[发明专利]复合材料管件的制作方法

说明书

技术领域

本发明有关一种高分子碳纤维复合材料管件，特别是指一种复合材料管件的制作方法。

背景技术

冰上曲棍球是一项对抗性极强的冰上球类运动，传统的冰上曲棍球，由木、枫木或榆木刻成。因材质的特性，此类球杆的强度相对较弱，容易损坏，而且木质的杆身多半不能换叶片，磨到一定程度就得整支换新。于是业者为了增加产品的强度及可置换性，复合材料的高强度及可置换性就开始大量应用于该领域了。

目前常见的高分子复合材料管件，如冰上曲棍球杆的生产方式，是先制作类似于球杆成品的芯轴，如方形球杆的方形芯轴，操作时依作业要求采利用人工操作方式，一片一片地将各规格的纤维纱片包覆在方形芯轴上，包覆完成后，再拨出芯轴内置于风管进行高温高压成型。但整个生产过程存在两种不足，一是人工操作方式，会存在包覆纱片力度不均，使其稳定性不易控制，易造成产品包覆不紧，补强容易无法正确定位的不足，并且成型时风压传统为150psi，此压力无法保证各层间的纱片完全地贴合在一起；二是人工操作包覆纱片的操作方式，使得该卷纱操作的效率无法大幅提高，至使生产效率低下，生产成本居高不下。

另外，由于碳纤维复合材料的特性，其生产出来的产品刚性较强，手感生硬，表面光滑，不易操控；并且由于成型后半成品的表面会有成型过程中产生的一些表面问题，需进行后续依次的研磨补土，贴标及喷漆动作，方可满足管件的弹性与可操控性以及外观的美观性。因此，二次加工的工序复杂繁琐，影响制作效率。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种复合材料管件的制作方法，其令复材管件的物理特性有较强提高的前提下，有效提高管件成型的生产效率。

本发明的次要目的是提供一种复合材料管件的制作方法，其可使在不损失管件刚性的情况下，增加管件的弹性和可操控性，并实现减少生产作业时间的功能，进一步提高管件成品的生产效率。

为实现上述目的，本发明的解决方案是：

一种复合材料管件的制作方法，其具体步骤为：

1)铺纱：依需求将各纱层展开叠设贴合好，形成整张纱片；

2)卷纱预型：采一根圆形芯轴放在整张的纱片上，用卷制机一次卷制完成形成柱体后，抽出该圆形芯轴后形成纱管；

3)纱管定型：将至少由三片式活动块体形成的非圆形内撑芯轴置于纱管中，在中部的块体嵌入另两片块体之间时撑出管件的初型后，抽出内撑芯轴；

4)管件成型：将风管置于初型的管件纱管中进行高温高压后，便完成管件的成型，最后抽出风管。

所述步骤3)的内撑芯轴在撑入纱管之前，在内撑芯轴的各边棱上贴补强纱片。

所述步骤3)的内撑芯轴在抽出前，在初型的管件外表面加贴弹性层。

所述的弹性层为PU或TPU树脂布。

所述步骤2)中的卷制机是指上下端面能够自动平行移动且能够通过调整高度来改变压力的卷制机。

所述步骤3)中的三片式内撑芯轴是包括左中右三片，其中左右两片为造型片，该左右两片相对面上均有一渐深式的槽，中间一片为扩充杆配合于左右两片的槽中，通过左右两片上渐深式的槽与扩充杆的动态配合可以将整个内撑芯轴的外形扩大。

所述步骤4)中的风管外套置有胶管，该胶管为具有弹性的软质胶管或硅胶管以保证管件内壁的光滑性。

所述步骤4)中高压的压力是大于等于220psi。

采用上述方案后，由于本发明的制作方法中是采用卷纱机进行机械式卷制纱管，外加至少三片式活动块体形成的内撑芯轴对纱管的内撑作用，使得各层纱片卷制时层间的紧实性与均匀性更佳，以此保证管件成型后的物理性能有较强提高；又，机械式的加工相对人工的加工方式，加工效率可以大幅提高。

另外，对于管件外层弹性与操控性的制作，是在初型的管件外表面直接加贴弹性层后，再进行高温高压一体成型管件成品，该弹性层材料会在高温下与碳纤维层熔溶在一起并形成一特殊界面，此界面特性有一定弹性，没有复材界面的光滑性，耐滑性好，易操控，且此界面形成后，可省去后面的研磨，贴标及喷漆等工序，可直接使用，大大减少产品的生产时间。

附图说明

图1是本发明的卷制用芯轴示意图；

图2是本发明的纱片贴合示意图；

图3是本发明的纱片卷制示意图；

图4是本发明的纱片卷制后的截面示意图；

图5是本发明的三片式内撑芯轴立体示意图；

图6是本发明的三片式内撑芯轴操作示意图；

图7是本发明的补强后产品的截面示意图；

图8是本发明管件成品的局部外观示意图。

具体实施方式