4. DENEY SONUÇLARI VE DEĞERLENDĐRME
Örme iğnelerinde meydana gelen aşınmaları makine ve iplik parametrelerine bağlı olarak yorumlamak amacıyla, iğnenin iplik ile doğrudan temas halinde bulunduğu kanca iç bölgesi ele alınmıştır. Đğne aşınmasının takip edileceği ham kumaş üretimi Bölüm 3’de bahsedildiği gibi dört aşamada gerçekleştirilmiştir. Makine parametreleri değiştirilerek, seçilen iplik tipleri ile iğne aşınma davranışını belirleyecek kombinasyonlar oluşturulmuştur. Deney sonuçlarının değerlendirilmesinde makine parametrelerine göre her iplik tipi için iğne yüzey pürüzlülük parametreleri incelenmiştir.
Đğne kanca içinde meydana gelen aşınmalar, yüzey ortalama pürüzlülük parametresi Ra ’ya göre değerlendirilmiştir. Ra değerlerinin ölçülmesinde stereoskopik SEM görüntülerinden faydalanılmıştır. Scandium programı ve bu programın bir alt modülü olan Height’ın kullanımıyla her iğne kanca iç yüzeyine ait stereoskopik SEM görüntü çiftlerinden üç boyutlu yüzey bilgileri elde edilmiştir. Tüm deney sonuçları, veri analizi amacıyla geliştirilmiş ve tüm dünyada kabul görmüş bir paket program olan MINITAB istatistik programı kullanılarak değerlendirilmiştir.
4.1 Kullanılmamış Đğne Yüzey ve Malzeme Özelliklerinin Değerlendirilmesi
Kullanılmamış iğnelere ait farklı büyütmelerdeki yüzey SEM görüntüleri, üç boyutlu yüzey haritaları, pürüzlülük parametreleri ve EDX analizinin sonuçları (malzeme analizi) sunulmuştur. Böylece çalışılan malzemenin başlangıç özellikleri hakkında bilgi verilmesi amaçlanmıştır. Seçimleri rasgele yapılan, kullanılmamış iğnelerin kanca iç bölgesine ait farklı büyütmelerdeki SEM görüntüleri alınmıştır.
Bu görüntülerden iğne yüzeyindeki leke, çukurluk, süngerimsi yapı ve pütürlülük gibi yüzey karakteristiklerinin genel dağılımı hakkında veri sağlanmıştır. Şekil 4.1’de aynı iğnenin kanca iç yüzeyine ait sırasıyla, 750x, 1000x ve 2000x büyütmelerdeki SEM görüntüleri yer almaktadır. Görüntülerden yüzeydeki izlerin ve lekelerin
boyutları ve dağılımları görülmektedir. Şekil 4.1’de iğnenin kanca iç bölgesindeki yüzeyi görülmektedir.
Şekil 4.1 Kullanılmamış Đğne No:1 Kanca Đç Yüzeyine Ait Farklı Büyütmelerdeki SEM Görüntüleri a) 750x, b) 1000x ve c) 2000x
(a)
43
Şekil 4.1 (devamı) Kullanılmamış Đğne No:1 Kanca Đç Yüzeyine Ait Farklı Büyütmelerdeki SEM Görüntüleri a) 750x, b) 1000x ve c) 2000x
“1” numaralı iğne yüzeyine ait SEM görüntülerinden de görüldüğü üzere yüzeyde farklı bölge ve büyüklüklerde lekeler, pütürler ve çukurluklar yer almaktadır. Kanca içinin bazı bölgelerinde daha pürüzsüz yüzeyler bulunmaktadır. Farklı büyütmelerde alınan SEM görüntüleri, kanca iç yüzeyinin hem bölgesel hem de genel olarak değerlendirilmesine olanak vermiştir.
“2” numaralı kullanılmamış iğneye ait görüntüler ise Şekil 4.2’de görülmektedir. “1” numaralı iğne çekimlerinde olduğu gibi, iğne yüzeyinin farklı büyütmelerdeki görüntülerine yer verilmiştir. 1. ve 2. iğne yüzeylerindeki ortak ve/veya farklı dokuların olup olmadığı karşılaştırmalı olarak incelemek mümkündür. Şekil 4.2’de iğnenin kanca iç bölgesindeki yüzeyi görülmektedir.
Orijinal iğne yüzeyindeki lekeler
Şekil 4.2 Kullanılmamış Đğne No:2 Kanca Đç Yüzeyine Ait Farklı Büyütmelerdeki SEM Görüntüleri a) 750x, b) 1000x ve c) 2000x
Yüzeydeki pütür ve çukurluklar Lekeler
(a)
45
Şekil 4.2 (devamı) Kullanılmamış Đğne No:2 Kanca Đç Yüzeyine Ait Farklı
Büyütmelerdeki SEM Görüntüleri a) 750x, b) 1000x ve c) 2000x
“2” numaralı iğne yüzeyinin SEM görüntülerin incelendiğinde, Şekil 4.1’deki “1” numaralı iğne yüzeyine benzer bir karakteristiğe sahip olduğu görülmektedir. “2” nolu iğne yüzeyinde de lekelere, pütürlere ve çukurluklara rastlanmaktadır. Topografik yapılar görsel olarak benzemektedir.
Her iki iğne yüzeyinde de benzerlik gösteren dokulara, iğne imalat aşamasındaki şartların neden olabileceği gibi malzeme yapısının bir sonucu olarak da değerlendirilebilir. Şekil 4.3’de “3” numaralı iğnenin kanca iç bölgesindeki yüzeyi görülmektedir.
Şekil 4.3 Kullanılmamış Đğne No:3 Kanca Đç Yüzeyine Ait Farklı Büyütmelerdeki SEM Görüntüleri a) 750x, b) 1000x ve c) 2000x
(a)
47
Şekil 4.3 (devamı) Kullanılmamış Đğne No:3 Kanca Đç Yüzeyine Ait Farklı
Büyütmelerdeki SEM Görüntüleri a) 750x, b) 1000x ve c) 2000x
Kullanılmamış “3” numaralı numune iğne yüzeyi de, Şekil 4.1 ve Şekil 4.2’ de görülen iğne yüzey karakteristiklerine sahiptir. Bu iğne yüzeyinde de süngerimsi yapılar, lekeler, çukurluklar ve yükseltiler bulunmaktadır. Sonuç olarak, iğne yüzeyleri farklı dağılımlara sahip olsalar da süngerimsi yapılar, lekeler, çukurluklar vb. karakteristik yapılara sahip oldukları söylenebilir. Diğer bir deyişle, kullanılmamış iğne SEM görüntüleri referans alındığında, iğnelerin kanca iç yüzeylerinin başlangıçta pürüzsüz olmayıp, farklı dokulardan meydana geldiğini söylemek mümkündür.
4.2 Kullanılmamış Đğnelere Ait Yüzey Pürüzlülük Ölçümleri
Đğne yüzeylerine ait pürüzlülük ölçümlerinde, Bölüm 2 ve 3’de detaylı olarak bahsedildiği gibi SEM stereoskopi yöntemi kullanılmıştır. Ölçüm yapılan iğnelerden sadece “1” numaralı iğneye ait stereo görüntü çifti ve yüzey anaglifi, uygulamaya örnek olması açısından verilmiştir. Yüzey pürüzlülük ölçümü yapılan diğer iğnelere ait sadece yükselti haritaları ve yüzey pürüzlülük değerleri bu bölümde Şekil 4.5 – 4.8 ve Tablo 4.2 – 4.5’de sunulmuştur. Her iğneye ait ortalama yüzey pürüzlülük ölçümlerinde (Ra), stereoskopik SEM görüntü çiftleri ve bu görüntülerin değerlendirilmesinde Scandium-Height yazılımı kullanılmıştır. Her iğne için 10’ar ölçüm gerçekleştirilmiştir. Şekil 4.4’de, yüzeylerin ± 6º eğimle çekilmiş sağ ve sol
Süngerimsi yapılar ve lekeler
göz stereo görüntüleri ve bu görüntülerden elde edilen anaglif ile yükselti haritası görülmektedir. Anaglif görüntüdeki üç boyutlu yüzey oluşumunu görebilmek için, sağ göz imajını sağ göze, sol göz imajını sol göze aktaran özel üç boyut gözlüklerinin kullanılması gerekmektedir.
Şekil 4.4 Kullanılmamış Đğne No 1’e Ait a) ve b) Đğne Kancasının Đç Yüzey ( ± 6º) Stereo Görüntü Çiftleri c) Stereo Görüntü Analiz Programının Uygulanması
Sonucunda (a) ve (b) Görüntülerinden Elde Edilmiş Olan Yüzey Anaglifi d) Yükselti Haritası.
(a)
49
Şekil 4.4 (devamı) Kullanılmamış Đğne No 1’e Ait a) ve b) Đğne Kancasının Đç Yüzey ( ± 6º) Stereo Görüntü Çiftleri c) Stereo Görüntü Analiz Programının Uygulanması
Sonucunda (a) ve (b) Görüntülerinden Elde Edilmiş Olan Yüzey Anaglifi d) Yükselti Haritası.
(c)
Şekil 4.4’ de sunulan yüzeylerden ölçülen ortalama pürüzlülük değerleri Tablo 4.1’de verilmiştir. Ra değerlerinin yüzey şekillerine bağlı olarak 0.52 ile 0.74
arasında değiştiği belirlenmiştir. Tablo 4.1’ de ölçüm sonuçları görülmektedir.
Tablo 4.1 Numune Đğne No 1-Yüzey Pürüzlülük Ölçümleri (Ra)
Ölçümler 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 i . 1 a R 0.52 0.59 0.74 0.57 0.64 0.63 0.68 0.64 0.57 0.56
Örnek olarak rasgele seçilmiş, kullanılmamış diğer iğnelere ait yüzey yükselti haritası ve yüzey ortalama pürüzlülük parametresine ait ölçümler ise aşağıda sunulmuştur. Şekil 4.5’ de stereo görüntülerin Scandium-Height yazılımı yardımıyla analizi sonucunda elde edilen yüzey haritası görülmektedir.
Şekil 4.5 Numune Đğne No 2’nin Yüzey Yükselti Haritası
2 numaralı iğne yüzeyindeki dokular, ilk örnekteki iğne yüzeyine benzemektedir. Tablo 4.1 ve Tablo 4.2 incelendiğinde yüzey pürüzlülük değerlerinin de görüntülerdeki benzerliği yansıttığı görülmektedir.
51
Tablo 4.2 Numune Đğne No 2-Yüzey Pürüzlülük Ölçümleri (Ra)
Ölçümler 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 i . 2 a R 0.69 0.59 0.53 0.78 0.80 0.65 0.66 0.72 0.66 0.64
Tablo 4.2’ deki iğne yüzey pürüzlülük değerlerinin (Ra) 0.53 ile 0.80 arasında değiştiği ve genel olarak ölçümlerin 0.6-0.7 arasında yoğunlaştığı görülmektedir. Aynı şekilde stereo görüntüleri alınmış 3 numaralı iğnenin yüzey bilgileri ise Şekil 4.6 ve Tablo. 4.3’de görülmektedir.
Şekil 4.6 Numune Đğne No 3’ün Yüzey Yükselti Haritası
Đğne yüzeyine ait 3 boyutlu şekil incelendiğinde yüzey üzerinde dalgalanmalar olduğu görülmektedir. Çizgisel izlere rastlanmamakta ve incelenen alanda homojen bir yapı görülmektedir. Yüzeye ait pürüzlülük değerleri de bu homojen yapıyı yansıtıcı niteliktedir. Tablo 4.3’ de pürüzlülük ölçümleri görülmektedir.
Tablo 4.3 Numune Đğne No 3-Yüzey Pürüzlülük Ölçümleri (Ra)
Ölçümler 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 i . 3 a R 0.65 0.64 0.83 0.97 0.90 0.84 0.89 0.87 0.70 0.46
Tablo 4.3’ deki yüzey pürüzlülük değerleri (Ra) 0.46 ile 0.97 arasında değişmektedir. Genel olarak yüzey dokuları incelendiğinde, diğer kullanılmamış iğnelerin yüzey dokularına benzerliklere rastlanmaktadır. Şekil 4.7 de “4” numaralı iğnenin yüzey haritası görülmektedir.
Şekil 4.7 Numune Đğne No 4’ün Yüzey Yükselti Haritası
4 numaralı iğneye ait yüzey haritası ile diğer ilk üç iğnenin yüzey haritaları arasındaki farkın az olduğu görülmektedir. Her dört iğne yüzeyinde, benzer topografilere rastlanmaktadır. 4. iğne numunesine ait yüzey pürüzlülük değerleri Tablo 4.4’de verilmektedir.
Tablo 4.4 Numune Đğne No 4-Yüzey Pürüzlülük Ölçümleri (Ra)
Ölçümler 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 i . 4 a R 0.64 0.65 0.50 0.65 0.63 0.65 0.59 0.39 0.33 0.43
Tablo 4.4’deki ortalama yüzey pürüzlülük değerleri (Ra) 0.33 ile 0.64 arasında değişmektedir. Ölçülen pürüzlülük değerlerinin önceki iğne numunelerine ait pürüzlülük değerlerine yakın sınırlar içine kaldığı görülmektedir. Şekil 4.8’de son iğne örneğine ait yüzey yükselti haritası görülmektedir.
53
Şekil 4.8 Numune Đğne No 5’in Yüzey Yükselti Haritası.
Yükselti haritasında kanca iç yüzeyinde dalgalı bir yapının var olduğu görülmektedir. Genel olarak yüzey yapısı ele alındığında, daha önce incelen ilk dört iğne yüzeyinde olduğu gibi, benzer dokuların “5” numaralı iğne yüzeyinde de var olduğu görülmektedir. Bu nedenle beşinci iğne de beklenildiği gibi, diğer iğneler için elde edilen ortalama pürüzlülük değerlerine yakın Ra ölçüm sonuçları vermiştir. Tablo 4.5’de ölçüm sonuçları görülmektedir.
Tablo 4.5 Numune Đğne No 5-Yüzey Pürüzlülük Ölçümleri (Ra)
Ölçümler 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 i . 5 a R 0.92 0.71 0.81 0.62 0.65 0.66 0.53 0.73 0.50 0.64
Yüzey özelikleri incelenen iğnelerin yüzey yükselti haritaları değerlendirildiğinde, iğnelerin farklı oran ve yapılarda süngerimsi yapı, leke, pütür vb. gibi dokulara sahip olduğu ayrıca, iğne yüzeylerinin farklı Ra ölçümlerine sahip olmakla birlikte genel olarak ölçümlerin belli bir yüzey karakteristiğini yansıttığı görülmektedir.
4.3 Üretim Parametrelerinin Đğne Aşınması Üzerine Etkilerinin Đncelenmesi
Makine parametrelerinin (iplik giriş gerginliği, kumaş çekimi, makine hızı, besleme sayısı vb) ve çalışma koşullarının (temizlik, nem ve sıcaklık gibi) örme iğnesinin aşınması üzerinde etkili olduğu, ilgili çalışmalarda sunulmuştur [3,8-12]. Bu noktadan yola çıkarak Tablo 3.1’de belirtilen parametreler doğrultusunda, test üretimleri ticari işletme şartlarında gerçekleştirilmiştir.
Test üretimlerine ait numune iğnelerin stereoskopik SEM görüntüleri, stereoskopik görüntü analizi yazılımı “Scandium-height” kullanılarak üç boyutlu yüzey haline dönüştürülmüştür. Oluşturulan bu üç boyutlu yüzeylerin yüzey pürüzlülük ölçümleri, yine Scandium-height yazılımı ile gerçekleştirilmiş ve ilgili pürüzlülük değerleri tablolar halinde gösterilmiştir.
4.3.1. Temel Durum
Test üretimlerinde incelenecek olan her makine parametresi için, daha önceden belirlenen iplik kaliteleri (100% pamuk (ring), %100 pamuk (OE-rotor), %100 viskon ve 100% poliester) sırasıyla ele alınmıştır. Kullanılan örme makinesinin çalışma parametrelerine ait limitler belirlenmiş ve bu limitler doğrultusunda yapılabilecek değişiklikler uygulanmıştır.
Đlk olarak, makine parametrelerine ait değişikliklerin etkisini gözlemleyebilmek amacıyla, optimum makine parametrelerini temsil eden temel durum şartlarında üretim gerçekleştirilmiştir. Makine parametrelerinin etkisi ele alınırken, temel durumdaki parametrelerde yapılan değişiklikler üzerinden değerlendirmeler gerçekleştirilmiştir. Temel duruma ait üretim parametreleri Tablo 3.2’de verilmiştir. Belirlenen iplik kaliteleri ile yapılan üretimler sonrasında toplanan örme iğneleri, üzerilerinde bulunabilecek yağ, toz vb maddeleri uzaklaştırabilmek için petrolium eter ile temizlenmiş ve daha sonra SEM’de incelenmiştir.
55 4.3.1.1 %100 Pamuk (Ring) Đplik
Şekil 4.9 Temel Durum, Pamuk (Ring) a) ve b) Đğne Kancasının Đç Yüzeyine Ait ± 6º Stereo Görüntü Çiftleri c) Stereo Görüntü Analiz Programının Uygulanması
Sonucunda (a) ve (b) Görüntülerinden Elde Edilmiş Olan Yüzey Anaglifi d) Yükselti Haritası
Đplik geçiş yolları
(a)
Şekil 4.9 (devamı) Temel Durum, Pamuk (ring) a) ve b) Đğne Kancasının Đç Yüzeyine Ait ± 6º Stereo Görüntü Çiftleri c) Stereo Görüntü Analiz Programının
Uygulanması Sonucunda (a) ve (b) Görüntülerinden Elde Edilmiş Olan Yüzey Anaglifi d) Yükselti Haritası..
Şekil 4.9’deki iğne kanca iç bölgesinden çekilen SEM görüntülerinden elde edilen üç boyutlu yüzey topografisi incelendiğinde, stereo görüntülerdeki düz yüzey gibi görünen alanların tahmin edilenin aksine, küçük yükselti ve tepeciklerden oluştuğu görülmektedir. Şekil 4.9’de görüldüğü gibi, yüzey üzerinde iplik geçiş yollarına rastlanmaktadır.
(c)
57
Tablo 4.6 Temel Durum-Pamuk (Ring), Đğne Yüzey Pürüzlülük Ölçümleri
Ölçümler 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
a
R 0.49 0.51 0.51 0.51 0.46 0.49 0.55 0.63 0.62 0.60
Kullanılmamış iğne yüzey görüntüleri ile karşılaştırıldığında, pamuk ring iplik ile yapılan üretim sonucunda, iğne yüzeyinde değişimler meydana geldiği söylenebilir. Tablo 4.6’ de 0.46 – 0.63 arasında değişen “Ra” değerlerindeki azalma, incelenen yüzeydeki pürüzlülüğün kullanılmamış iğnelere ait değerlere oranla, azaldığını ifade etmektedir. Küçük Ra değerleri ele alındığında, yüzeyin üst yüzeyindeki dalgalanma ve diğer topografik özelliklerin, ortalama pürüzlülük değerinin artışına neden olmadığı görülmektedir. Kullanılmamış iğnelere ait Tablo 4.24’de sunulan Ra ölçümlerinin, Tablo 4.6’ deki Ra ortalama pürüzlülük ölçümlerinden farklı olduğu söylenebilir. Tablo 4.6’ deki verilerden, incelenen yüzeyde homojen bir yapının olduğu görülmektedir. Genel olarak Ra ölçüm değeri 0.6 den daha küçüktür.
4.3.1.2 100% Pamuk (OE-rotor) Đplik
Şekil 4.10 Temel Durum, Pamuk (OE-rotor) a) ve b) Đğne Kancasının Đç Yüzeyine Ait ± 6º Stereo Görüntü Çiftleri c) Stereo Görüntü Analiz Programının Uygulanması
Sonucunda (a) ve (b) Görüntülerinden Elde Edilmiş Olan Yüzey Anaglifi d) Yükselti Haritası.
Şekil 4.10 (devamı) Temel Durum, Pamuk (OE-rotor) a) ve b) Đğne Kancasının Đç Yüzeyine Ait ± 6º Stereo Görüntü Çiftleri c) Stereo Görüntü Analiz Programının Uygulanması Sonucunda (a) ve (b) Görüntülerinden Elde Edilmiş Olan Yüzey
Anaglifi d) Yükselti Haritası.
(b)
59
Şekil 4.10 (devamı) Temel Durum, Pamuk(OE-rotor) a) ve b) Đğne Kancasının Đç Yüzeyine Ait ± 6º Stereo Görüntü Çiftleri c) Stereo Görüntü Analiz Programının Uygulanması Sonucunda (a) ve (b) Görüntülerinden Elde Edilmiş Olan Yüzey
Anaglifi d) Yükselti Haritası.
Şekil 4.10’da iğne yüzeyi, pamuk ring üretimindeki iğne yüzeyine oranla daha düz görünmekle birlikte, yüzeyin farklı bölümlerinde farklı topografik yapıların var olduğu görülmektedir. Üretim esnasında, iplik metal sürtünmesi sonucunda, yüzeylerdeki tepeciklerin bir kısmının aşındırılmış olması mümkündür. Yine iğnenin kullanım öncesindeki yüzeyinin topografik yapısı da önemlidir. Pamuk OE-rotor iplik kullanımı sonucunda iğnelerde meydana gelen değişimi irdelemek için ölçülen Ra değerlerinin, kullanılmamış iğne yüzeylerine ait Ra değerleri ile karşılaştırılması ve yüzey hakkında bilgi elde edinilmesi mümkündür.
Tablo 4.7 Temel Durum-Pamuk (OE-rotor), Đğne Yüzey Pürüzlülük Ölçümleri
Ölçümler 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
a
R 0.87 0.69 0.68 0.74 0.58 0.55 0.69 0.99 0.95 1.04
Yüzeyden alınan ölçümler sonucunda Tablo 4.7’ deki Ra değerlerinin, kullanılmamış iğne yüzey pürüzlülük ölçümlerine göre daha yüksek olduğu görülmektedir. Yüzeydeki pürüzlülük değerleri, pamuk ring iplikle yapılan üretimden alınan numune iğne yüzeyine göre de daha pürüzlü olduğunu ifade etmektedir. SEM görüntülerinde yüzeyde daha belirgin izlere ve yapılara rastlanmaktadır. Bu izler
nedeniyle yüzey pürüzlülük ölçüm sonuçları yükselmektedir. Ayrıca, yüzey pürüzlülük değerlerinin, kullanılmamış iğne değerlerinden farklı olması, kullanım sonrasında iğne yüzeyinde değişim olduğunu işaret etmektedir.
4.3.1.3 100 % Viskon (Ring) Đplik
Şekil 4.11 Temel Durum, Viskon (Ring) a) ve b) Đğne Kancasının Đç Yüzeyine ait ± 6º Stereo Görüntü Çiftleri c) Stereo Görüntü Analiz Programının Uygulanması
Sonucunda (a) ve b) Görüntülerinden Elde Edilmiş Olan Yüzey Anaglifi d) Yükselti Haritası.
Đplik yolları
(a)
61
Şekil 4.11 (devamı) Temel Durum, Viskon (Ring) a) ve b) Đğne Kancasının Đç Yüzeyine Ait ± 6º Stereo Görüntü Çiftleri c) Stereo Görüntü Analiz Programının
Uygulanması Sonucunda (a) ve (b) Görüntülerinden Elde Edilmiş Olan Yüzey Anaglifi d) Yükselti Haritası.
Şekil 4.11’de iğne yüzeyinde iplik yolları olarak yorumlanabilecek ve kullanılmamış iğne yüzeyinde var olmayan çizgisel oluşumlar görülmektedir. Bu izler iplik–metal sürtünmesi sonucunda meydana gelen iplik yolları olarak değerlendirilebilir. Literatürde viskon ring ipliğin, viskon OE ipliğine göre daha fazla aşınmaya sebep olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca viskon ipliklerde, benzer yapıdaki pamuk ipliğine göre daha fazla sayıda aşındırıcı parçaların olduğu belirtilmiştir [4].
(c)
Temel durum şartları altında pamuk ring ve OE-rotor iplikler ile üretim yapıldığında, Şekil 4.11’deki iğne yüzeyinde görülen çizgisel oluşumlara rastlanmamaktadır. Örme işlemi esnasında iplik ile temas eden iğnenin, kanca iç bölgesinde oluşan izlerin farklılaşmasının, kullanılan ipliğin özelliklerinden kaynaklandığı söylenebilir.
Tablo 4.8 Temel Durum-Viskon (Ring), Đğne Yüzey Pürüzlülük Ölçümleri
Ölçümler 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
a
R 0.62 0.68 0.58 0.49 0.56 0.52 0.51 0.62 0.58 0.60
Tablo 4.8’de yer alan pürüzlülük ölçümleri incelendiğinde, viskon iplik kullanımı sonucunda iğne yüzeyinde, kullanılmamış iğnelerden farklı topografik yapılar oluştuğu görülmektedir.
Pürüzlülük değerlerinin, kullanılmamış iğnelere göre daha küçük olması, viskon ipliğin iğne yüzeyinde var olabilecek bir kısım yükseltileri aşındırıp, çok derin olmayan iplik yolları oluşturmasıyla ilgili olduğu düşünülebilir.
4.3.1.4 100% Poliester (Ring) Đplik
Şekil 4.12 Temel Durum, Poliester (Ring) a) ve b) Đğne Kancasının Đç Yüzeyine Ait ± 6º Stereo Görüntü Çiftleri c) Stereo Görüntü Analiz Programının Uygulanması
Sonucunda (a) ve (b) Görüntülerinden Elde Edilmiş Olan Yüzey Anaglifi d) Yükselti Haritası.
63
Şekil 4.12 (devamı) Temel Durum, Poliester (Ring) a) ve b) Đğne Kancasının Đç Yüzeyine Ait ± 6º Stereo Görüntü Çiftleri c) Stereo Görüntü Analiz Programının
Uygulanması Sonucunda (a) ve (b) Görüntülerinden Elde Edilmiş Olan Yüzey Anaglifi d) Yükselti Haritası.
.
(b)
Şekil 4.12 (devamı) Temel Durum, Poliester (Ring) a) ve b) Đğne Kancasının Đç Yüzeyine Ait± 6º Stereo Görüntü Çiftleri c) Stereo Görüntü Analiz Programının
Uygulanması Sonucunda (a) ve (b) Görüntülerinden Elde Edilmiş Olan Yüzey Anaglifi d) Yükselti Haritası.
Şekil 4.12’de iğne yüzeyinde pürüzlülük ölçümlerinin artmasına sebep olabilecek karakterde yapılar (çukurlukların) olduğu görülmektedir. Literatürde poliester iplik ile yapılan üretimlerde örme iğnelerinde meydana gelen aşınmaların miktarının ve karakteristiğinin, lifin yapısına ve lifteki titanyumdioksit oranına bağlı olarak değiştiği belirtilmektedir [13,48]. Tablo 4.9’da yüzeye ait Ra ölçümler görülmektedir. Tablo 4.9 Temel Durum-Poliester (Ring), Đğne Yüzey Pürüzlülük Ölçümleri
Ölçümler 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
a
R 0.89 0.91 0.88 0.87 0.88 0.87 0.92 0.94 0.92 0.90
Temel durumu temsil eden iğnelerin yüzeyleri ele alındığında, Şekil 4.9-4.12’de iğne yüzeylerinde rastlanan bazı çizgisel oluşumların kullanılmamış iğne yüzeyinde rastlanmaması nedeniyle, ipliğin iğne ile teması sonucunda iğne yüzeyinde bırakmış olduğu izler olduğu söylenebilir.
Kullanılan iplik kalitelerine ve iğne yüzeylerindeki yapısal farklılıklara göre ortalama pürüzlülük (Ra) değerlerinde farklılıklar gözlenmektedir. Đğnelerin aşınma davranışında, kullanılan ipliklerin fiziksel özelliklerinin ve üretim metotlarının farklılık göstermesi nedeniyle değişimler beklenmektedir. Literatürdeki sınırlı
65
sayıdaki çalışmada da ipliklerin gerek yapısında bulunabilecek bitkisel artıklar, kir, toz vb. yabancı ve aşındırıcı maddeler, gerekse değişen fiziksel özellikleri sebebiyle aşınmanın farklılaşacağını göstermektedir [4,6,12,13,39,48].
Şekil 4.9 ve Şekil 4.11 birlikte incelendiğinde, pamuk ring ve özellikle viskon ring iplikle yapılan üretimlere ait iğne yüzeylerinde, iplik yolları görülmektedir. Ayrıca Ra pürüzlülük ölçümlerinde, poliester ve pamuk (OE-rotor) iplik kaliteleri ile yapılan üretimlere ait iğnelerin yüzey pürüzlülük ölçümlerine göre bir azalma olduğu gözlenmektedir. Pamuk ring ve viskon ring iplikle temas eden iğne yüzeyleri üzerindeki pürüzlüklerinin iplik-metal teması sonucunda aşındığı ve yüzeyde iplik yolları oluşturduğu tespit edilmiştir. Her iğnenin yüzey dokusundaki değişik yapılar sebebiyle de, bazı pürüzlülük ölçümleri arasında büyük farklara rastlanmaktadır. Temel duruma ait makine parametreleri ile çalıştırılan tüm iplik kalitelerine ait iğnelerin ortalama pürüzlülük Ra değerleri, kullanılmamış iğnelere ait Ra değerlerinden farklılık göstermektedir.
4.3.2 Đplik Giriş Gerginliği
Örme işleminde iplik giriş gerginliği üretim verimliliği, iğne ömrü ve kumaş kalitesi açısından önemli üretim parametrelerinden biridir. Đğne aşınması üzerinde de etkili bir parametre olan iplik giriş gerginliği, sınırlı sayıdaki çalışmalarda ele alınmıştır [3, 8-12, 90,91]. Đplik giriş gerginliği arttığı zaman iplik ve örme elemanları arasındaki baskı da artar. Baskının etkisiyle iplik yassılaşmış bir şekilde iğne kancasında hareket eder [92]. Bu durumda iplik ile iğnenin temas yüzeyinin artması beklenir. Örme makinelerinde, iplik giriş gerginliğinin, üretim parametreleri, kumaş yapısı ve kumaş özellikleri ile kullanılan iplik cins ve özelliklerine bağlı olarak, 0.1g/tex, - 0.5g/tex aralığında değiştiği bilinmektedir [90]. Đplik giriş gerginliğinin etkisini görebilmek amacıyla, numune iğnelerin kanca iç yüzeyi SEM altında incelenmiştir. Yüzeylere ait pürüzlülük değerleri, temel durum şartlarında olduğu gibi, SEM’de çekilmiş olan stereo görüntülerin görüntü işleme yazılımı ile değerlendirilmesi sonucunda elde edilmiştir. Đplik giriş gerginliğin arttırılması ile seçilen iplik kalitelerinde iğnelerde meydana gelen aşınmalar kullanılan iğnenin yüzey pürüzlülük (Ra) ölçümleri, temel durum şartlarındaki iğne yüzey özellikleri ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.
4.3.2.1 %100 Pamuk (Ring) Đplik
Şekil 4.13 Đplik Giriş Gerginliği, Pamuk (Ring) a) ve b) Đğne Kancasının Đç Yüzeyine Ait ± 6º Stereo Görüntü Çiftleri c) Stereo Görüntü Analiz Programının Uygulanması
Sonucunda (a) ve (b) Görüntülerinden Elde Edilmiş Olan Yüzey Anaglifi d) Yükselti Haritası.
Kanca içindeki iplik yolları
(a)
67
Şekil 4.13 (devamı) Đplik Giriş Gerginliği, Pamuk (Ring) a) ve b) Đğne Kancasının Đç Yüzeyine Ait ± 6º Stereo Görüntü Çiftleri c) Stereo Görüntü Analiz Programının
Uygulanması Sonucunda (a) ve (b) Görüntülerinden Elde Edilmiş Olan Yüzey Anaglifi d) Yükselti Haritası.
Şekil 4.13’de görüldüğü üzere, temel durum şartlarında pamuk ring iplikte olduğu gibi, fakat daha az miktarda iğne yüzeyinde yükseltiler görülmektedir. Bunun yanı sıra yüzey üzerinde iplik yoluna ait olduğu düşünülen izlere de rastlanmaktadır.
(c)
Tablo 4.10 Đplik Giriş Gerginliği-Pamuk (Ring), Đğne Yüzey Pürüzlülük Ölçümleri
Ölçümler 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
a
R 0.67 0.74 0.67 0.66 0.61 0.48 0.35 0.38 0.44 0.45
Tablo 4.10’da görüldüğü üzere Ra değerleri ile temel durum pamuk (ring) üretimine ait iğnenin Ra değerleri arasında bir benzerlikten bahsetmek mümkündür. Đplik gerginliğindeki artışın da ölçülen Ra değerlerinde önemli bir farka neden olmadığı görülmektedir. Yüzey pürüzlülüklerinde meydana gelen az miktardaki farkın da, değişen makine parametrelerinden kaynaklanması mümkündür.
4.3.2.2 100% Pamuk (OE-rotor) Đplik
Şekil 4.14 Đplik Giriş Gerginliği, Pamuk (OE-rotor) a) ve b) Đğne Kancasının Đç Yüzeyine Ait ± 6º Stereo Görüntü Çiftleri c) Stereo Görüntü Analiz Programının
Uygulanması Sonucunda (a) ve (b) Görüntülerinden Elde Edilmiş Olan Yüzey Anaglifi d) Yükselti Haritası.
Kullanılmamış iğne yüzeylerinde de görülen yapılar.
69
Şekil 4.14 (devamı) Đplik Giriş Gerginliği, Pamuk (OE-rotor) a) ve b) Đğne Kancasının Đç Yüzeyine Ait ± 6º Stereo Görüntü Çiftleri c) Stereo Görüntü Analiz Programının Uygulanması Sonucunda (a) ve (b) Görüntülerinden Elde Edilmiş Olan
Yüzey Anaglifi d) Yükselti Haritası Đpliğin bıraktığı aşınma izleri
(b)
d)
Şekil 4.14 (devamı) Đplik Giriş Gerginliği, Pamuk (OE-rotor) a) ve b) Đğne Kancasının Đç Yüzeyine Ait ± 6º Stereo Görüntü Çiftleri c) Stereo Görüntü Analiz Programının Uygulanması Sonucunda (a) ve (b) Görüntülerinden Elde Edilmiş Olan
Yüzey Anaglifi d) Yükselti Haritası.
Ring ipliğe alternatif olarak geliştirilmiş olan OE-rotor iplikler, üretim metodunun neden olduğu bazı yapısal farklılıklar sebebiyle, örme işlemi esnasında iğnelerin aşınmasını hızlandırıcı bir etkiye sahip olduğu yapılan çalışmalarda gözlenmiştir [3-7]. Şekil 4.14’deki iğne yüzeyine ait görüntüler incelendiğinde, pamuk ring iplik