[发明专利]纤维强化热塑性树脂复合材料球拍的制造方法

说明书

本发明是一种球拍的制造方法，特别是利用单方向预浸材所成型的热塑性树脂复合材料为基材，而利用积层材成型方法来成型球拍。

现在，纤维复合材料已渐渐取代合金金属材质，而成为运动器材的主要基础原料，主要是因纤维树脂复合材料质量轻，质感好且可塑性大，有较大的设计空间可以制造出最理想的运动器具，像各类球拍就是最明显的例子。纤维树脂复合材料所成型的球拍种类多，且每一种纤维树脂复合材料具有不同的特性，能针对各种运动器具的主要特性来选择纤维树脂复合材料的种类。

以往纤维树脂复合材料的成型方法是注塑法、编织带法、缠绕法及单方向预浸材料。其中注塑成型法所成型的纤维树脂复合材料属于热可塑性，而所述编织带法、缠绕法及单方向预浸材所成型的纤维树脂复合材料则具有热固性及热塑性的特性；热固性是树脂复合材料加热至其硬化剂所需温度后就硬化定型，而热塑性纤维树脂材料于加热超过其熔点后就熔化，而冷却至低于熔点适当温度后应硬化，热塑性树脂材料虽然有可再利用的特性，但因成型时材料硬，使加工难度增加。现将各成型方法所成型的纤维树脂复合材料的特性叙述如下。

注塑成型法的加工速度快，但是其特性因为限于使用短纤维，所以其整体的组织较差，很难表现强度刚性。

编织带法的加工速度中等，虽可使用长纤维，但由于纤维编织具有格状的网目，使树脂在纤维上及网目内的分布情形不均匀，因此其物理性很难表现出高比强度及高比刚性。

缠绕法的加工速度也是中等，而其特性与编织带法相似，只比编织带法好一点。

单方向预浸材的加工速度较慢，其特性为具有良好的纤维分布及树脂分布，所以其产品能发挥高比强度及高比刚性的特性，但是在成型时因材料硬，使加工比较困难。

现今，大部分使用纤维补强热固性树脂复合材料来制造球拍，而其中又以单方向预浸材所成型的热固性树脂复合材料使用得最多。利用热塑性树脂复合材料成型球拍是以注塑成型法、编织带法及缠绕法三种所成型的树脂复合材料做为基材，还没有以单方向预浸材所成型的热塑性树脂合材料为基材制造球拍，因为其加工难度高，但这类热塑性树脂复合材料的特性好，所以有发展的空间。

本发明的主要目的是提供一种纤维强化热塑性树脂复合材料球拍的制造方法，克服成型技术的瓶颈，成型有高比强度，高比刚性的球拍，且具有高设计自由度。

本发明的特征在于使用单方向预浸材所成型的热塑性树脂复合材料为基材，并将所述基材依预定的角度及方向加以裁剪，再以基材的熔点加热，使基材熔化，再利用心轴将熔化的基材卷绕成条状积层材，等冷却后再将心轴抽出，以便成型处理，使基材的特性得以完全发挥于所制造成的球拍中。由所述积层材再入模所制造的球拍具有高比强度、高比刚性，更可完全利用材料的特性，使球拍有更大的设计空间，针对各种不同的球拍以最理想的基材生产出最理想的球拍。

本发明所提供的是一种纤维强化热塑性树脂复合材料球拍的制造方法，所述方法的制作步骤如下：

1.裁料处理：取单方向预浸材所制成的可塑性树脂复合材料为基材，依球拍的特性需求，将所述基材依预定方向、角度及尺寸裁剪；

2.积层处理：将裁减成预定角度及尺寸的基材依特性需要叠置，并以基材的熔点加热，以心轴将其滚压卷绕成条状积层材，于室温下冷却，使所述积层材定型，再抽出心轴；

3.成型处理：将积层材加热软化，再放入模具内，经加热充气预成型，接着将模具冷却并脱模；

4.由模具中取出，完成球拍的初胚成品。

所述初胚成品再经研磨、喷漆、印刷等加工就成为球拍的成品。

热塑性基材于加热超过树脂基材熔点后就熔化，而冷却至低于熔点约摄氏二十度后就硬化，虽可再利用，但因成型时材料硬，致使加工困难度高，而上述的制造方法克服所述基材的加工困难度，使基材的高特性发挥于成型的球拍，所以所制造的球拍具有高比强度及高比刚性，且将基材叠置成不同的基层材就具有不同的高特性，可对应各种球拍的不同特性而叠置成不同的积层材，再配合不同的基材特性，而制造出最理想的球拍。

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

图1是本发明纤维强化热塑性树脂复合材料球拍的制造方法流程图。

图2是本发明纤维强化热塑性树脂复合材料积层材的成型动作示意图。