CN102825788A - 一种碳纤维复合材料管件结合补强和精准局部加热的方法 - Google Patents
一种碳纤维复合材料管件结合补强和精准局部加热的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种碳纤维复合材料管件接合补强并精准加热以去除应力的方法，该方法将自行车的各独立管件拼接起来，其中头管11与上管12、下管13连接形成头管连接区域21，座管14与上管12、后上叉16连接形成座管连接区域22，五通管15与下管13、座管14、后下叉17连接形成五通连接区域23，在对上述连接区域进行补纱之后，利用精准加热设备进行精确地局部加热，解决车架整体烘烤由于应力得不到释放而造成平台尺寸大量不良的品质问题，提高车架的品质和良品率，又能够有效降低能源消耗，并节省空间、减低对设备的要求，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及关于一种碳纤维复合材料成型管件的制作方法，更具体的，涉及一种碳纤维复合材料管件接合补强并精准局部加热以去除应力的方法。
背景技术
自行车兼具节能环保和运动健身的效果，是非常普遍的一种交通工具。一般的自行车车架大多采用钢铁管材料，以保证车身整体的坚固性，但是这种金属管的自行车车身特别重、抗疲劳性差，不符合自行车(特别是公路车和山地车)轻量化的要求。近年来因为碳纤维复合材料具有质量轻、刚度高、耐疲劳性好、具有良好的抗锈蚀性等多种优异的材料特性，使得碳纤维车架的应用越来越广泛。
碳纤维自行车车架包括一个上管、一个下管、一个头管、一个座管、一个五通接头、一个后上叉以及一个后下叉七支独立的管件，就这些管材构成的车架而言，目前常见的制造步骤是：
步骤A：分别预成型步骤，该步骤依据各管材所需要的外形、力学性能，先进行碳纤维预浸布裁片作业，接着将碳纤维预浸布裁片包覆在各管材的芯材外进行预型卷料，并将车架的各管件预型出软质的中空管体。
其中，具体的从预型体到中空管体的工艺步骤如下：
1、将尼龙风管套在木制芯轴上。该木制芯轴有形状和外径要求，用于预型特定型号、特定大小、特定部位的管件，管件预型成功之后，芯轴要抽出，只保留尼龙风管在管件内，芯轴可回收重复生产。
2、将按要求将裁切好的碳纤维织板层层紧密贴合缠绕在套有尼龙风管的芯轴上，形成软质管件预型体，抽出芯轴。
3、将软质预型体管件放入型腔与之吻合的钢质模具中，给尼龙风管装上风嘴。
4、盖上钢模的上模，并将模具送上温度达150度的设备加热，同时通过风嘴对尼龙风管施加0-200psi的脉冲风压，成型30-45分中，管件成型硬化。
5、在150度烘箱内再次加温2小时，以便充分反应，然后将尼龙风管抽掉。
6、对管件机械加工，例如包括取长(切掉多余部分，满足尺寸要求)、切弧口(满组装配要求)、铰孔(满足孔径要求)等。
7、超声波清洗和擦拭管件。
8、将管件上治具填胶，然后烘烤，打磨，擦拭。
步骤B：拼接补纱步骤，于各个接管的中空管体外部环绕贴覆碳纤维预浸布，此为增加管件搭接处补强的必要步骤，以强化车架刚性，
步骤C：热固定型步骤，在补纱步骤后对整个车架进行热固定型。
这种制作方法至少具有如下弊端：
(1)对于接合补强采用整体加热，但由于原本已预成型的管件需进行二次加热，已定型的部分会因加热产生变形，所以必须利用整体模具再固定定型，因此模具成本较高；
(2)为保证加热均匀需要对其固定的底盘在热固过程中亦需要进行加热处理，能源消耗大；
(3)固定底盘长时间的热胀冷缩，亦会产生变形，导致预固件产生变形；
(4)该二次加热是需将整个车架随同模具进入烘房进行加热，因空气传热较慢，所需加热时间更长，无形中浪费工时，致使工效较低；
(5)在加工过程中，制具根据加热需要，需要来回搬运，浪费工时、人力，而且在搬运过程中，易产生碰撞，易使产品产生瑕疵，有不安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题是：去除碳纤维复合材料车架的应力，解决车架整体烘烤由于应力得不到释放而造成平台尺寸大量不良的品质问题，提高车架的品质和良品率。
本发明所要解决的另一个技术问题是：提供一种碳纤维复合材料管件的接合补强方法，该方法易加工、易操作。
本发明所要解决的另一个技术问题是：提供一种碳纤维复合材料管件的接合补强方法，该方法节约工时、人力，以此提高产能，人力成本高的问题。
本发明所要解决的另一个技术问题是：提高一种碳纤维复合材料管件的接合补强方法，该方法整个二次加热过程不使用烘房，能够有效降低能源消耗，从而解决能耗高的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种碳纤维复合材料管件的接合补强和精准加热方法，该方法包括步骤：
步骤A：将各独立管件拼接起来，固定装夹在治具18上，其中头管11与上管12、下管13连接形成头管连接区域21，座管14与上管12、后上叉16连接形成座管连接区域22，五通管15与下管13、座管14、后下叉17连接形成五通连接区域23；
步骤B：分别在头管拼接区域21、座管连接区域22、五通连接区域23的缝隙处填充胶24；
步骤C：将车架送入烘房，烘烤1小时左右，使得所述胶固化；
步骤D：在所述胶固化后，将车架从治具18上取下，对车架进行打磨和擦拭；
步骤E：分别在头管拼接区域21、座管连接区域22、五通连接区域23进行补纱增强，从而形成头管补纱区域31、座管补纱区域32、五通补纱区域33；
步骤F：在上述补纱区域先包上保鲜膜，再安装好矽胶模具34；
步骤G：在补纱区域上设置精准烘烤设备40，该精准烘烤设备40包括头管补纱区域31、座管补纱区域32、五通补纱区域33形状对应的加热模具；
步骤H：针对头管补纱区域31、座管补纱区域32、五通补纱区域33，将精准烘烤设备40中的加热模具分段合模进行烘烤，具体烘烤过程如下：
①：第一时刻，精准烘烤设备40的头管铝模、坐管铝模合模并开始对头管补纱区域31、坐管补纱区域32进行烘烤；
②：第二时刻，精准烘烤设备40的五通铝模合模并开始对五通补纱区域33进行烘烤，头管铝模、坐管铝模继续工作；
③：第三时刻，头管铝模、坐管铝模开模停止工作；五通铝模继续工作；
④：第四时刻，五通铝模开模停止工作，整个烘烤工作完成；
步骤I：将车架自然冷却10-20分钟，取下车架。
进一步的，步骤H中第一时刻到第三时刻之间的时间间隔、第二时刻到第四时刻之间的时间间隔为60±5分钟。
进一步的，步骤H中第一时刻到第二时刻之间的时间间隔为30±10分钟。
进一步的，步骤B中的填充的所述胶为高温胶。
进一步的，步骤H中补纱所使用的改为预浸料织板是碳纤维热固型树脂基复合材料；
进一步的，步骤H中的加热过程中保持温度恒定。
进一步的，步骤H中的加热温度设置为150±5℃。
进一步的，步骤G中的该加热模具采用导热性好的铝模，该铝模为上下模或者为左右模。
进一步的，精准加热设备中的电加热设备包括电加热棒、电加热板中的一种。
进一步的，精准加热设备中设置有温度传感器。
进一步的，步骤I中车架冷却时间优选为10-15分钟。
本发明中的方法的优点在于：
(1)采用局部精准加热的方式，去除碳纤维复合材料车架的应力，解决车架整体烘烤由于应力得不到释放而造成平台尺寸大量不良的品质问题，提高车架的品质和良品率；其中，平台尺寸是检验复合材料车架经烘烤后变异性的一种测量仪器，其主要工作界面是一个水平度极高的平台，车架的五通管以垂直平台的方向被固定在平台上，并以五通管的上端面为基准面，以精密卡尺分别测量头管中心/头管截面的中心、座管中心、勾爪中心离此端面的数值，经过一定的计算方法/公式，得到衡量车架尺寸优劣的头管倾斜度、座管中心度、勾爪中心度；
(2)该方法整个二次加热过程不使用烘房，能够有效降低能源消耗，从而解决能耗高的问题；
(3)节省空间、减低对设备的要求，降低生产成本；
(4)因在支撑底盘直接设置加热模具，车架的拼接部位在此加热模具中即可加热固化定型，无需将底盘置于加热房中进行加热，省去来回搬运移动的工序，底盘在机台上即可操作，因而令该加工方式操作方便，节省人力成本。
附图简介
此处所说明的附图用来提供对本发明型的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是现有技术中车架在自行车中的位置与连接关系示意图；
图2是本发明中碳纤维复合材料车架各部分的爆炸示意图；
图3是本发明第一实施例中碳纤维复合材料车架各管材拼接后设置在治具上的安装位置示意图；
图4是本发明第一实施例中碳纤维复合材料车架各管材拼接好后，再填充高温胶后的示意图；
图5是本发明第一实施例中碳纤维复合材料车架在各部分管材拼接位置补纱的示意图；
图6是本发明第一实施例中碳纤维复合材料车架各部分管材拼接补纱后、待烘烤前状态的示意图；
图7是本发明第一实施例中碳纤维复合材料车架各部分管材拼接补纱区域包上保鲜膜、安装矽胶模具、待烘烤的状态的示意图；
图8是本发明第一实施例中碳纤维复合材料车架各部分管材设置精准烘烤设备进行烘烤的示意图。
图中的附图标记分别为：
11、头管；12、上管；13、下管；14、座管；15、五通接头；16、后上叉；17、后下叉；18、治具；19、金属件；21、头管连接区域；22、座管连接区域；23、五通连接区域；24、胶；31、头管补纱区域；32、座管补纱区域；33、五通补纱区域；34、改为预浸料织板；35、矽胶模具；40、精准烘烤设备/铝模。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
第一实施例：
预备步骤：制作出7个碳纤维复合材料独立管件，分别为一个头管11、一个上管12、一个下管13、一个座管14、一个五通接头15、一个后上叉16以及一个后下叉17，其中后上叉16与后下叉17通过两个金属件19连接。上述7个独立管件可以采用本领域中的任意一种方法来制作。
接合补强是一种工艺技术，包括复材的连接及连接处的再处理即物性补强。
该实施例中的碳纤维复合材料管件连接和补强方法包括下述步骤：
步骤A：将7个独立管件拼接起来，固定装夹在治具18上，其中头管11与上管12、下管13连接形成头管连接区域21，座管与上管、后上叉连接形成座管连接区域22，五通与上管、后上叉连接形成五通连接区域23；
步骤B：分别在头管拼接区域21、座管连接区域22、五通连接区域23的缝隙处填充胶24，例如高温胶E-314；(注：E-314是美国乐泰公司生产一种的高温胶，可在市场上买到)
步骤C：将车架送入烘房，将温度调至150度，烘烤1小时左右，使得高温胶E-314固化；
步骤D：在高温胶E-314固化后，将车架从治具18上取下，对车架进行打磨和擦拭；
步骤E：分别在头管拼接区域21、座管连接区域22、五通连接区域23进行补纱增强，从而形成头管补纱区域31、座管补纱区域32、五通补纱区域33，以对上述区域进行加固，增强其负荷承受能力；
其中，补纱主要针对的是通过填胶所连接起来的部位，这些连接处的部位的缝隙是通过高温胶胶连在一起的，需要通过补纱来增强物性，其中补纱所使用的预浸料织板也叫织板，是碳纤维树脂复合材料，与车架管件使用的是同一种复合材料；
步骤F：在上述补纱区域先包上保鲜膜，安装好矽胶模具34；(注：该矽胶模具不同于常见术语中的液体矽胶)
其中，矽胶模具34在附图7中有简单的图示，是由液态矽胶灌注而成。
制作矽胶模具的具体步骤如下：
1、制作粗胚，通常是从废弃车架上切割下需求的部分，如五通区域，坐管区域，头管区域。并对其打磨修复。
2、将粗胚锁进铝模。
3、称取一定量矽胶和固化剂搅匀抽真空，注入粗胚与铝模的缝隙中
4、矽胶固化，开模，取出矽胶模具。
步骤G：在补纱区域上精准烘烤设备40，该精准烘烤设备40包括头管补纱区域31、座管补纱区域32、五通补纱区域33形状对应的加热模具，该加热模具例如采用导热性好的铝模，该铝模40可为上下模，也可以为左右模，在该铝模中设置有电加热设备(例如电加热棒、电加热板)和温度传感器；
步骤H：针对头管补纱区域31、座管补纱区域32、五通补纱区域33，将铝模40合模，进行烘烤，具体烘烤过程如下(参见表一)：
①：第0min时，精准烘烤设备40的头管、坐管、五通铝模合模并开始对头管补纱区域31、坐管补纱区域32、五通补纱区域33进行烘烤；
②：第60min时，头管、坐管、五通铝模开模停止工作，整个烘烤工作完成；
其中，温度设置为150±5℃，车架装夹后，铝模合模后开始加热，其中加热过程加热功率恒定，控制加热温度达到150℃；
步骤I：将车架自然冷却10-20分钟，优选冷却10-15分钟，取下车架。
表一示出了该实施例中的局部精准烘烤过程。
表一：局部精准烘烤过程
| 0min | 60min | |
| 头管补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 |
| 座管补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 |
| 五通补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 |
经试验后发现，使用精准烘烤设备对三个拼接、补纱区域同时进行烘烤，相对于现有技术中整体烘烤的方法，节省了能源消耗，节约了20％以上的能耗。但是该实施例中的方法，整体的品质、良品率并没有提高，仍然在70％左右的水平，经发明人理论分析和实验验证，发现是因为三个补纱区域由于承受负荷的大小、方向不同，相互之间具有内部作用应力，同时烘烤使得应力释放不充分。
第二实施例：
为了解决第一实施例中技术方案的不足，发明人对该方法进行进一步改进，对碳纤维复合材料车架进行分段烘烤。该第二实施例中的技术方案包括如下步骤：
该实施例中的碳纤维复合材料管件连接和补强方法包括下述步骤：
步骤A：将7个独立管件拼接起来，固定装夹在治具18上，其中头管11与上管12、下管13连接形成头管连接区域21，座管与上管、后上叉连接形成座管连接区域22，五通与上管、后上叉连接形成五通连接区域23；
步骤B：分别在头管拼接区域21、座管连接区域22、五通连接区域23的缝隙处填充胶24，例如高温胶E-314；
步骤C：将车架送入烘房，将温度调至150度，烘烤1小时左右，使得高温胶E-314固化；
步骤D：在高温胶E-314固化后，将车架从治具18上取下，对车架进行打磨和擦拭；
步骤E：分别在头管拼接区域21、座管连接区域22、五通连接区域23进行补纱增强，从而形成头管补纱区域31、座管补纱区域32、五通补纱区域33，以对上述区域进行加固，增强其负荷承受能力；
其中，补纱主要针对的是通过填胶所连接起来的部位，这些连接处的部位的缝隙是通过高温胶胶连在一起的，需要通过补纱来增强物性，其中补纱所使用的预浸料织板也叫织板，是碳纤维树脂复合材料，与车架管件使用的是同一种复合材料；
步骤F：在上述补纱区域先包上保鲜膜，再安装好矽胶模具34；
步骤G：在补纱区域上精准烘烤设备40，该精准烘烤设备40包括头管补纱区域31、座管补纱区域32、五通补纱区域33形状对应的加热模具，该加热模具例如采用导热性好的铝模，该铝模40可为上下模，也可以为左右模，在该铝模中设置有电加热棒和温度传感器；
步骤H：座管和头管补纱区域在第一阶段烘烤，五通补纱区域在第二阶段烘烤，具体烘烤过程如下(参见表二)：
①：第0min时，精准烘烤设备40的头管铝模合模并开始对头管补纱区域31进行烘烤；
②：第60min时，头管铝模开模停止工作，精准烘烤设备40的座管铝模合模并开始对座管补纱区域32进行烘烤；
③：第120min时，座管铝模开模停止工作，精准烘烤设备40的五通铝模合模并开始对五通补纱区域33进行烘烤；
④：第180min时，五通铝模开模停止工作，整个烘烤工作完成；
步骤I：将车架自然冷却10-20分钟，优选冷却10-15分钟，取下车架。
表二示出了该实施例中的局部精准烘烤过程。
表二：局部精准烘烤过程
| 0min | 60min | 120min | 180min | |
| 头管补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 | ||
| 座管补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 | ||
| 五通补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 |
第三实施例
该第三实施例与第二实施例大体相同，其中步骤A-步骤G以及步骤I与第二实施例相同，其区别在于步骤H的具体烘烤步骤中的加热次序有所调整，具体加热次序参见表三
表三：局部精准烘烤过程
| 0min | 60min | 120min | 180min | |
| 头管补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 | ||
| 座管补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 | ||
| 五通补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 |
第四实施例
该第四实施例与第二实施例大体相同，其中步骤A-步骤G以及步骤I与第二实施例相同，其区别在于步骤H的具体烘烤步骤中的加热次序有所调整，具体加热次序参见表四
表四：局部精准烘烤过程
| 0min | 60min | 120min | 180min |
| 头管补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 | ||
| 座管补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 | ||
| 五通补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 |
第五实施例
该第五实施例与第二实施例大体相同，其中步骤A-步骤G以及步骤I与第二实施例相同，其区别在于步骤H的具体烘烤步骤中的加热次序有所调整，具体加热次序参见表五
表五：局部精准烘烤过程
| 0min | 60min | 120min | 180min | |
| 头管补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 | ||
| 座管补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 | ||
| 五通补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 |
第六实施例
该第六实施例与第二实施例大体相同，其中步骤A-步骤G以及步骤I与第二实施例相同，其区别在于步骤H的具体烘烤步骤中的加热次序有所调整，具体加热次序参见表六
表六：局部精准烘烤过程
| 0min | 60min | 120min | 180min | |
| 头管补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 | ||
| 座管补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 | ||
| 五通补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 |
第七实施例
该第七实施例与第二实施例大体相同，其中步骤A-步骤G以及步骤I与第二实施例相同，其区别在于步骤H的具体烘烤步骤中的加热次序有所调整，具体加热次序参见表七
表七：局部精准烘烤过程
| 0min | 60min | 120min | 180min | |
| 头管补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 | ||
| 座管补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 | ||
| 五通补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 |
从第二实施例到第七实施例中，分别对加热次序进行了调整，经过实验发现，第二、第三实施例中方法得到的产品的良品率能够达到95％左右，车架品质明显提升，优于第四到第七实施例。这说明头管补纱区域31、座管补纱区域32的加热先后顺序影响不大，但是应当将五通补纱区域的加热次序设置在后面。
但是，上述第二、第三实施例仍然存在如下不足：加热时间过长，影响生产效率。
为了解决第二、第三实施例中技术方案的不足，发明人对该方法进行进一步改进，对碳纤维复合材料车架进行分段烘烤。
第八实施例：
该第八实施例中的碳纤维复合材料管件连接和补强方法包括下述步骤：
步骤A：将7个独立管件拼接起来，固定装夹在治具18上，其中头管11与上管12、下管13连接形成头管连接区域21，座管与上管、后上叉连接形成座管连接区域22，五通与上管、后上叉连接形成五通连接区域23；
步骤B：分别在头管拼接区域21、座管连接区域22、五通连接区域23的缝隙处填充胶24，例如高温胶E-314；
步骤C：将车架送入烘房，将温度调至150度，烘烤1小时左右，使得高温胶E-314固化；
步骤D：在高温胶E-314固化后，将车架从治具18上取下，对车架进行打磨和擦拭；
步骤E：分别在头管拼接区域21、座管连接区域22、五通连接区域23进行补纱增强，从而形成头管补纱区域31、座管补纱区域32、五通补纱区域33，以对上述区域进行加固，增强其负荷承受能力；
其中，补纱主要针对的是通过填胶所连接起来的部位，这些连接处的部位的缝隙是通过高温胶胶连在一起的，需要通过补纱来增强物性，其中补纱所使用的预浸料织板也叫织板，是碳纤维树脂复合材料，与车架管件使用的是同一种复合材料；
步骤F：在上述补纱区域先包上保鲜膜，再安装好矽胶模具34；
步骤G：在补纱区域上精准烘烤设备40，该精准烘烤设备40包括头管补纱区域31、座管补纱区域32、五通补纱区域33形状对应的加热模具，该加热模具例如采用导热性好的铝模，该铝模40可为上下模，也可以为左右模，在该铝模中设置有例如电加热棒、电加热板的电加热设备和温度传感器；
步骤H：座管和头管补纱区域在第一阶段烘烤，五通补纱区域在第二阶段烘烤，具体烘烤过程如下(参见表八)：
①：第0min时精准烘烤设备的头管、坐管铝模合模并开始对头管补纱区域31、坐管补纱区域32进行烘烤；
②：第60min时头管、坐管铝模开模停止工作；同时，精准烘烤设备五通铝模合模并开始对五通补纱区域33进行烘烤；
③：第120min时五通铝模开模停止工作，整个烘烤工作完成；
步骤I：将车架自然冷却10-20分钟，优选冷却10-15分钟，取下车架。
表八：局部精准烘烤过程
| 0min | 60min | 120min | |
| 头管补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 | |
| 座管补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 | |
| 五通补纱区域 | 合模开始加热 | 开模结束加热 |
为了解决第二、第三实施例中技术方案的不足，发明人对该方法进行进一步改进，对碳纤维复合材料车架进行分段烘烤。
第九实施例
该第九实施例中的碳纤维复合材料管件连接和补强方法包括下述步骤：
步骤A：将7个独立管件拼接起来，固定装夹在治具18上，其中头管11与上管12、下管13连接形成头管连接区域21，座管与上管、后上叉连接形成座管连接区域22，五通与上管、后上叉连接形成五通连接区域23；
步骤B：分别在头管拼接区域21、座管连接区域22、五通连接区域23的缝隙处填充胶24，例如高温胶E-314；
步骤C：将车架送入烘房，将温度调至150度，烘烤1小时左右，使得高温胶E-314固化；
步骤D：在高温胶E-314固化后，将车架从治具18上取下，对车架进行打磨和擦拭；
步骤E：分别在头管拼接区域21、座管连接区域22、五通连接区域23进行补纱增强，从而形成头管补纱区域31、座管补纱区域32、五通补纱区域33，以对上述区域进行加固，增强其负荷承受能力；
其中，补纱主要针对的是通过填胶所连接起来的部位，这些连接处的部位的缝隙是通过高温胶胶连在一起的，需要通过补纱来增强物性，其中补纱所使用的预浸料织板也叫织板，是碳纤维树脂复合材料，与车架管件使用的是同一种复合材料；
步骤F：在上述补纱区域先包上保鲜膜，再安装好矽胶模具34；
步骤G：在补纱区域上精准烘烤设备40，该精准烘烤设备40包括头管补纱区域31、座管补纱区域32、五通补纱区域33形状对应的加热模具，该加热模具例如采用导热性好的铝模，该铝模40可为上下模，也可以为左右模，在该铝模中设置有电加热棒和温度传感器；
步骤H：座管和头管补纱区域在第一阶段烘烤，五通补纱区域在第二阶段烘烤，具体烘烤过程如下(参见表九)：
①：第0min时，精准烘烤设备40的头管铝模、坐管铝模合模并开始对头管补纱区域31、坐管补纱区域32进行烘烤；
②：第30min时，精准烘烤设备40的五通铝模合模并开始对五通补纱区域33进行烘烤，头管铝模、坐管铝模继续工作；
③：第60min时，头管铝模、坐管铝模开模停止工作；五通铝模继续工作；
④：第90min时，五通铝模开模停止工作，整个烘烤工作完成；
步骤I：将车架自然冷却10-20分钟，优选冷却10-15分钟，取下车架。
表九：局部精准烘烤过程
| 0min | 30min | 60min | 90min | |
| 头管补纱区域 | 合模开始加热 | 继续加热 | 开模结束加热 |
| 座管补纱区域 | 合模开始加热 | 继续加热 | 开模结束加热 | |
| 五通补纱区域 | 合模开始加热 | 继续加热 | 开模结束加热 |
第八实施例、第九实施例中的方法所得到的产品品质都很高，通过精确地实现车架的分段烘烤，使过程中的应力有效释放，提升产品的品质，良品率都接近第二、第三实施例中95％的水平，同时这两个实施例又大幅减少了加工时间，提高了生产效率，其中第九实施例中的方法时间更短，是本发明中的最优选方法。
进一步的，本发明中最优的第九实施例还可以进一步变形：例如从第20分钟到第40分钟内的某一时刻开始，对五通补纱区域进行加热，其效果比第九实施例略差。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，例如依据本发明的精神地对加热时长和加热时刻进行调整，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种碳纤维复合材料管件的接合补强和精准局部加热方法，该方法包括步骤：
步骤A：将各独立管件拼接起来，固定装夹在治具上，其中头管与上管、下管的连接处形成头管连接区域，座管与上管、后上叉的连接处形成座管连接区域，五通管与下管、座管、后下叉的连接处形成五通连接区域；
步骤B：分别在头管拼接区域、座管连接区域、五通连接区域的缝隙处填充胶24；
步骤C：将车架送入烘房，烘烤1小时左右，使得所述胶固化；
步骤D：在所述胶固化后，将车架从治具上取下，对车架进行打磨和擦拭；
步骤E：分别在头管拼接区域、座管连接区域、五通连接区域进行补纱增强，从而形成头管补纱区域、座管补纱区域、五通补纱区域；
步骤F：在上述补纱区域先包上保鲜膜，再安装好矽胶模具；
步骤G：在补纱区域上设置精准烘烤设备，该精准烘烤设备包括头管补纱区域、座管补纱区域、五通补纱区域形状对应的加热模具；
步骤H：针对头管补纱区域、座管补纱区域、五通补纱区域，将精准烘烤设备中的加热模具分段合模进行烘烤，具体烘烤过程如下：
①：第一时刻，精准烘烤设备的头管铝模、坐管铝模合模并开始对头管补纱区域、坐管补纱区域进行烘烤；
②：第二时刻，精准烘烤设备的五通铝模合模并开始对五通补纱区域进行烘烤，头管铝模、坐管铝模继续工作；
③：第三时刻，头管铝模、坐管铝模开模停止工作；五通铝模继续工作；
④：第四时刻，五通铝模开模停止工作，整个烘烤工作完成；
步骤I：将车架自然冷却10-20分钟，取下车架。
2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤H中第一时刻到第三时刻之间的时间间隔、第二时刻到第四时刻之间的时间间隔为60±5分钟。
3.根据权利要求2中所述的方法，其特征在于，步骤H中第一时刻到第二时刻之间的时间间隔为30±10分钟。
4.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤B中的填充的所述胶为高温胶。
5.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤E中补纱所使用的预浸料织板是碳纤维热固型树脂基复合材料。
6.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤H中的加热过程中保持温度恒定。
7.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤H中的加热温度设置为150±5℃。
8.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，步骤G中的该加热模具采用导热性好的铝模，该铝模为上下模或者为左右模。
9.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，精准加热设备中的电加热设备包括电加热棒、电加热板中的一种，该精准加热设备中还设置有温度传感器。
10.根据权利要求1-9中任一所述的方法，其特征在于，步骤I中车架冷却时间为10-15分钟。
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