機織金屬絲網在工業、農業、國防、環保、食品等各行業中應用廣泛,有的已直接進入高技術領域,地位日顯重要,加強機織金屬絲網領域的理論、材料、技術、工藝等方面的研究已迫在眉睫,應引起關注。本文重點介紹1機織金屬絲網的應用。
1 國內機織金屬絲網現狀 我國具有悠久的繭絲、麻制品的紡織技術,但用銅、鐵等金屬材料編織金屬網則從近代開始。19世紀初,天津出現手工編織金屬網作坊,解放以后由于國防工業的需要,國家投資建立了軍工企業從事金屬絲網專業化生產。改革開放以后,機織金屬絲網得到突飛猛進的發展,美國、德國、意大利等西方國家紛紛將機織金屬絲網轉移到亞洲(主要是中國)來生產,所以目前中國已成為機織金屬絲網生產大國,但不是強國。機織金屬絲網高精尖產品主要還是日本和德國生產的,目前日本仍占據印刷用不銹鋼網領先地位。 機織金屬絲網作為工業用機織物,金屬網的網孔習慣上叫目。金屬網的規格常以單位長度的孔數(目數)表示。國際標準、中國標準均以每英寸的目數表示,如200目/25.4mm。機織金屬絲網常用材料有黃銅網、磷銅網、不銹鋼等合金網等機織金屬絲網根據規格選用不同直徑的金屬絲用平紋組織、斜紋組織或緞紋組織織成;目數少時用1/1的平紋組織,目數多時,用斜紋或緞紋組織。機織金屬絲網的方孔網常用規格有2~650目/25.4mm,密紋網的規格最高可以達到3500目/25.4mm,金屬絲最細的可以達到0.015mm。目前日本已研制出了1μm的不銹鋼絲,方孔網的目數可以達到795目/25.4mm的平紋網。機織金屬絲網網孔清晰正確、網面平挺,有耐高溫、耐磨等特性,不銹鋼網、鎳網還能耐腐蝕。因此,金屬網多用于篩分和過濾方面。
2 機織金屬絲網的應用
2.1 用于固體顆粒的分級———篩分 機織金屬絲網是篩分機械用以完成篩分過程的重要工作部件。每臺篩分機械都要選擇一種符合工作要求的篩分網。振動篩工作時,在振動力的作用下,機織金屬絲網將不同粒級的物料進行分離,達到分級目的。機織金屬絲網具有足夠的強度、較高的開孔率和不易堵孔等性能。廣泛應用于磨料、耐火材料、冶金粉末、礦石、水泥、玻璃原料砂粒、金鋼石粉的篩選分級。
2.2 用于液體與固體的分離———過濾或脫水 液體與固體的分離根據工作的要求分兩種情況。一種是把液體中的有害固體顆粒從液體中分離出來,這種情況一般是在外力的作用下,懸浮液中的液體環繞著金屬絲流動,微粒企圖跟著流線方向流動,但大于金屬絲網網孔的固體顆粒被相鄰的兩根金屬絲擋住截留下來,從而實現固、液分離的過程。比如飛機、輪船、汽車等設備使用的水、燃油和潤滑油都必需使用過濾器進行過濾,而機織金屬絲網是過濾中最重要的過濾介質。另一種情況是將存留在濕潤粒子層或濕潤濾餅內的液體部分排除的操作,一般把這一過程叫脫水。比如純堿生產過程中,通過一定的壓力,濾堿機上機織金屬絲網把飽和溶液中純堿顆粒撈出來并脫水;再如造紙生產過程中撈纖維階段就是利用機織金屬絲網將漿液中纖維從水池中撈起,同時脫去大部分水,再經由滾筒壓干成紙。
2.3 用于氣體與固體的分離———防塵 氣體與固體的分離原理與過濾相近。比如一種新產品———汽車安全氣囊,在藥劑和殼體之間,裝有一個集氣體過濾與散熱功能于一身的組件即氣濾網。這個組件很重要,它不僅要分解、承受、吸納熱空氣中的瞬時灼熱,保護氣囊袋的安全,而且還要將熱空氣急劇膨脹時爆炸藥劑產生的氣體和雜質進行有效的氣、固分離。
2.4 起屏蔽作用 屏蔽玻璃新的制造方法是:采用粘性粘合劑材料夾層將兩個玻璃板粘結在一起,并將金屬絲網完全埋置入該夾層中。一方面,機織金屬絲網中金屬絲相互交織形成縱橫交錯的隔離網能使電磁波的能量衰減到一定程度,從而達到防護目的;另一方面當嵌入金屬絲網的玻璃受沖擊,或當玻璃受高熱而軟化時,金屬絲網起增強作用。目前屏蔽玻璃被廣泛地應用在電子設備需要透光的窗口,如CRT、儀表液晶顯示窗口。
2.5 絲網印刷 絲網是絲網印刷的基礎。制版時在絲網上涂上一定厚度的感光膠并干燥,在絲網上形成感光膜,然后將圖文陽圖制版底片與涂布好的絲網貼合放入曬版機曝光。這樣絲網上圖文部分因未受光而不固化,非圖文部分受光固化,經顯影沖洗,圖文部分未固化感光材料被沖洗掉,使絲網孔為通孔;非圖文部分感光材料固化堵住網孔。印刷時,圖文部分絲網孔漏印墨,而非圖文部分不漏墨,從而獲得印刷墨跡。印刷行業一般使用不銹鋼絲網,與尼龍絲網、滌綸絲網相比,其特點是耐磨性好、強度高,延伸性小;由于絲徑精細,油墨的通過性能好;絲網的機械性能、化學性能穩定,尺寸精度穩定。其不足是彈性差,價格較貴;絲網伸張后,不能恢復原狀。不銹鋼絲網適于線路板和集成電路等高精度的印刷。 機織金屬絲網廣泛應用于航空航天、磨料磨具、冶金、石油、化工、化纖、機械、電子、陶瓷、印刷、建筑、制藥、汽車制造等領域。
3 機織金屬絲網及其術語
(1)金屬機織網(金屬網)———由相互垂直排列的兩個系統的金屬絲材,在織機上按一定規律交織而成的金屬織物,稱之為機織金屬編織網,簡稱金屬網。
(2)金屬機織網編織形式很簡單,大部分是三原組織,最常用的是1/1平紋,2/2的斜紋.也有少部分的五枚三飛的緞紋組織。
(3)一目長(L):網孔基本尺寸(W)+金屬絲直徑(d),L=W+d。
(4)目數:在25.4mm的長度內所含一目長的個數
(5)規格:規格表示方法為 經絲目數×緯絲目數/經絲直徑×緯絲直徑經絲間網孔×緯絲間網孔/經絲直徑×緯絲直徑。比如:有一規格密紋網,經絲直徑為0.036mm,經絲的目數為325目/25.4mm,緯絲直徑為0.025mm,緯絲的目數為2300目/25.4mm,那么它的表示方法為:325×2300/0.036×0.025。 -長方孔網和密紋網:經絲直徑=緯絲直徑,以經絲目數×緯絲目數/絲直徑表示。 比如:經緯金屬絲直徑為0.05mm,經絲目數為200目/25.4mm,緯絲目數為180目/25.4mm,那么該產品規格表示為200×180/0.05。 -方孔網:經絲目數=緯絲目數;經絲直徑=緯絲直徑,經絲間網孔=緯絲間網孔,可用目數/金屬絲直徑或網孔/金屬絲直徑表示。
比如:一個金屬絲網經緯間的網孔均為0.15mm,經緯金屬絲直徑為0.1mm,經緯絲的目數均為100目/25.4mm,那么該產品規格表示為100/0.1(用于過濾行業),也可以表示為0.15/0.1(用于篩分行業)。
(6)篩分面積百分率(開孔率、篩分效率A0) ———篩面上總開孔面積與該篩面的全面積之比,用百分比表示。它是針對方孔網和長方孔網來說的,密紋網不用該指標。 A0= W經W緯 (W經+d經)(W緯+d緯
)×100%式中:W經— 經絲間網孔尺寸,單位為mm;W緯— ——緯絲間網孔尺寸,單位為mm;d經— 經絲直徑,單位mm;d緯—緯絲直徑,單位mm。當金屬網為方孔網時,W經=W緯,且d經=d緯,上面的公式可以簡化為: A0=( WW+
d )2 ×100% 如某規格為240×80/0.07×0.14的長方孔網,求其開孔率。 W經= 25.4÷240-0.07=0.036mm;W緯= 25.4÷80-0.14=0.18mm;A0 =W經W緯 (W經+d經)(W緯+d緯) ×100%=0.036×0.18(0.036+0.07)×(0.18+0.14
)×100%=0.191=19.1%該網的開孔率為19.1%。 (7)每平方米金屬網的重量ρA,計算公式為:ρA= d2 ρf 618.1(W+d) 式中:ρA— ——單位面積質量,kg/m2 ;d—金屬絲直徑,mm;W—網孔尺寸,mm;ρ—材料密度,kg/m3 ;f—金屬絲網變形系數。 平紋編織和斜紋編織的金屬絲編織網,其變形系數f=1。 預彎成型和壓焊金屬絲網,其變形系數f的數值按GB/T13307的規定。 某鎳絲金屬網經絲目數為165目/25.4mm,緯絲目數為800目/25.4mm,經絲直徑為0.071mm,緯絲直徑為0.045mm,f為1,計算該網的每平方米網重。鎳絲的密度為8900kg/m3 (保留三位有效數)。
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