사용할 수 있다. 전류 밀도는 예를 들어, 15 내지 50 A/dm2이다. 전해조에서의 체류 시간은 내마모성 코팅(17)이 최대 20 ㎛ 또는 최대 10 ㎛, 바람직하게는, 최대 7 ㎛의 층 두께를 갖도록 선택된다. 최소 층 두께는 1 ㎛이다. 전기화학 증착을 사용하여 내마모성 코팅(17)으로 코팅하는 코팅 공정 동안, 제 2 미세구조체(22)의 형태는 펄스 전류, 전류 밀도, 온도, 욕조 농도 및 다른 파라미터에 의해 영향을 받을 수 있다. 제 2 미세구조체(22)는 상술한 코팅 파라미터 및 코어 표면(18) 상의 제 1 미세구조체(19)의 치수 및 실시예에 의존한다. 예를 들어, 제 2 미세구조체(22)의 상승부 및 함몰부(산 및 골)는 반구형 윤곽을 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명은 직물 기계에서 직물 처리에 사용되는 직물 기계 공구 부품(11) 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 직물 기계 공구 부품(11)은 내마모성 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 코어 재료로 만들어진 공구 코어(16)를 갖는다. 내마모성 코팅(17)은 제 1 미세구조체(19)를 갖는 코어 표면(18)에 도포된다. 제 1 미세구조체(19)는 바람직하게는, 코어 표면(18)에서 전기화학 에칭을 사용하여 생성된다. 이에 도포된 내마모성 코팅(17)은 바람직하게는, 전기화학 증착을 사용하여 제 1 미세구조체(19)를 갖는 코어 표면(18)에 대해 적어도 단면으로 도포되고 최대 20㎛의 층 두께를 갖는다.
10 아이 바늘
11 직물 기계 공구 부품
12 작업 섹션
13 아이
14 유지 섹션
15 바늘 홀더
16 공구 코어
17 내마모성 코팅
18 코어 표면
19 제 1 미세구조체
20 제 1 함몰부
21 제 1 상승부
22 제 2 미세구조체
23 제 2 함몰부
24 제 2 상승부
25 에지 구역
26 에지
d 층 두께
Ri 반경
R1 제 1 반경
R2 제 2 반경
R3 제 3 반경
R4 제 4 반경
S1 제 1 방법 단계
S2 제 2 방법 단계
S3 제 3 방법 단계
z 간격

Claims (15)

  1. 코어 재료로 이루어지는 공구 코어(16)를 갖는 직물 기계 공구 부품(11)으로서,
    상기 공구 코어(16)는 적어도 하나의 섹션에서 미세구조체(19)를 갖는 코어 표면(18)을 구비하고,
    상기 미세구조체(19)를 갖는 상기 코어 표면(18)은 적어도 부분적으로, 최대 20 ㎛의 층 두께(d)를 갖는 내마모성 코팅(17)으로 코팅되고 상기 내마모성 코팅(17)은 또한 상기 코어 표면(18)의 미세구조체(19)로 인해 미세구조체(22)를 갖는, 직물 기계 공구 부품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내마모성 코팅(17)의 층 두께(d)가 최대 10 ㎛ 또는 최대 7 ㎛인 것을 특징으로 하는 직물 기계 공구 부품.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    1mm2의 고려되는 표면적 내에서의 상기 내마모성 코팅(17)의 층 두께(d)는 최대 1㎛만큼 변하는 것을 특징으로 하는 직물 기계 공구 부품.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내마모성 코팅(17)의 층 두께(d)가 적어도 2 ㎛인 것을 특징으로 하는 직물 기계 공구 부품.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내마모성 코팅(17)은 크롬 코팅 또는 DLC 코팅 또는 탄화 코팅 또는 질화 코팅인 것을 특징으로 하는 직물 기계 공구 부품.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어 재료는 금속 재료 또는 금속 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 직물 기계 공구 부품.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어 표면(18)의 미세구조체(19) 및/또는 상기 내마모성 코팅(17)의 미세구조체(22)는 상승부들(21, 24) 및 함몰부들(20, 23)을 구비하고, 최대 영역에서의 상기 상승부들(21, 24) 및/또는 최소 영역에서의 상기 함몰부들(20, 23)은 대략 구형 표면 세그먼트 형상의 윤곽을 갖는 것을 특징으로 하는 직물 기계 공구 부품.
  8. 제 7 항에 있어서,
    제 1 또는 제 2 상승부(21, 24)의 구형 표면 세그먼트 형상의 윤곽의 반경(R2, R4)은 제 1 또는 제 2 함몰부(20, 23)의 구형 표면 세그먼트 형상의 윤곽의 반경(R1, R3)보다 큰 것을 특징으로 하는 직물 기계 공구 부품.
  9. 직물 기계 공구 부품(10)과 접촉하는 적어도 하나의 엘라스테인 얀을 가진 직물 재료를 제조 또는 처리하기 위한 방법 동안 직물 기계에서의 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 직물 기계 공구 부품(10)의 용도.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 엘라스테인 얀의 섬도는 적어도 20 den 또는 22 dtex인 것을 특징으로 하는 직물 기계 공구 부품(10)의 용도.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 엘라스테인 얀의 섬도는 최대 40 den 또는 44dtex인 것을 특징으로 하는 직물 기계 공구 부품(10)의 용도.
  12. 다음 단계들 즉,
    - 코어 재료로부터 공구 코어(16)를 제조하는 단계,
    - 상기 공구 코어(16)의 코어 표면(18)의 적어도 하나의 섹션에서 미세구조체(19)를 생성하는 단계, 및
    - 상기 코어 표면(18)의 미세구조체(19)로 인해 내마모성 코팅(17)이 또한 미세구조체(22)를 갖도록, 최대 20 ㎛의 층 두께(d)를 갖는 상기 내마모성 코팅(17)으로 상기 미세구조체(19)를 갖는 상기 코어 표면(18)의 적어도 일부를 코팅하는 단계를 갖는 직물 기계 공구 부품을 제조하기 위한 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 미세구조체(19)는 전기화학 에칭 공정을 사용하여 상기 코어 표면(18) 에서 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 내마모성 코팅(17)은 상기 코어 표면(18)의 미세구조체(19)가 생성된 직후에 도포되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내마모성 코팅(17)으로 코팅하는 단계는 전기화학 증착을 사용하여 달성되는 것을 특징으로 하는 방법.
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