專(zhuān)利名稱(chēng)：碳纖維管件的成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳纖維管件的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言是有關(guān)于一種 碳纖維管件的成型方法，藉以提升結(jié)合精準(zhǔn)度，減輕整個(gè)管件的重量, 且增進(jìn)管件外型線條的平順。
背景技術(shù)：
近年來(lái)受到金屬材料成本不斷攀升及其重量過(guò)重的影響，且由于 復(fù)合材料的不斷開(kāi)發(fā)與演進(jìn)，例如自行車(chē)的車(chē)架就有改用碳纖維材料 的趨勢(shì)，由于碳纖維材料具有重量輕、強(qiáng)度高及彈性好等特性，它的 變形回彈能力、能量吸收與釋放的效率均遠(yuǎn)超過(guò)鋼材或鋁合金管件所 制的車(chē)架。而現(xiàn)有的碳纖維管件成型方法，傳統(tǒng)上是以尼龍長(zhǎng)袋充氣來(lái)作為 內(nèi)模，制作時(shí)是將碳纖維包覆在充滿氣的尼龍長(zhǎng)袋外面，同時(shí)根據(jù)產(chǎn) 品強(qiáng)度與要求包覆一定厚度的碳纖維纏帶，接著將包覆有碳纖維纏帶 的尼龍長(zhǎng)袋置于以成品形狀為特征的模具內(nèi)，并經(jīng)加熱成形，最后取 出尼龍長(zhǎng)袋完成碳纖維管件的制作，但由于充氣的尼龍長(zhǎng)袋在纏繞受 力時(shí)，容易發(fā)生變形，影響到管件成型的形狀與壁厚均勻度，且不易制作多邊的管件或異形的管件，如一般的車(chē)架；為此，有業(yè)者開(kāi)發(fā)一種碳纖維車(chē)架成型方法，如圖l所示，包含 有一心;f莫成型步驟S101、 一包料步驟S102、 一抽出步驟S103、 一穿氣袋步驟S104及一成型步驟S105，其詳細(xì)成型如圖2、 3、 4所示， 以心模成型步驟S101將具變形特性的硅膠制成硅膠心模10，再以包 料步驟S102于該硅膠心模10外依厚度與強(qiáng)度要求纏繞碳纖維纏帶 20,接著以抽出步驟S103將前述硅膠心模10予以抽出，而于抽出該 硅膠心模10后，再將一對(duì)應(yīng)形狀的耐溶氣袋30置入碳纖維纏帶20 內(nèi)部，最后再將該具氣袋30的碳纖維纏帶20置于以成品形狀為特征 的模具內(nèi)，并加熱充氣擠壓碳纖維纏帶20,使碳纖維纏帶20形成碳 纖維管件成品，如圖4所示的碳纖維車(chē)架40。但前述的制成，容易在硅膠心模10抽出后，造成碳纖維纏帶20 的塌陷，因此需加厚碳纖維纏帶20的厚度，如此不僅浪費(fèi)材料，也 會(huì)增加整個(gè)碳纖維車(chē)架40的重量。其車(chē)架彎折處容易產(chǎn)生鈹折，影 響到碳纖維車(chē)架40外觀結(jié)合處的平順度與美感，也會(huì)降低成品的結(jié) 合精準(zhǔn)度，有待進(jìn)一步的改良。有鑒于此，本發(fā)明人乃藉由多年從事相關(guān)產(chǎn)品的制造與研發(fā)經(jīng) 驗(yàn)，針對(duì)前述碳纖維車(chē)架制作時(shí)所面臨的問(wèn)題深入探討，并積極尋求 解決之道，經(jīng)不斷努力的研究與試作，終于創(chuàng)作出一種碳纖維管件成 型方法，藉以克服現(xiàn)有不平順及結(jié)合精準(zhǔn)度不佳的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的即在提供一種碳纖維管件成型方法，能使管 件不容易發(fā)生變形且厚度均勻，進(jìn)一步可減輕管件的重量，且管件整 體外形更為平順。基于此，本發(fā)明主要透過(guò)下列的技術(shù)手段來(lái)具體實(shí)現(xiàn)前述的目 的 一種碳纖維管件成型方法，其包含有一氣袋成型步驟預(yù)先形成對(duì)應(yīng)管件內(nèi)部形狀的氣袋，該氣袋由 耐溶材料所制成；一置模步驟將前述預(yù)先形成的氣袋置于對(duì)應(yīng)管件內(nèi)部形狀的模 具內(nèi)；一心模成型步驟于前述氣袋內(nèi)注入具熱收縮特性的材料，使氣 袋內(nèi)部形成對(duì)應(yīng)氣袋形狀的熱收縮心^i;一包料步驟于氣袋外部包覆碳纖維纏帶；一入模步驟于包覆有碳纖維纏帶的氣袋置入以管件成品形狀為 特征的管件模具內(nèi)；一成型步驟對(duì)氣袋進(jìn)行注氣，使氣袋膨脹相對(duì)管件模具內(nèi)壁擠 壓碳纖維纏帶，再泄氣后抽出前述的氣袋，形成碳纖維管件成品。該心模成型步驟的熱收縮心模是采用保利龍。該包料步驟是以縱橫交錯(cuò)的方式將碳纖維纏帶纏繞于氣袋外周 緣，以增進(jìn)其結(jié)合強(qiáng)度。該管件可為自行車(chē)的車(chē)架。采用前述技術(shù)手段，使得本發(fā)明由于氣袋內(nèi)設(shè)有實(shí)心的熱收縮心 模，如此在纏繞碳纖維纏帶時(shí)，可利用實(shí)心的熱收縮心模產(chǎn)生支撐作 用，故碳纖維纏帶于纏繞時(shí)不會(huì)發(fā)生變形的狀況，因此碳纖維纏帶纏 繞均勻、且獲得支撐，而能減少碳纖維纏帶的用量，達(dá)到厚度均勻與 減輕管件重量的目的，再者不致殘留接合細(xì)縫與彎折處堆成的鈹折， 能增進(jìn)管件外觀的平順度，并可提升成品的結(jié)合精準(zhǔn)度，而能增加產(chǎn) 品的附加價(jià)值，并提升其竟?fàn)幜εc經(jīng)濟(jì)效益。以下配合附圖及實(shí)施例做進(jìn)一步的說(shuō)明，期能使熟悉本項(xiàng)技術(shù)者 對(duì)本發(fā)明有更詳細(xì)的了解，惟以下所述者^(guò)f又為用來(lái)解釋本發(fā)明的較佳 實(shí)施例，并非據(jù)以對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是在本發(fā)明的創(chuàng)作精神下，所為任何形式的修飾或變更，皆仍應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利保護(hù) 的范疇。


圖1為習(xí)式>5友纖維車(chē)架成型方法的方塊流程示意圖；圖2為習(xí)式碳纖維車(chē)架成型方法的包料步驟的平面示意圖；圖3為習(xí)式碳纖維車(chē)架成型方法的穿氣袋步驟的平面示意圖；圖4為習(xí)式碳纖維車(chē)架成型方法的外觀平面示意圖；圖5為本發(fā)明碳纖維管件成型方法的方塊流程示意圖；圖6為本發(fā)明碳纖維管件成型方法的心模成型步驟的平面示意圖；圖7為本發(fā)明^談纖維管件成型方法的包料步驟的平面示意圖； 圖8為本發(fā)明碳纖維管件成型方法的入模成型步驟的平面示意圖；圖9為本發(fā)明碳纖維管件成型方法的外觀平面示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明S101心^f莫成型步驟 S102包料步驟 S103抽出步驟 S104穿氣袋步驟 S105成型步驟 IO硅膠心模 20碳纖維纏帶S501氣袋成型步驟 S502置模步驟 S503心模成型步驟 S504包料步驟 S505入模步驟 S506成型步驟 50氣袋30氣袋 6G熱收縮心模40車(chē)架 70碳纖維纏帶 80管件具體實(shí)施方式
本發(fā)明為一種^ 灰纖維管件成型方法，其主要如圖5所示，該成型 方法包含有一氣袋成型步驟S501、 一置模步驟S502、 一心模成型步 驟S503、 一包料步驟S504、 一入模步驟S505及一成型步驟S506， 進(jìn)而形成一碳纖維管件80,如圖9所示的車(chē)架；而關(guān)于本發(fā)明成型方法的詳細(xì)說(shuō)明，則請(qǐng)進(jìn)一步參看圖6、 7、 8、 9所示，其中氣袋成型步驟S501是利用制備氣袋的方式預(yù)先形成對(duì) 應(yīng)管件80內(nèi)部形狀的氣袋50,該氣袋50由耐溶材料所制成；接著，置模步驟S502在完成氣袋成型步驟S501后，將前述預(yù)先 形成的氣袋50置于對(duì)應(yīng)管件80內(nèi)部形狀的模具內(nèi)；之后，心模成型步驟S503在完成置模步驟S502后，于前述氣袋 50內(nèi)注入具熱收縮特性的材料，如保利龍等，進(jìn)而于氣袋50內(nèi)部形 成對(duì)應(yīng)氣袋50形狀的熱收縮心模60;再者，包料步驟S504于完成心模成型步驟S503后，于氣袋50 外部以縱橫交錯(cuò)方式包覆碳纖維纏帶70，該碳纖維纏帶70的厚度依 管件80的強(qiáng)度要求設(shè)計(jì)，且由于氣袋50內(nèi)具有硬性的熱收縮心模 60可供支撐，故可確保碳纖維纏帶70的厚度保持均勻、且不致任意 塌陷變形；又，入模步驟S505在完成包料步驟S504后，將包覆有碳纖維纏 帶70的氣袋50置入以管件80成品形狀為特征的管件模具內(nèi)；最后，成型步驟S5()6在完成入;)t步驟S505后，對(duì)氣袋50進(jìn)行 注氣，使氣袋50膨脹相對(duì)管件模具內(nèi)壁擠壓碳纖維纏帶70,進(jìn)而再 泄氣后抽出前述的氣袋50,最后形成^ 友纖維管件80成品，如圖9所 示的車(chē)架。歸納上述，本發(fā)明碳纖維管件成型方法，由于氣袋50內(nèi)設(shè)有實(shí) 心的熱收縮心才莫60,如此在纏繞^碳纖維纏帶70時(shí)，可利用實(shí)心的熱 收縮心模60產(chǎn)生支撐作用，故碳纖維纏帶70于纏繞時(shí)不會(huì)發(fā)生變形 的狀況，因此可提升管件80成型的形狀與壁厚均勻度，且易于制作 多邊管狀或異形的管件，同時(shí)本發(fā)明在完成碳纖維纏帶70的纏繞后， 才溶觸熱收縮心模60抽出，不會(huì)造成碳纖維纏帶70的塌陷，因此僅 需纏繞最適當(dāng)?shù)奶祭w維纏帶70厚度即可，不會(huì)造成材料的浪費(fèi)，故 能減輕整個(gè)碳纖維管件80的重量，且不致于管件80的彎折處產(chǎn)生皺 折，進(jìn)一步能增進(jìn)碳纖維管件80外觀的結(jié)合處的平順度與美感，同 時(shí)可提升成品的結(jié)合精準(zhǔn)度，大幅增進(jìn)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。惟以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定 本發(fā)明實(shí)施的范圍，即大凡依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍及發(fā)明說(shuō)明內(nèi)容所 作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明專(zhuān)利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種碳纖維管件成型方法，其特征在于包含有，一氣袋成型步驟預(yù)先形成對(duì)應(yīng)管件內(nèi)部形狀的氣袋，該氣袋由耐溶材料所制成；一置模步驟將前述預(yù)先形成的氣袋置于對(duì)應(yīng)管件內(nèi)部形狀的模具內(nèi)；一心模成型步驟于前述氣袋內(nèi)注入具熱收縮特性的材料，使氣袋內(nèi)部形成對(duì)應(yīng)氣袋形狀的熱收縮心模；一包料步驟于氣袋外部包覆碳纖維纏帶；一入模步驟于包覆有碳纖維纏帶的氣袋置入以管件成品形狀為特征的管件模具內(nèi)；一成型步驟對(duì)氣袋進(jìn)行注氣，使氣袋膨脹相對(duì)管件模具內(nèi)壁擠壓碳纖維纏帶，再泄氣后抽出前述的氣袋，形成碳纖維管件成品。
2 、如權(quán)利要求1所述的碳纖維管件成型方法，其特征在于該 心模成型步驟的熱收縮心模是采用保利龍。
3、 如權(quán)利要求l所述的碳纖維管件成型方法，其特征在于該 包料步驟是以縱橫交錯(cuò)的方式將碳纖維纏帶纏繞于氣袋外周緣，以增 進(jìn)其結(jié)合強(qiáng)度。
4、 如權(quán)利要求1所述的碳纖維管件成型方法，其特征在于該 管件可為自行車(chē)的車(chē)架。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳纖維管件的成型方法，其先制備一外形對(duì)應(yīng)管件內(nèi)部形狀的氣袋；接著，將該氣袋置入對(duì)應(yīng)管件內(nèi)部形狀的心模模具內(nèi)；之后，于氣袋內(nèi)置入具熱收縮的心模材料，形成包覆氣袋的熱收縮心模；進(jìn)一步，于熱收縮心模外包覆碳纖維纏帶；接著，將包覆有碳纖維纏帶的熱收縮心模置于對(duì)應(yīng)管件外型的管件模具內(nèi)；最后，于加熱抽出熱收縮心模后，對(duì)氣袋充氣，使氣袋膨脹擠壓碳纖維纏帶，進(jìn)而形成碳纖維管件。如此不僅可減輕管件的重量，且管件外觀不致殘留接合細(xì)縫，并可提升成品的精準(zhǔn)度。
文檔編號(hào)B28B1/40GK101327611SQ200810071430
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者嚴(yán)哲敏 申請(qǐng)人:嚴(yán)哲敏