3D 신발 갑피 생산에 편직기가 사용되는 이유

컷 앤 소우 구조에서 완전 니트 신발 갑피로의 전환은 기능성 및 캐주얼 신발의 설계 및 제조 방식을 근본적으로 변화시켰습니다. 이러한 변화의 중심에는 컴퓨터화된 횡편직 기계가 있습니다. 이 기술은 의류 생산의 기원을 훨씬 뛰어넘어 상업적 규모의 3D 신발 갑피 제조를 위한 지배적인 플랫폼이 되었습니다. 양말과 무봉제 의류에 적합한 관형 직물을 생산하는 환편기와 달리 횡편기는 V자 모양으로 배열된 두 개의 반대 니들 베드에서 작동하므로 여러 방향으로 작업할 수 있고 베드 사이에서 스티치를 옮기고 절단 없이 직물을 3차원으로 성형할 수 있습니다. 이러한 기능 덕분에 구조적으로 중요한 위치에 이음매가 없이 발의 복잡한 기하학적 구조를 따르는 단일 편직 구조로 신발 갑피를 생산하는 데 매우 적합합니다.

기존 갑피 구조에 비해 실질적인 이점은 상당합니다. 컷 앤 소우 방법의 30~40%에 비해 재료 낭비가 5% 미만으로 감소하고, 바느질 조립이 필요하지 않기 때문에 노동 요구 사항이 극적으로 낮으며, 니트 구조는 구역별 성능 엔지니어링을 허용합니다. 즉, 단일 연속 직물 내에서 앞발에 통기성이 있는 개방형 메쉬를 배치하고, 발 중간에 지지력이 뛰어난 조밀한 니트를 배치하고, 단일 연속 직물 내 뒤꿈치의 쿠셔닝 테리 구조를 배치합니다. 3D 신발 갑피 생산을 위해 특별히 횡편기를 구성하고 작동하는 방법을 이해하는 것은 기계 프로그래밍, 원사 과학 및 신발 공학을 결합한 기술 분야입니다.

신발 갑피에 필요한 기계 사양 이해

모든 횡편직 기계가 적절한 3D 신발 갑피를 생산할 수 있는 것은 아닙니다. 여러 기계 사양은 높은 생산을 시도하기 전에 중요한 전제 조건이며, 올바른 기계 구성을 선택하는 것은 제조업체가 내려야 하는 첫 번째 결정입니다.

게이지(각 니들베드의 인치당 바늘 수)가 가장 기본적인 사양입니다. 신발 갑피의 경우 12~15 사이의 게이지가 가장 일반적이며, 15게이지 기계는 라이프스타일과 패션 신발에 적합한 더 미세하고 부드러운 직물을 생산하고, 12게이지 기계는 원사 개수와 직물 무게가 더 높은 운동용 갑피에 더 적합합니다. 18과 같은 더 미세한 게이지는 상당한 강화 원사 없이 대부분의 신발 갑피 용도에 너무 민감한 양말 무게의 직물을 생산합니다. 또한 기계에는 섹션 간 실을 절단하거나 재결합하지 않고도 인타르시아 스타일의 색상 및 구조 구역 지정을 가능하게 하기 위해 동시에 작동할 수 있는 최소 2개의 실 캐리어가 있어야 합니다.

3D 신발 갑피용 기계는 복합 니들 기술이나 안정적인 스티치 전달 기능을 갖춘 래치 니들 베드를 지원해야 합니다. 컴파운드 바늘을 사용하면 보다 미세한 스티치 제어와 보다 빠른 작업이 가능하며, 전달 기능은 니트 갑피와 플랫 원단을 구별하는 입체적인 형태를 만드는 데 필수적입니다. Shima Seiki, Stoll 및 Lonati를 포함한 주요 기계 제조업체는 편직 중 니들 베드에 신발 갑피가 쌓일 때 신발 갑피의 집중 질량을 처리하도록 설계된 특수 싱커 기하학적 구조와 테이크다운 메커니즘을 갖춘 전용 신발 갑피 편직 시스템을 제공합니다.

신발 갑피의 다양한 영역에 대한 원사 선택

A의 성능 특성 3D 니트 신발 갑피 기계 프로그래밍만큼 원사 선택에 의해 결정됩니다. 갑피의 서로 다른 구역은 서로 다른 기능적 요구사항을 갖고 있으며, 현대식 횡편직 기계는 중간 과정에서 원사 캐리어 사이를 전환하여 단일 조각 내에 구역별 원사를 도입할 수 있습니다. 사용 가능한 원사의 특성과 원사의 상단 영역 매핑 방법을 이해하는 것은 신발 상단 생산에 종사하는 모든 기술자에게 필수적인 지식입니다.

• 모노필라멘트 및 멀티필라멘트 폴리에스테르: 미세한 폴리에스터 멀티필라멘트 원사(일반적으로 75D~150D)는 대부분의 니트 갑피의 구조적 백본을 형성합니다. 이는 치수 안정성, 내마모성 및 일관된 스티치 형상을 제공합니다. 더 미세한 수의 모노필라멘트 원사는 공기 흐름이 우선시되는 뱀프 영역과 같이 강성, 개방형 메시 구조가 필요한 곳에 사용됩니다.

• 열가소성 원사(핫멜트): TPU 또는 저융점 폴리에스터 원사는 구조적 보강이 필요한 부분(힐 카운터, 아일렛 줄, 칼라 가장자리)에 편직됩니다. 완성된 갑피가 편직 후 열 터널을 통과하면 이 실이 인접한 실과 융합되어 접착제나 재료 층을 추가하지 않고도 기존 강화 구성 요소를 대체하는 강하고 접착된 영역을 생성합니다.
• 탄성 원사(스판덱스/라이크라): 발목 칼라와 발등 부분에 탄성 원사가 통합되어 별도의 탄성 구성 요소가 필요 없이 신발 내에서 발을 고정하는 신축성과 회복력을 제공합니다. 이러한 실은 일반적으로 탄성 회복을 최대화하기 위해 인레이드(루프 자체를 형성하지 않고 스티치 루프 사이에 배치)됩니다.
• 재활용 PET 및 특수 섬유: 주요 신발 브랜드의 지속 가능성 요구 사항으로 인해 소비 후 플라스틱 병으로 만든 rPET 원사가 채택되었습니다. 이는 편직에서 버진 폴리에스터와 비슷한 성능을 발휘하지만 실의 마찰 계수가 약간 높기 때문에 더 엄격한 장력 보정이 필요합니다. Dyneema 또는 Vectran과 같은 특수 섬유는 찢어짐 저항이 중요한 고성능 모델의 인레이 보강재로 사용됩니다.

3D 구조 프로그래밍: 형성 및 구역 지정 기술

신발 갑피 생산에서 횡편직기의 정의 기능은 프로그램된 성형을 통해 3차원 구조를 생산하는 능력입니다. 즉, 바늘 활성화 패턴, 스티치 이동 및 부분 편직을 사용하여 절단이나 재봉 없이 발 바닥의 기하학적 구조에 맞는 직물을 만드는 것입니다. 이 구조를 프로그래밍하려면 전용 CAD 소프트웨어가 필요합니다. Shima Seiki의 SDS-ONE APEX 시스템과 Stoll의 M1 Plus는 가장 널리 사용되는 두 가지 플랫폼이며, 둘 다 물리적 샘플이 생산되기 전에 편직 구조를 3D로 시뮬레이션하는 신발 갑피별 설계 모듈을 포함합니다.

3차원 성형을 위한 부분 편직

짧은 줄 편직이라고도 불리는 부분 편직은 평면 편직 갑피에 3차원 기하학을 구축하기 위한 주요 기술입니다. 선택한 코스 동안 하나 또는 두 개의 침대에서 바늘의 하위 집합만 활성화함으로써 기계는 주변 바늘이 루프를 유지하는 동안 국부적인 영역에 추가 직물 행을 만듭니다. 이는 제어된 곡률을 생성합니다. 추가 열을 받는 영역은 인접한 영역에 비해 길어져 직물이 휘어지거나 구부러지게 됩니다. 신발 갑피 프로그래밍에서는 부분 편직을 사용하여 뒤꿈치 컵 깊이, 발가락 상자 볼륨 및 발등 곡률을 구축하여 중요한 기하학적 변화에서 잡아당기거나 왜곡하지 않고 평평한 편물 조각이 발 마지막 부분에 맞도록 합니다.

구조 및 질감 변화를 위한 스티치 전송

앞면과 뒷면 니들베드 사이의 스티치 이동은 미적 및 기능적 목적을 모두 충족하는 구조적 효과를 생성하는 데 사용됩니다. 스티치를 앞쪽 침대에서 뒤쪽으로 옮기고 다시 편직하면 국부 직물 두께와 강성을 증가시키는 턱 또는 케이블 효과가 생성됩니다. 이는 별도의 구성 요소를 추가하지 않고도 통합 발가락 캡 또는 발 중간 지지 구조를 만드는 데 유용합니다. 스티치를 베드를 따라 바깥쪽으로(넓히기) 또는 안쪽으로(좁게) 옮기면 갑피의 실루엣 모양이 완성되고, CAD 시스템에 프로그래밍된 마지막 치수에 따라 발목 개구부의 너비, 레이싱 영역의 목 너비 및 발가락 모양이 제어됩니다.

영역 차별화를 위한 Intarsia 및 Jacquard 프로그래밍

인타르시아 편직은 전체 니들 베드를 가로질러 실을 운반하지 않고도 동일한 코스 내에서 서로 다른 실 캐리어가 격리된 구역에서 작업할 수 있게 해줍니다. 이 기술은 인접한 구역에 완전히 다른 원사가 필요한 신발 갑피에 매우 중요합니다. 예를 들어 견고한 폴리에스테르 자카드 구역 바로 옆에 통기성이 있는 모노필라멘트 메시 구역이 있습니다. 더블 베드 기계의 자카드 프로그래밍을 사용하면 최대 4가지 원사 색상 또는 유형을 전체 폭에 걸쳐 단일 코스 내에 통합할 수 있으므로 복잡한 그래픽 패턴, 다중 재료 구조 및 통합된 브랜딩 요소를 생산 후 인쇄나 자수 없이 편직 공정에서 완전히 생산할 수 있습니다.

상부 편직을 위한 기계 설정 및 장력 보정

신발 갑피 생산을 위한 횡편직기를 설정하려면 여러 상호 의존적 매개변수를 주의 깊게 보정해야 합니다. 장력(편직 중에 직물이 니들 베드에서 아래로 당겨지는 힘)은 가장 민감한 변수이며 갑피의 질량이 증가함에 따라 동적으로 조정되어야 합니다. 갑피의 시작 부분에서는 몇 개의 코스만 편직되었을 때 초기 코스가 바늘에서 빠지는 것을 방지하기 위해 매우 낮은 테이크다운 장력이 필요합니다. 원단이 성장함에 따라 일관된 스티치 형상을 유지하기 위해 장력이 점진적으로 증가합니다. 서보 제어식 테이크다운 시스템이 장착된 기계는 프로그래밍된 장력 곡선을 기반으로 이를 자동으로 처리하는 반면, 구형 공압식 테이크다운 시스템은 섹션 간 수동 조정이 필요합니다.

바늘이 하강하여 실의 루프를 그리는 정도를 제어하는 ​​스티치 캠 설정은 실마다 강성과 마찰 특성이 다르기 때문에 각 실 영역에 대해 별도로 보정해야 합니다. 열가소성 실은 표면 마찰이 높아 바늘 후크를 통한 드로잉에 저항하기 때문에 동일한 횟수의 표준 폴리에스테르보다 약간 더 깊은 스티치 캠 설정이 필요합니다. 다중 실로 구성된 갑피의 두 실에 동일한 캠 설정을 실행하면 루프 길이가 일관되지 않아 완성된 작품의 질감이 불규칙하고 치수 변화가 눈에 띄게 나타납니다. 기술자는 일반적으로 첫 번째 전체 갑피를 편직하기 전에 프로그램의 각 실에 대한 보정 견본을 생성하고 생산을 위한 기계 설정을 승인하기 전에 사양에 대한 스티치 길이를 측정합니다.

3D 어퍼를 완성하는 후편성 공정

편직기에서 나온 갑피는 아직 지속 및 조립할 준비가 되어 있지 않습니다. 여러 가지 후편직 공정을 통해 편직되지 않은 조각이 지속적인 작동과 신발 조립의 기계적 요구를 견딜 수 있는 치수적으로 안정적인 갑피로 변형됩니다.

열가소성 강화 원사를 사용할 때 열 활성화는 특히 중요합니다. 모든 구역에 걸쳐 균일한 온도 분포를 보장하려면 갑피를 열 터널의 평평하게 또는 천공된 몰드 위에 배치해야 합니다. 가열이 고르지 않으면 부분적으로 융합된 부위가 생겨서 착용자에게 일관성이 없다고 느껴지고 사용 중 굴곡 응력으로 인해 층이 갈라질 수 있습니다. 열 활성화 후 갑피를 사이징 라스트에 놓고 증기 또는 열 성형을 통해 원하는 입체 형상으로 성형합니다. 이 단계에서는 갑피가 변형 없이 조립 라인에서 효율적으로 지속될 수 있도록 힐 컵 깊이, 토 스프링 및 칼라 개구부 형상을 설정합니다.

3D 니트 갑피의 일반적인 결함과 이를 방지하는 방법

잘 보정된 기계와 올바르게 프로그래밍된 디자인을 사용하더라도 3D 니트 신발 갑피는 기술자가 생산 실행을 통해 전파되기 전에 기계 수준에서 식별, 진단 및 수정하도록 교육을 받아야 하는 일련의 반복적인 결함에 취약합니다.

• 떨어진 스티치: 실 장력 부족, 바늘 훅 손상, 스티치 캠 깊이 부족으로 인해 발생합니다. 스티치가 떨어지면 천에 눈에 띄는 구멍이 생기고 구조적 약점이 생깁니다. 시정 조치에는 영향을 받은 구역의 바늘을 검사하고 해당 실 캐리어에 대한 캠 설정을 재보정하는 것이 포함됩니다.
• 크기 간 치수 불일치: CAD 그레이딩이 비례적으로 정확하지 않거나 장력 드리프트로 인해 니들 베드 영역 간에 스티치 밀도가 다를 때 발생합니다. 전체 생산이 진행되기 전에 실행 중인 각 크기를 승인된 마지막 크기와 비교하여 치수를 검증해야 합니다.
• 원사 캐리어 충돌: 인타르시아 프로그램에서 두 개의 캐리어가 동시에 동일한 침대 위치를 차지하도록 프로그래밍된 경우 발생합니다. 이로 인해 기계가 정지되고 바늘이 손상될 수 있습니다. 프로그램이 기계로 전송되기 전에 시뮬레이션에서 캐리어 경로 순서를 확인해야 합니다.
• 고르지 않은 열 활성화 영역: 열 터널의 불균일한 온도 분포 또는 컨베이어의 일관되지 않은 상부 위치로 인해 발생합니다. 터널 온도 프로필을 정기적으로 교정하고 표준화된 상부 배치 고정 장치를 사용하면 이러한 결함이 접착된 구조 영역에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있습니다.