一种振动分布平衡的复合材料轴管制造技术

一种复合材料轴管，是由３片或３的倍数的片体卷绕而成，其中每一片体的宽度都约略与轴管的外周面长度相当，使片体在卷绕成型后会在轴管的长轴向上形成一条叠接脊，且各片体是依等间距分布的方式卷绕，因而在轴管的圆周上形成等角度分布的叠接脊。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合材料轴管，特别是关于一种使用在高尔夫球杆、滑雪杆、登山杖或钓杆等管状结构，具有振动分布平衡效能的复合材料轴管。本专利技术还涉及上述复合材料轴管的制备方法。
技术介绍
公知以复合材料例如碳纤维、玻璃纤维、硼纤维等等含浸树脂例如环氧树脂等成型管状结构、主要方式有二其一是丝线缠绕法，是将单一纤维丝含浸树脂后以缠绕机将纤维直接缠绕在一成型用轴杆上，通常是一细长锥状铁杆，单线纤维通常是以30至60度角，例如45度角的方式由铁杆的一端缠绕到另一端，形成一层纤维层，然后再反向以负45度角的方向由另一端往回缠绕到原点，形成另一层纤维层，两层纤维层的纤维走向各异，形成交差补强的结构。此种成型法的优点在于纤维分布非常的均匀，没有叠接的脊肋，因此轴管在弹性测试时不会有方向性，其测试方式是夹住固定轴管一端，使另一端上下振动摆荡，并测量其偏摆值，其缺点在于纤维走向无法做零度的排列，所谓零度方向即是平行轴管长轴方向，纤维以此方向排列可获得最佳的抗挠曲弹性。另一种方式是卷绕法，此法是先将纤维含浸树脂做成片材，每片片材都是多数平行纤维并列所形成，然后将片材以特定纤维走向裁切，例如45度、60度、零度等，再依序将片材叠置排列成多层结构，然后以一细长锥状铁杆卷绕前述叠层的片材层使成管状，此种制法优点在于各层纤维的走向容易设计配置，因此轴管具有较佳的结构强度，其缺点在于片层卷绕搭接处将形成一叠接的脊肋部位，此脊肋部位特别厚实，成型后结构会特别强，造成轴管的结构不平衡，并产生方向性，测试时依夹持位置不同会产生不同的偏振值，因此在组杆时必须特别注意脊肋的位置，最好是将其组合在正对击球面位置。归结而言，丝线缠绕法生产的轴管其结构强度不如卷绕法，但因没有方向性，整体平衡效能较佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种振动分布平衡的复合材料轴管，其具有较佳的结构强度，同时又能保持整体的平衡效果。本专利技术的又一目的在于提供制备上述复合材料轴管的方法。为实现上述目的，本专利技术提供的复合材料轴管，是由3片或3的倍数的片体卷绕而成，其中每一片体的宽度都约略与轴管的外周面长度相当，使片体在卷绕成型后会在轴管的长轴向上形成一条叠接脊，且各片体是依等间距分布的方式卷绕，因而在轴管的圆周上形成等角度分布的叠接脊。本专利技术提供的复合材料轴管，其制法包含有下列步骤(1)预制卷绕成型用复合材料片体，该等片体的宽度约略等于预定成型轴管的外周面长；(2)将3片或其倍数的片体依等间距(角度)分布的方式依序卷绕在成型用的轴杆上，使各片卷绕片体的叠接脊呈等角度分布在轴管的圆周上；(3)将卷绕好复合材料的轴杆置入加热炉中加热使复合材料定型；(4)自加热炉中取出成型的轴管并将成型用轴杆抽离。其中，供卷绕成型用的轴杆上，在其一端或是二端设有角度刻线或是记号标示。附图说明图1是本专利技术实施例轴管的外观立体图。图2是沿图1中2-2剖线的剖视图。图3是制法的示意图。图4类同于图2，显示第二实施例的结构。具体实施例方式下面举二实施例并结合附图作详细说明。如图1、2所示，本专利技术第一实施例的轴管(10)是由3片或3的倍数的纤维含浸树脂补强片体(11)卷绕而成，本实施是使用6片碳纤维含浸环氧树脂补强片体，其中每一片体的宽度都约略与轴管的外周面长度相当，实务上越内层的片体越窄，越外层的片体越宽，使片体(11)在卷绕成型后会在轴管的长轴向上形成一条叠接的脊肋(111)，各片体是依等间距分布的方式卷绕，因而在轴管的圆周上形成等角度分布的叠接脊，如图2所示，有6处叠接脊(111)，分别分布在12点钟、2点钟、4点钟、6点钟，8点钟及10点钟方向，相邻二叠接脊与轴管中心点的夹角呈60度角。由于叠接脊平均分布，因此轴管在测试时能获得极佳的平衡数值，且轴管的多层结构可安排±45℃、±60℃及0℃的纤维走向，再加上呈零度走向且平均分布的叠接脊结构，使本专利技术的轴管可获得更佳的结构强度。如图3所示，实施上，是先裁切预浸环氧树脂的碳纤维补强片体，由第一层a到第六层f，纤维走向依序是+45℃、-45℃、+60℃、-60℃、0℃、0℃，其中第五层e是碳纤维零度走向，第六层f是透明的玻璃纤维零度走向，操作时，细长锥状铁杆(20)在一端或是二端设有角度刻线或是记号标示(21)，工人按照标号指示依序贴合片体，将其卷绕，再错开设定角度在下一指示标号处贴合下一张片体，再将其卷绕，如此依序施为，即完成卷绕的工作。然后再将卷绕有纤维补强树脂片体的铁杆置入一加热炉中加热使树脂因而定型，待其冷却后抽出铁杆，即得一中空的轴管。需加以补充说明的是，片体可采三片，例如±45℃与0℃或是±60℃与0℃如图4所示，最好是六片，然而九片、十二片、二十四片等等都是可行的选择，又除了上述的基本片体结构外，实务上卷绕法常在局部地区做小片体的局部补强，例如在尖端(tip)做补强，都是具体可行的习惯做法，当然也可用在本专利技术中。本专利技术的轴管可使用在诸如高尔夫轴杆、滑雪杆、登山杖、钓杆等等用途。权利要求1.一种复合材料轴管，是由3片或3的倍数的片体卷绕而成，其中每一片体的宽度都约略与轴管的外周面长度相当，使片体在卷绕成型后会在轴管的长轴向上形成一条叠接脊，且各片体是依等间距分布的方式卷绕，因而在轴管的圆周上形成等角度分布的叠接脊。2.一种复合材料轴管，其制法包含有下列步骤(1)预制卷绕成型用复合材料片体，该等片体的宽度约略等于预定成型轴管的外周面长；(2)将3片或其倍数的片体依等间距(角度)分布的方式依序卷绕在成型用的轴杆上，使各片卷绕片体的叠接脊呈等角度分布在轴管的圆周上；(3)将卷绕好复合材料的轴杆置入加热炉中加热使复合材料定型；(4)自加热炉中取出成型的轴管并将成型用轴杆抽离。3.依据权利要求2所述的复合材料轴管，其特征在于，供卷绕成型用的轴杆上，在其一端或是二端设有角度刻线或是记号标示。全文摘要一种复合材料轴管，是由3片或3的倍数的片体卷绕而成，其中每一片体的宽度都约略与轴管的外周面长度相当，使片体在卷绕成型后会在轴管的长轴向上形成一条叠接脊，且各片体是依等间距分布的方式卷绕，因而在轴管的圆周上形成等角度分布的叠接脊。文档编号F16L9/00GK1854594SQ20051006664公开日2006年11月1日 申请日期2005年4月21日 优先权日2005年4月21日专利技术者许正达 申请人:金颂企业股份有限公司 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料轴管，是由３片或３的倍数的片体卷绕而成，其中每一片体的宽度都约略与轴管的外周面长度相当，使片体在卷绕成型后会在轴管的长轴向上形成一条叠接脊，且各片体是依等间距分布的方式卷绕，因而在轴管的圆周上形成等角度分布的叠接脊。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许正达，
申请(专利权)人：金颂企业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]