Tez No İndirme Tez Künye Durumu
142779 Bu tezin, veri tabanı üzerinden yayınlanma izni bulunmamaktadır. Yayınlanma izni olmayan tezlerin basılı kopyalarına Üniversite kütüphaneniz aracılığıyla (TÜBESS üzerinden) erişebilirsiniz.
Analysis of needle penetration forces in lock sewing process / Kilit dikiş işleminde iğne batış kuvvetlerinin analizi
Yazar:FATMA BAYTAR
Danışman: DOÇ.DR. FATMA KALAOĞLU
Yer Bilgisi: İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Konu:Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering
Dizin:
Onaylandı
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
122 s.
ÖZET Günümüz konfeksiyon işlemleri, yüksek hıza sahip motorlarla donatılan dikiş makinelerini kullanmaktadır. Yüksek hız sebebiyle ipliklere gelen gerilimler ve iğne batış kuvvetleri çok artmıştır. Sonuç olarak, dikim sırasında hem dikiş iplikleri hem de dikilen malzemedeki iplikler zarar görmektedir. Oluşan bu hasar, denim gibi sık, kalın ve ağır yapılı kumaşlar kullanıldığı takdirde daha da ciddi olmaktadır. Şiddetli iğne batış kuvvetlerinden kaynaklanan bu sorunun üstesinden gelmek için, öncelikle dikiş sırasında etkiyen kuvvetleri analiz etmek gerekmektedir. Literatürde iğne batış kuvvetleriyle ilgili çok az bilgi vardır ve olanların çoğu da yetersiz sensör ve veri alma teknolojisi ile gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmanın hedefi, kilit dikiş işlemi sırasındaki iğne kuvvetlerini analiz etmek amacıyla bir dikilebilirlik test cihazı kurmaktır. Strain gauge tipi kuvvet sensörleri ve yüksek hızlı veri alma ünitesi kullanılarak gerçek zamanlı olarak iğne batış kuvvetlerinin izlenmesi mümkündür. Dikilebilirlik test cihazını kurmak için, Singer 591 D300A kilit dikiş makinesi ile beraber, ölçüm ünitesi olarak Hottinger Baldwin Messtechnik (HBM) firmasınca üretilen strain gaugeler ve ESAM Traveller amplifikatör kullanılmıştır. Dikiş dinamiği üzerindeki etkilerini görmek için, beş tip ham denim kumaş, üç tip iğne (Singer 16, 18 ve 22 no.lar) ve iki tip dikiş ipliği (40 Tkt ve 20 Tkt etiket numaralı) seçilmiştir. Makine hızı dakikada 1100 devir civarında olacak şekilde ayarlanmıştır. Numuneler, ileriki çalışmalarda da kullanılmaları planlandığından, ASTM-D1908 standardına göre hazırlanmıştır. Şekil 1. kurulan sistemin genel görünüşünü vermektedir. Şekil 1 Sistemin genel görünüşüStrain gaugelerden alınan veriler, ESAM yazılımı tarafından değerlendirilmiş ve filterelenmiştir. Sonuçlar, bu sistemin değişen işlem parametrelerine bağlı olarak özel dalgaboyları verdiğini göstermektedir. En düşük ve en yüksek gramaja sahip kumaşlar ele alındığında, 40 Tkt dikiş ipliği ve Singer 16 no. iğne kullanıldığı zaman, iki farklı sinyal elde edilmiştir. Şekil 2 ve Şekil 3, bu iki farklı dikiş şartındaki değişimleri sırasıyla göstermektedir. 6 6,1 6,2 6,3 6,4 Şekil 2 1112 kodlu numuneden elde edilen dalgaboyları (en yüksek gramajlı kumaş) /ü:B/r:İAAC\AA^:£A#-iM/ Şekil 3 1 142 kodlu numuneden elde edilen dalgaboyları (en düşük gramajlı kumaş) Şekil 2 ve Şekil 3 ten de açıkça görülebileceği gibi, en yüksek gramaja sahip kumaşta en yüksek iğne batış kuvvetleri gözlenmiştir. Ayrıca, şekillerden iğne batış kuvvetlerine ait özel dalga formları ve bunların düzeni de görülebilmektedir. Histogramlar incelendiğinde, sistemin işlem sırasında kumaş katlarını tanıdığı söylenebilir. Şekil 4, deneyde kullanılan tüm kumaş numuneleri için, Singer 22 iğne numarası ve 40 Tkt dikiş ipliği kullanıldığında, iğne batış kuvvetlerinin tek katlı dikilen kumaşlara oranla çift katlılarda daha yüksek olduğunu göstermektedir. Needle :Singer22 - Yarn: 40tkt Şekil 4 Kumaş katlarının iğne batış kuvvetlerine olan etkileriSonuçlar açıkça göstermektedir ki, daha da geliştirildiği takdirde, sistem değişik tip iğne numaraları ve malzemeler açısından iğne batış kuvvetlerini belirleyecek bir dikilebilirlik test cihazı olarak kullanılabilir. Böylece, konfeksiyon ve tekstil üreticilerine kalite problemleri ile karşılaşmaksızın işlemlerini ayarlama gücünü verecektir.
SUMMARY Modern garment manufacturing processes use motorized high-speed sewing machines, which exert very high tensions in the thread and also high needle penetration forces. As a result, both the sewing thread and the yarns in the fabric get abraded/severed during the seaming process. The extent of damage becomes more critical if the fabric being used is of a dense, thick and heavy construction such as denim. To overcome problems, depending on the penetration forces, at first, the forces acting during sewing must be analysed. There is a little knowledge about needle penetration forces in literature, most of them were done using inefficient sensor or data acquisition technology. The target of this study, to establish a sewability tester to analyse the needle penetration forces of a lock-stitch machine during sewing process. By using strain gauge and high speed data acquisition systems, it can be possible to monitor needle penetration forces on line. To establish a sewability tester, strain gauges produced by Hottinger Baldwin Messtechnik (HBM) and ESAM Traveller amplifier were used as measuring unit, besides the Singer 591 D300A lockstitch sewing machine. Five different constructed grey denim fabrics, three types of needles (Singer 16, 18 and 22) and two types of sewing threads (40 Tkt and 20 Tkt) were chosen to see their effects to the sewing dynamics. The machine speed was kept around 1100 rpm. The samples were prepared according to the ASTM-D1908 standard for the further study. Figure 1 shows the general view of the system. Figure 1 General view of the systemData taken form the strain gauges were processed and filtered using the ESAM software. The results showed that this system gives specific waveforms according to the changing sewing parameters. For example, for two fabrics, having the maximum and the minimum weights, two different signals were obtained, for a 40 Tkt sewing thread and Singer 16 needle type. Figure 2 and Figure 3 shows this difference between the two sewing conditions respectively. Figure 2 Waveforms obtained for the sample coded 1112 (fabric having the maximum weight) w-ww~.m Figure 3 Waveforms obtained for the sample coded 1142 (fabric having the minimum weight) As can be seen clearly from the Figure 2 and the Figure 3, maximum penetration forces are higher for the heavier fabric. Also the specific waveforms of the needle bar forces and their order can be seen from the figures. If histograms are examined, it can be said that, this system can recognize the ply differences during sewing. Figure 4 shows that for Singer 22 and for 40 Tkt sewing thread, needle penetration forces were higher for 2 plied fabrics than 1 plies of the all five fabrics used during the experiment. Figure 4 Effects of fabric plies on the needle penetration forces.Results apparently show that this system, if developed further, can be used as a sewability tester to determine needle penetration forces of different types of needles or materials, empowering apparel and textile manufacturers to tune their processes, avoiding quality problems.