一种碳纤维自行车零件无缝管成型工艺制造技术

本发明专利技术涉及碳纤维管技术领域，尤其是一种碳纤维自行车零件无缝管成型工艺，包括碳纤维浸胶、缠绕成型、加热固化、脱模、定长切割，本发明专利技术采用多壁碳纳米管与树脂溶液配比的方法使无缝管抗应力更强，同时采用正45°与负45°分层交织的方法进一步提升抗应力，另外在碳纤维纱浸入树脂溶液后采用先降温在升温加压的工艺使碳纤维纱浸入树脂溶液的比例达到更佳，进一步减轻了碳纤维自行车零件无缝管的成型重量，具有较广阔的市场前景，适合推广。

A Seamless Tube Forming Process for Carbon Fiber Bicycle Parts

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维自行车零件无缝管成型工艺
本专利技术涉及碳纤维管
，尤其涉及一种碳纤维自行车零件无缝管成型工艺。
技术介绍
碳纤维复合材料已经从航空航天等高端领域逐步向民用领域普及，碳纤维管具有比重小、刚度大、强度高、耐腐蚀等优点，广泛用于医疗器械、体育器材中。但是由于其自身特性使碳纤维管的机械连接极为困难，所以使用胶水粘接则成为了一种比较简单高效的连接方式。如今，自行车已经广泛运动了碳纤维进行车身的整体构造，但现有的碳纤维自行车零件无缝管成型工艺制备出来的产品仍然整体质量较重，抗外力能力较弱，为此我们提出一种碳纤维自行车零件无缝管成型工艺来解决以上问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在现有的碳纤维自行车零件无缝管成型工艺制备出来的产品仍然整体质量较重，抗外力能力较弱的缺点，而提出的一种碳纤维自行车零件无缝管成型工艺。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：设计一种碳纤维自行车零件无缝管成型工艺，包括碳纤维浸胶、缠绕成型、加热固化、脱模、定长切割，其特征在于：所述的碳纤维管加工工艺，具体步骤为：S1、配比一定比例的树脂溶液并放入浸胶槽保温备用；S2、将碳纤维纱连续的通过四轴缠绕机输出至张力辊，由张力辊施加张力并浸入带有树脂溶液的浸胶槽内。S3、将蘸有树脂溶液的碳纤维在外力的持续牵引过程中冷冻降温，使树脂溶液完全浸入碳纤维纱的碳丝束缝隙内；S4、将完全浸入树脂溶液的碳纤维纱升温并通过挤压辊以去除多余的树脂溶液；S5、将去除多余的树脂溶液的碳纤维纱在模芯上进行往复缠绕，铺设角度为正45°与负45°分层交织进行，通过缠绕模芯转动使其铺设到预设的厚度并成型。S6、将成型后的的碳纤维复合材料在固化炉内进行恒温固化；S7、将固化脱模后的成型无缝管进行定长切割打磨，得到成品。优选的，所述树脂溶液为苯乙稀基聚脂树脂溶液，所述树脂溶液内利用熔融机械混合法额外添加多壁碳纳米管，所述多壁碳纳米管与所述树脂溶液的混合比例为1.5：100，所述多壁碳纳米管的直径为15-20nm,长度大于1μm。优选的，所述模芯在缠绕碳纤维纱前进行脱模纸包覆，所述脱模纸外层设有非硅性脱模剂层。优选的，所述模芯为柱状钢制模具。优选的，所述恒温固化时间为1.5-2.2h，所述恒温固化的温度为143℃。优选的，所述固化炉为真空固化炉。优选的，所述缠绕模芯的转速为250m/min。优选的，所述浸胶槽底部设有使所述树脂溶液内气泡析出的震动电机。本专利技术提出的一种碳纤维自行车零件无缝管成型工艺，有益效果在于：用上述碳纤维复合材料管制造工艺制造而成的碳纤维复合材料管的管体在碳纤维纱浸树脂溶液后采用冷冻降温再升温并挤压的工艺，使碳纤维纱的碳丝束缝隙内的树脂溶液浸入完全，并可排除其外层多余的树脂溶液，使其整体的质量更轻盈；并采用连续碳纤维往返正45°与负45°分层交织铺设的结构层，相比碳纤维布铺设成型的结构层，具有更高的强度。本专利技术在市场应用领域中，进一步降低了碳纤维自行车零件无缝管的重量并提升了抗外力强度。附图说明图1为本专利技术提出的一种碳纤维自行车零件无缝管成型的工艺流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参照图1，一种碳纤维自行车零件无缝管成型工艺，包括碳纤维浸胶、缠绕成型、加热固化、脱模、定长切割，其特征在于：的碳纤维管加工工艺，具体步骤为：S1、配比一定比例的树脂溶液并放入浸胶槽保温备用，树脂溶液为苯乙稀基聚脂树脂溶液，树脂溶液内利用熔融机械混合法额外添加多壁碳纳米管，多壁碳纳米管与树脂溶液的混合比例为1.5：100，多壁碳纳米管的直径为15nm,长度大于1μm，浸胶槽底部设有使树脂溶液内气泡析出的震动电机；S2、将碳纤维纱连续的通过四轴缠绕机输出至张力辊，由张力辊施加张力并浸入带有树脂溶液的浸胶槽内。S3、将蘸有树脂溶液的碳纤维在外力的持续牵引过程中冷冻降温，使树脂溶液完全浸入碳纤维纱的碳丝束缝隙内；S4、将完全浸入树脂溶液的碳纤维纱升温并通过挤压辊以去除多余的树脂溶液；S5、将去除多余的树脂溶液的碳纤维纱在模芯上进行往复缠绕，铺设角度为正45°与负45°分层交织进行，通过缠绕模芯转动使其铺设到预设的厚度并成型，模芯为柱状钢制模具，模芯在缠绕碳纤维纱前进行脱模纸包覆，脱模纸外层设有非硅性脱模剂层。S6、将成型后的的碳纤维复合材料在固化炉内进行恒温固化，固化炉为真空固化炉，恒温固化时间为1.5h，恒温固化的温度为143℃；S7、将固化脱模后的成型无缝管进行定长切割打磨，得到成品。用上述碳纤维复合材料管制造工艺制造而成的碳纤维复合材料管的管体在碳纤维纱浸树脂溶液后采用冷冻降温再升温并挤压的工艺，使碳纤维纱的碳丝束缝隙内的树脂溶液浸入完全，并可排除其外层多余的树脂溶液，使其整体的质量更轻盈；并采用连续碳纤维往返正45°与负45°分层交织铺设的结构层，相比碳纤维布铺设成型的结构层，具有更高的强度。本专利技术在市场应用领域中，进一步降低了碳纤维自行车零件无缝管的重量并提升了抗外力强度。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维自行车零件无缝管成型工艺，包括碳纤维浸胶、缠绕成型、加热固化、脱模、定长切割，其特征在于：所述的碳纤维管加工工艺，具体步骤为：S1、配比一定比例的树脂溶液并放入浸胶槽保温备用；S2、将碳纤维纱连续的通过四轴缠绕机输出至张力辊，由张力辊施加张力并浸入带有树脂溶液的浸胶槽内；S3、将蘸有树脂溶液的碳纤维在外力的持续牵引过程中冷冻降温，使树脂溶液完全浸入碳纤维纱的碳丝束缝隙内；S4、将完全浸入树脂溶液的碳纤维纱升温并通过挤压辊以去除多余的树脂溶液；S5、将去除多余的树脂溶液的碳纤维纱在模芯上进行往复缠绕，铺设角度为正45°与负45°分层交织进行，通过缠绕模芯转动使其铺设到预设的厚度并成型；S6、将成型后的的碳纤维复合材料在固化炉内进行恒温固化；S7、将固化脱模后的成型无缝管进行定长切割打磨，得到成品。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维自行车零件无缝管成型工艺，包括碳纤维浸胶、缠绕成型、加热固化、脱模、定长切割，其特征在于：所述的碳纤维管加工工艺，具体步骤为：S1、配比一定比例的树脂溶液并放入浸胶槽保温备用；S2、将碳纤维纱连续的通过四轴缠绕机输出至张力辊，由张力辊施加张力并浸入带有树脂溶液的浸胶槽内；S3、将蘸有树脂溶液的碳纤维在外力的持续牵引过程中冷冻降温，使树脂溶液完全浸入碳纤维纱的碳丝束缝隙内；S4、将完全浸入树脂溶液的碳纤维纱升温并通过挤压辊以去除多余的树脂溶液；S5、将去除多余的树脂溶液的碳纤维纱在模芯上进行往复缠绕，铺设角度为正45°与负45°分层交织进行，通过缠绕模芯转动使其铺设到预设的厚度并成型；S6、将成型后的的碳纤维复合材料在固化炉内进行恒温固化；S7、将固化脱模后的成型无缝管进行定长切割打磨，得到成品。2.根据权利要求1所述的一种碳纤维自行车零件无缝管成型工艺，其特征在于：所述树脂溶液为苯乙稀基聚脂树脂溶液，所述树...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉龙，
申请(专利权)人：惠州龙腾运动器材有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44