CN103722753A - 一种碳纤维复合材料轮圈生产工艺 - Google Patents

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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
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Abstract

本发明提供一种碳纤维复合材料轮圈生产工艺，其特征在于：用保丽龙材料制成轮圈模型芯材；芯材套入气袋内，然后将碳纤维复合材料制成的碳纤维预浸料按照结构层次逐层缠绕在气袋上，形成环状轮圈形体，并预留气袋进气口；从气袋进气口向气袋内灌入化学溶剂，将保丽龙芯材溶解，并将残渣从气袋进气口导出，形成无芯材的空心碳纤维复合材料轮圈形体；轮圈形体放入设备成型模具，向气袋内充入高压气体，进行高温成型工序，使碳纤维预浸料形成的轮圈形体定型固化成为轮圈；取下设备成型模具，放出气袋内的气体，将气袋从气袋进气口取出，制得碳纤维复合材料轮圈。本发明使碳纤维复合材料轮圈成品的结构比现有技术更完整，制作工序更简单。

Description

一种碳纤维复合材料轮圈生产工艺
技术领域
本发明属于一种自行车轮圈生产工艺，尤其涉及一种碳纤维复合材料的自行车轮圈的生产工艺。
背景技术
具备耐热性好、质量轻的碳纤维，导入高分子制作成抗拉、抗挠曲、高韧性等机械性质的碳纤维复合材料，已广泛应用在航天工业、交通工具、运动器材或医疗仪器等领域。
现有技术已经将碳纤维复合材料应用于自行车轮圈的生产中。
目前碳纤维复合材料轮圈的生产工艺为：
(1)、制芯材：用保丽龙(保丽龙即泡沫塑料。由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料)材料制成轮圈模型芯材；
(2)、卷料：将芯材套入气袋内，然后将碳纤维复合材料制成的碳纤维预浸料按照结构层次逐层缠绕在气袋上，形成环状轮圈形体，并预留气袋进气口；
(3)、将轮圈形体放入设备成型模具，从气袋进气口向气袋内充入高压气体，进行高温成型工序，使碳纤维预浸料形成的轮圈形体定型固化成为轮圈；
(4)、取下设备成型模具，从气袋进气口放出气袋内的气体，在轮圈上开凿缺口，将芯材和气袋从缺口取出；(芯材是固体，所以需要从缺口取出，气袋是软袋体，无需缺口也可以从气袋进气口取出)
(5)、将与步骤(2)中的碳纤维复合材料相同的碳纤维复合材料用胶水粘贴到步骤(4)在轮圈上所开凿的缺口上，补上缺口，制得碳纤维复合材料轮圈。
上述现有技术的缺点：
1、需要在轮圈上开凿缺口以取出芯材，破坏了产品的完整性；2、需要步骤(4)在轮圈开凿缺口，还需要步骤(5)补上缺口，工作效率降低。
发明内容
本发明提供一种碳纤维复合材料轮圈生产工艺，其目的是解决现有技术存在的缺点，使碳纤维复合材料轮圈成品的结构比现有技术更完整，制作工序更简单。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种碳纤维复合材料轮圈生产工艺，其特征在于：
(1)、制芯材：用保丽龙材料制成轮圈模型芯材；
(2)、卷料：将保丽龙芯材套入气袋内，然后将碳纤维复合材料制成的碳纤维预浸料按照结构层次逐层缠绕在气袋上，形成环状轮圈形体，并预留气袋进气口：
(3)、从气袋进气口向气袋内灌入化学溶剂，将保丽龙芯材溶解，并将残渣从气袋进气口导出，形成无芯材的空心碳纤维复合材料轮圈形体；
(4)、将轮圈形体放入设备成型模具，从气袋进气口向气袋内充入高压气体，进行高温成型工序，使碳纤维预浸料形成的轮圈形体定型固化成为轮圈；
(5)、取下设备成型模具，从气袋进气口放出气袋内的气体，将气袋从气袋进气口取出，制得碳纤维复合材料轮圈。
步骤(3)中的化学溶剂为酮类溶剂。
步骤(3)中的化学溶剂为纯度≥90％的丙酮或丁酮。
本发明的有益之处在于：
本发明利用化学溶剂溶解保丽龙材料，使原来固体的保丽龙材料的芯材变为液体，从而可以不需要在轮圈上开凿缺口就可以取出芯材，避免了原来开设缺口造成的轮圈结构损坏，而且省去了补缺口的工序，提高了生产效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明形成轮圈形体时结构图；
图2是图1的气袋灌入化学溶剂后结构图；
图3是轮圈形体放入模具结构图；
图4是气袋充气后结构图；
图5是成型轮圈结构图。
具体实施方式
本发明具体实施例如下：
(1)、制芯材：用保丽龙材料制成如图1所示的轮圈模型芯材1；
(2)、卷料：将保丽龙芯材1套入气袋2内，然后将碳纤维复合材料制成的碳纤维预浸料按照结构层次逐层缠绕在气袋2上，形成环状轮圈形体3，并预留气袋进气口31，在气袋进气口31处插入管件21，形成如图1所示结构；
(3)、如图2所示，从气袋进气口31也即从管件21向气袋2内灌入纯度≥90％的丙酮或丁酮，将保丽龙芯材1溶解，并将残渣从气袋进气口31也即从管件21导出，形成无芯材的空心碳纤维复合材料轮圈形体3；
(4)、如图3所示，将轮圈形体3放入设备成型模具4(模具4为上下模具合模而成)，如图4所示，从气袋进气口31也即从管件21向气袋2内充入高压气体，进行高温成型工序，使碳纤维预浸料形成的轮圈形体3定型固化成为轮圈3’；
(5)、如图5所示，取下设备成型模具4，从气袋进气口31也即从管件21放出气袋2内的气体，将气袋2和管件21一起从气袋进气口31取出，制得碳纤维复合材料轮圈3’。

Claims (3)

1.一种碳纤维复合材料轮圈生产工艺，其特征在于：
(1)、制芯材：用保丽龙材料制成轮圈模型芯材；
(2)、卷料：将保丽龙芯材套入气袋内，然后将碳纤维复合材料制成的碳纤维预浸料按照结构层次逐层缠绕在气袋上，形成环状轮圈形体，并预留气袋进气口；
(3)、从气袋进气口向气袋内灌入化学溶剂，将保丽龙芯材溶解，并将残渣从气袋进气口导出，形成无芯材的空心碳纤维复合材料轮圈形体；
(4)、将轮圈形体放入设备成型模具，从气袋进气口向气袋内充入高压气体，进行高温成型工序，使碳纤维预浸料形成的轮圈形体定型固化成为轮圈；
(5)、取下设备成型模具，从气袋进气口放出气袋内的气体，将气袋从气袋进气口取出，制得碳纤维复合材料轮圈。
2.如权利要求1所述的一种碳纤维复合材料轮圈生产工艺，其特征在于：步骤(3)中的化学溶剂为酮类溶剂。
3.如权利要求2所述的一种碳纤维复合材料轮圈生产工艺，其特征在于：步骤(3)中的化学溶剂为纯度≥90％的丙酮或丁酮。
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