摘要：经对金属针布长期研制实践体会，对国内针布生产线设备，针布制造的缺陷，产生原因，梳理效果及耐用性影响进行分析，并在制造实践中改善缺陷，提高精度。

关键词：金属针布制造的缺陷，分析、改进、提高。

0．概述

上世纪八十年代和九十年代，国产金属针布相对于进口金属针布齿条，无论是使用效果还是在制作工艺、材料运用及技术装备方面都存在明显差距。为改变我国针布制造业的落后局面，80年代中后期由原纺织工业部装备司牵头，第一次引进了瑞士格拉夫针布齿条制造设备（生产线）与工艺技术。在剖析、消化吸收和改进的基础上对国内老的针布生产设备进行了脱胎换骨式的技术改造并取得显著效果。90年代初广泛推广了针布齿条制造新工艺、新设备和仿格拉夫轧冲淬卷生产线，促进了我国金属针布制造技术逐步趋向成熟，针布齿条质量接近国际名品水平。

二十多年来，我国针布齿条在参数设计、加工精度、热处理及外观质量等方面均有极大提高，形成矮、浅、小、尖及差别化齿形等系列化产品，适纺棉、化纤、各类新型纤维等，这是我国几代针布科技工作者近半个世纪努力的结果。但随着新型梳棉机的不断面世及对纺纱要求的不断提高。尤其是在降低生产成本、提高生产效率的要求下，梳棉产量日益提高，用工日益减少，在高产高速情况下，金属针布磨耐性能、表面粗糙度、锋利度要求显著提升，如现在的高产梳棉机单产普遍达到40～60kg/h，甚至更高；因此，延长针布使用寿命，稳定和提高成纱质量已成为亟待解决的问题。同时科技的发展，国内机械行业检验检测手段提高，在线监测启用，重新审视原设备生产线的针布制造质量，对满足我国纺织行业高速发展，挤身国际先进行列的要求很有必要。

1、认识齿尖及齿尖锋利度

齿尖的锋利度是保证梳理质量的关键，而要达到符合理想标准的齿尖其状态应该是要：齿顶面积小、齿周轮廓清晰完整、棱边棱角平滑、齿尖不扭不裂等，其关键点是要保证工作母机的精度及冲齿设备的冲切精度、传动精度、冲模夹具精度都要达到工艺要求。

1.1符合理想的齿尖

如图1的四张图是电镜放大的正视照片，齿的轮廓清晰、棱边棱角线条平直园滑、齿尖成一点。

（图1）

图2是电镜俯视照片，齿顶成一条清晰直线、无弯曲、无缺损、直而且细，该针布锋利度好，为理想的针布齿尖。

（图2）

1.2 齿尖扭捩

如图3的B齿，是较典型齿尖扭捩形状。主要是模具的间隙没有调整到位，在齿尖、背面间隙偏大的不理想状态下冲切，即撕裂齿尖而产生变形成扭捩状。但同样冲切，为什么齿(B)与齿（A）效果不同？主要是冲切主轴在旋转中有微量窜动所致，A齿的工作面和背面间隙较均匀。

（图3）

1.3双刀冲切也容易造成齿尖扭捩缺陷

为提高生产效率，针布齿条制造厂家现多采用多刀冲齿工艺，虽然效率提高了，但也存在着冲切成型易出残缺齿的隐患。如图4，造成原因是两把刀（包括多把刀）的位置精度差异或两把刀上冲模的齿形曲线有差异造成。这说明多刀冲切虽能提高生产效率，但工装不精密容易产生误差。

（图4）

1.4齿尖缺损

如图5、图6，这是电镜放大180倍的俯视照片，锯齿有明显缺陷。齿尖凹凸不平、棱边不整齐平滑、齿尖毛刺，制造厂员工用低倍放大镜无法检出，而棉纺厂手感还误认为锋利度极好。但这种缺损齿形，凸点先受磨擦，锋利度很快下降，极不耐磨。（这种缺陷最普遍，用户很难发现。）

（图5、图6）

1.5 其他缺陷

如图7、8，齿顶长、宽超差，切口毛糙，大小齿。造成原因：（1）轧制针布胚片时未控制好齿尖的厚度，（2）因架模间隙偏大，及模具磨损超限造成齿顶长超差；或由于牵料不匀造成大小齿。此类齿形一般齿总高变化不大，但手感锋利度较差，生产加工过程中很难发现疵点，但对锋利度有很大影响，减弱了穿刺纤维的能力，增加对纤维的损伤，影响梳理效能。

（图7、图8）

2、粗糙度、耐磨度

2.1表面粗糙度大的针布

如图9、10，针布的点线状粗糙明显，更不平整光滑，我们认为针布磨损的薄弱点就在表面凹槽与工作面交汇点上。图11及图12为经过梳理纤维后磨损的齿形照片。

（图9、图10）

冲切面较理想的针布齿条

图11是齿尖淬火太浅造成均匀沟槽的照片。图12我们认为是粗糙度大引起的。针布粗糙度影响齿尖前期耐磨性与梳理质量，我们体会电解抛光效果优于喷砂抛光。

(图11、图12）

在当代新型梳棉机趋向高速高产优质情况下，国内外均关注梳理器材质量，保护梳理过程中纤维少受损伤，粗糙度是针布制造不可忽视的质量指标。

2.2 耐磨度

国产金属针布齿条与国际名品针布差距较明显的方面就是耐磨性和使用寿命。一个不容忽视的事实是，清梳联高产梳棉机至今选用较多的或者比较迷信的还是进口针布，用以提高梳理效能，稳定生条及成纱质量。而针布的耐磨度，与针齿轧冲淬火后表面粗糙度、金相组织、硬度、钢材元素成分、制造生产线母机先进性均有关。我公司在长期研制针布实践中体会：除上述制造中的缺陷及粗糙度大，除在轧机、冲淬生产线、冲切模具精度要改进提高外，选用优质钢材也极为重要。如采用82B；选用72NbVRe;国内大多选用70NbVRe、70WVRe、优质BEKAERT钢丝等，我们体会选用83CrWVRe多元素铬钨钒低合金钢丝，也有利于生产高耐磨性能的针布齿条。

83CrWVRe合金钢丝的特点是含有铬、钨、钒等多种耐磨元素，齿尖淬火后金相组织中马氏体晶粒细化，碳化物较多，分布均匀，齿尖硬度不是太高，脆性降低，韧性提高，而且其隐针状马氏体中形成高硬度碳化钨、碳化铬、碳化钒细小硬质点,极大提高齿尖耐磨度。

据对针布磨损机理研究，金属针布以软磨料（纤维）接触疲劳磨损为主，硬磨料（纤维中杂物）犁耕磨损为辅。用83CrWVRe钢材制作的针布齿条，既能抗软磨料接触疲劳磨损，又能抗硬磨料犁耕磨损，这说明齿尖硬度是耐磨的重要因素，但并非针布耐磨度的决定因素。

综上所述，除了必须改造提高制造针布齿条轧冲淬卷生产设备，选用多元素低合金钢丝外，针布齿条制造差异还体现在生产管理细节之中。如多刀冲切，可提高生产效率，减少头尾差异，但若刀模具装配精度不合要求，反而会使针布的不平整度增加；若多把刀具的磨削一致性有差异，会造成齿尖大小，锋利度下降；同样伺服系统理论上解决了冲齿等分精度，但如果三工位冲头主轴有窜动，冲切达不到所需精度，还是难以达到理想的效果。