一種新型節(jié)能環(huán)保竹壓板材自行車管架部件的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種新型節(jié)能環(huán)保竹壓板材自行車管架部件的制造方法，包括以下步驟：首先選取毛竹，接著將竹子進(jìn)行刨削加工，然后進(jìn)行防腐，緊接著進(jìn)行蒸煮，干燥和漂白，然后再進(jìn)行涂膠及組坯，接著熱壓膠合，緊接著進(jìn)行砂光，然后用環(huán)保清油噴飾，最后再利用竹壓板材制作各個(gè)部件再進(jìn)行組裝。采用本發(fā)明技術(shù)方案，不僅自行車穩(wěn)定性更好，而且還減輕自行車的重量，同樣整體強(qiáng)度得到提高；自行車更加堅(jiān)固，為安全使用提供了保障；產(chǎn)品及制造方法經(jīng)濟(jì)實(shí)用，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，因而有利于推廣和應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】一種新型節(jié)能環(huán)保竹壓板材自行車管架部件的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自行車生產(chǎn)技術(shù)研究領(lǐng)域，具體的涉及一種新型節(jié)能環(huán)保竹壓板材自行車管架部件的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自行車作為一種傳統(tǒng)的交通工具很早以前就得到了廣泛推廣和普及，但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，生活水平的不斷提高，尤其科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們?cè)絹?lái)越多選擇飛機(jī)、汽車、地鐵等現(xiàn)代交通工具和公共交通設(shè)施，自行車作為人們?nèi)粘３鲂泄ぞ叩淖饔迷谥鸩綔p弱。然而這些年因溫室效應(yīng)所引發(fā)的極端天氣陡然增多，地震，海嘯，暴雨，干旱等自然災(zāi)害頻頻發(fā)生，對(duì)地球的生態(tài)平衡造成嚴(yán)重破壞，這已經(jīng)引起人們的警惕和關(guān)注。人類開(kāi)始思考人與自然地和諧發(fā)展。此外，隨著環(huán)境污染的加劇和各種疾病的困擾，人們的環(huán)保意識(shí)以及健身意識(shí)也在不斷提高，自行車運(yùn)動(dòng)作為一種綠色、陽(yáng)光運(yùn)動(dòng)又重新回到了人們的生活中并受到了更加廣泛的親睞。自行車已經(jīng)不再是單純的交通工具了，而是被賦予了環(huán)保和健康的概念，自行車部件材質(zhì)也經(jīng)歷了由碳鋼合金到碳纖維質(zhì)的的發(fā)展。在人們普遍注重節(jié)能、環(huán)保的時(shí)代，一種新型綠色環(huán)保竹壓板材自行車技術(shù)和市場(chǎng)逐步成熟。
[0003]自行車的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)趨于簡(jiǎn)單且已近成熟，為了滿足牢固，輕質(zhì)，經(jīng)濟(jì)，環(huán)保等方面的要求，關(guān)鍵要在材質(zhì)的選擇和加工生產(chǎn)方法上進(jìn)行創(chuàng)新。傳統(tǒng)自行車管架多為金屬材質(zhì)，從早先的碳鋼合金發(fā)展到現(xiàn)在的碳纖維材質(zhì)等等，但這些材料均利用不可再生資源，高污染、高排放，容易造成環(huán)境污染等問(wèn)題。竹子作為一種可再生的天然資源，其本身具有高硬度、高韌度，抗壓、抗拉和輕質(zhì)等特點(diǎn)，并且材料很容易得到，便于加工和利于環(huán)保。將竹材通過(guò)不同工藝成型，運(yùn)用到現(xiàn)代自行車中能夠產(chǎn)生巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)前以竹子為材料生產(chǎn)自行車管架部件，通常是將原生態(tài)的竹子經(jīng)過(guò)碳化的簡(jiǎn)單處理或?qū)⑤p質(zhì)的材質(zhì)注入竹管中，再利用金屬件在結(jié)合處進(jìn)行連接固定。此種部件選材困難，很難根據(jù)市場(chǎng)要求進(jìn)行復(fù)雜幾何加工變形，不利于產(chǎn)品普及和推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有材料和工藝的不足，本發(fā)明提供一種新型節(jié)能環(huán)保竹壓板材自行車管架部件的制造方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種新型節(jié)能環(huán)保竹壓板材自行車管架部件的制造方法，以自行車的車架為例，包括以下步驟:
[0007]1、一種新型節(jié)能環(huán)保竹壓板材自行車管架部件的制造方法，以自行車的車架為例，包括以下步驟:
[0008]I)選取竹齡為4年左右的毛竹，毛竹是根部粗、頂部細(xì)。將竹筒按照壁厚程度區(qū)分，截成規(guī)定長(zhǎng)度。再將原竹沖成規(guī)則的竹條。
[0009]2)干燥后的竹條需經(jīng)四面刨進(jìn)行四面精細(xì)刨削，刨去殘留竹青、竹黃和粗刨留下的刀痕等，這樣的處理后竹條與竹條才能膠合得很牢固，無(wú)裂縫，不開(kāi)裂，不分層。
[0010]3)竹材的化學(xué)成分與木材基本相同，主要是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和抽提物質(zhì)。但竹材含有的蛋白質(zhì)、糖類、淀粉類、脂肪和蠟質(zhì)比木材多，在溫濕度適宜的情況下，易遭蟲(chóng)、菌類的侵蝕，因此竹條在粗刨后需進(jìn)行蒸煮處理。
[0011]4)蒸煮處理后的竹片的含水率超過(guò)82.5 %，達(dá)到飽和狀態(tài)。竹材的含水率高低直接影響著竹材加工后的成品尺寸和形狀的穩(wěn)定性，為了保證竹板產(chǎn)品的質(zhì)量，用于加工的竹材原料在膠合之前需進(jìn)行充分干燥。本竹板用溫度95°C雙氧水漂白，根具不同的壁厚漂白時(shí)間不同。4_6mm3.5小時(shí)，6_9mm4小時(shí)。
[0012]5)涂膠及組坯:選優(yōu)質(zhì)的環(huán)保型膠粘劑，按規(guī)定涂膠量涂膠并涂均勻，再按所需規(guī)格將竹條組坯。
[0013]6)熱壓膠合:熱壓是關(guān)鍵工序，在規(guī)定的壓力、溫度和時(shí)間下，將板坯膠合成坯板，竹條表面光潔度、膠粘劑和熱壓條件對(duì)竹材的膠合強(qiáng)度影響很大。
[0014]7)砂光，對(duì)坯板表面進(jìn)行處理，使表面光滑，并對(duì)素板定厚。
[0015]8)為了水分不侵入竹壓板材，并使板面有防污染、耐磨、裝飾等性能，竹板需進(jìn)行涂飾處理。一般經(jīng)2-3次環(huán)保清油噴飾。
[0016]9)將根據(jù)自行車的上管，下管，座管，立管，頭管，五通，前叉，豎桿，后叉片，后上叉，后下叉，握把，把立的形狀和規(guī)格用竹壓板材制作成型。
[0017]10)在各部件的榫頭和榫口涂上膠合劑再對(duì)各個(gè)部件的榫卯結(jié)構(gòu)進(jìn)行組裝，將毛榫插入榫頭，榫口的孔中。組裝完成即可。
[0018]進(jìn)一步的，竹材的組成和木材相似，組成竹材的主要成分有纖維素，半纖維素，木質(zhì)素，并含有少量的蛋白質(zhì)類，脂肪類和各種糖類；竹材一般比木材含有較多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其中蛋白質(zhì)為1.43-5.23%，糖類為2.15%左右，淀粉為2.02-5.01 %，脂肪和蠟質(zhì)為
2.50-4.04%，這些有機(jī)物質(zhì)是一些細(xì)菌和昆蟲(chóng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；在制成竹壓板材之前對(duì)原生態(tài)竹子進(jìn)行高溫法、浸水法，蒸煮法，碳化法可去除竹子中含有的蛋白質(zhì)，糖類等并除去竹子內(nèi)的細(xì)菌及昆蟲(chóng)以免受到蟲(chóng)蛀。
[0019]進(jìn)一步的，竹壓板材在使用過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，為此我們對(duì)在制成竹壓板材之前的竹材進(jìn)行加壓法和高頻電場(chǎng)法來(lái)使得竹纖維形成一個(gè)密集體，開(kāi)裂得以控制。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0021]本發(fā)明的竹壓板材自行車管架部件:部分采用管狀結(jié)構(gòu)，如上管，下管，座管，立管，握把都是管狀，中間是空心結(jié)構(gòu)，利用的是空心桿原理?？招臈U不僅能夠使得自行車穩(wěn)定性更好，而且還減輕自行車的重量，同樣自行車的整體強(qiáng)度得到提高；對(duì)于自行車的管件，他們的銜接方式是利用榫卯結(jié)構(gòu)，并借助毛榫插入榫口榫頭處以三角形排列的孔中，這樣可以使得自行車更加堅(jiān)固，為安全使用提供了保障；產(chǎn)品及制造方法經(jīng)濟(jì)實(shí)用，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，因而有利于推廣和應(yīng)用。
[0022]本發(fā)明原理:
[0023]本發(fā)明的竹壓板材自行車管架部件:部分采用管狀結(jié)構(gòu)，如上管，下管，座管，立管，握把都是管狀，中間是空心結(jié)構(gòu)，利用的是空心桿原理。
[0024]根據(jù)材料力學(xué)的彎曲強(qiáng)度理論，彎曲正應(yīng)力是控制強(qiáng)度的主要因素，彎曲強(qiáng)度條件[0025]σ max = Mmax/ff ^ [ σ ]
[0026]因此，要提高桿的強(qiáng)度，除了合理安排受力，降低Mmax的數(shù)據(jù)以外，主要是采用合理的截面形狀，盡量提高抗彎截面模量W的數(shù)據(jù)，充分利用材料，實(shí)心圓桿截面和空心圓桿截面的抗彎截面模量分別是
[0027]W實(shí)=(1/32) Π d3W 空=(I / 32 ) nd3 U-a 4 試中，d 是實(shí)心桿直
徑，D是空心桿外徑，D1是空心桿內(nèi)徑，g =Di / D為空心桿內(nèi)，外徑比值，當(dāng)空心桿和實(shí)心
桿的截面面積相同時(shí)
【權(quán)利要求】
1.一種新型節(jié)能環(huán)保竹壓板材自行車管架部件的制造方法，以自行車的車架為例，包括以下步驟: 1)選取竹齡為4年左右的毛竹，毛竹是根部粗、頂部細(xì)。將竹筒按照壁厚程度區(qū)分，截成規(guī)定長(zhǎng)度。再將原竹沖成規(guī)則的竹條。 2)干燥后的竹條需經(jīng)四面刨進(jìn)行四面精細(xì)刨削，刨去殘留竹青、竹黃和粗刨留下的刀痕等，這樣的處理后竹條與竹條才能膠合得很牢固，無(wú)裂縫，不開(kāi)裂，不分層。 3)竹材的化學(xué)成分與木材基本相同，主要是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和抽提物質(zhì)。但竹材含有的蛋白質(zhì)、糖類、淀粉類、脂肪和蠟質(zhì)比木材多，在溫濕度適宜的情況下，易遭蟲(chóng)、菌類的侵蝕，因此竹條在粗刨后需進(jìn)行蒸煮處理。 4)蒸煮處理后的竹片的含水率超過(guò)82.5%，達(dá)到飽和狀態(tài)。竹材的含水率高低直接影響著竹材加工后的成品尺寸和形狀的穩(wěn)定性，為了保證竹板產(chǎn)品的質(zhì)量，用于加工的竹材原料在膠合之前需進(jìn)行充分干燥。本竹板用溫度95°C雙氧水漂白，根具不同的壁厚漂白時(shí)間不同。4_6mm3.5小時(shí)，6_9mm4小時(shí)。 5)涂膠及組坯:選優(yōu)質(zhì)的環(huán)保型膠粘劑，按規(guī)定涂膠量涂膠并涂均勻，再按所需規(guī)格將竹條組坯。 6)熱壓膠合:熱壓是關(guān)鍵工序，在規(guī)定的壓力、溫度和時(shí)間下，將板坯膠合成坯板，竹條表面光潔度、膠粘劑和熱壓條件對(duì)竹材的膠合強(qiáng)度影響很大。 7)砂光，對(duì)坯板表面進(jìn)行處理，使表面光滑，并對(duì)素板定厚。 8)為了水分不侵入竹壓板材，并使板面有防污染、耐磨、裝飾等性能，竹板需進(jìn)行涂飾處理。一般經(jīng)2-3次環(huán)保清油噴飾。 9)將根據(jù)自行車的上管，下管，座管，立管，頭管，五通，前叉，豎桿，后叉片，后上叉，后下叉，握把，把立的形狀和規(guī)格用竹壓板材制作成型。 10)在各部件的榫頭和榫口涂上膠合劑再對(duì)各個(gè)部件的榫卯結(jié)構(gòu)進(jìn)行組裝，將毛榫插入榫頭，榫口的孔中。組裝完成即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型節(jié)能環(huán)保竹壓板材自行車管架部件的制造方法，其特征在于:竹材的組成和木材相似，組成竹材的主要成分有纖維素，半纖維素，木質(zhì)素，并含有少量的蛋白質(zhì)類，脂肪類和各種糖類；竹材一般比木材含有較多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其中蛋白質(zhì)為1.43-5.23%，糖類為2.15%左右，淀粉為2.02-5.01%,脂肪和蠟質(zhì)為2.50-4.04%，這些有機(jī)物質(zhì)是一些細(xì)菌和昆蟲(chóng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；在制成竹壓板材之前對(duì)原生態(tài)竹子進(jìn)行高溫法、浸水法，蒸煮法，碳化法可去除竹子中含有的蛋白質(zhì)，糖類等并除去竹子內(nèi)的細(xì)菌及昆蟲(chóng)以免受到蟲(chóng)蛀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型節(jié)能環(huán)保竹壓板材自行車管架部件的制造方法，其特征在于:竹壓板材在使用過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，為此我們對(duì)在制成竹壓板材之前的竹材進(jìn)行加壓法和高頻電場(chǎng)法來(lái)使得竹纖維形成一個(gè)密集體，開(kāi)裂得以控制。
【文檔編號(hào)】B27M1/08GK103659989SQ201210363427
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月26日
【發(fā)明者】金躍國(guó) 申請(qǐng)人:蘇州天健竹業(yè)科技有限公司