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自行车碳纤维管的制程制造技术

技术编号:8954236 阅读:198 留言:0更新日期:2013-07-24 19:59
一种自行车碳纤维管的制程,其包括下列步骤:穿刺碳纤维材质:取外周环设数个尖凸的滚筒穿刺碳纤维材质,令碳纤维利质布有数个穿孔;包覆骨件:将具有数个穿孔的碳纤维材质包覆管件,形成碳纤维管件;置模热压成型:再将碳纤维管件置入模具内,运用加压受热使碳纤维材质软化,且覆盖于管件表面成型为碳纤维管半成品;抽取管件:待碳纤维管半成品冷却硬化完毕后,将管件自碳纤维管半成品内取出,形成中空的碳纤维管;借由碳纤维材质上的穿孔,得以将加热或加压过程中所产生的气泡由穿孔排出,以形成结构坚硬且表面平整的碳纤维管。本发明专利技术针对碳纤维管的制程进行调整,而达到具有平整结构的成品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碳纤维管的制程,特别是一种应用于自行车
相关,针对碳纤维管的制程步骤,进一步的加以改良,以制成结构稳定,且表面平整的碳纤维管成品。
技术介绍
随着科技的进步,环保意识的抬头,油价不断的飙涨,而且机车及汽车等交通工具皆需耗费石油所提炼出的汽油,导致花费于石油上的比重逐年增加,为了降低每年逐渐增加的加油费用,并且落实环境保护,因此自行车逐渐取代了机车及汽车等交通工具,成为许多人的代步工具;不仅如此,自行车兼具多种用途,如休闲娱乐、强身健体、交通代步甚至自行车竞技等。因此,自行车为了因应不同的用途,而具备了各式各样不同款式、种类的自行车,如登山车、公路车以及折迭车等,根据自行车的普遍度渐高,需求量也变大,因此业者也不断的精益求精及改良,以达到符合使用者的需求。为了达到自行车轻量化的需求,业者利用碳纤维制成自行车的部份结构或是整体结构,所谓碳纤维是指密度小而质量轻,且具有模量高、高刚性、强度高、耐磨耗性佳、振动衰减性优良、膨胀系数小以及尺寸稳定等特性,其广为业界所应用,不仅应用于飞机、赛车、机车、汽车,也成为自行车结构轻量化的材料。请参阅中国台湾专利号码第1294797「自行车座垫竖管的成型方法」,其是撷取一呈管状的复合材料,以及一长度短于该管状复合材料且内径大于该管状复合材料外径的金属合金管,将该金属合金管套设于该管状复合材料的外部后,再置于模具内,运用加压受热作业使该管状复合材料于模具内热膨胀及硬化成型,让该管状复合材料与该金属合金管结合为一体。前述现有技术,其管状的复合材料套设于金属合金管外,于加压受热作业过程中,复合材料易因受热不均,而造成复合材料局部未软化,以及于加压受热作业过程,在复合材料与金属合金管之间会有气泡的滞留问题,进一步影响复合材料受热硬化后的成型,使成品具有许多凸起的气泡团结构,以致于表面无法成为连续平整的平面结构。鉴于上述现有技术的缺点,本专利技术人以该项产业多年的研发经验,进行相关产品的开发与设计,而终于专利技术出一种「自行车碳纤维管的制程」,以针对碳纤维管的制程进行调整,而达到具有平整结构的成品。
技术实现思路
本专利技术所要解决的主要技术问题在于,克服现有技术存在的复合材料于加压受热作业过程中,所产生的气泡不易排出,造成硬化成型后,气泡停留处形成突起结构,并且复合材料易受热不均,导致局部未软化,影响最终成品的表面结构不平整,及结构不稳定的缺点,而提供一种自行车碳纤维管的制程,针对碳纤维管的制程进行调整,而达到具有平整结构的成品。为达到上述的专利技术目的,本专利技术自行车碳纤维管的制程,包括以下各步骤:穿刺碳纤维材质:取外周环设数个尖凸的滚筒穿刺碳纤维材质,令碳纤维材质布有数个穿孔;包覆管件:将具有数个穿孔的碳纤维材质包覆管件,形成碳纤维管件; 置模热压成型:再将碳纤维管件置入模具内,运用加压受热使碳纤维材质软化,且覆盖于管件表面成型为碳纤维管半成品;抽取管件:待碳纤维管半成品冷却硬化完毕后,将管件自碳纤维管半成品内取出,形成中空的碳纤维管;如此,热压成型过程中,借由碳纤维材质上的穿孔,得以将加热或加压过程中所产生的气泡由穿孔排出,以形成结构坚硬且表面平整的碳纤维管。本专利技术碳纤维材质是单向式碳纤维材质。本专利技术置模热压成型,其可通过热压、烤箱或纤外线等加热方式,以进行模具的加压受热。本专利技术数个穿孔是等间距的密布于碳纤维材质。本专利技术包覆管件及置模热压成型,其二步骤可重复循环操作,令碳纤维管件达到适当的厚度。本专利技术置模热压成型的加热温度范围是400°C 1300°C。本专利技术的有益效果是,本专利技术针对碳纤维管的制程进行调整,而达到具有平整结构的成品。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术步骤流程图。图2是本专利技术穿刺碳 纤维材质示意图。图3是本专利技术未穿刺的碳纤维材质示意图。图4是本专利技术已穿刺的碳纤维材质示意图。图5是本专利技术置模热压成型示意图。图6是本专利技术碳纤维管剖面示意图。图中标号说明;I滚筒10尖凸2碳纤维材质20穿孔具体实施例方式本专利技术应用于自行车碳纤维管的制程,请参阅图1所示,其包括下列步骤:穿刺碳纤维材质:如图2所示,取滚筒I置于碳纤维材质2上,其中滚筒I外周围环设有数个尖凸10 (本实施例为数个针体),将滚筒I自碳纤维材质2—端滚至碳纤维材质2另一端,将碳纤维材质2布满数个穿孔20 (本实施例数个穿孔20对应尖凸10末端的径面大小,形成微小紧密且等间距散布于碳纤维材质2的穿孔20,如图2及图4所示,但实施本专利技术制程的必要技术特征并不限制于穿孔20的孔径大小、密度以及其排列的型态);包覆管件:将具有数个穿孔20的碳纤维材质2包覆管件,且碳纤维材质2厚度均匀的包覆于管件外周,而形成碳纤维管件;置模热压成型:如图5所示,再将碳纤维管件置入模具内,并加热以软化碳纤维材质2,碳纤维材质2软化后覆盖于管件表面,再加压成形碳纤维管半成品;于加热过程中,碳纤维材质2与管件之间的缝隙会产生气泡,而气泡可借由数个穿孔20向外排出,如此一来,气泡不会停留于碳纤维材质2与管件之间的间隙,而造成碳纤维材质2硬化成形后表面突起的状况发生,又可通过布满于碳纤维材质2上的数个穿孔20,令碳纤维材质2能均匀的受热,达到各部位均匀软化的效果,以形成平整且硬化均匀的结构;抽取管件:待碳纤维管半成品冷却硬化完毕后,将管件自碳纤维管半成品内取出,形成中空的碳纤维管;如此,于热压成型过程中,借由碳纤维材质2上的穿孔20,得以将加热及加压过程中,所产生的气泡由穿孔20排出,以形成结构坚硬且表面平整的碳纤维管(前述各步骤为本专利技术主实施例的制程步骤,其制程步骤及材料已具备有可实施本专利技术申请专利范围主项的必要技术特征,对应本案申请专利范围第一项的内容,其得以实施本专利技术制程步骤内容所需的技术特征,而其余附属申请专利范围所述的技术特征是对申请专利范围第一项内容的详述或附加技术特征,而非用以限制申请专利范围第一项的界定范围,应知本案申请专利范围不必要一定包含其余附属申请专利范围所述的技术特征)。根据前述所示的碳纤维材质2是单向式碳纤维材质2 (如图3所示)。根据前述所示的置模热压成型的加热温度范围是400°C 1300°C。进一步通过重复的循环前述的包覆管件以及置模热压成型的步骤,使碳纤维材质2能不断的层迭包覆于管件外周,让管件能经由反复的包覆碳纤维材质2,而达到所需的碳纤维材质2厚度,如图6所示。前述所示的置模热压成型的步骤,其可通过热压、烤箱或纤外线等加热方式,以进行模具的加压受热。上述步骤流程中,其有两种实施方式,第一种方式是包覆管件及置模热压成型两步骤重复循环实施,如此重复循环堆栈碳纤维材质2以达到所需的厚度,而第二种方式分别单次进行包覆管件及置模热压成型步骤,先于包覆管件的步骤,将碳纤维材质2堆栈至所需的厚度,再进行置模热压成型步骤,如此,两步骤即不重复循环实施,以下针对前述所描述的两种实施方式加以详细说明(其中所描述的碳纤维材质2为具穿孔20的碳纤维材质2,因此不再加以赘述):第一种方式,一层碳纤维材质2包覆管件,并将碳纤维管件置入模内加压受热,且加热过程中所产生的气泡会通过穿孔20而排出,经过硬化成型为表面平整且结构均匀并具厚度的碳纤维管半成品,碳纤维材质2于受热过程中,因受热膨胀使穿孔20本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种自行车碳纤维管的制程,其特征在于,包括下列步骤:穿刺碳纤维材质:取外周环设数个尖凸的滚筒穿刺碳纤维材质,令碳纤维材质布有数个穿孔;包覆管件:将具有数个穿孔的碳纤维材质包覆管件,形成碳纤维管件;置模热压成型:再将碳纤维管件置入模具内,运用加压受热使碳纤维材质软化,且覆盖于管件表面成型为碳纤维管半成品;抽取管件:待碳纤维管半成品冷却硬化完毕后,将管件自碳纤维管半成品内取出,形成中空的碳纤维管。

【技术特征摘要】
1.一种自行车碳纤维管的制程,其特征在于,包括下列步骤: 穿刺碳纤维材质:取外周环设数个尖凸的滚筒穿刺碳纤维材质,令碳纤维材质布有数个穿孔; 包覆管件:将具有数个穿孔的碳纤维材质包覆管件,形成碳纤维管件; 置模热压成型:再将碳纤维管件置入模具内,运用加压受热使碳纤维材质软化,且覆盖于管件表面成型为碳纤维管半成品; 抽取管件:待碳纤维管半成品冷却硬化完毕后,将管件自碳纤维管半成品内取出,形成中空的碳纤维管。2.根据权利要求1所述的自行车碳纤维管的制程,其特征在于,所述碳纤维材质单向式碳...

【专利技术属性】
技术研发人员:李木荣
申请(专利权)人:李木荣
类型:发明
国别省市:

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