雷大鹏 ,李洪明 ,徐耀民 ,陈文彬 ,孙辰逸 ,周雷
(1.温州市质量技术监督检测院/国家鞋类质量监督检验中心(温州),浙江温州325007;2.浙江理工大学,浙江杭州 310018;3.康奈集团有限公司,浙江 温州 325007)
随着GB/T 28011《鞋类钢勾心》国家标准的实施[1],近几年鞋类钢勾心质量的检测受到了越来越多的重视[2-3]。勾心安装在鞋中底或外底内,是鞋的“脊梁”[4],起着承重或保持鞋底不纵向变形的作用[4-6],用于保护足弓不会过度弯曲[7],它决定了鞋穿着时的稳固性和舒适性[6,8-9]。由钢带制成的勾心称为钢勾心,也有由其他材料制成的勾心[10],但较少。如果男鞋跟高大于25.0 mm 且跟口高大于10.0 mm[11-12],女鞋和童鞋跟高大于20.0 mm且跟口高大于8.0 mm应安装勾心或其他支撑性材料[11-13]。然而,由于钢勾心在鞋中底或外底内,制鞋时又用鞋跟钉、螺丝钉或四爪钉等加强了钢勾心与鞋跟的固定,因此检测时将钢勾心从鞋内取出并不容易。碰到该类问题时,总会设想设计一种取勾心的机器或设备,比如王佰华等人开发的勾心取样装置[14],其目的是在一个装置上同时完成开口和撕裂皮鞋取出勾心两个任务。然而,由于钢勾心本身有多种类型,且在鞋上的安装固定方式也多种多样,因此欲通过一个装置满足所有类型钢勾心的取样有点困难。既然通过取样装置从鞋内一步取样不现实,那么就要回到提高手工取样的技术上来,通过提高取样技巧,降低取样难度。另外,当其他检测机构的检测人员来我们单位学习时,发现他们对钢勾心的挖取不熟练,取样非常费时费力,从一双鞋内挖取钢勾心样品有时居然要花一个多小时,因此对他们开展钢勾心相关项目的检测带来了一定的畏惧心理。而如果掌握了相应取样技巧,正常时间是几十秒到几分钟。因此,本文将针对不同的钢勾心的类型、安装位置和固定方式,设计了不同手工挖取钢勾心的解决方案。希望通过对手工挖取钢勾心技术工作进行总结,能降低各检测人员钢勾心取样的劳动强度,提高其工作效率。
就工具来说,可分成必备工具和辅助工具两类。必备工具是指进行钢勾心取样过程必须要准备好的工具,比如:十字螺丝刀1把,可砸一字螺丝刀3把,美工刀1把,锤子1把,台钳1架,老虎钳1把,斜嘴钳1把和锉刀1把。为了使工具更适合挖取勾心,还需要对其中部分工具进行一定的改进,主要是要将其中两把可砸一字螺丝刀头部磨锋利并稍微圆润一点,不要让刀口太平,用于分离鞋跟、去除四爪钉、中底分层和切钉等步骤。另外一把可砸一字螺丝刀头部磨成三角形,用于去除钢勾心上残留的铆钉。辅助工具是指钢勾心取样过程中起辅助作用的工具,如果没有该类工具也可完成取样,但有了可能会提高取样效率,比如:电动螺丝刀、冲击螺丝刀、起钉器和记号笔等。
钢勾心按大类可以分成I型、Y型和L型3个类型,其中各个类型又有一些细分的类型。对于鞋内钢勾心安装位置来说,一般有两种情况,一种是勾心安装在中底内,另外一种是安装在外底内。其中I型和Y型一般是先在中底厂装在中底内,然后再以在中底内的形式组装到鞋内,最后通过一定的固定方式与鞋跟结合。其中日常穿用的男鞋、女鞋或童鞋都是以I型钢勾心为主,而Y型钢勾心经常用于男警鞋或者其他后跟有气囊等缓冲装置的鞋。而L型钢勾心基本都是用于女鞋,一般在外底厂就装在外底内。I型钢勾心加塑料组件也可组成类似L型钢勾心,也同样在外底厂就装入外底。该型勾心的挖取同L型钢勾心,在勾心取出后,需将塑料组件砸碎去除。由于新版皮鞋和皮凉鞋标准中已经明确对注塑中底不作考核[11-12],就不再对注塑中底内勾心的取样方法进行阐述。
钢勾心手工取样时需要根据钢勾心在鞋内相应位置和固定方式,对其选用相应的工具和步骤,才能做到省力快速。拿到鞋样品的时候,首先要通过鞋外底的外观,判断是成型外底还是装配跟的外底。再通过跟口部位形状,判断钢勾心装在外底还是中底内。一般来说,装有L型钢勾心的成型外底,跟口部位是圆弧状,过度平滑。
如果勾心在外底内,先将鞋的整个帮面与外底分离,外底上不要残留有中底材料。去干净中底材料残留是为了减少后续切割外底时的阻力。用台钳将外底侧边夹住,不要夹太多,夹牢即可。如果夹太多,可能会把勾心夹住,不利于取出勾心。另外还要注意鞋跟的朝向,不能挡到持刀的手以及切割的过程。然后,从曲挠部位切除外底前端部分或者用美工刀斜着割进去,直到刚好碰到钢勾心的上侧边缘。如果已经有部分鞋底分开了,就一定要将这部分提起,这样做的目的是减少鞋底材料夹住刀的摩擦阻力。如果不这么做,切割会非常费劲,力气都用在克服摩擦力了。该经验也可以扩展到其他涉及高分子材料的制样环节,都要采用一定的方式减少或消除高分子材料对切割刀的摩擦力以利于切割。然后一手提着已经切出来部分,另外一只手持刀沿着钢勾心的上侧边缘一直割到跟口或者直接一直割到鞋跟后缘,使钢勾心尽量多的显露出来。由于鞋跟包裹勾心部位材料较厚,因此不要想着一次就切割好,而是需要用美工刀的刀尖慢慢的沿着勾心的侧边缘多次切割,每次不要切太深,但要在同一位置多次切割。用浅切割多次数办法的目的也还是为了降低切割过程中鞋底材料对刀的摩擦力,降低切割难度。当钢勾心全部显露后,切掉穿过头尾钉孔位置的鞋底材料,用一字螺丝刀撬出勾心或者直接用斜嘴钳夹住钢勾心头部,将钢勾心头部从鞋掌部位拉出,再拽出鞋跟部位的尾部。有时尾部切割不充分,会导致取出困难。一般来说,L型钢勾心的头部都不平,因此,需要将勾心头部砸平并磨去毛刺,为测硬度做准备。最后,用记号笔在钢勾心上标注样品编号及左右脚。
针对鞋外底内勾心的取样,也试过一种比较有意思的方法,就是将去掉鞋帮和中底后的外底或整鞋放在温度200℃左右的烘箱内加热30 min或者更长时间,直至外底软化或熔融使得钢勾心显露出来。虽说是利用了热塑性高分子材料高温易于软化和熔融的原理,对操作人员来说是减少了不少劳动强度,但该方法比较耗能,加热过程释放出来的气味较重并且存在清理不及时钢勾心上会残留不少高分子材料需要清除等问题,又由于用美工刀切割的方法运用熟练后,比加热的方法还快很多,因此日常取样过程中并未采用加热的方法进行取样。
从鞋中底内挖取钢勾心,比从外底内取出相对来说容易一点,不过要先掀开鞋跟部位的内底,有时还需要去除起缓冲作用的发泡弹性材料才能看到固定配件,然后判断中底和鞋跟的固定方式,是鞋跟钉、螺丝钉还是四爪钉或者其他方式。如果没有固定的配件,就直接将中底分层,取出钢勾心,这是最简单的情形。对于有固定配件的情形,虽说总体思路都是先去除中底与鞋跟固定配件,但不同的固定方式,需要用不同的方式去除,然后再将中底分层,显露钢勾心。下面就针对如何去除不同的固定方式的方法和步骤进行分别阐述。
3.2.1 去除螺丝钉
在这几类固定方式中,螺丝钉的去除最为简单,螺丝钉一般为十字螺丝钉,因此可以直接拿十字螺丝刀手动拧出来,或者用电动螺丝刀拧。如果螺丝钉上十字磨损了或拧时打滑,这里有个小技巧,在磨损的十字上垫一点橡胶或者其他有弹性的高分子材料,然后用螺丝刀用力顶住再拧就有可能拧开。广州产的女鞋偏爱用螺丝钉固定,对于有些跟较高的女鞋,有时会有三到四个螺丝钉需要去除。
3.2.2 去除鞋跟钉
在这几类固定方式中,用鞋跟钉固定的较为难去除,主要是由于去除鞋跟钉时缺少着力点。虽说可以想办法把鞋跟钉的头用锤子通过打磨的一字螺丝刀强行敲掉或者用起钉器起钉,但这样做比较损螺丝刀且效果不明显。因此,较为推荐的是先将鞋跟与中底分离再将鞋跟钉敲除的办法。具体是先用锤子把一字螺丝刀在鞋跟结合部位靠近跟口处敲入,尽量敲到底,再用另外一把一字螺丝刀在鞋跟结合部位靠近跟后部也是尽量敲入,然后左右手各持一把螺丝刀,按前后不同方向来回用力扳动螺丝刀,直到撬开鞋跟。该方法的原理是,用两把螺丝刀同时敲入鞋跟结合部位,以鞋跟结合部位作为着力点,再利用杠杆原理撬开鞋跟。撬开鞋跟后,就可看到鞋跟钉的尖端,用锤子直接敲击钉尖即可将鞋跟钉敲出。
3.2.3 去除四爪钉
当碰到四爪钉固定的情况时,需要先用一把已经打磨过的一字螺丝刀努力嵌入四爪钉和中底之间。如果用手持螺丝刀不能直接嵌入,就需要将鞋子鞋头朝上垂直立起来。由于是一个人独自取样,仅能用一只手将鞋子直立又要扶着一字螺丝刀并能对准四爪钉与中底的接缝,另外一只手持锤子将螺丝刀慢慢的敲入四爪钉和中底之间,刚开始可能会掌握不好该技巧,因此需要多多练习。如果还是不能掌握该技巧,就需要设计一个帮助鞋子直立的夹具。如果一把螺丝刀还不能把四爪钉撬出,较为简单的办法是,在螺丝刀与中底间再敲入另外一把 螺丝刀。两把螺丝刀都嵌入后,四爪钉也基本上分离了。如果用锤子都不能将螺丝刀敲入四爪钉时,特别是螺丝刀用久后,打磨过的刀口钝了之后就容易发生该现象,此时就需要用先去除鞋跟再去四爪钉的方法,具体同去除鞋跟钉步骤。
3.2.4 中底分层
当去除中底和外底的固定配件后,就可以看到裸露的中底。这时,需要手持一字螺丝刀从中底侧边,在中底两层颜色分界层处插入。找准该分界层是对中底进行分层的最关键的一步,一定找准。要先插入一把一字螺丝刀,感觉碰到钢勾心了并插到底,再插入另外一把一字螺丝刀,然后左右手来回扳动,使中底不同颜色上下两层分开,尽量让钢勾心显露。一般来说,这时钢勾心尾部已与中底分离,头部可能还与中底固定或也分离了。如果钢勾心头部还与中底固定,硬拉钢勾心比较难将其取出。有个较轻松的技巧是用斜嘴钳夹住钢勾心,从侧向扭一下钢勾心,让钢勾心绕纵向扭个几十度。
3.2.5 去除钢勾心上残留铆钉及检测准备
取出钢勾心后,此时钢勾心头尾两端的孔内还残留有勾心与中底固定用的铆钉,有两种方法可以去除铆钉。第一种方法是用斜嘴钳夹住铆钉,让钢勾心和斜嘴钳形成一个夹角,用杠杆原理将铆钉用力掰出来;如果不能使用第一种方法,就需要找一个有孔或槽的物品,比如螺帽、老虎钳或台钳等,然后将钢勾心架在上该物品上,使钢勾心上的孔刚好在孔或槽上,用已磨尖的螺丝刀或者其他带有尖头的工具对准铆钉,用锤子敲击该工具使得铆钉掉落到孔或槽内。去掉两端的铆钉后,如果需要测定勾心标识,就需要去除钢勾心表面附着的中底材料或其他粘着物,去除勾心表面附着物其实挺麻烦的,需要用美工刀一点点的刮掉或者用手一点点撕。最后用锤子砸平钢勾心头部和磨去毛刺,为测硬度做准备并在钢勾心上标注样品编号及左右脚。
要高效率的对鞋内钢勾心进行取样,前提就是需要了解钢勾心的类型及在鞋内的安装位置和固定方式等情况,然后再选择相应的方法和步骤才能完成取样并为后续的检测做准备。对于鞋外底内勾心的取样,切割法是目前较快的方法,切割时需要特别注意鞋底材料对切割刀摩擦阻力问题。对于中底内勾心取样,虽说螺丝钉、四爪钉和鞋跟钉等不同固定配件的去除需要用不同的方法,但其总体思路一致,都是如果不能先直接去除固定配件,就需要把鞋跟与中底先分开,然后从另外一个方向敲除固定配件。去除固定配件后,找到中底侧面不同颜色的交界处将中底分层,取出勾心,最后去除勾心上残留铆钉和其他残留物。希望通过本文对鞋内钢勾心取样技巧的总结,可以帮助其他鞋类产品检测实验室人员提高鞋内勾心手工取样的效率。虽说上述已较为详尽的阐述了鞋内钢勾心的取样技巧,但在钢勾心取样的过程中,有时还会碰到特殊的情况,需要根据具体情形采取相应的方法。