CN103770339B - 一种头盔成型工艺 - Google Patents

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    • 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
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
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Abstract

本发明公开了一种头盔成型工艺，旨在提供一种能有效增加头盔的整体性和连续性，可以实现头盔成型后整体强度得到有效提升的成型工艺。所述的一种头盔成型工艺，适用于运动头盔的模压成型，包括以下步骤：将整束连续的纤维纱料进行浸胶；将浸胶后的纱料烘干，烘干后，裁剪成头盔的展开形状；将裁剪好的纱料进行层叠折纱；将叠好的纱料置入预型模中，预制出坯料；将坯料置入成型模具中，合模，送到液压炉台中，加热使环氧树脂再次熔融、与纤维混合，然后固化，与纤维结合，制成头盔。本发明的有益效果是：头盔结构具有整体性，成型时施加了压力，提高了质密度，对强度要求较高的部分采取折叠、叠纱，整体结构材质均匀性好，成型后头盔的强度高。

Description

一种头盔成型工艺
技术领域
本发明属于体育用品制造领域，尤其涉及一种头盔成型工艺。
背景技术
运动头盔，如自行车头盔、极限运动头盔等，属体育用品的一个分类。头盔能使头部在受到外力碰撞时减轻或避免伤害，它在发生意外的时候，在碰撞物体与头部之间可以作为一个缓冲体，能够有效降低外界对头部的伤害。目前的头盔制造，采用注射或压力成型。注塑成型时，利用注塑机，将高温的PVC,尼龙或掺有短纤维尼龙等的原材融化后，再注射到模具内成型，该工艺方法产品成型快，但产品中树脂含量大、重量较重，强度较差；压力成型时，将玻璃纤维毡或纤维布铺在头盔模具内，再将聚脂树脂或环氧树脂用树脂注射到模具内，并施加压力进行成型，该种工艺方法，虽然成本较低制造较快，但由于纤维不连续，纤维强度损失很大，导致最终产品的强度也较差。因此，目前的运动头盔制造工艺，在头盔强度的保障和提升方面仍有所欠缺。
发明内容
本发明是为了克服现有技术的运动头盔成型工艺主要针对成型，在强度的保障和提升方面较为欠缺的不足，提供了一种能有效增加头盔的整体性和连续性，可以实现头盔成型后整体强度得到有效提升的成型工艺。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种头盔成型工艺,适用于运动头盔的模压成型，其包括以下步骤：
a.将整束连续的纤维纱料进行浸胶，浸胶液为环氧树脂。
b.将浸胶后的纱料烘干，烘干后，裁剪成头盔的展开形状。
c.将裁剪好的纱料进行层叠折纱。
d.将叠好的纱料置入预型模中，施加压力，预制出与头盔比例为1:1的坯料。
e.将坯料置入成型模具中，合模，送到液压炉台中，加热使环氧树脂再次熔融稀化，与纤维再次混合，然后在模具的压力作用下冷却固化，与纤维进行全面结合，制成头盔。
作为优选，步骤a中，纤维纱料可以采用玻璃纤维，碳纤维，芳纶纤维或经纬编织布。
作为优选，步骤c中，在对应头盔侧部和侧外缘等强度要求较高的位置，采用变角度叠纱方法：将每一张纱料，采用折叠的方式，在对应头盔侧部和侧外缘等强度要求较高位置的部分层层叠厚，每折叠一次后，上一层的纱料中纤维的走向与下一层纱料中纤维的走向角度之差大于15度。
作为优选，步骤c中，采用不同材质的、浸胶后的纱料，进行层叠折纱。
作为优选，在步骤a之前，有一预处理步骤f:将纤维纱料加热到50度以上，维持2小时，排除水分，并维持干燥性。
采用连续的纤维束，比较紧密，纤维强度损失很少；而且利用纤维纱料本身的特性将其折成不同的角度来满足不同的力学强度需求，在对应头盔侧部和侧外缘等强度要求较高的位置，充分利用这一特点，进行折叠、层叠。从尺寸上来看，起到了加厚的作用；从连接性上来看，同一张纱料折叠后形成的双层或多层结构，除了纤维的连续性好之外，在模压时更不易发生局部挤压突出，纤维骨架的形状维持的更好，且由于纤维受到折叠，具有一定的反弹力，模压时，树脂熔融，能够更好的流入层与层之间，提高整体结构材质均匀性，保障成型后头盔的内部弹性、强度。
本发明的有益效果是：纤维连续性好，因此头盔结构具有整体性，成型时施加了压力，提高了质密度，对强度要求较高的部分采取折叠、叠纱，整体结构材质均匀性好，成型后头盔的强度高。
具体实施方式
实施例：
先进性预处理步骤f:将纤维纱料加热到50度以上，维持2小时，排除水分，并维持干燥性。纤维纱料，尤其是芳纶纤维，容易因受潮而带有水分，控温加热2小时左右，在这段时间内，先是去除了水分，然后维持了一定的干燥时间，可保证短时间内水分不易再次吸附，利于保障浸胶前的干燥。
纤维纱料的选用，可以是玻璃纤维，碳纤维，芳纶纤维或经纬编织布中的一种或多种。
a.将整束连续的纤维纱料进行浸胶，浸胶液为环氧树脂。
b.将浸胶后的纱料烘干，烘干后，裁剪成头盔的展开形状。
c.将裁剪好的纱料进行层叠折纱。
d.将叠好的纱料置入预型模中，施加压力，预制出与头盔比例为1:1的坯料。
e.将坯料置入成型模具中，合模，送到液压炉台中，加热使环氧树脂再次熔融稀化，与纤维再次混合，然后在模具的压力作用下冷却固化，与纤维进行全面结合，制成头盔。
步骤c中，采用不同材质的、浸胶后的纱料，进行层叠折纱。用以提高整体的强度
步骤c中，在对应头盔侧部和侧外缘等强度要求较高的位置，采用变角度叠纱方法：将每一张纱料，采用折叠的方式，在对应头盔侧部和侧外缘等强度要求较高位置的部分层层叠厚，每折叠一次后，上一层的纱料中纤维的走向与下一层纱料中纤维的走向角度之差大于15度。
材质采用整束连续的纤维，因此纤维强度损失很少；而且利用纤维纱料本身的特性将其折成不同的角度来满足不同的力学强度需求，在对应头盔侧部和侧外缘等强度要求较高的位置，充分利用这一特点，进行折叠、层叠。保障强度和韧性。同一张纱料折叠后形成的双层或多层结构，除了纤维的连续性好之外，在模压时更不易发生局部挤压突出，纤维骨架的形状维持的更好，且由于纤维受到折叠，具有一定的反弹力，模压时，树脂熔融，能够更好的流入层与层之间，整体结构材质均匀度较高，成型后头盔的整体强度高内部弹性好，抗震、减震、防冲击性能俱佳。

Claims (4)

1.一种头盔成型工艺 ，适用于运动头盔的模压成型，其包括以下步骤：
a.将整束连续的纤维纱料进行浸胶，浸胶液为环氧树脂，
b.将浸胶后的纱料烘干，烘干后，裁剪成头盔的展开形状，
c.将裁剪好的纱料进行层叠折纱，
d.将叠好的纱料置入预型模中，施加压力，预制出与头盔比例为1:1的坯料，
e.将坯料置入成型模具中，合模，送到液压炉台中，加热使环氧树脂再次熔融稀化，与纤维再次混合，然后在模具的压力作用下冷却固化，与纤维进行全面结合，制成头盔；
步骤c中，在对应头盔侧部和侧外缘等强度要求较高的位置，采用变角度叠纱方法：将每一张纱料，采用折叠的方式，在对应头盔侧部和侧外缘等强度要求较高位置的部分层层叠厚，每折叠一次后，上一层的纱料中纤维的走向与下一层纱料中纤维的走向角度之差大于15度。
2.根据权利要求1所述的一种头盔成型工艺，其特征是，步骤a中，纤维纱料采用玻璃纤维，碳纤维，芳纶纤维或经纬编织布。
3.根据权利要求1所述的一种头盔成型工艺，其特征是，步骤c中，采用不同材质的、浸胶后的纱料，进行层叠折纱。
4.根据权利要求1所述的一种头盔成型工艺，其特征是，在步骤a之前，有一预处理步骤f：将纤维纱料加热到50度以上，维持2小时，排除水分，并维持干燥性。
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