热塑型复合材料球柏框的制法制造技术

本发明专利技术涉及一种热塑型复合材料球拍框的制法，其主要是将碳纤维或类似的长纤维加入熔融的热塑型塑料混合物及熔合介质中，再将其编织成平板状的纤维布，并进行折叠滚压后加以烘干裁切，再将其包覆至适当形状的管体上，置入模具中加热至塑料熔点以上，并设定时间打入高压气体或注入溶剂以提供内压，使纤维布在模具中成型，再加以冷却开模，即可将成型的球拍框由模具中取出。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热塑型复合材料球拍框的制法，其主要是将碳纤维或类似的长纤维加入熔融的热塑型塑料混合物及熔合介质中，再将其编织成平板状的纤维布，并进行折叠滚压后加以烘干裁切，再将其包覆至适当形状的管体上，置入模具中加热至塑料熔点以上，并设定时间打入高压气体或注入溶剂以提供内压，使纤维布在模具中成型，再加以冷却开模，即可将成型的球拍框由模具中取出。由于复合材料具有物理性质佳及重量轻等特殊的优点，故而在许多行业中均广泛加以采用，尤其是在球拍、钓竿等产品上，甚至于自行车骨架上均已有厂商采用，并获致极佳的产品品质，而其中所选用的材料则包含有碳纤维、玻璃纤维、硼纤维等，又以预浸布材料的使用最为普遍，惟在现有的此类产品制法上仍未达成熟阶段，而仍有加以研究发展的必要。就以一般球拍的制造为例，现有此类复合材料制成的球拍大多采用发泡制法或空气吹气法进行，前者主要是在复合材料之中置入条状的发泡材料或发泡树脂，并将两者一体置入模具中，并且加热使发泡材料发泡膨胀，并利用膨胀的作用而使围设在发泡材料外侧的复合材料被撑开而贴于模具中成型;又后者则是利用空气压缩机提供高压气体，而使气体吹向内面置有复合材料的模具中，利用高压气体向外扩充的作用，而使复合材料在模具中撑开，而让复合材料紧贴在模具内侧而成型;此两种加工方式均有厂商采用，且均可用以生产适当的产品，但在实际操作中却发现，其产品存在有品质不稳定的现象，追究其原因后发现，现有利用预浸布材料来制作的方式会造成复合材料的分布不均，故而在成型后造成产品各个位置的复合材料厚薄不同，而会直接影响到产品的品质。又现有的加工方式中所采用的复合材料大多为热固型复合材料，其回收较为困难，而会造成环保问题，另一方面由于现有此类加工流程中，大多数的步骤均依靠人力来进行，故而其产品的质量又会受到人为因素的影响，同时以人力来进行加工更会影响到整体的生产效率。本专利技术的主要目的在于提供一种热塑型复合材料球拍框的制法，其是将碳纤维或类似的长纤维加入熔融的热塑型塑料混合物及熔合介质中，再将其编织成平板状的纤维布，而让其生产加工能够完全由自动化设备进行，然后再将纤维布进行折叠滚压后加以烘干裁切，再将其包覆至适当形状的管体上，置入模具中加热至塑料熔点以上，并设定时间打入高压气体或注入溶剂以提供内压，使纤维布在模具中成型，再加以冷却开模，即可将成型的球拍框由模具中取出，让整体的加工更为迅速，且产品品质更可精确加以控制。本专利技术提供一种热塑型复合材料球拍框的制法，其特征在于该制法包括有备料共分成三个部分一.准备碳纤维或类似的长纤维(如玻璃纤维、硼纤维)，二.准备热塑型塑料化合物(如尼龙6、尼龙66、尼龙12、PP、PEER、PET)，三.准备让上述两者间可熔合的介质，加热将前述热塑型塑料化合物加热至熔融状态，搅拌将前述让长纤维及塑料化合物可熔合的介质以适当比例加入熔融状态的热塑型塑料中，编织其即是将碳纤维或类似的长纤维含浸搅拌完成的混合液，并于滚筒式编织机中制成平板状的含浸纤维布，折叠将编织完成的含浸纤维布依所需要的角度折叠成单角度或正负角度的半成品(即编织物)，滚压将折叠完成的编织物经由滚压机滚压，使复合材料中的气泡排出，并使表面平整，裁切将编织物依所设定的尺寸，裁切成固定尺寸的裁片，积层分成三个部分一.将一软质可耐300℃以上温度的管体中穿入一硬质条状物，以形成球拍的基本模型，二.将裁切完成的编织物裁片，以设定顺序及位置包覆于管体形成的基本模型上，而形成一框状结构，三.将一在高温状态(100℃)可受热膨胀的化学材质置入一截弧形且可耐300℃的管中，并如上述的方式，将编织物裁片以设定程序及位置包覆于该截管体上，并将管体的两端封闭而作为球拍的喉部，预型将积层于基本模型上的框状结构与积层于管体一的喉部利用裁切完成的编织物结合在一起，再将框状结构的一端封闭，而另端开放，并在开放端设置一气嘴，入模将前述预形完成的半成品置入模具中，并封闭模具，而仅留下气嘴露出于外侧，加热成型先将模具置入油压平台中，将油压平台闭合加压后，对模具进行加热，而使平台温度高于热塑型塑料化合物，惟此步骤必须选择配合以下两种方式来实施一.在模具置入油压平台中闭合加压后，设定时间并由气嘴打入高压气体，而使管体中产生内压，使复合材料在模具中成型，二.在置入油压平台前，由气嘴注入溶剂(可蒸发物质)，并将气嘴封闭，然后再置入油压平台中闭合加压，而藉由加热使溶剂蒸发，以提供内压，使纤维布在模具中成型，冷却将加热成型后的模具在维持其气压或蒸发产生的内压状况下温度降低，而使模具中的复合材料冷却定型，开模冷却后即可将成型的球拍框由模具中取出，而完成整个加工流程。前述的热塑型复合材料球拍框的制法，其特征在于在滚压与裁切两步骤间可以增加一烘干的步骤，该烘干步骤是将滚压加工后的编织物置入不使复合材料产生化学变化或物理变化的温度的烘干设备加速其干燥。以下结合附图进一步说明本专利技术的结构特征及目的。附图简要说明附图说明图1为本专利技术的球拍框制法流程示意图。图2为本专利技术的球拍框预成型步骤中的结构示意图。配合图1中所示的流程示意图，将整个加工流程的各个步骤说明如下备料共分成三个部分一.准备碳纤维或类似的长纤维(如玻璃纤维、硼纤维等);二.准备热塑型塑料化合物(如尼龙6、尼龙6、尼龙12、PP、PEER、PET等);三.准备让上述两者间可熔合的介质;加热将前述热塑型塑料化合物加热至熔融状态;搅拌将前述让长纤维及塑料化合物可熔合的介质(PVA)以1%的比例加入熔融状态的热塑型塑料中;编织其即是将碳纤维或类似的长纤维含浸搅拌完成的混合液，并于滚筒式编织机(型号YRT-157)中制成半成品(即厚度为0.13mm，含浸量为整体重量的35%-45%的平板状的含浸纤维布);折叠将编织完成的含浸纤维布依所需要的角度折叠成单角度或正负角度的半成品(即编织物);滚压将折叠完成的编织物经由滚压机(型号GRP-60)滚压，使复合材料中的气泡排出，并使表面平整;烘干将滚压加工后的编织物置入60-70℃温度(即不使复合材料产生化学变化或物理变化的温度)的烘干设备加速其干燥(此一步骤可以省略);裁切将编织物依所设定的尺寸，裁切成固定尺寸的裁片，该材片的长度为160mm以下，宽度为90mm以下;积层分成三个部分一.将一软质可耐300℃以上温度的由PEEK、TEFLON或PI材质制成的管体中穿入一由PE、PC材质制成的硬质条状物，以形成球拍的基本模型;二.将裁切完成的编织物裁片，以设定顺序及位置包覆于管体形成的基本模型上，而形成一框状结构;三.将一在高温状态(100℃)可受热膨胀的化学材质置入一截弧形且可耐300℃的管中，并如上述的方式，将编织物裁片以设定程序及位置包覆于该截管体上，并将管体的两端封闭而作为球拍的喉部;预型将积层于基本模型上的框状结构10与积层于管体一的喉部20利用裁切完成的编织物结合在一起(如图2中所示)，再将框状结构10的一端封闭，而另端开放，并在开放端设置一气嘴;入模将前述预形完成的半成品置入模具中，并封闭模具，而仅留下气嘴露出于外侧;加热成型先将模具置入油压平台中，将油压平台闭合加压后，对模具进行加热，而使平台温度高于热塑型塑料化合物的温度，惟此步骤必须选择配合以下两种方式来实施一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热塑型复合材料球拍框的制法，其特征在于：该制法包括有：备料：共分成三个部分：一. 准备碳纤维或类似的长纤维，二. 准备热塑型塑料化合物，三. 准备让上述两者间可熔合的介质，加热：将前述热塑型塑料化合物加热至熔融状态，搅 拌：将前述让长纤维及塑料化合物可熔合的介质以１％的比例加入熔融状态的热塑型塑料中，编织：其即是将碳纤维或类似的长纤维含浸搅拌完成的混合液，并于滚筒式编织机中制成平板状的含浸纤维布，折叠：将编织完成的含浸纤维布依所需要的角度折叠成单角 度或正负角度的半成品，滚压：将折叠完成的编织物经由滚压机滚压，使复合材料中的气泡排出，并使表面平整，裁切：将编织物依所设定的尺寸，裁切成固定尺寸的裁片，积层：分成三个部分：一. 将一软质可耐３００℃以上温度的管体中穿入一硬质条 状物，以形成球拍的基本模型，二. 将裁切完成的编织物裁片，以设定顺序及位置包覆于管体形成的基本模型上，而形成一框状结构，三. 将一在１００℃高温状态可受热膨胀的化学材质置入一截弧形且可耐３００℃的管中，并如上述的方式，将编织物裁片以设定 程序及位置包覆于该截管体上，并将管体的两端封闭而作为球拍的喉部，预型：将积层于基本模型上的框状结构与积层于管体一的喉部利用裁切完成的编织物结合在一起，再将框状结构的一端封闭，而另端开放，并在开放端设置一气嘴，入模：将前述预形完成的半 成品置入模具中，并封闭模具，而仅留下气嘴露出于外侧，加热成型：先将模具置入油压平台中，将油压平台闭合加压后，对模具进行加热，而使平台温度高于热塑型塑料化合物，惟此步骤必须选择配合以下两种方式来实施：一. 在模具置入油压平台中闭合加压后 ，设定时间并由气嘴打入高压气体，而使管体中产生内压，使复合材料在模具中成型，二. 在置入油压平台前，由气嘴注入溶剂，并将气嘴封闭，然后再置入油压平台中闭合加压，而藉由加热使溶剂蒸发，以提供内压，使纤维布在模具中成型，冷却：将加热成型后 的模具在维持其气压或蒸发产生的内压状况下温度降低，而使模具中的复合材料冷却定型，开模：冷却后即可将成型的球拍框由模具中取出，而完成整个加工流程。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余英宗，
申请(专利权)人：万通运动器材工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]