CN103302869A - 碳纤维羽毛球拍无风压成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是一种碳纤维羽毛球拍无风压成型方法，适合碳纤维羽毛球拍，网球拍，壁球拍，自行车等碳纤维制品。成型方法：1）调配发泡树脂，发泡树脂由双酚A环氧树脂、天然橡胶、PU发泡粉、甲乙酮溶剂配制而成，2）将调配好的发泡树脂加到不干胶复合机胶槽中，将无纺布装上复合机，开动复合机，将发泡树脂均匀涂布到无纺布上，烘干，收卷，制成了发泡预浸布；3）依规格表裁剪发泡预浸布，将裁好的发泡预浸布直接包在碳纤维布中；4）将包有发泡预浸布的碳纤维布，做成预成型件；5）将预成型件放入对应的羽毛球拍模具中，推入含自动输送带的烘箱，加热，固化成形，冷却箱冷却，打开模具，取出羽毛球拍，即制成无风压成型碳纤维羽毛球拍毛胚。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种碳纤维羽毛球拍无风压成型方法，碳纤维羽毛球拍成型技术，有别于碳纤维羽毛球拍传统的风压成型工艺。“碳纤维羽毛球拍无风压成型技术”主要研究如何用新型的材料放置在碳纤维羽拍内腔里代替空压机的风压使碳纤维布固化成型。适合碳纤维羽毛球拍，网球拍，壁球拍，自行车等碳纤维制品。
背景技术
随着社会的发展，生活水平的提高，人们越来越意识到健康和运动的重要性。根据国家体育总局的全面健身计划，预计到2020年全国将会有40%的人口积极参加各类体育活动。现在都市生活人群紧张工作之余需要一个轻松而运动量不大的活动进行调解，羽毛球项目正是最适合的运动之一。
羽毛球运动因其特殊的健身功能和花费的“平民化”，自诞生以来就风靡全世界，目前世界羽毛球运动爱好者近十亿，亚洲各国爱好者占本国人口的比例更是高达30%。随着世界健身理念的更新, 羽毛球运动爱好者对器材的科学性、合理性越来越挑剔，不断需求高性能、多样化的羽毛球拍。正是因为这些需求，羽球运动需要引入新材料，新技术，新工艺。
70年代以前羽拍的材料几乎全是木材和钢管的天下，现在完全是新材料的世界如：碳纤维、钛合金、高强度碳纤维等，因为这些材料更轻、更强、更耐用，也能吸收更多的振动与震荡，从而让羽毛球这项运动更加健康。同时让球拍制造商在球拍的硬度、球感、击球性能的设计上有更大的发挥空间。
目前我国的制拍业仍然面临诸多问题。我国制拍业的标准低、与国际要求相差过远；在中国，大多数制拍企业却主要依靠模仿或承担国外品牌的生产加工任务，获得利润；技术投入不够，科技含量低，碳纤维羽毛球拍成型只会采用传统的风压成型。
发明内容
本发明目的是针对上述不足之处提供一种碳纤维羽毛球拍无风压成型方法，无风压成型工艺是将新型发泡材料加入环氧树脂涂布在无纺布上做成发泡预浸布；依照各羽毛球拍框型尺寸，将发泡预浸布裁成需要尺寸，卷入碳纤维布中，做成球拍预型，放入相应模具中，加温；发泡粉是以热塑性高分子为壳体，内含低沸点碳氢化合物的微粒子，随着模具温度升高，发泡预浸布中微粒高分子壳体开始软化，同时内含的氢化合物开始气化，内部的压力增大，从而引起微粒的膨胀（开始膨胀）。膨胀时，内部压力与壳体高分子的张力外压获得平衡，从而使得其膨胀状态得以保持（气球状）。如果持续加热，那么微粒的气球状越来越大，内部压力分布在壳体壁上单位面积的力量就下降，这样一来壳体的张力与外力就比内部压力大，从而引起微粒的收缩。微粒的壳体非常柔软，不会破裂，在保持形状的基础上收缩。微粒内部产生的压力不会渗透到碳纤维布中，力量可达10-20KG，从而代替碳纤维羽拍传统成型工艺中的气压，碳纤维布在持续的压力下，随着温度升高固化成型。
该工艺中发泡压力的大小可以通过发泡微粒的重量来调节，也可以通过改变发泡预浸布的尺寸来调节；发泡预浸布从90度开始膨胀产生压力直到160度为止，此压力的持续时间约15分钟，与碳纤维布中的环氧树脂固化时间及温度一致；羽毛球拍成型后，在羽拍内腔充满了由无纺布和发泡微粒构成的立体空间海绵物。传统风压成型时羽拍内腔里需要预先装入尼龙管，空压机的气压不能接触碳纤维布，否则会造成气压将碳纤维布冲乱，羽拍漏风而强度不足，新工艺中因为发泡微粒产生的压力不会渗透到碳纤维布中，碳纤维布中间就不需要装尼龙管，成型后形成的海绵物直接与碳纤维布融为一体，与碳纤维基材完美结合。
碳纤维羽毛球拍无风压成型方法是采取以下技术方案实现：
碳纤维羽毛球拍无风压成型方法如下：
1、调配发泡树脂，发泡树脂由双酚A环氧树脂、天然橡胶、PU发泡粉、甲乙酮溶剂配制而成，其中原料重量份配比为：
双酚A环氧树脂 5～8
天然橡胶 15～18
PU发泡粉 40～50
甲乙酮溶剂 30～35
所述双酚A环氧树脂采用市售双酚A环氧树脂E-44、双酚A环氧树脂E-51或双酚A环氧树脂E-55。所述天然橡胶采用市售天然橡胶。
所述PU发泡粉采用市售PU发泡粉。所述甲乙酮溶剂采用市售甲乙酮溶剂。
发泡树脂制备方法如下：
（1）按重量份配比将天然橡胶和甲乙酮加入搅拌缸中，开启搅拌机，转数为1200转/分钟；
（2）搅拌3-4小时，直到天然橡胶完全溶解，关闭搅拌机
（3）再按重量份配比将双酚A环氧树脂、PU发泡粉、甲乙酮溶剂一起加入到搅拌缸中；
（4）开启搅拌机，转数为1200转/分钟，搅拌2小时，搅拌均匀；
（5）将搅拌均匀的发泡树脂分装成桶装，冷冻储存，冷冻温度0～ - 5℃；
2、将调配好的发泡树脂加到全自动不干胶复合机的胶槽中，将无纺布装上复合机，开动复合机，将发泡树脂均匀涂布到无纺布上，烘干，收卷，制成了发泡预浸布；
3、依规格表裁剪发泡预浸布，将裁好的发泡预浸布直接包在碳纤维布中；
4、将包有发泡预浸布的碳纤维布，依羽毛球拍形状做成预成型件；
5、将预成型件放入对应的羽毛球拍模具中，推入含自动输送带的烘箱（可放置150套模具），加热温度145～150℃，加热100～120分钟。包有发泡预浸布的碳纤维布，依羽毛球拍形状做成预成型件，发泡预浸布在加热温度145～150℃下发泡成型，充满羽毛球拍预成型件内腔，碳纤维羽毛球拍预成型件在加热过程中固化成型，自动推入含自动输送带的冷却箱，通过冷却箱冷却6～10分钟，模具温度冷却到40-50度，自动转入工作平台，打开模具，取出羽毛球拍，清理模具，即制成无风压成型碳纤维羽毛球拍毛胚。
碳纤维羽毛球拍无风压成型方法优点如下：
1.压力更大，强度提升20%，增强拍面稳定性，球拍不会出现风压成型工艺中因尼龙管破裂而“漏风”报废。
2.羽拍内腔充满了由无纺布和发泡微粒构成的立体空间海绵物，吸震性能优异，可吸收击球产生的80%以上震动，降低对球员手臂的伤害，打感更卓越；
3.羽拍成型烘烤时间120分钟，碳纤维布完全固化，不需要后固化（后固化会造成羽拍再次变形），羽拍毛胚成型后不会变形，水平度(平面翘度)可控制在+/-1MM，提升了羽拍质量；
4.发泡力量代替传统的风压，没有了空气压缩机供气时产生的废气污染和能源浪费；
5.此成型工艺不需要传统工艺中的热压成型台，自动输送带烘箱温度均匀稳定，羽毛球拍强度更稳定，没有传统工艺中高温热压台散发热量造成的高温工作环境，环境温度可以控制在常温，工作舒适，更加环保健康；
6.采用新型轻量化模具，工作劳动强度降低，不像传统工艺需要身强力壮的男性工人，女性工人即可胜任此工作，同时用工人数可减少50%；
7.批量集中烘烤加热代替单组热压成型台加热，节约电费80%以上。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明作进一步说明：
碳纤维羽毛球拍无风压成型方法如下：
1、调配发泡树脂，发泡树脂由双酚A环氧树脂、天然橡胶、PU发泡粉、甲乙酮溶剂配制而成，其中原料重量份配比为：
双酚A环氧树脂 5～8
天然橡胶 15～18
PU发泡粉 40～50
甲乙酮溶剂 30～35
所述双酚A环氧树脂采用市售双酚A环氧树脂E-44、双酚A环氧树脂E-51或双酚A环氧树脂E-55。所述天然橡胶采用市售天然橡胶。
所述PU发泡粉采用市售PU发泡粉。所述甲乙酮溶剂采用市售甲乙酮溶剂。
发泡树脂制备方法如下：
（1）按重量份配比将天然橡胶和甲乙酮加入搅拌缸中，开启搅拌机，转数为1200转/分钟；
（2）搅拌3-4小时，直到天然橡胶完全溶解，关闭搅拌机；
（3）再按重量份配比将双酚A环氧树脂、PU发泡粉、甲乙酮溶剂一起加入到搅拌缸中；
（4）开启搅拌机，转数为1200转/分钟，搅拌2小时，搅拌均匀；
（5）将搅拌均匀的发泡树脂分装成桶装，冷冻储存，冷冻温度0～ - 5℃；
2、将调配好的发泡树脂加到全自动不干胶复合机的胶槽中，将无纺布装上复合机，开动复合机，将发泡树脂均匀涂布到无纺布上，烘干，收卷，制成了发泡预浸布；
3、依规格表裁剪发泡预浸布，将裁好的发泡预浸布直接包在碳纤维布中；
4、将包有发泡预浸布的碳纤维布，依羽毛球拍形状做成预成型件；
5、将预成型件放入对应的羽毛球拍模具中，推入含自动输送带的烘箱（可放置150套模具），加热温度145～150℃，加热100～120分钟，包有发泡预浸布的碳纤维布，依羽毛球拍形状做成预成型件，发泡预浸布在加热温度145～150℃下发泡成型，充满羽毛球拍预成型件内腔，碳纤维羽毛球拍预成型件在加热过程中固化成型，自动推入含自动输送带的冷却箱，通过冷却箱冷却6～10分钟，模具温度冷却到40-50℃，自动转入工作平台，打开模具，取出羽毛球拍，清理模具，即制成无风压成型碳纤维羽毛球拍毛胚。
实施例1、
碳纤维羽毛球拍无风压成型方法如下：
1、调配发泡树脂，发泡树脂由双酚A环氧树脂、天然橡胶、PU发泡粉、甲乙酮溶剂配制而成，其中原料重量份配比为：
双酚A环氧树脂 5
天然橡胶 15
PU发泡粉 50
甲乙酮溶剂 30
所述双酚A环氧树脂采用市售双酚A环氧树脂E-51。所述天然橡胶采用市售天然橡胶。
所述PU发泡粉采用市售PU发泡粉。所述甲乙酮溶剂采用市售甲乙酮溶剂。
发泡树脂制备方法如下：
（1）将15份的天然橡胶和20份的甲乙酮加入搅拌缸中，开启搅拌机，转数为1200转/分钟；
（2）搅拌3小时，直到天然橡胶完全溶解，关闭搅拌机；
（3）再将5份的双酚A环氧树脂E-51，50份的PU发泡粉，10份的甲乙酮溶剂一起加入到搅拌缸中；
（4）开启搅拌机，转数为1200转/分钟，搅拌2小时，搅拌均匀；
（5）将搅拌均匀的发泡树脂分装成18KG/桶，冷冻储存，冷冻温度为0～ - 5℃；
2、将调配好的发泡树脂加到JC1800全自动不干胶复合机的胶槽中，将无纺布装上复合机，开动复合机，将发泡树脂均匀涂布到无纺布上，烘干，收卷，制成了发泡预浸布；
3、依规格表裁剪发泡预浸布，将裁好的发泡预浸布直接包在碳纤维布中；
4、将包有发泡预浸布的碳纤维布，依羽毛球拍形状做成预成型件；
5、将预成型件放入对应的羽毛球拍模具中，推入含自动输送带的烘箱（可放置150套模具），加热温度145℃，加热100分钟，包有发泡预浸布的碳纤维布，依羽毛球拍形状做成预成型件，发泡预浸布在加热温度145℃下发泡成型，充满羽毛球拍预成型件内腔，碳纤维羽毛球拍预成型件在加热过程中固化成型，自动推入含自动输送带的冷却箱，通过冷却箱冷却10分钟，模具温度冷却到40℃，自动转入工作平台，打开模具，取出羽毛球拍，清理模具，即制成无风压成型碳纤维羽毛球拍毛胚。
实施例2、
碳纤维羽毛球拍无风压成型方法如下：
1、调配发泡树脂，发泡树脂由双酚A环氧树脂、天然橡胶、PU发泡粉、甲乙酮溶剂配制而成，其中原料重量份配比为：
双酚A环氧树脂 8
天然橡胶 17
PU发泡粉 45
甲乙酮溶剂 30
所述双酚A环氧树脂采用市售双酚A环氧树脂E-44。所述天然橡胶采用市售天然橡胶。
所述PU发泡粉采用市售PU发泡粉。所述甲乙酮溶剂采用市售甲乙酮溶剂。
发泡树脂制备方法如下：
（1）将17份的天然橡胶和20份的甲乙酮加入搅拌缸中，开启搅拌机，转数为1200转/分钟；
（2）搅拌3.5小时，直到天然橡胶完全溶解，关闭搅拌机；
（3）再将8份的双酚A环氧树脂E-44，45份的PU发泡粉，10份的甲乙酮溶剂一起加入到搅拌缸中；
（4）开启搅拌机，转数为1200转/分钟，搅拌2小时，搅拌均匀；
（5）将搅拌均匀的发泡树脂分装成18Kg/桶，冷冻储存，冷冻温度为0～ - 5℃；
2、将调配好的发泡树脂加到JC1800全自动不干胶复合机的胶槽中，将无纺布装上复合机，开动复合机，将发泡树脂均匀涂布到无纺布上，烘干，收卷，制成了发泡预浸布；
3、依规格表裁剪发泡预浸布，将裁好的发泡预浸布直接包在碳纤维布中；
4、将包有发泡预浸布的碳纤维布，依羽毛球拍形状做成预成型件；
5、将预成型件放入对应的羽毛球拍模具中，推入含自动输送带的烘箱（可放置150套模具），加热温度150℃，加热120分钟，包有发泡预浸布的碳纤维布，依羽毛球拍形状做成预成型件，发泡预浸布在加热温度150℃下发泡成型，充满羽毛球拍预成型件内腔，碳纤维羽毛球拍预成型件在加热过程中固化成型，自动推入含自动输送带的冷却箱，通过冷却箱冷却6分钟，模具温度冷却到50℃，自动转入工作平台，打开模具，取出羽毛球拍，清理模具，即制成无风压成型碳纤维羽毛球拍毛胚。
实施例3、
碳纤维羽毛球拍无风压成型方法如下：
1、调配发泡树脂，发泡树脂由双酚A环氧树脂、天然橡胶、PU发泡粉、甲乙酮溶剂配制而成，其中原料重量份配比为：
双酚A环氧树脂 7
天然橡胶 18
PU发泡粉 40
甲乙酮溶剂 35
所述双酚A环氧树脂采用市售双酚A环氧树脂E-55。所述天然橡胶采用市售天然橡胶。
所述PU发泡粉采用市售PU发泡粉。所述甲乙酮溶剂采用市售甲乙酮溶剂。
发泡树脂制备方法如下：
（1）将18份的天然橡胶和25份的甲乙酮加入搅拌缸中，开启搅拌机，转数为1200转/分钟；
（2）搅拌4小时，直到天然橡胶完全溶解，关闭搅拌机；
（3）再将7份的双酚A环氧树脂E-55，40份的PU发泡粉，10份的甲乙酮溶剂一起加入到搅拌缸中；
（4）开启搅拌机，转数为1200转/分钟，搅拌2小时，搅拌均匀；
（5）将搅拌均匀的发泡树脂分装成18Kg/桶，冷冻储存，冷冻温度为0～ - 5℃；
2、将调配好的发泡树脂加到JC1800全自动不干胶复合机的胶槽中，将无纺布装上复合机，开动复合机，将发泡树脂均匀涂布到无纺布上，烘干，收卷，制成了发泡预浸布；
3、依规格表裁剪发泡预浸布，将裁好的发泡预浸布直接包在碳纤维布中；
4、将包有发泡预浸布的碳纤维布，依羽毛球拍形状做成预成型件；
5、将预成型件放入对应的羽毛球拍模具中，推入含自动输送带的烘箱（可放置150套模具），加热温度150℃，加热120分钟，包有发泡预浸布的碳纤维布，依羽毛球拍形状做成预成型件，发泡预浸布在加热温度150℃下发泡成型，充满羽毛球拍预成型件内腔，碳纤维羽毛球拍预成型件在加热过程中固化成型，自动推入含自动输送带的冷却箱，通过冷却箱冷却6分钟，模具温度冷却到50℃，自动转入工作平台，打开模具，取出羽毛球拍，清理模具，即制成无风压成型碳纤维羽毛球拍毛胚。
实施例4、
碳纤维羽毛球拍无风压成型方法如下：
1、调配发泡树脂，发泡树脂由双酚A环氧树脂、天然橡胶、PU发泡粉、甲乙酮溶剂配制而成，其中原料重量份配比为：
双酚A环氧树脂 8
天然橡胶 16
PU发泡粉 43
甲乙酮溶剂 33
所述双酚A环氧树脂采用市售双酚A环氧树脂E-51。所述天然橡胶采用市售天然橡胶。
所述PU发泡粉采用市售PU发泡粉。所述甲乙酮溶剂采用市售甲乙酮溶剂。
发泡树脂制备方法如下：
（1）将16份的天然橡胶和22份的甲乙酮加入搅拌缸中，开启搅拌机，转数为1200转/分钟；
（2）搅拌3-4小时，直到天然橡胶完全溶解，关闭搅拌机；
（3）再将8份的双酚A环氧树脂E-51，43份的PU发泡粉，11份的甲乙酮溶剂一起加入到搅拌缸中；
（4）开启搅拌机，转数为1200转/分钟，搅拌2小时，搅拌均匀
（5）将搅拌均匀的发泡树脂分装成18Kg/桶，冷冻储存，冷冻温度为0～ - 5℃；
2、将调配好的发泡树脂加到JC1800全自动不干胶复合机的胶槽中，将无纺布装上复合机，开动复合机，将发泡树脂均匀涂布到无纺布上，烘干，收卷，制成了发泡预浸布；
3、依规格表裁剪发泡预浸布，将裁好的发泡预浸布直接包在碳纤维布中；
4、将包有发泡预浸布的碳纤维布，依羽毛球拍形状做成预成型件；
5、将预成型件放入对应的羽毛球拍模具中，推入含自动输送带的烘箱（可放置150套模具），加热温度148℃，加热110分钟，包有发泡预浸布的碳纤维布，依羽毛球拍形状做成预成型件，发泡预浸布在加热温度148℃下发泡成型，充满羽毛球拍预成型件内腔，碳纤维羽毛球拍预成型件在加热过程中固化成型，自动推入含自动输送带的冷却箱，通过冷却箱冷却8分钟，模具温度冷却到45℃，自动转入工作平台，打开模具，取出羽毛球拍，清理模具，即制成无风压成型碳纤维羽毛球拍毛胚。
以上实施例制成无风压成型碳纤维羽毛球拍毛胚经过强度测试结果：拍框侧压强度≥40Kg,拍框顶压强度≥40Kg,拍框平压强度≥45Kg，拉网磅数≥30磅。
Claims (2)
1.一种碳纤维羽毛球拍无风压成型方法，其特征在于：
1）调配发泡树脂，发泡树脂由双酚A环氧树脂、天然橡胶、PU发泡粉、甲乙酮溶剂配制而成，其中原料重量份配比为：
双酚A环氧树脂 5～8
天然橡胶 15～18
PU发泡粉 40～50
甲乙酮溶剂 30～35：
发泡树脂制备方法如下：
（1）按重量份配比将天然橡胶和甲乙酮加入搅拌缸中，开启搅拌机，转数为1200转/分钟；
（2）搅拌3-4小时，直到天然橡胶完全溶解，关闭搅拌机
（3）再按重量份配比将双酚A环氧树脂、PU发泡粉、甲乙酮溶剂一起加入到搅拌缸中；
（4）开启搅拌机，转数为1200转/分钟，搅拌2小时，搅拌均匀；
（5）将搅拌均匀的发泡树脂分装成桶装，冷冻储存，冷冻温度为0～ - 5℃；
2）将调配好的发泡树脂加到全自动不干胶复合机的胶槽中，将无纺布装上复合机，开动复合机，将发泡树脂均匀涂布到无纺布上，烘干，收卷，制成了发泡预浸布；
3）依规格表裁剪发泡预浸布，将裁好的发泡预浸布直接包在碳纤维布中；
4）将包有发泡预浸布的碳纤维布，依羽毛球拍形状做成预成型件；
5）将预成型件放入对应的羽毛球拍模具中，推入含自动输送带的烘箱，加热温度145～150℃，加热100～120分钟，包有发泡预浸布的碳纤维布，依羽毛球拍形状做成预成型件，发泡预浸布在加热温度145～150℃下发泡成型，充满羽毛球拍预成型件内腔，碳纤维羽毛球拍预成型件在加热过程中固化成型，自动推入含自动输送带的冷却箱，通过冷却箱冷却6～10分钟，模具温度冷却到40-50℃，自动转入工作平台，打开模具，取出羽毛球拍，清理模具，即制成无风压成型碳纤维羽毛球拍毛胚。
2.根据权利要求1所述的碳纤维羽毛球拍无风压成型方法，其特征在于：所述双酚A环氧树脂采用市售双酚A环氧树脂E-44、双酚A环氧树脂E-51或双酚A环氧树脂E-55。
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Publications (1)
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- 2013-06-05 CN CN2013102209483A patent/CN103302869A/zh active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130918 |