ISSN 1392 – 1320  "MEDŽIAGOTYRA"   2000  6 tomas  Nr. 2
Turinys 2001.01.10
      
ELEKTRONINĖS IR OPTINĖS MEDŽIAGOS         
   S. Tamulevičius, I. Požėla, J. Jankauskas Įtempiai ir deformacijos GaAs/Si/Si3N4 heterodarinyje 63
   G. Vaivars Polimeriniai nanokompozitai su protoninio laidumo hidratuotomis dalelėmis elektrooptinėms sistemoms 68
METALAI, LYDINIAI, DANGOS
   A. Rakauskas, J. Dudonis Nanokristalinių Cu-Ti plonų dangų ir folijų sudarymas kombinuotu elektrolankiniu magnetroniniu dengimo būdu 73
   P. Meheust, G. Abrasonis, C. Templier,  J. P. Riviere, L. Pranevičius Nerūdijančiojo plieno azotavimo mechanizmas 79
  J. Colin, J. Grilhé Deformuojamų kietųjų kūnų šiurkštumas ir nestabilumas 85
  N. Višniakov, A. V. Valiulis Erdvinių konstrukcijų iš liejamųjų aliuminio lydinių suvirinimo terminių deformacijų tyrimai 88
   P. Ambroza, J. Vilys, L. Kavaliauskienė Apvirinimo taikymas kietoms ir dilimui atsparioms dangoms gauti 92
POLIMERAI IR KOMPOZITAI
  D. Minelga, G.Buika Naujos modifikuotos polivinilacetatinės dispersijos

96

TEKSTILĖS MEDŽIAGOS
   A. Ragaišienė, S. Petrulytė Fasoninių siūlų savybių analizė ir prognozavimas 99
   L. Žilienė, J. Baltrušaitis Siuvamųjų siūlų pažeidžiamumo siuvimo metu tyrimas 104
   V. Masteikaitė, A. Petrauskas, V. Sidabraitė, R. Klevaitytė Medžiagų mechaninių ir paviršinių savybių vertinimas 108
   G. Karazija, V. Vasiliauskas, K. Karazijienė Automatizuotas verpalų dengiamosios gebos ir audinio paviršiaus užpildymo įvertinimas 113

 

Straipsnių referatai

Įtempiai ir deformacijos GaAs/Si/Si3N4 heterodarinyje

S. Tamulevičius* , I. Požėla, J. Jankauskas
Fizikos katedra, Kauno technologijos universitetas, Studentų g. 50, LT-303 Kaunas
* Autorius susirašinėjimui: Tel.: 8-27-351128; fax: 8-27-456472. E-pašto adresas: stamul@fmf.ktu.lt  (S. Tamulevičius)

GaAs yra perspektyvi medžiaga, naudojama greitaveikių mikroelektroninių ir optoelektroninių prietaisų gamyboje. Pastaraisiais metais GaAs plėveles auginamos ant Si padėklų, nes tokias plėveles galima užauginti ant didelių matmenų Si plokštelių. Dielektrinė plėvelė – kitas būtinas puslaidininkių elementų komponentas. Dėl nevienodų šiluminių savybių ir kitų priežasčių daugiasluoksniai dariniai išlinksta, kas yra nepageidaujama, atliekant fotolitografijos ir kitas technologines operacijas.

Šiame darbe parodyta, jog ant Si užauginus Si3N4 dielektrinę plėvelę GaAs/Si darinio išlinkimą galima panaikinti. Taip pat apskaičiuotos deformacijos ir įtempiai GaAs/Si/Si3N4 darinyje. Skaičiavimams naudojame plonų plokštelių artinį. Nustatyta, jog GaAs/Si bei Si/Si3N4 dariniuose vyrauja gardelių nesuderinamumo įtempiai. Šiluminiai įtempiai tesudaro kelis procentus visų įtempių. GaAs ir Si3N4 plėvelėse vyrauja savųjų deformacijų įtempiai, Si padėkle - išilginiai bei lenkimo įtempiai. Nustatyta įtempių priklausomybė nuo padėklo paviršiaus kristalografinės orientacijos. Įvertinti plėvelių ir padėklo sandūrose susidariusių nesuderinamumo dislokacijų įtempiai.

Abstracts in English


Polimeriniai nanokompozitai su protoninio laidumo hidratuotomis dalelėmis  elektrooptinėms sistemoms

G. Vaivars
Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Kengaraga 8, LV-1063 Riga, Latvia
* Autorius susirašinėjimui: Tel.: (371) 7-18-78-17; fax: (371) 7-11-25-83. E-pašto addresas: gvaivars@cfi.lu.lv  (Guntars Vaivars)

Elektrochrominėms (ECH) medžiagoms būdingi grįžtamieji elektrinio lauko indukuoti optinių savybių virsmai. Klasikinis elektrochrominių medžiagų prietaisas yra elektrocheminis elementas, sudarytas iš kelių plonų sluoksnių. Paprastai protoninio laidumo elektrolitui reikalingas vanduo (ir/arba mineralinės rūgštys). ECH medžiagos gana ilgai laiko (10 - 25 metų). Rūgštys ir vanduo sukelia ECH medžiagų koroziją.

Šiame darbe buvo keliamas tikslas sukurti protoninio laidumo kompozitą, kuriam nereikėtų rūgščių ar vandens aplinkos. Toks elektrolitas yra sudarytas iš nanokristalinių oksido (Al, Sb, Si) arba Zr fosfato dalelių, disperguotų polivinilacetato/glicerino gelyje. Esminių skirtumų įvairaus tipo kompozitų IR spindulių pralaidumo spektruose neaptikome. Į cheminę nanodalelių ir gelio sąveiką galima neatsižvelgti. Tokiems kompozitams būdingas protoninis elektrinis laidumas per dalelių ir gelio skiriamąją ribą (donorinis/akceptorinis mechanizmas). Termodinaminis kompozito stabilumas yra daug didesnis negu jo komponentų. Temperatūrinis stabilumo intervalas siekia 120 – 140 ° C, elektrolitas taip pat stabilus sausoje aplinkoje.

Elektrolito optinis pralaidumas yra pakankamai geras, kad jį būtų galima naudoti ECH prietaisuose.

Aprašant elektrolito elektrinio laidumo temperatūrines priklausomybes, galima naudoti lygtis skystiems (Vogel-Tamman—Fulcher) arba amorfiniams (Williams-Landel-Ferry) polimerams. Elektrolitai buvo išbandyti sluoksniuotuose ECH prietaisuose, kuriuose volframo oksidas buvo optiškai aktyvus sluoksnis, o priešingas elektrodas buvo iš Cr, Ir, Ni arba Ti-CE oksido. Kompozito suderinamumas su oksidiniais elektrodais leidžia tikėtis, kad jį bus galima naudoti, gaminant ECH prietaisus.

Abstracts in English


Nanokristalinių Cu-Ti plonų dangų ir folijų sudarymas kombinuotu elektrolankiniu magnetroniniu dengimo būdu

A. Rakauskas* , J. Dudonis
Fizikos katedra, Kauno technologijos universitetas, Studentų g. 50, LT-303 Kaunas
* Autorius susirašinėjimui: Tel.: 8-27-300325; fax: 8-27-456472. E-pašto adresas: aivaldas.rakauskas@fmf.ktu.lt  (A. Rakauskas)

Nanokristalinės medžiagos - tai vienafazės ar daugiafazės polikristalines medžiagos, kurių vidutiniai kristalitų dydžiai mažesni nei 100 nm. Mažų kristalitų efektas labai smarkiai keičia mechanines, magnetines, optines, elektrines ir kitas medžiagų savybes. Šis efektas ypač ryškus sudarant nanokristalinius metalų lydinius. Šiame darbe pabandėme pritaikyti vakuuminę dangų sudarymo techniką ne tik nanokristalinių metalų dangų bet ir folijų sudarymui. Kad procesas būtų kuo trumpesnis, sudarant apie 50 m m storio foliją, pasirinkti du efektyviausi (turintys didžiausius dengimo greičius) vakuuminio dengimo būdai - magnetroninis dulkinimas ir elektrolankinė abliacija. Varis buvo dengiamas magnetroninio dulkinimo būdu, o titanas - elektrolankinės abliacijos būdu. Toks dengimo metodas pasirinktas todėl, kad varis turi tris kartus didesnį dulkėjimo koeficientą nei titanas. Sudarant dangas ir folijas, pastebėta, kad gaunamų pavyzdėlių elementinė sudėtis yra Cu0,35Ti0,65 ir skiriasi nuo tos, kurią tikėjomės gauti pagal kondensacijos greičių matavimus (Cu0,4Ti0,6). Gautose dangose ir folijose sumažėja vario. Tai įvyksta todėl, kad dengimo metu vyksta augančio sluoksnio bombardavimas titano jonais, o kartu ir skirtingas nudulkėjimas. Todėl vario koncentracija sumažėja nuo 40 iki 35 %. Vario dulkėjimo koeficientas dulkinant jį titano jonais nėra žinomas, todėl buvo vertinamas eksperimentiškai bei apskaičiuotas teoriškai. Eksperimentinis vario dulkėjimo koeficientas gaunamas didesnis nei teorinis, nes dulkinimui vykstant dengimo metu sumažėja paviršinė ryšio energija.

Abstracts in English


Nerūdijančiojo plieno azotavimo mechanizmas 

P. Meheust, C. Templier, J. P. Riviere
Laboratoire de Metallurgie Physique, 40 avenue du Recteur Pineau, 86022 Poitiers Cedex, France
G. Abrasonis*
Vytauto Didžiojo universitetas, S. Daukanto g. 28, LT-3000 Kaunas
* Autorius susirašinėjimui: Tel.: 8-27-762834; fax: 8-27-203858. E-pašto adresas: gintautas abrasonis@fc.vdu.lt  (G. Abrasonis)
L. Pranevičius
Vytauto Didžiojo universitetas, S. Daukanto g. 28, LT-3000 Kaunas
Lietuvos energetikos institutas, Breslaujos g. 3, LT-3035 Kaunas
 

Azotuoti metalai, jų lydiniai ir kitos medžiagos pasižymi geromis mechaninėmis savybėmis. Azoto jonų sukurtos paviršiaus modifikacijos turi geresnes tribologines savybes nei paveiktos deguonies ar anglies jonų. Eksperimentiškai nustatytas anomalus azoto įsiskverbimo gylis nuo 0,1 iki 10 m m, esant dideliems bombarduojančių azoto jonų srautams ir 300 – 400 ° C temperatūrai. Nustatyta, kad azoto jonų energija neturi įtakos formavimosi procesui, nors geriausi tribologiniai paviršiai gaunami esant 1 keV dalelių energijai. Joninė implantacija negali paaiškinti eksperimentiškai gautų rezultatų. Atlikus skaičiavimus terminės difuzijos atveju, gaunami difuzijos koeficientai, kurie 10- 104 kartų viršija galimą vertę esant nurodytoms temperatūroms. Nėrasta jokių įrodymų, kad vyksta radiacijos indukuota difuzija. Pateikti eksperimentų rezultatai patvirtina vykstančius azotavimo metu stochastinius procesus.

Darbe pateikiamas fenomenologinis modelis, kuriame įvertinti dulkinimo, adsorbcijos, paviršinės relokacijos ir garavimo procesai. Parodoma, kad, vykstant šiems procesams, galimi du režimai: kai dulkinimo greitis yra didesnis už adsorbcijos greitį ir kai jie yra lygūs. Skaičiavimų rezultatai, gauti naudojant šį modelį, neblogai kokybiškai paaiškina eksperimentines kreives. Stochastinio maišymosi metu padėklo atomai perkeliami ant adsorbuotų azoto atomų. Pasiekiamas save palaikantis režimas. Dulkinimo ir adsorbcijos parametrų fliuktuacijos susireguliuoja. Gaunamas režimas, kai azoto įsiskverbimo gylis neturi pastovios vertės.

Abstracts in English


Deformuojamų kietųjų kūnų šiurkštumas ir nestabilumas

J. Colin* , J. Grilhé
Laboratoire de Métallurgie Physique, UMR 6630 CNRS, université de poitiers, UFR Sciences, BP 30179, 86960 FUTUROSCOPE Chasseneuil CEDEX, France
* Autorius susirašinėjimui: Tel.: (33)5 49 49 66 60; fax: (33)5 49 49 66 92. E-pašto adresas: Jerome.Colin@lmp.univ-poitiers.fr  (J. Colin) 

Darbe, aiškinant deformuojamų kubinių precipitatų virsmus dėl epitaksinių įtempių ir difuzinių procesų į drugelio formos precipitatus, pirmą kartą panaudoti lokalizuoti paviršiaus nestabilumai. Naudojant gerai žinomus duomenis apie įtempių indukuotos paviršinės difuzijos įtaką salelių formavimui, epitaksinių įtempių indukuotos difuzijos dėsningumai buvo pritaikyti įtempiams epitaksiniuose sluoksniuose įvertinti. Parodyta, kad augant plėvelei ant laisvo plokščio paviršiaus šis deformuojasi. Šiame procese paviršinei difuzijai yra aktualios dvi varančiosios jėgos: viena atsiranda dėl paviršiaus kreivumo (jos dėka atomų judėjimas mažina paviršiaus energiją), o antroji - dėl elastinės relaksacijos. Aprašant lokalizuotų fliuktuacijų kinetiką, šiurkštumo virsmus skaičiuojamas cheminis potencialas.

Abstracts in English


Erdvinių konstrukcijų iš liejamųjų aliuminio lydinių suvirinimo terminių deformacijų tyrimai

N. Višniakov* , A. V. Valiulis
Medžiagotyros ir suvirinimo katedra, Vilniaus Gedimino technikos universitetas, J.Basanavičiaus g. 28, LT-2009 Vilnius
* Autorius susirašinėjimui: Tel.: 8-22-603609; fax: 8-22-603610. E-pašto adresas: nikvis@me.vtu.lt  (N. Višniakov)

Liejamieji aliuminio ir silicio lydiniai - siluminai naudojami liejinių gamybai. Lydinių stiprumą, plastiškumą ir atsparumą korozijai galima padidinti papildomai juos legiruojant, modifikuojant ir termiškai apdorojant. Geresnių mechaninių savybių aliuminio lydiniai naudojami atsakingų, sunkiai apkrautų detalių gamybai. Kartais iš šių lydinių pagamintas stambių matmenų detales, turinčias mechaninių pažeidimų, atsiradusių eksploatacijos metu, pakeisti naujomis brangu, todėl tenka suvirinti. Didesnio stiprumo siluminai nelabai plastiški, nes yra termiškai apdoroti, todėl suvirinimo technologijos jiems gali būti taikomos ribotai. Suvirinant tokių lydinių metalas vietomis perkaitinamas ir terminio poveikio zonoje jo mechaninės savybės gerokai pablogėja. Po suvirinimo detalėse atsiranda didelių liekamųjų vidinių įtempimų ir deformacijų. Daugelyje atsakingų konstrukcijų jie yra neleistini, todėl tenka tobulinti suvirinimo technologiją ir mažinti šiuos neigiamus reiškinius iki minimumo, taikant šilumos mainų teoriją. Tiriamasis objektas - iš liejamojo aliuminio lydinio pagaminti lengvųjų automobilių ratlankiai. Lieti aliuminio ratlankiai yra sudėtingos formos ir nevienodo storio įvairiose vietose. Ratlankiuose suvirinimo metu aušinimo sąlygos pagal siūlės ašį yra skirtingos. Tai apsunkina parinkti optimalų suvirinimo režimą ir prognozuoti liekamąsias deformacijas. Bandiniai buvo suvirinti nelydžiu elektrodu argone. Suvirinimui naudota 4 mm skersmens pridėtinė viela. Suvirinimo režimo parametrai buvo keičiami taip: suvirinimo srovė - nuo 160 iki 260 A, suvirinimo greitis - nuo 8,5 iki 13,0 m/h. Temperatūros pasiskirstymo kūne laukas ir jo pokytis laikui bėgant buvo nustatomi, taikant baigtinių elementų skaičiavimo metodiką. Suvirinimo bandinio geometrija ir aplinkinės sąlygos buvo modeliuotos, panaudojus programų paketą ANSYS. Kietuose kūnuose šiluma perduodama laidumu, o metalo paviršius aušinamas konvekcija ir spinduliavimu. Skaičiavimuose suvirinimo lankas apibrėžiamas kaip detalės paviršiumi judantis taškinis šilumos šaltinis. Baigtinių elementu metodu nustatyti temperatūros pokyčiai kūne. Suvirinant dėl nevienodo metalo įkaitinimo bandinyje atsiradę vidiniai įtempimai išlieka net ir neveikiant išorinėms jėgoms. Nevienodas įkaitinimas, tūrio pokyčiai ir struktūriniai virsmai yra tampriųjų ir plastinių deformacijų atsiradimo priežastys. Visiškai ataušus suvirinamam bandiniui dėl plastinių deformacijų metale lieka vidiniai liekamieji įtempimai. Medžiagos įtempimų ir deformacijų priklausomybės rūšis turi didelę įtaką laikinųjų ir liekamųjų deformacijų nustatymo tikslumui. Aliuminio lydiniams plastiškai deformuojantis, kartu sukietėja metalas ir vidiniai įtempimai viršija takumo ribą. Daugelio aliuminio lydinių apkrovimo diagramose nėra takumo aikštelės. Šiuo atveju įtempimų ir deformacijų priklausomybė yra netiesinė, kaip elastinės plastiškos medžiagos. Liekamosioms deformacijoms nustatyti panaudota netiesinė analizė. Imituojant suvirinimo procesą netoli suvirinamos detalės krašto, kai suvirinamos žiedinės siūlės, nustatyta, kad, naudojant rekomenduotą pagal metalo storį suvirinimo režimą, gaunama didelė terminio poveikio zona. Šioje zonoje vyksta rekristalizacija ir todėl metalo savybės blogėja. Apskaičiuota, kad, sumažinus suvirinimo srovę ir padidinus suvirinimo greitį iki reikšmių, rekomenduojamų dvigubai mažesnio storio metalui, terminio poveikio zonos plotas sumažėjo 1,5 karto. Temperatūros pasiskirstymo ir suvirinimo poslinkių matavimai suvirinimo bandymų metu patvirtino gautų teorinių skaičiavimų rezultatų tikslumą. Taip parenkant suvirinimo srovę ir suvirinimo greitį, galima pasiekti, kad liekamųjų plastinių deformacijų ir liekamųjų įtempimų reikšmės sumažėtų ir suvirinimo vietoje nebūtų didelių kūno tūrių poslinkių.

Abstracts in English


Apvirinimo taikymas kietoms ir dilimui atsparioms dangoms gauti

P. Ambroza, J. Vilys* , L. Kavaliauskienė
Mechanikos fakultetas, Kauno technologijos universitetas, Kęstučio g. 27, LT-3004 Kaunas
* Autorius susirašinėjimui: Tel.: 8-27-323875; fax: 8-27-323461. E-pašto adresas: jvilys@mf.ktu.lt  (J. Vilys) 

Praktikoje naudojama daug įvairių plienų paviršių sustiprinimo būdų: termocheminis, terminis, joninis plazminis apdirbimas, apvirinimas ir kt. Perspektyvus paviršiaus sustiprinimo būdas yra lazerinis apvirinimas, tačiau jo pritaikymo galimybės ribotos, reikalinga brangi aparatūra.

Šiame darbe ištirta galimybė plienų paviršiams sustiprinti, dilimui atsparioms dangoms gauti panaudoti lankinį ir dujinį apvirinimą. Lankiniam apvirinimui po AH-20? arba ???-45 markių fliuso sluoksniu panaudoti milteliniai elektrodai, užpildyti pramoninės gamybos X12M arba P6M5K5 plieno ir legiruojančiųjų elementų milteliais. Be to, apvirinimui buvo naudojami P6M5 milteliai, gauti iš grąžtų šlifavimo atliekų.

Tinkamai parinkus elektrodo užpildą, galima gauti X12M arba P6M5K5 plieno sudėties sluoksnį. Tam į elektrodo užpildą reikia įdėti daug legiruojančiųjų elementų miltelių. Užpildui naudojant tik P6M5K5 plieno ir grafito miltelius, gautas gana kietas aplydytas sluoksnis, tinkantis pjovimo įrankiams. Legiruotą aplydytą sluoksnį galima gauti panaudojus P6M5 miltelius, gautus iš grąžtų šlifavimo atliekų.

Geri rezultatai gauti nenaudojant miltelinių elektrodų, o jų užpildų mišinius, užpiltus ant apvirinamo plieno 45, išlydžius po fliusų sluoksniu, lanku, degančiu tarp elektrodinės vielos ir pagrindinio metalo. Gauti labai kieti aplydyti sluoksniai, pasižymintys geru šiluminiu atsparumu. Nereikia sudėtingos miltelinių elektrodų gamybos technologijos.

Abstracts in English


Naujos modifikuotos polivinilacetatinės dispersijos

D. Minelga*
Medienos mechaninės technologijos katedra, Kauno technologijos universitetas, Studentų g. 56, LT-3031 Kaunas
* Autorius susirašinėjimui: Tel.: 8-27-451674; fax: 8-27-353989. E-pašto adresas: darius.minelga@dtf.ktu.lt  (D. Minelga)
G. Buika
Organinės technologijos katedra, Kauno technologijos universitetas, Radvilėnų pl. 19, LT-3028 Kaunas

Polivinilacetatas yra neatsparus drėgmei polimeras. Todėl aktualu pagaminti polivinilacetatinę dispersiją, kuria suklijavus, medienos klijinis sujungimas drėgmėje išliktų pakankamai tvirtas. Akcinėje bendrovėje “Achema” gaminamos PVA dispersijos nėra labai atsparios drėgmei, todėl netinka klijuoti tokiems gaminiams kaip langai, lauko durys, impregnuota mediena, lauko baldai, vonios kambario baldai ir interjero detalės. Atlikti tyrimai, modifikuojant AB “Achema” neplastifikuotas dispersijas. Klijuotinių sujungimų stiprumas ir atsparumas vandeniui vertintas pagal europinius standartus EN 204 ir EN 205. Ištirtos dispersijos, į kurių sudėtį įeina: kietikliai, kopolimerai, kietikliai ir kopolimerai, kietikliai ir organiniai priedai. Nustatyta, kad daugiausiai klijuotinio sujungimo stiprumą ir atsparumą drėgmei lemia kietiklis A1 – daugiavalentės metalo druskos, rūgšties ir vandens mišinys. Dar geresni rezultatai gauti išbandžius dispersiją, į kurią įdėta ne tik kietiklio A1, bet ir įvairūs organinių priedų: diolio monoeterio, furfurilo alkoholio, dioksano darinio, etilenglikoldiacetato. Bandymų metu nustatyta, kad optimalus kietiklio A1 kiekis dispersijoje – 5 % klijinio mišinio masės. Į visas šias dispersijas įdėtas toks kiekis kietiklio ir įvairūs kiekiai organinių priedų. Nustatytas optimalus modifikuojančiųjų priedų kiekis: visais atvejai jis sudarė 10 % dispersijos kiekio. Remiantis tyrimų rezultatais, AB “Achema” pradėta gaminti nauja modifikuota PVA dispersija KM3. Tai dvikomponentė dispersija su kietikliu K1, atitinkanti standarto EN 204 D3 klasei keliamus reikalavimus.

Abstracts in English


Fasoninių siūlų savybių analizė ir prognozavimas

A. Ragaišienė* , S. Petrulytė
Dizaino ir technologijų fakultetas, Kauno technologijos universitetas, Studentų g. 56, LT-3031 Kaunas
* Autorius susirašinėjimui: Tel.: 8-27-451650; fax: 8-27-353989. E-pašto adresas: auraga@dtf.ktu.lt  (A. Ragaišienė)

Darbe tiriami ir prognozuojami fasoninių siūlų sandaros, geometriniai bei mechaniniai rodikliai: ilginis tankis, efektų skaičius ilgio vienete, trūkimo jėga, savitoji trūkimo jėga, santykinė trūkimo ištįsa. Keičiant efektinio komponento tiekimo greitį vt, (X1), fasoninių siūlų išleidimo greitį v , (X2), tuščiavidurės verpstės sukimosi dažnį nv , (X3), vienprocese fasoninio sukimo mašina pagaminti penki įvairios sandaros fasoninių siūlų variantai.

Ištirtos priklausomybės tarp fasoninių siūlų rodiklių ir jų gamybos technologinių parametrų. Apdorojus eksperimentų duomenis, gautos antros eilės regresijos lygtys. Straipsnyje pateiktos regresijos lygčių koeficientų reikšmės. Įrodyta, kad tirtų fasoninių siūlų rodikliai (išskyrus 3 ir 4 var. trūkimo jėgos rodiklį) priklauso nuo visų veiksnių.

Ištirtas gautų matematinių modelių informatyvumas. Nustatyta, kad kai kurie modeliai, išreiškiantys fasoninių siūlų rodiklių ir X1 , X2 , X3 veiksnių tarpusavio priklausomybę, yra ypač informatyvūs, atitinkamai: ilginio tankio - FA = 31,66; FL = 8,57 (2 var.); efektų skaičiaus fasoninių siūlų ilgio vienete - FA = 88,18; FL = 8,57 (2 var.); savitosios trūkimo jėgos - FA = 20,32; FL = 5,69 (5 var.); santykinės trūkimo ištįsos - FA = 40,01; FL = 3,73 (1 var.). Tirtų fasoninių siūlų ilginis tankis kinta nuo 45,65 iki 199,12 tex; jį tiesiogiai veikia efektinio komponento paskuba. Efektų skaičiaus fasoninių siūlų ilgio vienete kitimą sunku apibrėžti vienareikšmiškai; šis rodiklis priklauso ir nuo fasoninių siūlų sukrumo. Fasoninių siūlų trūkimo jėga kinta dėsningai - didėjant siūlų sukrumui, trūkimo jėga didėja iki tam tikros maksimalių reikšmių srities, o ją pasiekusi ima mažėti. Nustatyta, kad didžiausia savitąja trūkimo jėga pasižymi 2 var. fasoniniai siūlai - iki 37,2 cN/tex, o mažiausia - 5 var. fasoniniai siūlai - iki 3,3 cN/tex. Fasoninių siūlų trūkimo ištįsa kinta nuo 6,88 iki 38,30 %.

Grafiškai trimačiais paviršiais pavaizduotos fasoninių siūlų rodiklių priklausomybės nuo dviejų tirtų fasoninių siūlų gamybos parametrų, kai trečias veiksnys yra pastovus ir lygus nuliui. Grafiškai ištirtos tik informatyvių modelių priklausomybės. Plačiau išnagrinėtos 3 var. fasoninių siūlų ilgio vieneto efektų skaičiaus bei 5 var. savitosios trūkimo jėgos priklausomybės; kitų variantų rodiklių kitimo tendencijos aprašomos.

Abstracts in English


Siuvamųjų siūlų pažeidžiamumo siuvimo metu tyrimas

L. Žilienė*
Dizaino ir technologijų fakultetas, Kauno technologijos universitetas, Studentų g. 56, LT-3031 Kaunas
* Autorius susirašinėjimui: Tel.: 8-27-452116; fax: 8-27-353989. E-pašto adresas: Ligita.Ziliene@dtf.ktu.lt (L. Žilienė)
J. Baltrušaitis
AB "Ginsava", Raudondvario pl. 95, LT-3021 Kaunas 

Siuvimo metu sudarant šaudyklinį dygsnį, siūlas, perkišamas adata per audinį, patiria daugkartinį dildymą į adatos ąselės kraštus ir į audinį. Dildymo ciklų skaičius priklauso nuo siuvamosios mašinos mechaninių parametrų, dygsnio ilgio, siuvamos medžiagos storio bei sluoksnių skaičiaus. Siuvamasis siūlas yra pažeidžiamas, ir to pažeidimo intensyvumas priklauso nuo siūlo savybių bei sąveikos su siuvamosios mašinos mechanizmais. Čia didelę įtaką turi siuvimo proceso technologiniai parametrai. Be to, siūlų stiprumo sumažėjimui įtakos turi jų susukimo kryptis bei intensyvumas ir siuvamos medžiagos savybės. Šio darbo tikslas buvo ištirti siuvamųjų siūlų pažeidimą siuvimo proceso metu ir oru tekstūruotų siūlų tinkamumą naudoti siuvimo pramonėje.

Pateikiami siuvamųjų siūlų stiprumo sumažėjimo po susiuvimo tyrimų rezultatai. Nustatyta, kad siūlo stiprumo sumažėjimas priklauso nuo siuvimo greičio, siuvamosios adatos parametrų, siuvamo audinio charakteristikų ir paties siuvamojo siūlo struktūros. Darbe naudojama metodika, leidžianti tyrinėti atskirų siuvimo parametrų įtaką siuvamojo siūlo pažeidimui. Nagrinėjamas oru tekstūruotų siuvamųjų siūlų struktūros ir stiprumo kitimas priklausomai nuo anksčiau minėtų veiksnių. Nustatyta, kad oru tekstūruoti siūlai dėl nepakankamai rišlios struktūros ir netinkamos apdailos siuvimo metu yra labiau pažeidžiami nei medvilniniai verpalai ar PES kompleksiniai siuvamieji siūlai. Jie ypač neatsparūs siuvant dideliais greičiais: pagrindiniam siuvamosios mašinos velenui pasiekus 3500 aps./min greitį, jie ima trūkinėti jau siuvimo metu. Esant mažesniems greičiams, šie siuvamieji siūlai taip pat stipriai pažeidžiami, jie netenka iki 66 % stiprumo. Dėl savo struktūros ypatybių siuvimo metu pažeisti ir nutraukti oru tekstūruotų siūlų pluoštai susivelia ir susipina su siuvamo audinio bei šaudyklės siūlo pluoštais, kas labai sumažina siūlių irstamumą, bet pablogina peltakio išvaizdą. Didelę įtaką siuvamųjų siūlų stiprumo sumažėjimui turi audinio empirinis užpildymo rodiklis, kuris įvertina audinio siūlų tankumą, ilginį tankį bei pynimą. Didėjant šio rodiklio reikšmei, siūlų pažeidžiamumas didėja. Tai ypač būdinga oru tekstūruotiems siuvamiesiems siūlams.

Kadangi oru tekstūruotų siūlų struktūra labai neatspari trinties poveikiui, šiuos siūlus galima rekomenduoti naudoti grandininio dygsnio siuvamosiose mašinose, kur dildymo ciklų skaičius adatos ąselėje yra kelis kartus mažesnis, o siūlių irstamumas yra vienas iš neigiamų dygsnio aspektų, arba kaip apatinį siūlą tiek šaudyklinio, tiek grandininio dygsnio mašinose. Be to, rekomenduotina pakeisti siūlų apdailą, kad pagerėtų atsparumas daugkartiniam trinties bei temperatūros poveikiui.

Abstracts in English


Medžiagų mechaninių ir paviršinių savybių vertinimas

V. Masteikaitė* , A. Petrauskas, V. Sidabraitė, R. Klevaitytė
Dizaino ir technologijų fakultetas, Kauno technologijos universitetas, Studentų g. 56, LT-3031 Kaunas
* Autorius susirašinėjimui: Tel.: 8-27-353709; fax: 8-27-353989. E-pašto adresas: vitmas@dtf.ktu.lt  (V. Masteikaitė)

Pastaruoju metu drabužiams skirtų tekstilės medžiagų mechaninėms ir paviršiaus charakteristikoms įvertinti naudojamos ne maksimalios, o mažesnės apkrovos, kurios atspindi realias drabužių gamybos ir dėvėjimo sąlygas. Tam tikslui šiuo metu yra naudojamos FAST ir KES-F sistemos. Kadangi originalių šių sistemų prietaisų Lietuvoje nėra, darbe buvo atlikti medžiagų kokybės tyrimai Kauno technologijos universitete pagamintais stendiniais prietaisais, kuriais galima nustatyti tokias medžiagų charakteristikas: medžiagos paviršiaus storį, lenkimo standumą, ištįsą, formavimąsi ir šlyties standumą. Bandymai buvo atliekami išlaikant visas FAST metodikos sąlygas. Be to, remiantis FAST-4 metodika, buvo nustatyti du medžiagų matmenų kitimą apibūdinantys rodikliai: relaksacinė santrauka ir ištįsa nuo drėgmės.

Sukurtais prietaisais buvo tiriama dešimt plonų tekstilinių medžiagų (9 audiniai ir 1 trikotažas) skirtų lengvų drabužių siuvimui. Šios medžiagos skyrėsi žaliavos sudėtimi bei struktūra. Du audiniai buvo padengti mikroporinėmis plėvelėmis (silikonine ir poliuretanine). Tyrimo rezultatams įvertinti ir palyginti naudojome kitų autorių nustatytomis minimaliomis ir maksimaliomis parametrų reikšmėmis, garantuojančiomis gerą gaminio kokybę.

Bandymų metu kiekvienos medžiagos kokybė buvo vertinama septyniomis charakteristikomis, kurių reikšmės buvo lyginamos su optimaliomis. Tyrimai parodė, kad nė viena iš parinktų medžiagų nėra aukštos kokybės, kadangi dalis jų charakteristikų buvo gautos mažesnės arba didesnės už rekomenduojamas reikšmes. Buvo nustatyta, kad dauguma tirtų medžiagų pasižymi dideliu tąsumu, mažu šlyties standumu, dideliu matmenų pokyčiu. Dėl didelio šių savybių nukrypimo nuo optimalių gali kilti problemų drabužių gamybos ir eksploatacijos metu. Straipsnio pabaigoje pateikta medžiagos kokybės kortelė, kurioje vizualiai galima matyti visų parametrų reikšmių išsidėstymą optimalios, kokybę garantuojančios zonos atžvilgiu.

Abstracts in English


Automatizuotas verpalų dengiamosios gebos ir audinio paviršiaus užpildymo įvertinimas

G. Karazija* , V. Vasiliauskas
Dizaino ir technologijų fakultetas, Kauno technologijos universitetas, Studentų g. 56, LT-3031 Kaunas
* Autorius susirašinėjimui: Tel.: 8-27-353862; fax: 8-27-353989. E-pašto adresas: trade@delfi..lt 

 (G. Karazija)
K. Karazijienė
AB "Texco", Neries g. 16, LT-3026 Kaunas 

Pateikiamas verpalų dengiamosios gebos įvertinimo metodas, pagrįstas skaitmeninių siūlų vaizdų analize. Pagrindinė problema, su kuria susiduria dauguma mokslininkų, siūlančių skaitmeninių vaizdų analize pagrįstus metodus, yra objekto ir fono ribos nustatymas. Ši problema aktuali visada, kai reikia įvertinti objekto geometrinius parametrus. Paprastai [1 - 8] objektas pustoniniame vaizde atskiriamas nuo fono binarizuojant vaizdą. Rezultatų tikslumas šiuo atveju priklauso nuo slenkstinio pilkumo lygio parinkimo metodikos. Tai pripažįsta daugumos publikacijų autoriai. Tačiau nepavyko aptikti publikacijų, kuriose ši problema būtų išanalizuota. Taikant pasiūlytą metodą išvengiama pustoninio vaizdo binarizavimo.

Šioje publikacijoje aprašomas metodas naudojamas verpalo dengiamajai gebai įvertinti. Verpalų dengiamoji geba apskaičiuojama atskirai kiekviename vaizdo stulpelyje, vėliau nustatoma jo bendra dengiamoji geba. Pirminiame dengiamosios gebos įvertinimo etape nustatoma, kokie pilkumo lygiai atitinka foną ir siūlo šerdį vaizde. Tai galima sužinoti iš vaizdo profilio kreivės prieš tai atlikus vaizdo glotninimą. Kreivės ekstremumai ir nusako minėtus pilkumo lygius. Sakome, kad, kuo pilkumo lygis yra artimesnis foną atitinkančio elemento pilkumo lygiui, tuo mažesnė šio elemento dalis atitinka objektą. Visi vaizde esantys pilkumo lygiai susiejami su procentinėmis užpildymo reikšmėmis. Žinome, kad verpalo kamieną atitinkantys vaizdo elementai atitinka 100 % užpildymą. Todėl sakome, kad vaizdo elementų stulpeliai, turintys glotnintame vaizde mažiausią pilkumo lygį, yra užpildyti 100 %. Atitinkamai vaizdo stulpeliai, kurių pilkumo lygiai glotnintame vaizde yra didžiausi, yra užpildyti 0 %. Bet kurio vaizdo elementų stulpelio, turinčio tarpines pilkumo lygių reikšmes, užpildymas apskaičiuojamas proporcingai jo pilkumo lygiui.

Naudojant verpalų dengiamosios gebos įvertinimo metodą galima įvertinti ir audinio paviršiaus užpildymą prieš tai nustačius metmenų ir ataudų dengiamąsias gebas. Tačiau šiuo metodu galima nustatyti tik tų audinių paviršiaus užpildymą, iš kurių išimti siūlai išlaiko savo formą. To nepavyks padaryti audiniams, kurie yra išausti iš kompleksinių, artimo nuliui sukrumo siūlų. Tačiau tai yra ypač efektyvi priemonė stabilios sandaros siūlų dengiamajai gebai nustatyti, kadangi yra įvertinamas pūkuotumas, turintis didelę įtaką audinio paviršiaus užpildymui.

Eksperimentui buvo naudoti tie patys bandiniai (1 lentelė) kaip ir publikacijoje [9]. Audinio paviršiaus užpildymas buvo įvertinamas trimis metodais: šiame straipsnyje pasiūlytu modifikuotu skaičiuojamuoju metodu; skaičiuojamuoju metodu, siūlų skersmenį nustatant mikroskopu [10, 11]; simetrijos kontūro metodu [9].

Abstracts in English