安全帽外殼的製造方法
2023-10-07 07:39:39 1
專利名稱：安全帽外殼的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種頭戴安全帽的製造方法，尤指一種外殼更薄、重量更輕、結構更均勻的安全帽外殼的製造方法。
眾所周知，常見的安全帽外殼的製造，乃是利用玻璃纖維耐撞擊的特性而以玻璃纖維為基本材料，並以樹脂為中間材料(介質)，使玻璃纖維一層層地被覆於安全帽模體上，然後剝下而得，此種安全帽外殼的製造，由於是以玻璃纖維為基材而以樹脂為中間材料(介質)，故有下列缺點1．玻璃纖維需仰賴樹脂才能結合與成型，因此，在製造安全帽外殼的過程中需要多量的樹脂，導致所製造的安全帽外殼皆具有相當的厚度。2．使用多量的樹脂除了導致所製成的安全帽外殼厚度大以外，亦使其重量偏重，對於使用者的頭部而言，實在是莫大的負擔。3．由於常見安全帽外殼的製造，是以手工將玻璃纖維層層被覆，並以樹脂為介質，故安全帽外殼的厚度較難控制，品質較低，對於要求外殼較薄、重量較輕、厚度均勻而言，品質更難令人滿意。4．以手工將玻璃纖維層層被覆安全帽殼體外層時，均需要俟內層乾燥以後才進行被覆，極為耗費工時，而且，因為其較厚、較重，從美觀上來說，也較欠缺。
有鑑於常見的安全帽外殼在製造上有上述的缺點，本發明人乃針對這些缺點研究改進之道，終於有本發明的產生。
因此，本發明的目的即旨在提供一種具有較薄的外殼，較輕的重量，較均勻的結構，可達到耐撞擊、增進安全、減輕使用者頭部負荷的安全帽外殼的製造方法。
為實現上述目的，本發明一種安全帽外殼的製造方法，其特徵在於主要包括氣球公模的製備步驟、預浸材料的製備步驟、離形紙包覆風乾步驟、裁斷步驟、粘貼型材步驟、加熱成型步驟以及切割步驟。
本發明方法的進一步特徵還在於氣球公模為以橡膠製成，其形狀、大小與欲製造的安全帽外殼形狀、大小均一致；在安全帽外殼設計完成，並制出模型後，利用該模型以橡膠材料製成；氣球公模獲得後，並於其上區分成多個區，該多個區的形狀、大小固定後，並以之作出裁斷刀模，製造一頂安全帽外殼，其使用到的裁斷刀模數量，與氣球公模上的區的數量相同。
預浸材料是以略具厚度與寬度的玻璃纖維帶，或碳纖帶、防彈布帶，經環氧樹脂浸漬後，以捲筒機或纏繞機交織纏繞成為被覆有樹脂的樹脂纖維布。
上述預浸材料的厚度為0．01～0．1m／m，寬度為1～4mm。
裁斷步驟是以所述裁斷刀模將已被覆離形紙並風乾的預浸材料裁切成與氣球公模上的區相同形狀與大小的型材。
粘貼型材是於所述氣球公模上依分區形狀粘貼所述已裁斷下來的型材。
加熱成型步驟是將貼附著型材的氣球公模置入於一成型機上的母模中，母模的形狀與氣球公模相同而大小微大，使氣球公模與母模之間有些許間隙；當氣球公模置入母模之內後，乃先對氣球公模導入高壓氣體，使氣球公模漲起，同時將公模與母模之間的空氣抽出，其上所貼附的型材即分別與氣球公模及成型母模貼附吻合，然後再以母模外的加熱器加熱成型，加熱成型是為使樹脂熔解，於氣球公模與母模之間流動，而得光滑的安全帽外殼。
製備預浸材料的步驟是先以玻璃纖維帶或碳纖維帶及／或防彈布帶織成布匹後，以滾筒將樹脂擠壓，使樹脂薄膜被覆於布匹上，而得被覆樹脂膜的預浸材料。
很明顯，本發明可帶來如下有益效果一、依本發明的此種安全帽外殼的製造方法，其在製造安全帽外殼的過程並不需要多量的樹脂，即不會使所製得的安全帽外殼厚度過大。而安全帽外殼重量大幅減少的結果，安全帽的重量也就大為降低，可減輕使用者頭部的負擔。
二、依本發明的此種安全帽外殼的製造方法，其並不利用樹脂作為介質，故安全帽外殼的厚度較為容易控制，安全帽的品質即可較高，可以滿足對於高品質，耐撞擊的外殼較薄，重量較輕，厚度均勻的安全帽的需求。
三、依本發明的此種安全帽外殼的製造方法，其可以依製程連續地進行安全帽外殼的製造，故其較為省時省工，即可以利用較少的人工製造出較高品質的安全帽外殼。
下面結合附圖進一步詳細闡述本發明，以使對本發明的步驟及功效更容易了解。
附圖的簡單說明
圖1為本發明的製造程序方塊圖；圖2A與圖2B為本發明的製造步驟1所得的氣球公模示意圖；圖3為本發明的製造步驟2與3所得的預浸材料示意圖；圖4為本發明的步驟4中所用的裁斷刀模示意圖；圖5為本發明的步驟4所得的型材示意圖；圖6為本發明的步驟5所得的安全帽外殼雛形示意圖；圖7為本發明的步驟6實施例圖；圖8A、圖8B分別為本發明的步驟6完成後所得的半成品正面及側面示意圖；圖9A、圖9B分別為本發明的製造方法完成後所得的安全帽外殼正面及側面示意圖；圖10為本發明的步驟2另外一實施例圖。
圖1是本發明的製造方法程序方塊圖，由該圖所示可以很明顯地看出，本發明的安全帽外殼的製造方法，主要包括氣球公模的製備1、預浸材料的製備2、離形紙包覆風乾3、裁斷4、粘貼型材5、加熱成型6、切割7等步驟。
請參閱圖2A及圖2B，本發明步驟1所製成的氣球公模10較佳的為以橡膠製成，其形狀、大小、與欲製造的安全帽外殼形狀、大小均一致。因此，其可以在安全帽外殼設計完成，並制出模型後，利用該模型以橡膠材料製成；氣球公模10獲得後，並於其上區分成多個區101、102、103……，該多個區的形狀、大小固定後，並以之作出裁斷刀模111……(請參閱圖4)，因此，製造一頂安全帽外殼，其使用到的裁斷刀模111……的數量，與氣球公模10上的區101、102……的數量相同。
請參閱圖3，預浸材料20是以略具厚度(例如0．01～0．1m／m)與寬度(例如1～4mm)的玻璃纖維帶21，或碳纖帶22、防彈布帶(kevler)23、經環氧樹脂浸漬後，以捲筒機或纏繞機交織纏繞成為被覆著樹脂的樹脂纖維布(步驟2)。
樹脂纖維布的預浸材料20獲得後，即於整張的兩面被覆離形紙31、32，並預風乾(步驟3)。
已被覆離形紙31、32且風乾後的預浸材料，即以上述的裁斷刀模111，112……，裁切成各種與氣球公模10上的區101、102……形狀、大小相同的型材40(41、42……等)，如圖5所示，此乃是步驟4。
經步驟4所得的型材40(41、42……)，其兩面為離形紙，中間為預浸材料，將離形紙撕下，即因為預浸材料的樹脂的作用，可將型材40貼附於氣球公模10，當型材逐一貼附於氣球公模10上之後，即得安全帽外殼的雛形(請參閱圖6)，且完成粘貼型材40的步驟5。
氣球公模10上粘貼型材40後，即可進行下一個加熱成型的步驟6，其是如圖7所示，將貼附著型材的氣球公模10置入於一成型機上的母模60中，母模60的形狀與氣球公模10相同而大小微大，使氣球公模10與母模60之間有些許間隙；當氣球公模10置入母模60之內後，乃先對氣球公模10導入高壓氣體，使氣球公模10漲起，同時將公模與母模之間的空氣抽出，其上所貼附的型材40即分別與氣球公模10及成型母模60貼附吻合。然後再以母模外的加熱器61、62……加熱成型，加熱成型是為使樹脂熔解，於氣球公模10與母模60之間流動，而得光滑的安全帽外殼。加熱成型的溫度是可使樹脂熟化的溫度(例如120～180℃)即可。
加熱成型後先取出氣球公模10，然後打開母模60，即可得到沒有眼鏡孔等孔洞的安全帽外殼的半成品(如圖8所示)，再將安全帽外殼半成品依安全帽形態、尺寸，以機械手臂等工具挖孔、切邊，即得安全帽外殼成品(如圖9所示)。
本發明的步驟2又可如圖10所示，先以玻璃纖維帶或碳纖維帶及／或防彈布帶織成布匹後，以滾筒201、202將樹脂擠壓，使樹脂薄膜210被覆於布匹上，而得被覆樹脂膜的預浸材料。
利用本發明的製造方法所得的安全帽外殼，其樹脂的量可減少至最適宜的狀態，安全帽外殼對衝擊的吸收度高，其整體重量大為減輕，即可減輕人們頭部的負荷，而且，所得的安全帽質輕、外殼薄，安全帽的品質大為提高，而這些功效確實可以改進常見製造方法所得的安全帽外殼厚度較厚，重量較重，衝擊吸收度較低之弊。
需要說明的是，以上所述乃是本發明較佳具體的實施例，若依本發明技術方案所作的可輕易思及的等效改變，且所產生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的範圍時，均應包括在本發明的技術方案範圍內。
權利要求
1.一種安全帽外殼的製造方法，其特徵在於主要包括氣球公模的製備步驟、預浸材料的製備步驟、離形紙包覆風乾步驟、裁斷步驟、粘貼型材步驟、加熱成型步驟以及切割步驟。
2.如權利要求1所述的安全帽外殼的製造方法，其特徵在於氣球公模為以橡膠製成，其形狀、大小與欲製造的安全帽外殼形狀、大小均一致；該氣球公模是在安全帽外殼設計完成，並制出模型後，利用該模型以橡膠材料製成；氣球公模獲得後，並於其上區分成多個區，該多個區的形狀、大小固定後，並以之作出裁斷刀模，製造一頂安全帽外殼，其使用到的裁斷刀模數量，與氣球公模上的區的數量相同。
3.如權利要求1所述的安全帽外殼的製造方法，其特徵在於預浸材料是以略具厚度與寬度的玻璃纖維帶，或碳纖帶、防彈布帶，經環氧樹脂浸漬後，以捲筒機或纏繞機交織纏繞成為被覆有樹脂的樹脂纖維布。
4.如權利要求3所述的安全帽外殼的製造方法，其特徵在於預浸材料的厚度為0．01～0．1m／m，寬度為1～4mm。
5.如權利要求1或2所述的安全帽外殼的製造方法，其特徵在於裁斷步驟是以所述裁斷刀模將已被覆離形紙並風乾的預浸材料裁切成與氣球公模上的區相同形狀與大小的型材。
6.如權利要求1所述的安全帽外殼的製造方法，其特徵在於粘貼型材是於所述氣球公模上依分區形狀粘貼所述已裁斷下來的型材。
7.如權利要求1所述的安全帽外殼的製造方法，其特徵在於加熱成型步驟是將貼附著型材的氣球公模置入於一成型機上的母模中，母模的形狀與氣球公模相同而大小微大，使氣球公模與母模之間有些許間隙；當氣球公模置入母模之內後，乃先對氣球公模導入高壓氣體，使氣球公模漲起，同時將公模與母模之間的空氣抽出，其上所貼附的型材即分別與氣球公模及成型母模貼附吻合，然後再以母模外的加熱器加熱使樹脂熔解，於氣球公模與母模之間流動，而成型出光滑的安全帽外殼。
8.如權利要求1所述的安全帽外殼的製造方法，其特徵在於製備預浸材料的步驟是先以玻璃纖維帶或碳纖維帶及／或防彈布帶織成布匹後，以滾筒將樹脂擠壓，使樹脂薄膜被覆於布匹上，而得被覆樹脂膜的預浸材料。
全文摘要
一種安全帽外殼的製造方法,主要包括:氣球公模的製備步驟、預浸材料的製備步驟、離形紙包覆風乾步驟、裁斷步驟、粘貼型材步驟、加熱成型步驟以及切割步驟,藉此,使安全帽外殼製造的樹脂材料使用量大為降低,故安全帽外殼厚度乃大為減少,整體重量大為減輕,且品質大為提高。
文檔編號B29C70/34GK1292240SQ9912178
公開日2001年4月25日 申請日期1999年10月11日 優先權日1999年10月11日
發明者陳耀東 申請人:上海東光億輕工業有限公司