机织金属丝网在工业、农业、国防、环保、食品等各行业中应用广泛,有的已直接进入高技术领域,地位日显重要,加强机织金属丝网领域的理论、材料、技术、工艺等方面的研究已迫在眉睫,应引起关注。本文重点介绍1机织金属丝网的应用。
1 国内机织金属丝网现状 我国具有悠久的茧丝、麻制品的纺织技术,但用铜、铁等金属材料编织金属网则从近代开始。19世纪初,天津出现手工编织金属网作坊,解放以后由于国防工业的需要,国家投资建立了军工企业从事金属丝网专业化生产。改革开放以后,机织金属丝网得到突飞猛进的发展,美国、德国、意大利等西方国家纷纷将机织金属丝网转移到亚洲(主要是中国)来生产,所以目前中国已成为机织金属丝网生产大国,但不是强国。机织金属丝网高精尖产品主要还是日本和德国生产的,目前日本仍占据印刷用不锈钢网领先地位。 机织金属丝网作为工业用机织物,金属网的网孔习惯上叫目。金属网的规格常以单位长度的孔数(目数)表示。国际标准、中国标准均以每英寸的目数表示,如200目/25.4mm。机织金属丝网常用材料有黄铜网、磷铜网、不锈钢等合金网等机织金属丝网根据规格选用不同直径的金属丝用平纹组织、斜纹组织或缎纹组织织成;目数少时用1/1的平纹组织,目数多时,用斜纹或缎纹组织。机织金属丝网的方孔网常用规格有2～650目/25.4mm,密纹网的规格最高可以达到3500目/25.4mm,金属丝最细的可以达到0.015mm。目前日本已研制出了1μm的不锈钢丝,方孔网的目数可以达到795目/25.4mm的平纹网。机织金属丝网网孔清晰正确、网面平挺,有耐高温、耐磨等特性,不锈钢网、镍网还能耐腐蚀。因此,金属网多用于筛分和过滤方面。
2 机织金属丝网的应用
2.1 用于固体颗粒的分级———筛分 机织金属丝网是筛分机械用以完成筛分过程的重要工作部件。每台筛分机械都要选择一种符合工作要求的筛分网。振动筛工作时,在振动力的作用下,机织金属丝网将不同粒级的物料进行分离,达到分级目的。机织金属丝网具有足够的强度、较高的开孔率和不易堵孔等性能。广泛应用于磨料、耐火材料、冶金粉末、矿石、水泥、玻璃原料砂粒、金钢石粉的筛选分级。
2.2 用于液体与固体的分离———过滤或脱水 液体与固体的分离根据工作的要求分两种情况。一种是把液体中的有害固体颗粒从液体中分离出来,这种情况一般是在外力的作用下,悬浮液中的液体环绕着金属丝流动,微粒企图跟着流线方向流动,但大于金属丝网网孔的固体颗粒被相邻的两根金属丝挡住截留下来,从而实现固、液分离的过程。比如飞机、轮船、汽车等设备使用的水、燃油和润滑油都必需使用过滤器进行过滤,而机织金属丝网是过滤中最重要的过滤介质。另一种情况是将存留在湿润粒子层或湿润滤饼内的液体部分排除的操作,一般把这一过程叫脱水。比如纯碱生产过程中,通过一定的压力,滤碱机上机织金属丝网把饱和溶液中纯碱颗粒捞出来并脱水;再如造纸生产过程中捞纤维阶段就是利用机织金属丝网将浆液中纤维从水池中捞起,同时脱去大部分水,再经由滚筒压干成纸。
2.3 用于气体与固体的分离———防尘 气体与固体的分离原理与过滤相近。比如一种新产品———汽车安全气囊,在药剂和壳体之间,装有一个集气体过滤与散热功能于一身的组件即气滤网。这个组件很重要,它不仅要分解、承受、吸纳热空气中的瞬时灼热,保护气囊袋的安全,而且还要将热空气急剧膨胀时爆炸药剂产生的气体和杂质进行有效的气、固分离。
2.4 起屏蔽作用 屏蔽玻璃新的制造方法是:采用粘性粘合剂材料夹层将两个玻璃板粘结在一起,并将金属丝网完全埋置入该夹层中。一方面,机织金属丝网中金属丝相互交织形成纵横交错的隔离网能使电磁波的能量衰减到一定程度,从而达到防护目的;另一方面当嵌入金属丝网的玻璃受冲击,或当玻璃受高热而软化时,金属丝网起增强作用。目前屏蔽玻璃被广泛地应用在电子设备需要透光的窗口,如CRT、仪表液晶显示窗口。
2.5 丝网印刷 丝网是丝网印刷的基础。制版时在丝网上涂上一定厚度的感光胶并干燥,在丝网上形成感光膜,然后将图文阳图制版底片与涂布好的丝网贴合放入晒版机曝光。这样丝网上图文部分因未受光而不固化,非图文部分受光固化,经显影冲洗,图文部分未固化感光材料被冲洗掉,使丝网孔为通孔;非图文部分感光材料固化堵住网孔。印刷时,图文部分丝网孔漏印墨,而非图文部分不漏墨,从而获得印刷墨迹。印刷行业一般使用不锈钢丝网,与尼龙丝网、涤纶丝网相比,其特点是耐磨性好、强度高,延伸性小;由于丝径精细,油墨的通过性能好;丝网的机械性能、化学性能稳定,尺寸精度稳定。其不足是弹性差,价格较贵;丝网伸张后,不能恢复原状。不锈钢丝网适于线路板和集成电路等高精度的印刷。 机织金属丝网广泛应用于航空航天、磨料磨具、冶金、石油、化工、化纤、机械、电子、陶瓷、印刷、建筑、制药、汽车制造等领域。
3 机织金属丝网及其术语
(1)金属机织网(金属网)———由相互垂直排列的两个系统的金属丝材,在织机上按一定规律交织而成的金属织物,称之为机织金属编织网,简称金属网。
(2)金属机织网编织形式很简单,大部分是三原组织,最常用的是1/1平纹,2/2的斜纹.也有少部分的五枚三飞的缎纹组织。
(3)一目长(L):网孔基本尺寸(W)+金属丝直径(d),L=W+d。
(4)目数:在25.4mm的长度内所含一目长的个数
(5)规格:规格表示方法为 经丝目数×纬丝目数/经丝直径×纬丝直径经丝间网孔×纬丝间网孔/经丝直径×纬丝直径。比如:有一规格密纹网,经丝直径为0.036mm,经丝的目数为325目/25.4mm,纬丝直径为0.025mm,纬丝的目数为2300目/25.4mm,那么它的表示方法为:325×2300/0.036×0.025。 -长方孔网和密纹网:经丝直径=纬丝直径,以经丝目数×纬丝目数/丝直径表示。 比如:经纬金属丝直径为0.05mm,经丝目数为200目/25.4mm,纬丝目数为180目/25.4mm,那么该产品规格表示为200×180/0.05。 -方孔网:经丝目数=纬丝目数;经丝直径=纬丝直径,经丝间网孔=纬丝间网孔,可用目数/金属丝直径或网孔/金属丝直径表示。
比如:一个金属丝网经纬间的网孔均为0.15mm,经纬金属丝直径为0.1mm,经纬丝的目数均为100目/25.4mm,那么该产品规格表示为100/0.1(用于过滤行业),也可以表示为0.15/0.1(用于筛分行业)。
(6)筛分面积百分率(开孔率、筛分效率A0) ———筛面上总开孔面积与该筛面的全面积之比,用百分比表示。它是针对方孔网和长方孔网来说的,密纹网不用该指标。 A0= W经W纬 (W经+d经)(W纬+d纬
)×100%式中:W经— 经丝间网孔尺寸,单位为mm;W纬— ——纬丝间网孔尺寸,单位为mm;d经— 经丝直径,单位mm;d纬—纬丝直径,单位mm。当金属网为方孔网时,W经=W纬,且d经=d纬,上面的公式可以简化为: A0=( WW+
d )2 ×100% 如某规格为240×80/0.07×0.14的长方孔网,求其开孔率。 W经= 25.4÷240-0.07=0.036mm;W纬= 25.4÷80-0.14=0.18mm;A0 =W经W纬 (W经+d经)(W纬+d纬) ×100%=0.036×0.18(0.036+0.07)×(0.18+0.14
)×100%=0.191=19.1%该网的开孔率为19.1%。 (7)每平方米金属网的重量ρA,计算公式为:ρA= d2 ρf 618.1(W+d) 式中:ρA— ——单位面积质量,kg/m2 ;d—金属丝直径,mm;W—网孔尺寸,mm;ρ—材料密度,kg/m3 ;f—金属丝网变形系数。 平纹编织和斜纹编织的金属丝编织网,其变形系数f=1。 预弯成型和压焊金属丝网,其变形系数f的数值按GB/T13307的规定。 某镍丝金属网经丝目数为165目/25.4mm,纬丝目数为800目/25.4mm,经丝直径为0.071mm,纬丝直径为0.045mm,f为1,计算该网的每平方米网重。镍丝的密度为8900kg/m3 (保留三位有效数)。
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