CN104813986A - 一种碳纤维浮标及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碳纤维浮标及其生产工艺。所述碳纤维浮标的最外层包覆的是碳纤维布2，两端分别胶合碳纤维杆1和玻璃纤维杆3，碳纤维布里面包覆的是经过处理的Pu内芯，PU内芯中空。本发明还主要保护了所述碳纤维浮标的生产工艺。本发明的碳纤维浮标是一个整体，强度高不会爆头，不易折断，质量轻，浮力高，敏感度高。同时本发明的方法简单，放入铁芯分两次成型，然后取出铁芯胶合标头与标脚即可，大大简化了生产工艺。

Description

一种碳纤维浮标及其生产工艺

技术领域

本发明涉及浮标领域，尤其涉及一种碳纤维浮标及其生产工艺。

背景技术

浮标使用的材质，从最原始的芦苇杆、高粱杆、孔雀羽、野猪毛，到现在比较流行的巴尔杉木和纳米材质(纳米也就是一种发泡料)。目前市面也有标体两头线一段用碳纤维，另一端用玻璃纤维的，但强度不够，容易折断。结构见图1。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强度高不会爆头，不易折断，质量轻，浮力高，敏感度高的浮标及其生产工艺。

为实现上述目的，本发明提供一种碳纤维浮标，其特征在于，最外层包覆的是碳纤维布，浮标的标尾胶合碳纤维杆，浮标的标头胶合玻璃纤维杆，碳纤维布里面包覆的是经过处理的PU内芯，PU内芯中空。

进一的，所述碳纤维布在PU内芯两端的搭接口长度在0.5-1.0MM之间。

进一步，所述经过处理的PU内芯为，将PU黑白料调配好，优选的，PU黑白料的重量比例为1∶1；均匀搅拌，倒入模具型腔内成型得到第一PU内芯；将所得第一PU内芯从模具内取出，并将PU内芯中的顶针拔出；用砂纸对第一PU内芯表面进行粗化，并将表面处理干净；在第一PU内芯表面均匀涂上环氧树脂，然后在常温下静置得到第二PU内芯，即为经过处理的PU内芯；优选的，所述环氧树脂的厚度为0.01MM以内。

进一步，所述碳纤维为0-90℃的U D布，玻璃纤维布；1K，1.5K，3K，12K的编制纤维布。

进一步，所述玻璃纤维布为含染色玻璃纤维布；所述编制纤维布为含各种颜色电镀外观的纤维布。

本发明还保护所述碳纤维浮标的生产工艺，其特征在于，步骤为，

制作PU内芯：

A.得到第一PU内芯：将PU黑白料调配好，均匀搅拌，倒入模具型腔内成型得到第一PU内芯；

B.去除顶针：将所得第一PU内芯从模具内取出，并将PU内芯中的顶针拔出；

C.表面清洁：用砂纸对第一PU内芯表面进行粗化，并将表面处理干净；

D.得到第二PU内芯：在第一PU内芯表面均匀涂上环氧树脂，然后在常温下静置得到第二PU内芯；

成型碳纤：

A.将钨钢铁芯穿入第二PU内芯内；

B.包覆碳纤维布：将碳纤维布裁切成产品相同的形状和面积，裁切好的碳纤维布包覆于第二PU内芯的表面；

C.成型：包好碳纤维的产品放入模具内成型；

D.成型好的产品修边，整理，将铁芯拔出，标头胶合玻璃纤维杆，标尾胶合碳纤维杆；

E.粗化表面并刷上浮标专用冷冻漆，加工后段涂装外观即可。

进一步，所述制作PU内芯步骤中，

所述得到第一PU内芯为将PU黑白料按照重量比例1∶1的比例调配好，均匀搅拌，倒入模具型腔内，成型时间6分钟；成型温度80℃，得到第一PU内芯；

所述表面清洁为用600#的砂纸对第一PU内芯表面进行粗化，即将PU内芯表面均匀细磨一遍，并将表面处理干净；

所述得到第二PU内芯为在第一PU内芯表面均匀涂上环氧树脂，涂层的厚度在0.01MM以内，然后在常温下静置12小时即得第二PU内芯。

进一步，所述成型碳纤步骤中，

所述包覆碳纤维布为将碳纤维布裁切成产品相同的形状和面积，按PU内芯的周长取值，材料要分成两半对包在PU内芯上，两片材料的搭接口长度在0.5-1.0MM之间；裁切好的碳纤维布包覆于第二PU内芯的表面；

所述成型的成型温度为150℃，成型时间为20分钟。

进一步，所述碳纤维为0-90℃的UD布，玻璃纤维布；1K，1.5K，3K，12K的编制纤维布。

进一步，所述玻璃纤维布含染色玻璃纤维布；所述编制纤维布含各种颜色电镀外观的纤维布。

本发明所述浮标又称鱼标，鱼漂，浮漂，浮子，鱼浮、浮标等。是钓鱼的重要渔具之一。

本发明的制备方法中，两片材料的搭接口长度控制在0.5-1.0MM之间，主要考虑重量的问题和产品外径；太长，浮标就太重，其强度和浮力比达不到要求；太短的话，碳纤维两端不能搭接，就会造成强度不够，可能会从没有搭接的地方断裂，或者pu内芯将材料涨开。

本发明所述铁芯必须采用钨钢，保证直度才能达到产品成型出来以后的孔是直线，胶合两端纤维杆后真圆度不能有摆动。

本发明碳纤维浮标两端胶合的是，碳纤维杆和玻璃纤维杆。其中玻璃纤维杆为白色，韧性好，柔软，更便宜。碳纤维杆为黑色，刚性好。本发明结合两者的优点，实现最优的效果。

有益效果：

本发明标体叶用碳纤维包覆，浮标的两端标脚(也叫标尾)是碳纤维杆，标头是玻璃纤维杆，目的是使得标体更加轻，增加强度，在钓鱼拖拽过程中不会断；本发明的浮标是一个整体，强度高不会爆头，不易折断，质量轻，浮力高，敏感度高。而现有技术中的浮标爆头率达到2-10％。附图17为传统产品(比如芦苇，巴尔杉材质的浮标)爆头的实例，本发明碳纤维材质的浮标的测试到如今都没有爆头的现象。

在受力上，图18是巴尔杉材质浮标受力20公斤的照片，图19-20是巴尔杉材质浮标受力20公斤后浮标的照片；图21是本发明所述碳纤维浮标受力20公斤的照片。可以看出，本发明的碳纤维浮标受力20公斤后结构依然完好，但是巴尔杉材质浮标受力20公斤后被明显压扁一大块，所以说本发明的碳纤维浮标具有非常好的耐受力效果。

本发明发泡为PU材质，并且在成型后再次遇到150°的温度具备二次发泡的特性，可以将包覆在表面的碳纤维在模具型腔内撑起，碳纤维包覆在PU内芯上的时候，整体是小于所需求产品的实际尺寸的，同时也小于碳纤模具的型腔的尺寸，需要靠PU二次发泡的特性来撑起来。鉴于pu内芯可以二次发泡的特性，包上碳纤维后整体尺寸应略小于模具型腔的尺寸，利用pu内芯可以二次发泡的特点将碳纤维材料撑起从而达到碳纤维材料的成型效果，外观饱满，完全按模具形状成型同时将碳纤维中间多余的树脂挤压出来。

本发明的方法简单，放入铁芯分两次成型，然后取出铁芯胶合标头与标脚即可。大大简化了生产工艺。

本发明的申请人将芦苇材质的浮标、巴尔杉材质的浮标，与本发明的碳纤维浮标进行了参数对比，结果见表1。

表1：各种材质的浮标参数对照表(长度单位，毫米；直径单位，毫米，重量单位，克)

注：浮力比是将一定重量的铅固定在标脚上，放入水中，浮标的标身刚入到水面以下，表尾在水面上，按吃铅的重量除以标身自重就是浮力比。

从表1可以看出本发明的碳纤维浮标具有较好的浮标参数。

本发明的碳纤维浮标制作过程简单，制做过程按设定的比例操作，用模具成型，产品的质量，造型，重量，真圆度，同心度均是模具设定好，保证统一，同时不受进口材料的限制，碳纤维本身也是变废为宝的新型复合材料，更有利于环保的理念，浮力比在1.93-2.22。

而羽毛和芦苇的浮标几乎为全手工操作，并且在打片，磨片的过程中均是手工操作，对于产品的尺寸，形状只能靠眼睛看，凭经验制作，制作的过程中灰尘大，污染环境，绑好的粗胚在整形时的尺寸也是靠眼睛看，手摸，没有办法做到每个产品都是一致，产品的真圆度和同心度没有办法掌握，浮力比一般在1.8-2.06。巴尔杉木的制作过程是，买来的巴尔杉木体积是一个立方(现在市面的价格为人民币30000-34000)，先用机器分解成小块(一般是买材料的地方按分解的大小收费)，然后加工成小块，钻孔，交合标头，标脚，车床加工形状，这样粗胚才形成；巴尔杉木材料进口，成本昂贵，使用木材也极不环保，同时因为材料木质轻，松软，在使用的过程中容易爆头，断裂，收到撞击易折断和破损，浮力比1.65-2。

附图说明

图1是目前市面上的巴尔衫木标，羽毛芦苇硬身标，羽毛软身标的结构图；

图2是实施例1制备过程中用砂纸对第一PU内芯表面进行粗化及将表面处理干净的照片；

图3为实施例1制备过程中铁芯穿入pu内芯前的照片；

图4为实施例1制备过程中铁芯穿入pu内芯后的照片；

图5为实施例1制备过程中准备包覆的照片；

图6为实施例1制备过程中包好的照片；

图7为实施例1制备过程中包好后入模成型的照片；

图8和图9为实施例1制备过程中成型好以后的照片；

图10是实施例1制备过程中拔掉铁芯后的照片；

图11和12为实施例1制备过程中准备胶合前的照片；

图13为实施例1制备过程中胶合好后的照片；

图14是实施例1制备过程中胶合前后的对比照片；

图15a是实施例1所得的碳纤维浮标外观照片；

图15b是实施例1所得的碳纤维浮标外观示意图；

图16a是实施例1所得的碳纤维浮标揭开最外面的碳纤维层后的结构照片；

图16b是实施例1所得的碳纤维浮标揭开最外面的碳纤维层后的结构示意图；

图17是传统浮标产品爆头的照片；

图18是巴尔杉材质浮标受力20公斤的照片；

图19-20是巴尔杉材质浮标受力20公斤后浮标的照片；

图21是本发明所述碳纤维浮标受力20公斤的照片。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。本发明的描述中，“第一”、“第二”等为指代或描述方便，不能理解为有顺序关系或者有相对重要性指示，除非另有说明。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

以下实施例所用PU黑白料是聚氨酯的一种；可以从很多商家购买得到，比如可从安丘市腾旭聚氨脂保温材料厂购买得到的聚氨酯黑料和聚氨酯百料。

环氧树脂可以从很多商家购买得到，比如可从东莞市荣中化工有限公司购买得到。

实施例1：浮标的制备

一、制作PU内芯：

1.将PU黑白料按照重量比例1∶1的比例调配好，均匀搅拌，倒入模具型腔内，成型时间6分钟；成型温度80℃，得到第一PU内芯；

2.将所得第一PU内芯从模具内取出，并将PU内芯中的顶针拔出；

3.用600#的砂纸对第一PU内芯表面进行粗化，即将PU内芯表面均匀细磨一遍，并将表面处理干净；见图2所示。

4.在第一PU内芯表面均匀涂上环氧树脂，涂层的厚度必须控制在0.01MM以内，可以用刮刀将PU内芯表面多余的树脂刮干净，，然后在常温下静置12小时即得第二PU内芯，静置是让树脂在常温下自然反应，表层会比较干燥但是没有硬化，便于操作以及和碳纤维布上的树脂更好的结合在一起。

二 成型碳纤

1.将钨钢铁芯穿入第二PU内芯内(见图3和图4)；图3为铁芯穿入pu内芯前的照片，图4为铁芯穿入pu内芯后的照片。

2.将碳纤维布裁切成产品相同的形状和面积(按PU内芯的周长取值，材料要分成两半对包在PU内芯上，两片材料的搭接口长度控制在0.5-1.0MM之间，主要考虑重量的问题和产品外径；太长，浮标就太重，其强度和浮力比达不到要求；太短的话，碳纤维两端不能搭接，就会造成强度不够，可能会从没有搭接的地方断裂，或者pu内芯将材料涨开裁切好的碳纤维布包覆于第二PU内芯的表面。图5为准备包覆的照片；图6为包好的图片。

3.包好碳纤维的产品放入模具内成型，成型温度150℃，成型时间20分钟；见图7为包好后入模成型的照片。图8和图9为成型好以后的照片。

4.成型好的产品修边，整理，将铁芯拔出(见图10)，胶合两端的碳纤维杆和玻璃纤维杆(玻纤杆和碳纤杆都是按产品设计的标准定做的，尺寸一般为0.8 0.9 1.0 1.2MM)；标头胶合玻璃纤维杆，标尾胶合碳纤维杆。图11和12为准备胶合前的照片。图13为胶合好后的照片。图14是胶合前后的对比照片，上为胶合前的，下为胶合后的。

5.粗化表面并刷上浮标专用冷冻漆，加工后段涂装外观：见图15a和15b(其中1是玻璃纤维杆，2是碳纤维布，3是碳纤维杆)。图16a和16b是揭开最外面的碳纤维层后的结构照片和图(其中4是PU内芯)。

本实施例所用碳纤维布，可以是碳纤维0-90℃的各种UD布，各种玻璃纤维布(含染色玻璃纤维布)；1K，1.5K，3K，12K等各种编制纤维布(含各种颜色电镀外观的纤维布，编制纤维布)。效果一样。

本实施例所得的浮标强度高不会爆头，受力效果好，不易折断，质量轻，浮力高，敏感度高。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种碳纤维浮标，其特征在于，最外层包覆的是碳纤维布，浮标的标尾胶合碳纤维杆，浮标的标头胶合玻璃纤维杆，碳纤维布里面包覆的是经过处理的PU内芯，PU内芯中空。

2.权利要求1所述碳纤维浮标，其特征在于，所述碳纤维布在PU内芯两端的搭接口长度在0.5-1.0MM之间。

3.权利要求1所述碳纤维浮标，其特征在于，所述经过处理的PU内芯为，将PU黑白料调配好，优选的，PU黑白料的重量比例为1∶1；均匀搅拌，倒入模具型腔内成型得到第一PU内芯；将所得第一PU内芯从模具内取出，并将PU内芯中的顶针拔出；用砂纸对第一PU内芯表面进行粗化，并将表面处理干净；在第一PU内芯表面均匀涂上环氧树脂，然后在常温下静置得到第二PU内芯，即为经过处理的PU内芯；优选的，所述环氧树脂的厚度为0.01MM以内。

4.权利要求1所述碳纤维浮标，其特征在于，所述碳纤维为0-90℃的U D布，玻璃纤维布；1K，1.5K，3K，12K的编制纤维布。

5.权利要求4所述碳纤维浮标，其特征在于，所述玻璃纤维布为含染色玻璃纤维布；所述编制纤维布为含各种颜色电镀外观的纤维布。

6.一种权利要求1所述碳纤维浮标的生产工艺，其特征在于，步骤为，

制作PU内芯：

A.得到第一PU内芯：将PU黑白料调配好，均匀搅拌，倒入模具型腔内成型得到第一PU内芯；

B.去除顶针：将所得第一PU内芯从模具内取出，并将PU内芯中的顶针拔出；

C.表面清洁：用砂纸对第一PU内芯表面进行粗化，并将表面处理干净；

D.得到第二PU内芯：在第一PU内芯表面均匀涂上环氧树脂，然后在常温下静置得到第二PU内芯；

成型碳纤：

A.将钨钢铁芯穿入第二P U内芯内；

B.包覆碳纤维布：将碳纤维布裁切成产品相同的形状和面积，裁切好的碳纤维布包覆于第二P U内芯的表面；

C.成型：包好碳纤维的产品放入模具内成型；

D.成型好的产品修边，整理，将铁芯拔出，标头胶合玻璃纤维杆，标尾胶合碳纤维杆；

E.粗化表面并刷上浮标专用冷冻漆，加工后段涂装外观即可。

7.权利要求6所述碳纤维浮标生产工艺，其特征在于，所述制作PU内芯步骤中，

所述得到第一PU内芯为将PU黑白料按照重量比例1∶1的比例调配好，均匀搅拌，倒入模具型腔内，成型时间6分钟；成型温度80℃，得到第一PU内芯；

所述表面清洁为用600#的砂纸对第一PU内芯表面进行粗化，即将PU内芯表面均匀细磨一遍，并将表面处理干净；

所述得到第二PU内芯为在第一PU内芯表面均匀涂上环氧树脂，涂层的厚度在0.01MM以内，然后在常温下静置12小时即得第二PU内芯。

8.权利要求6所述碳纤维浮标生产工艺，其特征在于，所述成型碳纤步骤中，

所述包覆碳纤维布为将碳纤维布裁切成产品相同的形状和面积，按PU内芯的周长取值，材料要分成两半对包在PU内芯上，两片材料的搭接口长度在0.5-1.0MM之间；裁切好的碳纤维布包覆于第二P U内芯的表面；

所述成型的成型温度为150℃，成型时间为20分钟。

9.权利要求6所述碳纤维浮标生产工艺，其特征在于，所述碳纤维为090℃的U D布，玻璃纤维布；1K，1.5K，3K，12K的编制纤维布。

10.权利要求9所述碳纤维浮标生产工艺，其特征在于，所述玻璃纤维布含染色玻璃纤维布；所述编制纤维布含各种颜色电镀外观的纤维布。