專利名稱：纖維強化熱可塑性復合材料球拍積層材的成型裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是有關于一種球拍的制造裝置，特別是是利用覆合式成型模制成纖維強化熱可塑性村脂復合材料球拍積層材的成型裝置。
纖維復合材料已漸取代合金金屬材質，而成為運動器材的主要基成原料，主要是因纖維樹脂復合材料密度小、比強度及比剛性大，避震性佳且可塑性大，可有較大的設計空間可以創(chuàng)造出最理想的運動器上，像各類球拍就是最明顯的例子。纖維樹脂復合材料所成型的球拍積類多，且每一種纖維樹脂復合材料所成型的球拍種類多，且每一種纖維樹脂復合材料具有不同的特性，而能針對各種運動器具的主要特性需求來選擇纖維樹脂復合材料的種類。
以往的纖維樹脂復合材料的成型方法有射出成型法、編織帶法、纏繞法及單向預浸材等，其中所述射出成型法適用的纖維樹脂復合材料屬于熱可性樹脂類，而所述編織帶法、纏繞法及單向向預浸材所成型的纖維樹脂復合材料則包括熱可固性及熱可塑性類的樹脂。熱可固性是指樹脂復合材料加熱至其硬化劑所需反應溫度后就硬化定型的性質，而熱可塑性纖維樹脂材料于加熱超過其熔點后就熔化，而冷卻至低于熔點適當溫度后就硬化，熱可塑性樹脂材料雖有可再利用的特性，但因成型時材料硬，致使加工困難度高，所以很少會使用熱可塑性材料來制造球拍。而上述各成型方法所成型的纖維樹脂復合材料的特性敘述如下射出成型法的加工速度快，而其特性因拘限于使用短纖維，所以整體的組織較差，強度剛性很難表現，且通常僅適用于熱可塑性樹脂。
編織帶法的加工速度屬中等，其特性雖可使用于長纖，但由于纖維編織具有格狀的網目，使樹脂在纖維上及網目內的分布情形不均勻，尤其對粘度較高的熱可塑性樹脂而言更為嚴重，使其物理性很難表現出高比強度及高比剛性。
纏繞法的加工速度也屬中等，而其特性與編織帶法相似，只比編織帶法稍微好一些。
單方向預浸材的加速度較慢，其特性為具有良好的纖維分布及樹脂分布，所以其產品能發(fā)揮高比強度及高比剛性的特性，廣泛用于運動器材及航太復合材料中，但是熱可塑性預浸板因材料硬，致使加工比較困難。
在現今大部分使用纖維補強熱可固性樹脂復合材料來制造球拍，而其中又以單方向預浸材所成型的熱固性樹脂復合材料為最多。利用熱可塑性樹脂復合材料成型球拍的有射出成型法、編織帶法及纏繞法三種所成型的樹脂復合材料為基材；至于單向預浸材所成型的熱可塑性樹脂復合材料為基材制造球拍者則還沒有實現，因為其加工困難度高，但這一類熱可塑性樹脂復合材料的特性佳，所以還是有發(fā)展的前途。
本實用新型的主要目的在于提供一種纖維強化熱可塑性復合材料球拍積層材的成型裝置，以克服預浸材在積層時的技術瓶頸，而成型有高比強度，高比剛性的球拍積層材，且設計自由度更高。
本實用新型的特征在于將熱可塑性預浸材所成型的積層材置于一個成型模的底座上，利用一個滾壓裝置的滾筒將積層材壓覆于底座上成一個拍框形狀，再利用成型模的覆合板將積層材壓覆定位，并成型拍框的雛型，接著于所述拍框雛型覆接有連接橋及強化體，以增強拍框的結構強度，最后將拍框雛型經高溫高壓成型，使積層材、連接橋及強化體固接成一體，制成高特性的拍框成品。
本實用新型所提供的纖維強化熱可塑性樹脂復合材料球拍積層材的成型裝置包括有一個成型模及一個滾壓裝置，而所述成型模是由一個底座及兩覆合板所組成，底座的頂面設有配合拍框形狀的型體板，所述滾壓裝置則由一個活動支架底端鎖接兩延伸桿，再于所述延伸桿的末端鎖接有一個滾筒，所述滾筒恰可延伸于所述成型模的底座處。將熱可塑性預浸材卷繞制成的積層材置于所述成型模的底座上，恰位于所述型體板的頂側邊，再移動所述滾壓裝置，使所述滾筒將所述積層材下壓，并順著所述型體板的側面移動，而積層材彎折成拍框的雛形；接著移動所述成型模的兩覆合板，使其與所述底座蓋合，并將所述積層材壓覆定位成型，取出后就是一個拍框雛型；再于所述拍框雛型的兩肩部間組接一個連接橋，并于肩部及頸部套接有強化體；再將所述組接有連接橋及強化體的拍框雛型置于模具中經高溫高壓，適當時間冷卻后取出，制成一個高特性的熱可塑性復合材料的拍框成品。
上述的拍框成品再經拋光、研磨、穿線……等加工，就是一個特性佳、外形亮麗的球拍，而本實用新型所制成的球拍具有相當大的設計空間，且成型流程可輕易達成自動化、一貫化，具有產業(yè)利用價值的高度實用性。
下面通過最佳實施例及附圖對本實用新型進行詳細說明，附圖中


圖1 所示是本實用新型較佳實施例成型裝置的組合圖。
圖2 所示是本實用新型較佳實施例積層材入模動作示意圖。
圖3 在所示是本實用新型較佳實施例成型裝置的壓覆動作示意圖。
圖4 所示是本實用新型較佳實施例連接橋及強化體的分解立體圖。
圖5 所示是本實用新型較佳實施例拍框肩部的組合剖面圖。
圖6 所示是本實用新型較佳實施例拍框成品的組合圖。
本實用新型的纖維強化熱可塑性樹脂復合材料球拍積層材的成型裝置，其較佳實施例請參閱
圖1所示，其包括成型模10及滾壓裝置20，其相關位置及構造特征如下所述成型模10是由一個底座11及兩覆合板12、13所組成，所述底座11為適當面積的板狀體，平置于工作臺上，頂面凸設有配合拍框形狀的型體板111，所述兩覆合板12、13位于所述底座11的頂面，內側為配合型體板111外形的壓合面121、131，兩覆合板12、13借助壓力缸14的帶動而可由左右兩側分開或閉合。
所述滾壓裝置20則由一個活動支架21、兩延伸桿22及兩滾筒23所組成，所述活動支架21位于所述成型模10頂端適當距離處，兩側各延伸設有支桿211，可順著所述成型模10的正面前后來回移動，所述延伸桿22鎖接于所述支桿111的底端，設有一個具有適當長度圓筒部221。圓筒部221的內部設有一個壓縮彈簧222，壓縮彈簧222的外端延伸有分叉的桿部223，所述滾筒23則樞接于所述延伸桿22的桿部223末端，內部設有軸承231，使所述滾筒23可以轉動，且所述滾筒23可延伸于所述成型模10的型體板111側面處。
經由上述的構造組合后，本實施例成型的流程是先將熱可塑性預浸材卷繞制成的積層材30置于所述成型模10的底座11上，位于所述型體板111的頂側邊，請配合參閱圖2所示，再移動所述滾壓裝置20，使所述滾筒23下壓所述積層材30，并順著所述型體板111的側面移動，而將積層材30彎折貼合于所述型體板111的側面成一拍框的雛形。
請配合參閱圖3所示，接著移動所述成型模10的兩覆合板12、13，使其與所述底座11蓋合，并將所述積層材30壓覆定位成型，取出后就是一個拍框雛型40。再于所述拍框雛型40的兩肩部41間組接一個連接橋51，并于肩部41及頸部42套接強化體52、53。請配合參閱圖4所示，所述連接橋51是由上下兩板體所組成，借助支撐部511而嵌接于拍框雛型40的肩部41，而中間為具適當弧度的連接部512，與拍框配合成為一個完整的橢圓。所述強化體52、53分別套接于拍框雛型40的肩部41及頸部42，也是由上下兩蓋體覆蓋拍框雛型40而成，請配合參閱圖5所示，所述肩部強化體52覆蓋于所述連接橋51的支撐部511外端，而所述頸部強化體53并將拍框雛型40的兩柄部43并合成一個拍柄部。最后，將所述組接有連接橋51及強化體52、53的拍框雛40置于模具中經高溫高壓，適當時間冷卻后取出，請配合參閱圖6所示，制成一個高特性的熱可塑性復合材料的拍框成品。
上述的拍框成品再經拋光、研磨、穿線……等加工，就是一個特性佳、外形亮麗的球拍，而本實用新型所制成的球拍因使用熱可塑性預浸材為材料，熱可塑性預浸材本身具有極優(yōu)異的特性，且將預浸材依不同的纖維方向疊成不同的積層材，具有不同的特性，所以具有高度的設計靈活性，而本實用新型克服了熱可塑性預浸材成型的技術瓶頸，所以可制成高比強度、高比剛性的理想球拍，再加上具有相當大的設計空間，可順應各種不同類型的球員而設計制造出各種高特性的球拍。此外，本實用新型成型的步驟流程可輕易達成自動化、一貫化，所以據有高度的產業(yè)利用價值。
綜上所述，本實用新型的纖維強化熱可塑性樹脂復合材料球拍的成型裝置是利用單方向預浸材所卷繞成的積層材為拍框的基材，配合一貫化的成型裝置，使入模、壓合、強化及成型等步驟以自動化一貫完成，制成具高比強度、高比剛性的球拍拍框，可使預浸材的特性得以完全發(fā)揮于所制造成的球拍中，且設計自由度更是遠超遠其他材料。
權利要求1.一種纖維強化熱可塑性樹脂復合材料球拍積層材的成型裝置，其特征在于一成型模，由一個底座及兩覆合板所組成，所述底座是板狀體，頂面凸設有配合拍框形狀的型體板，所述兩覆合板位于所述底座的頂面且可由左右兩側分開或閉合，內側為配合型體板外形的壓合面一滾壓裝置，由一個活動支架、兩延伸桿及兩滾筒所組成，所述活動支架位于所述成型模頂端，而且可順著所述成型模的正面前后來回移動，所述延伸桿鎖接于所述支架的底端，具有伸縮性，所述滾筒則樞接于所述延伸桿的末端，且所述滾筒延伸于所述成型模的型體板側面處。
2.依權利要求1所述的纖維強化熱可塑性樹脂復合材料球拍積層材的成型裝置，其特征在于所述延伸桿內部組設有使?jié)L筒順著成型模的型板體側面伸縮移動的壓縮彈簧。
專利摘要本實用新型是一種纖維化熱可塑性樹脂復合材料球拍積層材的成型裝置，包括可將已制成的復合材料積層材放置于其底座的成型模，將所述積層材壓覆于所述底座的型體板側面的滾壓裝置的滾筒，以及覆蓋于所述底上的成型模將所述積層材壓合定位的覆合板。成型后的拍框的雛形的兩肩部間組接一個連接橋，并于肩部及頸部套接有強化體。
文檔編號A63B49/10GK2200463SQ94210429
公開日1995年6月14日 申請日期1994年4月26日 優(yōu)先權日1994年4月26日
發(fā)明者羅光男 申請人:羅光男