熱可塑型複合材料球拍框的製法的製作方法
2023-05-16 05:57:46
專利名稱：熱可塑型複合材料球拍框的製法的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種熱可塑型複合材料球拍框的製法。
現有的熱可塑型複合材料球拍框的製作是將尼龍絲與碳纖絲維纏繞成連續性束狀纖維材料單元或由束狀碳纖維絲直接沾混粉狀尼龍材料，再經編織機編織成一套筒狀織管，接著再取若干織管配合一軸管相互穿套成織管層，並在所需部位貼設補強片，最後將織管層置入成型模具內加熱使所含尼龍絲熔化、流動，繼而冷卻成一球拍框。這種熱可塑型複合材料球拍框的製法有如下不足之處製作過程中由於束狀纖維呈自然鬆散狀態，其在編織過程中纖維單絲角度無法固定，集束成股易發生扭轉，無法平整展平，當加工成型為球拍框時，雖高溫高壓也很難使紗束展開，以致所成型之球拍框內壁有洞穴，造成應力集中而降低拍框強度。此外，織管的編織採用二組方向繞編，因此，補強角度受到極大限制，必須利用較高織管相互軸合穿套並配合前述補強片以各種角度加以疊成，因此，製作過程費時費力，浪費原料。
本發明旨在提出一種製作過程省時省力的熱可塑型複合材料球拍框的製法，以克服現有製法的不足。
本發明提出的熱可塑型複合材料球拍框的製法包含以下步驟第一，整紗。將熱塑性材料與碳纖維複合後，按預定股數分別匯集成一材料單元。
第二，溼潤。將前述材料單元浸溼以消除纖維周表細毛使之不鬆散。
第三，卷繞。將前述已溼潤之複合材料單元分別繞設在一轉動心軸的隔層套上，並按各種預定角度改變纏繞方向，直至獲得一中空狀纖維管體。
第四，模具預型。將上述中空狀纖維管體彎折置入球拍框模具中，並加熱使熱塑性材料熔化均勻充填包裹在碳纖維間。
第五，冷卻成型。將模具降溫使熱塑性材料凝固構成球拍框。
由於本發明提出的熱可塑型球拍框的製法通過「卷繞」步驟，即可將球拍框主體及補強操作次完成，使得所製得的球拍框品質提高，並且省時省力。
以下結合附圖及實施例對本發明作進一步描述。
圖1是本發明實施例之製作流程圖。
圖2是本發明實施例之整紗示意圖。
圖3是本發明實施例之卷繞操作示意圖。
圖4是本發明實施例之加熱成型示意圖。
參照圖1，作為本發明的實施例，包括以下幾個製作步驟第一，整紗;第二，浸水溼潤;第三卷繞;第四，模具預型;第五，冷卻成型。其中，整紗步驟，如圖2所示，選取尼龍線等熱可塑性線材與碳纖維合成一連續束狀纖維材料單元1，並在一紗線定位機臺2上設置捲筒3，用於置放纖維素材單元，可依需要採用二個一組，或三個，或四個一組捲筒然後將整卷素材單元1之端線引至整紗機4上合併成較大束之素材單元11，12，13，14。浸水溼潤步驟如圖2所示，將前述聚合整紗後的較大素材單元11，12，13，14分別浸入一水槽5中，也可將水溶液以噴霧方式噴灑在較大素材單元11，12，13，14上以達到溼潤效果，使得各個纖維線呈潤溼狀態而不致鬆散。
卷繞步驟如圖3所示，將前述已浸溼的素材單元繞設於卷繞機器6心軸61上的隔層套62上，利用隔層套62供前述素材(11-14)進行纏繞，在心軸61前方平行樞設一導螺杆63，其軸向螺設一滑動座64，該滑動座上有一缺口65以供纖維素材跨設定位，因滑動座64隨導螺杆63的轉動而作軸向平移，如此就與該心軸61形成一預定角度，隨著滑動座64的軸向位移，即能在隔層套62上繞設各種角度的補強纖維，相當於傳統織管加補強片及穿設中管之效果。其中素材單元的卷繞原理如圖3所示，設心軸61的轉速為W，而滑動座64在導螺杆63上的軸移速度為V，令W較快，而V較慢，則繞設角度趨向90度;反之則趨向0度，而在中間為各種角度，因經浸水溼潤，纖維間較為貼合，故可形成較高密度的纖維層，其展開性好，同層砂可有不同角度，而且完全不用人工慢慢貼合，因此，紗的角度定位性佳，而無須用套管即可一次完成長條纖維管7，如圖4所示。
模具預型步驟，將前述完成之長條纖維管7自心軸61上取出並置入球拍框模具8中，加熱使熱塑性材料(如尼龍)熔融進而將碳纖維均可包裹並充滿整個模具內部。
冷卻步驟，將模具8澆水降溫，使其中熱塑性材料凝固，開模即可取出成品球拍框。
上述製作方法不僅大幅度簡化工藝，縮短工時，同時也因連續性纖維及密集性高而獲得較佳強度，其心軸外徑尺寸易控制精確，勿需象現有技術那樣做裁紗步驟，因而可大量節省人力及原材料。
權利要求
1.一種熱可塑型複合材料球拍框的製法，包括1)整紗，將熱塑性材料與碳纖維複合後，按預定股數分別匯集成一材料單元(1)；然後，2)溼潤，將前述材料單元(1)浸潤；然後3)卷繞，將前述已浸溼的材料單元(1)分別繞設在一轉動心軸的隔層套(62)上，並按各種預定角度改變纏繞方向，直至獲得一中空狀纖維管體(7)；然後4)模具預型，將上述中空狀纖維管體(7)彎折置入球拍框模具(8)中；加熱使熱塑性材料熔化填充於碳纖維間；然後，5)冷卻成型，將模具(8)降溫至熱塑型材料凝固為止。
全文摘要
本發明公開一種熱可塑型複合材料球拍框的製法，它包括整紗、溼潤、卷繞、模具預型、冷卻成型等步驟，本發明的特點是可將球拍框纖維主體及補強操作一次完成，因而簡化了工藝，節省了工時，提高了產品的質量。
文檔編號A63B49/02GK1106309SQ9410178
公開日1995年8月9日 申請日期1994年2月4日 優先權日1994年2月4日
發明者沈文振 申請人:沈文振