[发明专利]干法缠绕制造碳纤维箭杆的工艺

说明书

本发明公开了干法缠绕制造碳纤维箭杆的工艺，包括：a、将碳纤维和环氧树脂根据比例相结合，然后快速收卷；b、密封包装后冷冻于仓库中；c、提前解冻后直接放置在加工设备上缠绕加工为箭杆。本发明采用干法直接制备箭杆，省去了车间必须原料现配现用的限制，降低了车间的挥发性分子的污染，使得车间更加环保,同时提高箭杆质量，减少材料损耗。

技术领域

本发明涉及环保材料制备领域，具体涉及一种干法缠绕制造碳纤维箭杆的工艺。

背景技术

箭杆，一直作为狩猎和射击运动中不可缺少的工具，主要由杆体、箭头、羽片组合安装构成。

最早的箭杆为实心木质材料，后来随着市场的演变，出现了中空的金属杆，再后来中空结构成为杆体的常态，且随着材料学的不断发展，使用玻纤或碳材料代替金属制造杆体也变得非常标准化。

然而，由于碳纤维或玻纤类材料的本身特性，由该类材质制造的箭杆杆体的直线度和刚性很难控制。

直线度的定义：直线度是指实际直线对理想直线的变化量,反映了被测直线的不直程度；

直线度误差可分为给定平面内的直线的误差、给定方向的直线度误差和任意方向内的直线度误差。

直线度不好的缺点：会影响飞行轨迹，这样的缺陷是很致命的，使用者在狩猎或射击时，箭在空中运动时会受到风阻等因素的影响，有经验的运动员是会寻求具有最佳飞行轨迹的箭杆，以达到最准确的射击目标。一般箭杆的直线度要求在±0.004（±0.1mm）以内，数值越小，说明箭杆直线度越好，一般可达到±0.001。

挠度的定义：挠度（德语Durchbiegung，法语laflèche）弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度，用y表示。简言之就是指梁、桁架等受弯构件在荷载作用下的最大变形，通常指竖向方向y轴的，就是构件的竖向变形。一般箭杆的挠度分300、400、500及以上级别，数值越小，说明挠度越好，强度越高。

挠度不好的缺陷在于：由于箭杆在射击时是放置在弓中间，在释放时以及箭进入目标前，箭杆处于很大的应力状态。如果箭杆的刚性不够，将会直接导致箭杆破裂、断开。

目前，为了解决上述问题，已有专利号99103184.9的专利公开了碳纤维箭杆及其连续缠绕方法。在该专利中，箭杆由浸渍树脂的碳纤维在缠绕机上直接连续缠绕构成,碳纤维在箭杆头部L1段内的缠绕角由大变小、在箭杆中部L2段内的缠绕角不变,在箭杆尾部L3段内的缠绕角由小变大。

但这种湿法工艺即边浸渍边加工的缺点是：由于湿法缠绕在碳纤维通过树脂槽，不能有效控制纤维含浸树脂的量，会造成半成品在重量、强度、刚性、直线度有非常大的差异，需通过增加研磨量，从而直接造成了重量和直线度的不稳定性。并且加工生产箭杆的车间因为环氧树脂及其助剂的挥发、垂流下滴，也对生产环境产生污染。

因树脂含浸量偏差大，在碳纤维箭杆固化后，箭杆的重量、强度、刚性与直线度都有较大的离散率，因此需增加的研磨量而导致不良品比例增加；重量、强度、刚性与直线度的较大差异，也产生了多种级别的成品，需把成品按不同种类重新划分，而大大增加了人工成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种干法缠绕制造碳纤维箭杆的工艺，通过本发明提高环氧树脂在碳纤维分布的均匀度，提高物料的使用率和产品的稳定性。

本发明干法含浸是采用热熔单组份的环氧树脂，优点在于生产车间并不需要现场调配树脂。

本发明通过以下技术方案实现：

干法缠绕制造碳纤维箭杆的工艺，包括：a、将碳纤维和环氧树脂根据比例相结合，然后快速收卷；b、密封包装后冷冻于仓库中；c、提前解冻后直接放置在加工设备上缠绕加工为箭杆。