Dikiş makinesi iğnesinin ısınmasının önlenmesine yönelik, kaplama malzemelerinin karşılaştırılmalı olarak incelenmesi
Comparative analysis of coated materials for prevention of sewing machine needle from overheating
Yazar: MERVE YARGICI
Danışman: DOÇ. DR. VEDAT DAL
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Giyim Endüstrisi = Clothing Industry ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering

Özet:
Günümüzde hazır giyim üretimi son derece değişken ve dinamik bir üretim yapısına sahiptir. Değişen ve gelişen müşteri istek ve beklentilerinin odağında çok çeşitli modellerdeki siparişler, hızlı bir sevkiyat, yüksek kalite ve düşük maliyet gibi değişik faktörler yer almaktadır. Hazır giyim üretiminde zaman verimliliğini artıracak çeşitli çalışmaların gerçekleştirilmesi ve sürdürülmesi bir zorunluluk olarak değerlendirilmektedir. İşletmeler rekabet koşullarında varlıklarını sürdürebilmek için sürekli iyileştirme faaliyetleri ile kendilerini geliştirmek zorundadırlar. Bu sebeple de üretim sürecinde bulunan her işlem ele alınmakta ve teknolojinin sunduğu imkânlarla beraber gerekli iyileştirmeler yapılmaya çalışılmaktadır.
Hazır giyim üretimde ortaya çıkan hatalar ürün kalitesini ve üretim verimliliğini olumsuz yönde etkilemekte, aynı zamanda üretim maliyetlerinin artmasına neden olmaktadır. Giysi üretim sürecinde temel işlem dikim işlemidir. Giysi üretimindeki kaliteyi ve dayanıklılığı belirleyen en önemli faktör olan dikiş, dikim işlemi sırasında birleştirme sağlamlaştırma ya da süsleme amacıyla dikiş ipliğinin dikilecek malzemelerin içinden iğne yardımıyla geçirilmesi işlemidir. Üretim sürecinin bel kemiğini oluşturan bu işlemin istenilen şekilde gerçekleştirilmesi hem üretim kaynaklarının ve üretimde kullanılan zamanın daha etkin değerlendirilmesi hem de nihai üründe beklenen kalite düzeylerinin sağlanmasına etki eder.
Hazır Giyim üretiminde dikim işlemi son yıllarda çok geliştirilmiş, yaklaşık 5000 ? 8000 dev/ dak çalışma hızına ulaşmış olan sanayi tipi dikiş makinelerinde gerçekleştirilmektedir. Bu hız üretim de zaman verimliliğini sağlamakta ancak beraberinde de dikiş iğnesinin aşırı ısınma sorununu da ortaya çıkarmaktadır. Dikiş iğnesinin aşırı ısınma sorunu hem yüksek hızlı dikiş makinelerinin kullanımı hem de sentetik iplik ve kumaşların yaygın olarak kullanılmasıyla büyük önem kazanmıştır.
Yüksek hızlı sanayi tipi dikiş makinelerinde dikiş iğnesinin dakikada 5000 kez veya daha fazla batması sonucu iğne ile kumaş arasında bir sürtünme oluşmakta ve bu sürtünme sonucu ısı açığa çıkmaktadır. İğne tarafından muhafaza edilen ısı küçük bir metal kütlesinde yoğunlaştığından sıcaklıktaki artış çok önemli olabilmektedir. Bu şekilde, iğne sıcaklığı termoplastik liflerin erime sıcaklığına ulaşabilmekte ve bazı aşırı durumlarda 350 -400 0C sıcaklığa kadar çıkabilmektedir. Sıcak iğneler, kumaşta delik oluşmasına, dikişin zayıflamasına, dikiş ipliği kopuklarına ve dikiş iğnesinin yüzey yapısının bozulmasıyla kumaşta geri dönülmez hasarlar oluşmasına sebep olabilmektedir. İğnenin aşırı ısınma sorununa müdahale edilmediğinde ürün üzerinde hasar oluşabilmekte veya iplik kopuşu yada iğne kırılmasıyla üretim süreci bölünebilmektedir. İğneye müdahale edildiği durumlarda da üretim süreci durmakta ve operatör iğneyi yeni iğne ile değiştirmektedir. Bu unsurlardan dolayı dikiş iğnesinin aşırı ısınma problemini azaltmak yada önlemek hazır giyim üretim sürecinde hem zamanın en üst düzeyde verimli kullanılması hem kaynakların verimli kullanılması hem de kalite düzeyinin iyileştirilmesi açısından önem taşımaktadır.
Bu çalışmada dikiş makinesi iğnesi TiCN maddesi ile FBB yöntemi ile kaplandı. Daha sonra denim pantolon yan çatma dikim işleminde Cr, PTFE ve TiN iğneleri ile birlikte kullanılmıştır. 200 adet yan çatma işlemi yapılmıştır ve kaplamalar karşılaştırılmıştır. Kullanım esnasında iğnenin ulaştığı sıcaklık seviyesi Kızılötesi Pirometre ile ölçülmüştür. Kullanım sonrasında ise iğne yüzeyindeki biçim bozukluklarını, aşınma miktarı ölçülmüştür. Elde edilen değerler iğne ısınması sorununa en iyi çözümün belirlenmesine yönelik olarak karşılaştırılmıştır.

Abstract:
Today, ready-wear production is highly variable and dynamic structure of production. On the focus of the changing customer demands and expectations, you can see wide variety of models orders, fast delivery, high quality, low cost, etc. Various studies that improve the time efficiency of ready-wear production, have been considered as a necessity. Businesses have to develop by maintaining themselves through continuous improvement activities, because of the competitive environment. For this reason, every process in the production process are discussed and the necessary improvements are done with the opportunities offered by the technology.
Unexpected faults during the production process, affects the quality of the product and the production efficiency negatively and production cost also increases. The basic process of the production process is sewing. Garment sewing is the most important factor that determines the quality and durability of the production which is the craft of fastening or attaching objects using stitches made with a needle and thread. To ensure the targeted quality levels and to achieve effective source utilization on production process, sewing plays a critical role.
Sewing process has been developed for recent years and nearly 5000-8000 rpm running speed sewing machines are being used in the production. Using high speed machines affect the production time positively, on the other hand another critical problem occured: overheated sewing needle. Widespread usage of high speed sewing machines and synthetic threads and fabrics, increase the importance of this new problem.
High speed industrial sewing machines? sewing needle sanks 5,000 times or more in minutes, and a friction between the needle and the fabric occurs and heat is released as a result of this friction. The increase of heat which is retained in the mass of a small metal pin, could be significant. In this way, the needle can reach the melting temperetature of the thermoplastic fibers in some extreme cases can reach up to 350-400 0C. Hot needles can cause the formation of holes in the fabric, weakening the seam, deterioration of the surface of sewing needle and can cause irreversible damage on the fabric. In this case, if the needle continues working on, it could harm the fabric and also the needle itself could be broken else the operatör changes the needle and the production process corrupted.
In this study, sewing machine needle is coated with TiCN by PVD method. Then denim trousers is used for sewing process with Cr, PTFE ve TiN needles. The temperature reached by the needle during usage, is measured with an infrared pyrometer. After the usage, surface deformation and the wear of the needle is measured. The same procesudure is repeated for the current sewing machine needles. The values obtained were compared in order to determine the best solution to the needle heat problem.