CN102578060A - 碳实心插节钓鱼竿的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碳实心插节钓鱼竿的制备方法，该方法包括碳实心杆的制备和钓鱼竿的制备，其中，碳实心杆的制备包括：根据所需规格抽取多股碳纱；将抽取的碳纱合股浸入合成胶中，形成带胶合股碳纱；将带胶合股碳纱引入具有预设孔的模具并加热固化，形成碳实心杆；采用链轨传动方式将碳实心杆引拔成型；所述碳实心插节钓鱼竿的制备包括：根据所需规格截取碳实心杆；将碳实心杆精磨成所需形状；上漆并组装装饰配件；成品包装。本发明方法省去了传统工艺中从“织布到固化”的前期制作过程，人工成本低，工艺简单，无环境污染，生产出的碳实心杆重量轻、韧度高、强度好，可直接制成钓鱼竿。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳实心插节钓鱼竿的制备方法，具体涉及一种用碳实心杆做成碳实心插节钓鱼竿的制备方法。
背景技术
众所周知，钓鱼竿最早是由美国发展兴起，然后经日本、韩国传入我国。目前碳素插节钓鱼竿的生产方法大多采用传统工艺：先将碳纤维织成碳布，经过浸胶、裁剪浸胶布、上模卷管、缠带定型、高温固化、退膜脱芯、截断抛光、精细研磨、装饰上漆、成品等极其复杂而繁琐的生产过程，属于高污染、高能耗、重体力的劳动密集型的生产环节。采用这种传统工艺生产出的碳素鱼竿为空心结构，有着不能承受侧面压力的缺点，在使用过程中经常由于磕碰、撞击、踩踏等造成鱼竿的损坏。
为了增加鱼竿的韧度和强度，也有在浸胶中加入碳纳米颗粒或石墨纳米颗粒的工艺，虽然这种处理可适当提高鱼竿的韧度和强度，但生产的插节鱼竿仍为空心，使用时仍存在易断等诸多不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用碳实心杆做成钓鱼竿的方法，从而克服现有制备工艺复杂，环境污染严重等缺陷。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种碳实心插节钓鱼竿的制备方法，其特征在于，包括碳实心杆的制备和碳实心插节钓鱼竿的制备，其中，所述碳实心杆的制备包括：
(1)根据所需规格抽取多股碳纱；
(2)将抽取的碳纱合股浸入合成胶中，形成带胶合股碳纱；
(3)将带胶合股碳纱引入具有预设孔的模具并加热固化，形成碳实心杆；
(4)采用链轨传动方式将碳实心杆引拔成型；
所述碳实心插节钓鱼竿的制备包括：
(5)根据所需规格截取碳实心杆；
(6)将碳实心杆精磨成所需形状；
(7)上漆并组装装饰配件；
(8)成品包装。
在本发明的实施例中，步骤(1)所述多股碳纱可从排线架上抽取。
其中，步骤(2)所述合成胶是由环氧树脂、固化剂、碳酸钙、脱模剂和促进剂组成。
所述合成胶中各组分的重量份为：环氧树脂为400-600份，固化剂为300-400份，碳酸钙为25-28份，脱模剂为25-28份，促进剂为8-10份。
其中，步骤(3)所述加热固化的温度分为四个阶段，分别为温度为160-200℃的第一阶段、温度为220-250℃的第二阶段、温度为240-300℃的第三阶段和温度为50-120℃的第四阶段；其中，第一阶段、第二阶段和第三阶段是碳纱在模具中成型时进行，第四阶段是碳纱在模具中成型后进行。
所述预设孔是一个或多个，带胶合股碳纱引入模具时穿过所述预设孔。
所述链轨传动的速度为21-50cm/min，将碳实心杆每拔出21-50cm就停顿8-20s。
本发明的碳实心插节钓鱼竿的制备方法工艺简单，人工成本低，无环境污染，使用的碳实心杆重量轻、韧度高、强度好，可延长钓鱼竿的使用寿命。
附图说明
图1为本发明方法中碳实心杆的工艺流程图；
图2为本发明方法中加热固化示意图；
图3为用本发明方法生产出的碳实心杆，其中图3-1为碳实心杆的侧视图，图3-2为碳实心杆的截面图；
图4为用本发明方法生产的插节式钓鱼竿的侧视图；
图5为本发明方法所用模具的示意图；
图6为碳空心杆与本发明碳实心杆的强度对比实验图；
图7为本发明方法生产的独节式钓鱼竿的侧视图。
附图标记说明：1-预设孔；1-1-碳纱(由碳素纤维丝组成一股)；1-2-碳纱排线架；1-3-浸胶池；1-4-浸混合胶后的合股碳纱；1-5-加热固化成型区；1-6-通过高温成型后的碳实心棒；1-7-链轨传动方式将成型碳棒引拔成型；(一)-第一阶段；(二)-第二阶段；(三)-第三阶段；(四)-第四阶段；(五)-模具；(六)-真空保温箱；4-1-粗端锥形碳实心杆；4-2-连接套管；4-3-细端锥形碳实心杆；50-插节式钓鱼竿；51-碳实心杆；52-握套。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，应该理解的是，这些实施例仅用于例证的目的，决不限制本发明的保护范围。
图1为本发明方法中碳实心杆的工艺流程图，如图1所示，将多股碳纱放到排线架上，操作人员根据需要选取所需股数并将其合并为一股浸入浸胶池中，得到带胶合股碳纱。
在本发明的实施例中，浸胶池中的合成胶是由环氧树脂、固化剂、碳酸钙、脱模剂和促进剂组成。
本领域中常规的环氧树脂、固化剂、碳酸钙、脱模剂和促进剂都可以使用。
环氧树脂例如是双酚A；固化剂例如是甲基四氢苯酐；脱模剂例如是硅油；促进剂例如是N，N-二甲基苯胺。
其中，各组分的重量份为：环氧树脂的400-600份，固化剂为300-400份，碳酸钙为25-28份，脱模剂为25-28份，促进剂为8-10份。
然后，操作人员将带胶合股碳纱引入加热成型区域，具体是将带胶合股碳纱穿过模具中的预设孔，带胶合股碳纱在模具中加热成型，待穿出模具后，继续对带胶合股碳纱加热以稳固其形状。为了达到上述效果，本发明的加热成型区域分为4个阶段(如图2所示)，其中第一阶段、第二阶段和第三阶段是带胶合股碳纱穿过模具时进行，第四阶段是带胶合股碳纱从模具中穿出时进行。
模具中的预设孔可以是一个，也可以是多个。这些预设孔的直径没有特别限定，可根据需要选取不同直径的预设孔，如5.0mm、20.0mm等，通常直径为1.0-20.0mm的圆形预设孔，也可以根据需要自行设置预设孔的形状。而模具的尺寸和数量可根据需要或工作台的情况自行选择。
接着，将经加热成型区域处理的带胶合股碳纱引入链轨，通过链轨将成型的碳实心杆拔出。在链轨终端，操作人员可根据待制成钓鱼竿的规格要求将碳实心杆成品截取成不同长度备用。
操作时，先调节设定加热成型区域的温度。在本发明的实施例中，通过在模具中设置温度探针来检测第一至第三阶段的温度。而第四阶段可以在任何能使从模具穿出的带胶合股碳纱进行真空加热的装置中进行，在本发明的实施例中，第四阶段是在真空保温箱中进行的，通过在真空保温箱中设置温度探针来检测其中的温度。通常，控制第一阶段的温度为160-200℃、第二阶段的温度为220-250℃、第三阶段的温度为240-300℃以及第四阶段的温度为50-120℃。
接着，调整链轨的转动速度，使碳实心杆成品能够以平稳的速度拔出，以便操作人员操作。链轨的转动速度一般控制在21-50cm/min。为了使碳纱与合成胶在模具内充分固化成型，将杆体每拔出21-50cm，链轨就停顿8-20s，待固化成型后再进行下一周期运转。
连续工作过程中，制作碳实心杆的整个工艺流程仅需一名操作人员。
用制成的碳实心杆制备钓鱼竿时，可根据钓鱼竿的规格将碳实心杆截断，例如，制备插节式钓鱼竿时，要求鱼竿长度为100cm时，通常需使用102cm长的碳实心杆。截取完成后，将碳实心杆打磨成钓鱼竿所需要的形状，再按照常规方法在碳实心杆上添加手柄发泡、轮座、导眼等装饰附件即可得到碳实心插节式钓鱼竿(如图4所示)。
实施例1碳实心插节式钓鱼竿
1、生产直径为5.0mm和7.0mm的碳实心杆
从排线架上各抽取20-23股碳纱，(碳纤维纱(原装台湾台丽(TAIRYFIL)，12K碳纤维纱TC35-12K4kg/卷)并分别合并为一股，然后将合并的两股碳纱浸入到浸胶池中得到两股带胶合股碳纱。
浸胶池中的合成胶是用由400g双酚A，300g甲基四氢苯酐，25g碳酸钙，25g硅油，8g N，N-二甲基苯胺通过常规方法配置而成。
接着，将两股带胶合股碳纱分别穿入直径为5.0mm和7.0mm的圆孔模具内，再将穿出的两股带胶合股碳纱引入链轨。
设置加热固化区域中第一阶段的温度为160℃、第二阶段的温度为220℃、第三阶段的温度为240℃以及第四阶段的温度为50℃。
温度设置完成后，开启链轨，调整链轨的转速为35cm/min，链轨转动将杆体每拔出20cm就停顿14s，待固化成型后再进行下一周期运转，然后开始操作。
整个过程，只需一名操作人员监控温度、转速等参数，并在链轨终端截取相同长度的碳实心杆成品，以包装入库。
生产得到两根碳实心杆，均为圆柱形，直径分别为5.0mm和7.0mm。
2、以2.4m两节插节式钓鱼竿的制备为例
(1)分别取直径为7.0mm长度为1.23m和直径为5.0mm长度为1.17m的两段碳实心杆，按照常规方法，将1.23m长的碳实心杆的一端打磨成具有一定锥度的粗端作为手把节，这一端的锥度与5.0mm的直径基本吻合即可。将1.17m长的碳实心杆的一端打磨成具有一定锥度的细端作为尖节；
(2)将两段打磨好的锥型杆节上漆，将直型连接套管固定在1.17m未被打磨的一端，并装饰导眼和涂装；在1.23m碳实心杆未被打磨的一端添加手柄发泡、轮座、导眼等装饰附件；
(3)将手把节的杆尖插入连接套管与尖节对接即可。
实施例2碳实心插节式钓鱼竿
1、生产直径为10.0mm和20.0mm的碳实心杆
从排线架上各抽取340-370股碳纱(碳纤维纱(原装台湾台丽(TAIRYFIL)，12K碳纤维纱TC35-12K4kg/卷)并分别合并为一股，然后将两股合并的碳纱浸入到浸胶池中得到两股带胶合股碳纱。
浸胶池中的合成胶是由环氧树脂、固化剂、碳酸钙、脱模剂和促进剂配置而成。其中，环氧树脂为600g双酚A，固化剂为400g甲基四氢苯酐，碳酸钙为28g，脱模剂为28g硅油，促进剂为10g N，N-二甲基苯胺。
接着，将连股带胶合股碳纱分别穿入直径为10.0mm和20.0mm的圆孔模具内，再将穿出的两股带胶合股碳纱分别引入链轨。
设置加热固化区域中第一阶段的温度为200℃、第二阶段的温度为250℃、第三阶段的温度为300℃以及第四阶段的温度为120℃。
温度设置完成后，开启链轨，调整链轨的转速为21cm/min，链轨转动将杆体每拔出21cm就停顿8s，待固化成型后再进行下一周期运转，然后开始操作。
整个过程，只需一名操作人员监控温度、转速等参数，并在链轨终端截取相同长度的实心碳杆成品，以包装入库。
生产得到两根碳实心杆，分别为圆柱形，直径分别为10.0mm和20mm。
2、插节式钓鱼竿的制备
与实施例1的插节式钓鱼竿的制备方法相同，但两根碳实心杆的直径分别为10.0mm和20mm。
实施例3独节式钓鱼竿的生产
1、生产直径为8.2mm的碳实心杆
从排线架上抽取52-60股碳纱(原装台湾台丽(TAIRYFIL)，12K碳纤维纱TC35-12K4kg/卷)并合并为一股，然后将合并的碳纱浸入到浸胶池中得到带胶合股碳纱。
浸胶池中的合成胶是由500g双酚A，400g甲基四氢苯酐，25g碳酸钙，28g硅油，10g N，N-二甲基苯胺配置而成。
接着，将带胶合股碳纱穿入直径为8.2mm的圆孔模具内，再将穿出的带胶合股碳纱引入链轨。
设置加热固化区域中第一阶段的温度为175℃、第二阶段的温度为230℃、第三阶段的温度为250℃以及第四阶段的温度为120℃。
温度设置完成后，开启链轨，调整链轨的转速为50cm/min，链轨转动将杆体每拔出50cm就停顿20s，待固化成型后再进行下一周期运转，然后开始操作。
整个过程，只需一名操作人员监控温度、转速等参数，并在链轨终端截取相同长度的实心碳杆成品，以包装入库。
生产得到的碳实心杆为圆形，直径为8.2mm。
2、独节式钓鱼竿的制备方法
截取1.5m长的上述碳实心杆，按照常规方法，将碳实心杆的一端打磨成具有一定锥度的细端，在另一端胶接EVA发泡橡塑件材质(或软木材质)的握套，添加装饰配件，即为独节式钓鱼竿，如图8所示。
本发明实施例中，所得碳实心杆的直径误差为±0.1mm。
实验例1用传统方法生产的碳空心杆与碳实心杆的强度对比
实验条件：各取长度为100mm，直径为
的碳空心杆和实施例1的碳实心杆，用5kg的砝码在距杆节正上方1000mm的高度做自然落体实验，杆节在静态下，受5kg的砝码自然落体冲击，测量杆节被破坏时的压力值。试验过程如图7所示。
实验结果：碳空心杆在撞击后遭到粉碎性的破坏，而碳实心杆保持完好，说明碳实心杆强度(耐冲击力)明显优于碳空心杆。
从实验结果可以看出，碳实心杆强度(耐冲击力)明显优于碳空心杆，那么由碳实心杆所制成的钓鱼竿将具有重量轻、钓鱼手感好、韧性强、强度高的显著优点。解决了碳素插接杆不能承受侧面压力(撞击，踏压)的问题，大大提高了钓鱼竿的使用寿命，在碳素插接钓鱼竿的生产中将有广泛的应用前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，除此结构外还能制备独节、两节(含)以上的碳实心插节式钓鱼竿，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种碳实心插节钓鱼竿的制备方法，其特征在于，包括碳实心杆的制备和碳实心插节钓鱼竿的制备，其中，所述碳实心杆的制备包括：
(1)根据所需规格抽取多股碳纱；
(2)将抽取的碳纱合股浸入合成胶中，形成带胶合股碳纱；
(3)将带胶合股碳纱引入具有预设孔的模具并加热固化，形成碳实心杆；
(4)采用链轨传动方式将碳实心杆引拔成型；
所述碳实心插节钓鱼竿的制备包括：
(5)根据所需规格截取碳实心杆；
(6)将碳实心杆精磨成所需形状；
(7)上漆并组装装饰配件；
(8)成品包装。
2.根据权利要求1所述的碳实心插节钓鱼竿的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述多股碳纱是从排线架上抽取。
3.根据权利要求1或2所述的碳实心插节钓鱼竿的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述合成胶是由环氧树脂、固化剂、碳酸钙、脱模剂和促进剂组成。
4.根据权利要求3所述的碳实心插节钓鱼竿的制备方法，其特征在于，各组分的重量份为：环氧树脂为400-600份，固化剂为300-400份，碳酸钙为25-28份，脱模剂为25-28份，促进剂为8-10份。
5.根据权利要求1或2所述的碳实心插节钓鱼竿的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述加热固化的温度分为四个阶段，分别为温度为160-200℃的第一阶段、温度为220-250℃的第二阶段、温度为240-300℃的第三阶段和温度为50-120℃的第四阶段；其中，第一阶段、第二阶段和第三阶段是碳纱在模具中成型时进行，第四阶段是碳纱在模具中成型后进行。
6.根据权利要求1所述的碳实心插节钓鱼竿的制备方法，其特征在于，所述预设孔是一个或多个，带胶合股碳纱引入模具时穿过所述预设孔。
7.根据权利要求1所述的碳实心插节钓鱼竿的制备方法，其特征在于，所述链轨传动的速度为21-50cm/min，将碳实心杆每拔出21-50cm就停顿8-20s。
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