پروژه SupraWeave با استفاده از یاتاقان‌های مغناطیسی ابررسانا، فناوری جدیدی برای ورود پود در ماشین‌های بافندگی گردباف توسعه می‌دهد؛ با هدف فرآوری کم‌آسیب الیاف کربن و شیشه.

 SupraWeave؛ فناوری ماکوی شناور برای بافندگی گردباف الیاف شیشه و کربن

ماشین بافندگی گردباف (Circular Loom) یکی از تجهیزات مهم در تولید انواع پارچه‌های بافته‌شده و ساختارهای صنعتی است؛ اما زمانی که ماده اولیه از الیاف حساس و عملکردبالا مانند الیاف شیشه و الیاف کربن باشد، محدودیت‌های مکانیکی فرآیند بافندگی اهمیت بسیار بیشتری پیدا می‌کند.
پروژه SupraWeave با تمرکز بر همین چالش در حال توسعه یک فناوری جدید برای سیستم ورود پود در ماشین‌های بافندگی گردباف است؛ فناوری‌ای که به جای حرکت مکانیکی متداول، از یاتاقان‌های مغناطیسی ابررسانا (Superconducting Magnetic Bearings) برای هدایت یک ماکوی شناور استفاده می‌کند. هدف این فناوری، کاهش تماس و اصطکاک مکانیکی و در نتیجه کاهش آسیب به الیاف حساس در فرآیند بافندگی است.

چرا بافندگی گردباف الیاف شیشه و کربن دشوار است؟
الیاف شیشه و کربن به دلیل خواص مکانیکی و عملکردی ویژه، در صنایع پیشرفته‌ای مانند هوافضا، خودروسازی و فناوری انرژی کاربرد گسترده‌ای دارند. با این حال، همین الیاف در برابر آسیب‌های ناشی از فرآیندهای مکانیکی نیز حساس هستند.در بافندگی معمول، نخ‌های تار و پود در معرض مجموعه‌ای از نیروها، تماس‌ها و تغییرات سرعت قرار می‌گیرند. در ماشین‌های بافندگی گردباف، طراحی سیستم ورود پود و حرکت سریع اجزای مربوط به آن، می‌تواند چالش بیشتری برای الیاف شکننده ایجاد کند.
به همین دلیل، فرآوری برخی از این مواد تاکنون عمدتاً با ماشین‌های بافندگی تخت (Flatbed Looms) انجام شده است.پروژه SupraWeave تلاش می‌کند این محدودیت را با بازطراحی اساسی سیستم ورود پود برطرف کند.

فناوری SupraWeave چیست؟
SupraWeave یک پروژه تحقیق و توسعه برای ایجاد یک سیستم ورود پود ابررسانا (Superconducting Weft Insertion System) در ماشین‌های بافندگی گردباف است.
ایده اصلی این فناوری، استفاده از خاصیت ابررسانایی و یاتاقان‌های مغناطیسی برای ایجاد یک مسیر حرکت بدون تماس برای ماکو است. در این ساختار، ماکو به جای آنکه مانند سیستم‌های متداول در تماس مستقیم با اجزای هدایت‌کننده حرکت کند، به صورت شناور (Levitating) در مسیر خود هدایت می‌شود. این رویکرد می‌تواند اصطکاک مکانیکی و تماس مستقیم را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و در نتیجه، شرایط مناسب‌تری برای کار با الیاف حساس فراهم کند.

ماکوی شناور چگونه در ماشین بافندگی گردباف حرکت می‌کند؟
یکی از بخش‌های کلیدی فناوری SupraWeave، استفاده از یاتاقان مغناطیسی ابررسانا برای هدایت ماکو است. در این سیستم، نیروهای مغناطیسی امکان ایجاد یک حرکت شناور و بدون تماس را فراهم می‌کنند. بنابراین، برخلاف یک سیستم مکانیکی متداول که در آن قطعه متحرک با سطوح هدایت‌کننده در تماس است، ماکو می‌تواند در مسیر خود با اصطکاک بسیار پایین حرکت کند. اهمیت این فناوری برای صنعت نساجی فقط به کاهش اصطکاک محدود نمی‌شود. در فرآوری الیاف با عملکرد بالا، هرگونه تماس مکانیکی، تغییر ناگهانی مسیر، فشار موضعی یا تنش اضافی می‌تواند بر کیفیت نخ و در نهایت خواص محصول نهایی تأثیر بگذارد. بنابراین، کنترل دقیق مسیر حرکت ماکو و کاهش تماس مکانیکی می‌تواند یکی از عوامل مهم در توسعه نسل جدید ماشین‌آلات بافندگی برای مواد پیشرفته باشد.

سیستم ورود پود؛ قلب فناوری جدید
در پرژه SupraWeave، یک تغذیه‌کننده پود (Weft Feeder) برای ماشین بافندگی گردباف Starlinger در حال توسعه است.
این بخش توسط مؤسسه ماشین‌آلات نساجی و مواد نساجی با عملکرد بالا دانشگاه فنی درسدن (TU Dresden با همکاری شرکت evico در حال توسعه است. هدف این سامانه، انتقال پود درون دهانه تار (Shed) بدون تماس مستقیم و با حداقل آسیب مکانیکی است. آزمایش‌های اولیه این فناوری نتایج امیدوارکننده‌ای داشته‌اند و نشان داده‌اند که امکان حرکت بدون تماس تغذیه‌کننده پود در دهانه تار وجود دارد. این موضوع از دیدگاه مهندسی ماشین‌آلات نساجی اهمیت زیادی دارد؛ زیرا سیستم ورود پود یکی از بخش‌هایی است که مستقیماً با سرعت تولید، مسیر حرکت نخ و میزان تنش واردشده به نخ ارتباط دارد.

فقط ماکو تغییر نمی‌کند؛ هدایت نخ نیز بازطراحی می‌شود
یکی از نکات مهم پروژه SupraWeave این است که توسعه فناوری تنها به ایجاد یک ماکوی شناور محدود نشده است. در این پروژه، سیستم هدایت نخ‌های تار و پود نیز با هدف کاهش آسیب به مواد اولیه مورد توجه قرار گرفته است در واقع، اگرچه حذف تماس از سیستم حرکت ماکو می‌تواند یک پیشرفت مهم باشد، اما برای فرآوری الیاف حساس باید کل مسیر حرکت نخ در ماشین مورد بررسی قرار گیرد.
به همین دلیل، پروژه SupraWeave یک رویکرد جامع را دنبال می‌کند که بخش‌هایی مانند موارد زیر را دربرمی‌گیرد:
* مدل‌سازی یاتاقان‌های مغناطیسی
* طراحی و مدل‌سازی سیستم هدایت نخ
* کنترل حرکت سیستم ورود پود
* تنظیم سیستم برداشت پارچه (Fabric Take-off)
* تولید نمونه‌های پارچه
* مشخصه‌یابی محصولات نهایی
* اعتبارسنجی مدل‌ها و الگوریتم‌های توسعه‌یافته
این رویکرد نشان می‌دهد که هدف پروژه صرفاً ساخت یک قطعه جدید برای ماشین بافندگی نیست؛ بلکه توسعه یک معماری جدید برای فرآیند بافندگی گردباف الیاف پیشرفته مدنظر قرار گرفته است.

چرا این فناوری برای صنعت نساجی اهمیت دارد؟
اهمیت SupraWeave را باید فراتر از یک فناوری جدید برای ماشین بافندگی مشاهده کرد.
امروزه صنعت نساجی به سمت استفاده بیشتر از الیاف عملکردبالا (High-Performance Fibres)و مواد کامپوزیتی در حرکت است. الیاف کربن و شیشه در بسیاری از کاربردهای مهندسی به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا، پایداری و خواص عملکردی خود مورد استفاده قرار می‌گیرند.
اما ماشین‌آلات نساجی نیز باید متناسب با ویژگی‌های این مواد تکامل پیدا کنند.
فناوری‌ای که بتواند آسیب مکانیکی به الیاف را در هنگام بافندگی کاهش دهد، می‌تواند مسیر استفاده از ماشین‌های گردباف را در حوزه‌هایی بازتر کند که تاکنون بیشتر به ماشین‌های بافندگی تخت وابسته بوده‌اند. از این منظر، SupraWeave را می‌توان بخشی از روند حرکت ماشین‌آلات نساجی به سمت **بافندگی مواد پیشرفته و ساختارهای نساجی مهندسی‌شده دانست.

کاربرد احتمالی الیاف بافته‌شده در صنایع پیشرفته
الیاف شیشه و کربن تنها مواد مورد توجه این فناوری نیستند؛ بلکه توسعه چنین سامانه‌ای می‌تواند در آینده برای طیف وسیع‌تری از مواد حساس و ساختارهای نساجی مهندسی‌شده اهمیت پیدا کند.
برخی از حوزه‌هایی که به چنین مواد و فناوری‌هایی نیاز دارند عبارت‌اند از:صنعت هوافضا در صنعت هوافضا، کاهش وزن همراه با حفظ استحکام سازه اهمیت بسیار زیادی دارد. ساختارهای نساجی تقویت‌شده با الیاف کربن و شیشه می‌توانند در تولید قطعات کامپوزیتی مورد استفاده قرار گیرند.
صنعت خودروسازی افزایش استفاده از مواد سبک و مقاوم در خودروها، نیاز به فناوری‌های جدید برای تولید ساختارهای تقویت‌کننده کامپوزیتی را افزایش داده است.
فناوری انرژی مواد نساجی مهندسی‌شده و کامپوزیت‌های تقویت‌شده با الیاف عملکردبالا در بخش‌های مختلف فناوری انرژی نیز کاربرد دارند.
بنابراین، توسعه ماشین‌آلاتی که بتوانند این مواد را با آسیب کمتر فرآوری کنند، می‌تواند از نظر صنعتی اهمیت قابل توجهی داشته باشد.

نقش ابررسانایی در نسل جدید ماشین‌آلات نساجی
استفاده از Superconductivityدر یک ماشین بافندگی، نمونه‌ای از ورود فناوری‌های پیشرفته فیزیک و مهندسی به حوزه ماشین‌آلات نساجی است.در سیستم SupraWeave، ابررسانایی مستقیماً برای ایجاد شرایط لازم جهت شناورسازی و هدایت مغناطیسی ماکو مورد استفاده قرار گرفته است.
این فناوری یک سؤال مهم را برای آینده ماشین‌آلات نساجی مطرح می‌کند:
آیا می‌توان با جایگزین کردن برخی سیستم‌های مکانیکی متداول با سامانه‌های مغناطیسی و بدون تماس، ماشین‌آلاتی ساخت که برای مواد حساس مناسب‌تر، دقیق‌تر و کم‌آسیب‌تر باشند؟
پروژه SupraWeave در حال بررسی عملی همین مسیر است.

از مدل‌سازی تا تولید پارچه؛ یک توسعه کامل مهندسی
یکی از نقاط قوت پروژه، تمرکز هم‌زمان بر مدل‌سازی، ساخت نمونه اولیه و ارزیابی محصول نهایی است.
در چنین پروژه‌ای، موفقیت فناوری تنها با عملکرد صحیح یاتاقان مغناطیسی مشخص نمی‌شود. سیستم باید در شرایط واقعی فرآیند بافندگی نیز عملکرد پایدار داشته باشد. به همین دلیل، مدل‌های توسعه‌یافته و الگوریتم‌های کنترلی باید اعتبارسنجی شوند و عملکرد سیستم از مرحله حرکت ماکو تا تولید و مشخصه‌یابی پارچه مورد بررسی قرار گیرد. این رویکرد می‌تواند به افزایش **قابلیت اطمینان (Reliability) و بهره‌وری (Efficiency)فناوری در مراحل بعدی توسعه کمک کند.

آینده ماشین‌های بافندگی گردباف برای الیاف پیشرفته
اگر پروژه SupraWeave بتواند چالش‌های مربوط به کنترل حرکت، ورود پود، هدایت نخ، سرعت، پایداری و کیفیت محصول را در مقیاس صنعتی حل کند، می‌تواند نگاه صنعت به ظرفیت‌های ماشین‌های بافندگی گردباف را تغییر دهد. تا امروز، ویژگی‌های مکانیکی فرآیند یکی از محدودیت‌های مهم در استفاده از برخی الیاف حساس در ماشین‌های گردباف بوده است. فناوری ماکوی شناور تلاش می‌کند این محدودیت را از نقطه‌ای اساسی، یعنی سیستم ورود پود و تماس مکانیکی، مورد بازنگری قرار دهد.
البته فاصله میان یک نمونه آزمایشگاهی و یک ماشین صنعتی قابل استفاده در خطوط تولید بسیار مهم است و ارزیابی‌هایی مانند قابلیت اطمینان در کار مداوم، سرعت تولید، کنترل فرآیند، هزینه ساخت و نگهداری و کیفیت پارچه باید در مراحل بعدی توسعه بررسی شوند. پروژه SupraWeave نمونه‌ای از تلاش برای پیوند فناوری‌های پیشرفته ابررسانایی و مغناطیس با مهندسی ماشین‌آلات نساجی است.
ایده استفاده از ماکوی شناور و یاتاقان‌های مغناطیسی ابررسانا می‌تواند راهی برای کاهش تماس و تنش مکانیکی در فرآیند ورود پود ایجاد کند؛ موضوعی که برای بافندگی الیاف حساسی مانند شیشه و کربن اهمیت ویژه‌ای دارد.
در صورتی که این فناوری بتواند در مراحل توسعه و آزمایش‌های صنعتی، قابلیت اطمینان، سرعت و کیفیت مورد نیاز ماشین‌های تولیدی را تأمین کند، می‌تواند زمینه‌ای جدید برای استفاده از ماشین‌های بافندگی گردباف در تولید ساختارهای نساجی با عملکرد بالا ایجاد کند. برای متخصصان و مدیران صنعت نساجی، نکته مهم این پروژه تنها «شناور بودن ماکو» نیست؛ بلکه رویکرد آن به حل یک مسئله قدیمی در ماشین‌آلات نساجی است: چگونه می‌توان الیاف پیشرفته و حساس را با کمترین آسیب مکانیکی به یک ساختار بافته‌شده تبدیل کرد؟
پاسخ SupraWeave به این مسئله، ترکیب سیستم ورود پود بدون تماس، هدایت کم‌آسیب نخ و مدل‌سازی و کنترل یکپارچه فرآیند است؛ رویکردی که می‌تواند یکی از مسیرهای قابل توجه در آینده ماشین‌آلات بافندگی برای مواد پیشرفته باشد.

منابع:

►https://innovationintextiles.com

♦ لینک اشتراک گذاری :

https://B2n.ir/nassajyar2248►

♦ مطالب پیشنهادی :

- تور تخصصی نمایشگاه ماشین‌آلات و فناوری‌های نساجی چینITMA ASIA CITME 2026

- لیست  نمایشگاهای نساجی داخلی و خارجی 

.

.

لطفاً ما را در شبکه های اجتماعی دنبال کنید.