專(zhuān)利名稱(chēng)：纖維強(qiáng)化熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料球拍的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種球拍的制造方法，特別是利用單方向預(yù)浸材所成型的熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料為基材，而利用積層材成型方法來(lái)成型球拍。
現(xiàn)在，纖維復(fù)合材料已漸漸取代合金金屬材質(zhì)，而成為運(yùn)動(dòng)器材的主要基礎(chǔ)原料，主要是因纖維樹(shù)脂復(fù)合材料質(zhì)量輕，質(zhì)感好且可塑性大，有較大的設(shè)計(jì)空間可以制造出最理想的運(yùn)動(dòng)器具，像各類(lèi)球拍就是最明顯的例子。纖維樹(shù)脂復(fù)合材料所成型的球拍種類(lèi)多，且每一種纖維樹(shù)脂復(fù)合材料具有不同的特性，能針對(duì)各種運(yùn)動(dòng)器具的主要特性來(lái)選擇纖維樹(shù)脂復(fù)合材料的種類(lèi)。
以往纖維樹(shù)脂復(fù)合材料的成型方法是注塑法、編織帶法、纏繞法及單方向預(yù)浸材料。其中注塑成型法所成型的纖維樹(shù)脂復(fù)合材料屬于熱可塑性，而所述編織帶法、纏繞法及單方向預(yù)浸材所成型的纖維樹(shù)脂復(fù)合材料則具有熱固性及熱塑性的特性；熱固性是樹(shù)脂復(fù)合材料加熱至其硬化劑所需溫度后就硬化定型，而熱塑性纖維樹(shù)脂材料于加熱超過(guò)其熔點(diǎn)后就熔化，而冷卻至低于熔點(diǎn)適當(dāng)溫度后應(yīng)硬化，熱塑性樹(shù)脂材料雖然有可再利用的特性，但因成型時(shí)材料硬，使加工難度增加?，F(xiàn)將各成型方法所成型的纖維樹(shù)脂復(fù)合材料的特性敘述如下。
注塑成型法的加工速度快，但是其特性因?yàn)橄抻谑褂枚汤w維，所以其整體的組織較差，很難表現(xiàn)強(qiáng)度剛性。
編織帶法的加工速度中等，雖可使用長(zhǎng)纖維，但由于纖維編織具有格狀的網(wǎng)目，使樹(shù)脂在纖維上及網(wǎng)目?jī)?nèi)的分布情形不均勻，因此其物理性很難表現(xiàn)出高比強(qiáng)度及高比剛性。
纏繞法的加工速度也是中等，而其特性與編織帶法相似，只比編織帶法好一點(diǎn)。
單方向預(yù)浸材的加工速度較慢，其特性為具有良好的纖維分布及樹(shù)脂分布，所以其產(chǎn)品能發(fā)揮高比強(qiáng)度及高比剛性的特性，但是在成型時(shí)因材料硬，使加工比較困難。
現(xiàn)今，大部分使用纖維補(bǔ)強(qiáng)熱固性樹(shù)脂復(fù)合材料來(lái)制造球拍，而其中又以單方向預(yù)浸材所成型的熱固性樹(shù)脂復(fù)合材料使用得最多。利用熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料成型球拍是以注塑成型法、編織帶法及纏繞法三種所成型的樹(shù)脂復(fù)合材料做為基材，還沒(méi)有以單方向預(yù)浸材所成型的熱塑性樹(shù)脂合材料為基材制造球拍，因?yàn)槠浼庸るy度高，但這類(lèi)熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料的特性好，所以有發(fā)展的空間。
本發(fā)明的主要目的是提供一種纖維強(qiáng)化熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料球拍的制造方法，克服成型技術(shù)的瓶頸，成型有高比強(qiáng)度，高比剛性的球拍，且具有高設(shè)計(jì)自由度。
本發(fā)明的特征在于使用單方向預(yù)浸材所成型的熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料為基材，并將所述基材依預(yù)定的角度及方向加以裁剪，再以基材的熔點(diǎn)加熱，使基材熔化，再利用心軸將熔化的基材卷繞成條狀積層材，等冷卻后再將心軸抽出，以便成型處理，使基材的特性得以完全發(fā)揮于所制造成的球拍中。由所述積層材再入模所制造的球拍具有高比強(qiáng)度、高比剛性，更可完全利用材料的特性，使球拍有更大的設(shè)計(jì)空間，針對(duì)各種不同的球拍以最理想的基材生產(chǎn)出最理想的球拍。
本發(fā)明所提供的是一種纖維強(qiáng)化熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料球拍的制造方法，所述方法的制作步驟如下1.裁料處理取單方向預(yù)浸材所制成的可塑性樹(shù)脂復(fù)合材料為基材，依球拍的特性需求，將所述基材依預(yù)定方向、角度及尺寸裁剪；2.積層處理將裁減成預(yù)定角度及尺寸的基材依特性需要疊置，并以基材的熔點(diǎn)加熱，以心軸將其滾壓卷繞成條狀積層材，于室溫下冷卻，使所述積層材定型，再抽出心軸；3.成型處理將積層材加熱軟化，再放入模具內(nèi)，經(jīng)加熱充氣預(yù)成型，接著將模具冷卻并脫模；4.由模具中取出，完成球拍的初胚成品。
所述初胚成品再經(jīng)研磨、噴漆、印刷等加工就成為球拍的成品。
熱塑性基材于加熱超過(guò)樹(shù)脂基材熔點(diǎn)后就熔化，而冷卻至低于熔點(diǎn)約攝氏二十度后就硬化，雖可再利用，但因成型時(shí)材料硬，致使加工困難度高，而上述的制造方法克服所述基材的加工困難度，使基材的高特性發(fā)揮于成型的球拍，所以所制造的球拍具有高比強(qiáng)度及高比剛性，且將基材疊置成不同的基層材就具有不同的高特性，可對(duì)應(yīng)各種球拍的不同特性而疊置成不同的積層材，再配合不同的基材特性，而制造出最理想的球拍。
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明

圖1是本發(fā)明纖維強(qiáng)化熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料球拍的制造方法流程圖。
圖2是本發(fā)明纖維強(qiáng)化熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料積層材的成型動(dòng)作示意圖。
本發(fā)明是一種纖維強(qiáng)化熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料球拍的制造方法，所述方法是針對(duì)以單方向預(yù)浸材所制成的熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料為基材，本實(shí)施例是采用尼龍6(Nylon 6)這類(lèi)的熱塑性樹(shù)脂材料；因這類(lèi)基材是所有樹(shù)脂材料中特性最佳的，而本發(fā)明的制造方法克服了其加工性，所以能生產(chǎn)出高特性的球拍，請(qǐng)參閱圖1，其步驟如下1.裁料處理取單方向預(yù)浸材所制成的可塑性樹(shù)脂復(fù)合材料為基材，依球拍的特性需求，將所述基材依預(yù)定方向、角度及尺寸裁剪。
2.積層處理請(qǐng)參閱圖2，又可細(xì)分成下列的流程(a)疊層將裁減成預(yù)定角度及尺寸的基材(10)依球拍的特性需要由下往上疊置；(b)加熱加熱樹(shù)脂基材(10)到基材(10)的熔點(diǎn)，使基材熔化，尼龍6樹(shù)脂的熔點(diǎn)為230℃；(c)卷繞以心軸(20)將熔化的基材(10)卷繞成條狀積層材(30)；(d)冷卻將所述積層材(30)置于室溫下自然風(fēng)干冷卻，硬化成型，再將所述心軸(20)抽出。
3.成型處理將所述條狀積層材加熱軟化，再放入模具內(nèi)，經(jīng)加熱充氣預(yù)成型，接著將所述模具冷卻，再脫模。
4.初胚成品，由模具中取出，完成球拍的初胚成品。
上述的制造方法中，所述基材的預(yù)定方向、角度及尺寸是依實(shí)驗(yàn)測(cè)試的數(shù)據(jù)來(lái)決定，其中角度從0度至360度皆可。而疊成積層材時(shí)，是依球拍的特性需求，而將各種角度的基材做最適合的組合由下而上疊層起來(lái)。而積層材處于室溫下經(jīng)自然風(fēng)干的冷卻處理約一分鐘后，就可使積層材冷卻定型。另外，所述初胚成品再經(jīng)研磨、噴漆、印刷等加工就是球拍的成品。
所述熱塑性基材于加熱超過(guò)基材熔點(diǎn)后就熔化，而冷卻到低于熔點(diǎn)約20℃后就硬化，而上述的制造方法克服所述基材于成型后硬化的加工困難度，利用積層材發(fā)展各基材的不同積層的特性，使基材的高特性發(fā)揮于成型的球拍，所以所制造的球拍具有高比強(qiáng)度及高比剛性，且將基材依不同的纖維方向疊成不同的基層材，就具有不同的特性，而制造出最理想的球拍。
綜上所述，本發(fā)明是一種纖維強(qiáng)化熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料球拍的制造方法，利用單方向預(yù)浸材所制成的熱塑性復(fù)合材料為基材，再將所述基材作預(yù)定角度方向的剪裁，再以基材的熔點(diǎn)加熱，使基材熔化，接著利用心軸將熔化的基材卷繞成條狀積層材，等冷卻后再將心軸抽出，以利成型處理?？墒够牡奶匦缘靡酝耆l(fā)揮于所制造成的球拍中；本發(fā)明的制造方法使球拍的特性更理想，不但比強(qiáng)度好，比剛性更佳，而設(shè)計(jì)自由度更是遠(yuǎn)超越其他材料。
權(quán)利要求
1.一種纖維強(qiáng)化熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料球拍的制造方法，其特征是以單方向預(yù)浸材所制成的熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料為基材，其制造過(guò)程包括裁料處理、積層處理、成型處理及初胚成品主要的四個(gè)步驟；而所述積層處理又包括下列的步驟(a)疊層將裁料處理后的基材，依球拍的特征需要由下往上疊置；(b)加熱以基材的熔點(diǎn)做為加熱溫度加熱基材使基材熔化；(c)卷繞以心軸將熔化的基材卷繞成條狀積層材；(d)冷卻將所述積層材置于室溫下自然風(fēng)干冷卻，硬化成型，再將所述心軸抽出。
全文摘要
本發(fā)明是一種纖維強(qiáng)化熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料球拍的制造方法，包括取單方向預(yù)浸材所制成的熱可塑性樹(shù)脂復(fù)合材料為基材，再依材料的特性需求，依預(yù)定角度及尺寸裁剪，再將基材依預(yù)定方向疊置，以基材的熔點(diǎn)加熱，并以心軸滾壓卷繞成長(zhǎng)條狀積層材，接著將積層材置入模具內(nèi)預(yù)成型，再經(jīng)冷卻、脫模等加工過(guò)程完成熱可塑性樹(shù)脂復(fù)合材料球拍的初胚成品。
文檔編號(hào)B29C69/02GK1098680SQ93116228
公開(kāi)日1995年2月15日 申請(qǐng)日期1993年8月12日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月12日
發(fā)明者羅光男 申請(qǐng)人:羅光男