CN114619683A - 一种安全头盔成型工艺及安全头盔 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种安全头盔成型工艺及安全头盔,其包括如下步骤:步骤一:将预浸环氧树脂的内层碳纤维布贴附在橡胶内模表面并铺满;步骤二:将贴满内层碳纤维布的橡胶内模置于成型设备的第一模具腔内进行固化成型,以制作成碳纤维头盔壳体;步骤三:将预制好的外层碳纤维布逐步贴附在步骤二中成型的碳纤维头盔壳体外表面并铺满;步骤四:将步骤三中贴满外层碳纤维布的橡胶内模置于成型设备中的第二模具腔内进行固化成型,以得到碳纤维头盔壳体成品。本申请在使用时,能够有效降低碳纤维头盔成型后表面出现缺胶与积胶的情况,不仅降低了后续修补的成本,还提高了产品质量与用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及安全头盔制作领域,尤其是涉及一种安全头盔成型工艺及安全头盔。
背景技术
安全头盔是日常生活中比较常见的保护装置,主要用于保护使用者的头部,以降低头部受到伤害的情况,头盔的样式以及采用的材料种类均比较多,市场上比较流行的主要是碳纤维材质的头盔。
目前,碳纤维头盔主要通过真空热压、一次成型的方式加工出来的,由于很多厂家对碳纤维成型技术掌握不够,加工出来的碳纤维头盔往往不良率比较高(高达40-50%),主要是头盔的棱角处与台阶处很容易出现缺胶或积胶的情况,尤其积胶比较严重,积胶位置一般呈现发黄、发绿或发白的情况,且表面缺少碳纤维纹路,后续一般需要花费大量的人力与材料去进行修补,不仅成本高,且修补后的产品档次势必有所降低,影响客户体验,对此,急需在技术上进行创新来解决当下问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种安全头盔成型工艺及安全头盔,能够有效降低碳纤维头盔成型后表面出现缺胶与积胶的情况,不仅降低了后续修补的成本,还提高了产品质量与用户体验。
本申请提供的一种安全头盔成型工艺,采用如下的技术方案:
一种安全头盔成型工艺,包括如下步骤:
步骤一:将预浸环氧树脂的内层碳纤维布贴附在橡胶内模表面并铺满;
步骤二:将贴满内层碳纤维布的橡胶内模置于成型设备的第一模具腔内进行固化成型,以制作成碳纤维头盔壳体;
步骤三:将预制好的外层碳纤维布逐步贴附在步骤二中成型的碳纤维头盔壳体外表面并铺满;
步骤四:将步骤三中贴满外层碳纤维布的橡胶内模置于成型设备中的第二模具腔内进行固化成型,以得到碳纤维头盔壳体成品。
通过采用上述技术方案,通过将贴满内层碳纤维布的橡胶内模置于成型设备内固化后,可以成型出碳纤维头盔壳体,此碳纤维头盔壳体的表面棱角与台阶处容易产生缺胶或积胶的情况,再对第一次成型的碳纤维头盔壳体外表面贴附外层碳纤维布,通过第二模具腔进行成型后,可以使得外层碳纤维布与内层碳纤维布紧密贴附在一起,以形成碳纤维头盔壳体成品,不仅可以覆盖第一次成型的碳纤维头盔壳体外表面,减少棱角与台阶处出现缺胶的情况,还能提高产品的整体外观品质,增加用户体验。
本申请进一步设置: 所述步骤一包括:对预浸环氧树脂的内层碳纤维布进行裁切,以裁切成片状碳纤维;在贴附片状碳纤维时,采取片状碳纤维外表面与内表面交替铺设的方法。
通过采用上述技术方案,将碳纤维布裁切成片状,可以方便工作人员逐片将碳纤维布贴附在橡胶内模外表面,减少出现褶皱的情况,而将片状碳纤维采取交替铺设的方法,可以使得片状的碳纤维布紧密的贴附在橡胶内模外表面,使得橡胶内模被裹得更加严实,有利于碳纤维头盔壳体的第一次成型。
本申请进一步设置: 所述步骤二与步骤四中的成型工序中包括:加压、抽真空以及加热工序,其中,抽真空工序中包括利用抽真空装置对第一模具腔与第二模具腔进行抽真空处理,以除去碳纤维层与橡胶内模之间的空气与气泡。
通过采用上述技术方案,利用抽真空装置对成型设备进行抽真空,可以除去成型设备内的空气与气泡,使得碳纤维布与橡胶内模贴附的更加紧密,减少不良品的产生。
本申请进一步设置: 所述第二模具腔内径比第一模具腔内径大预定尺寸。
通过采用上述技术方案,将第二模具腔内径设置成大于第一模具腔内径,使得在第二次成型头盔壳体过程中,增加了容纳外层碳纤维层的容纳空间,从而可以减少第一次成型的头盔壳体被挤压变形的情况,使得最终成型的头盔成品符合预定尺寸要求。
本申请进一步设置: 在所述步骤四之后,将成型设备的第二模具腔冷却处理预定时间,以使成型的碳纤维头盔壳体成品可以从第二模具腔内脱落。
通过采用上述技术方案,冷却预定时间后,更加有利于成型的头盔壳体成品脱离第二模具腔,以减少两者粘附太牢固而导致头盔壳体出现破损的情况。
本申请进一步设置: 所述步骤四后,对所述第二模具腔内取出的碳纤维头盔壳体成品进行多次除毛刺与烘干处理,以使碳纤维头盔壳体成品符合预定要求。
通过采用上述技术方案,对成型的头盔壳体进行除毛刺,可以使得头盔壳体表面更加光滑,有利于后续的加工,而烘干工序,可以除去头盔壳体表面的水汽,同样有利于后续的加工。
本申请进一步设置: 在碳纤维头盔壳体成品除去毛刺与烘干后,再进行喷透明漆。
通过采用上述技术方案,喷透明漆,可以对碳纤维头盔起到隔离保护作用,降低外界环境对碳纤维头盔的不利影响。
本申请进一步设置: 在所述步骤一前,对橡胶内模外表面进行透明膜覆盖,以对头盔壳体起到隔离作用。
通过采用上述技术方案,设置的透明膜,本身也具有一定的粘性,可以增加对碳纤维布的粘性,使得碳纤维布更加牢固的贴附在橡胶内模外,同时,可以通过撕掉透明膜,以方便后续碳纤维头盔的加工。
本申请:还在于提供一种安全头盔,其采用权利要求1-8任一所述的安全头盔成型工艺制作而成。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
通过在第一次成型后的碳纤维头盔外表面贴附外层碳纤维布,再进行二次成型,使得碳纤维头盔第一次成型的缺胶与积胶情况被覆盖,可以有效减少后续花费大量成本去修补的工序,同时,还可整体上提高碳纤维头盔的外观品质,以增加用户体验;
通过在第一模具腔的基础上增加第二模具腔,第二模具腔可以增大外层碳纤维头布的容纳空间,使得整个成型设备有足够的空间去成型碳纤维头盔,减少了碳纤维头盔被挤压而变形的情况,有效的降低了碳纤维头盔的不良率。
附图说明
图1是本申请实施例的整体工艺流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种安全头盔成型工艺,如图1所示,包括如下步骤:
步骤一:先将准备好的内层碳纤维布预浸环氧树脂,并使得环氧树脂呈半固化状态,待内层碳纤维布完成此工序后,对内层碳纤维布进行裁切,使得内层碳纤维布被裁切成预定的片状,将预先准备好的橡胶内模固定在预定的位置,需要说明的是,本实施例的橡胶内模外形与需要成型的头盔外形一致;
为了能对碳纤维层起到隔离作用,同时方便橡胶内模多次使用,本实施例中,需要在橡胶内模外表面覆盖若干层透明膜,透明膜可以采用比较常见的塑料薄膜,待覆盖好透明膜后,再将片状的碳纤维布贴附在橡胶内模外表面并铺满,需要注意的是,贴附片状碳纤维布时,采取片状碳纤维布外表面边缘与内表面边缘交替铺设的方法,即相邻外层的一片状碳纤维布抵压在内层的一片状碳纤维布的一侧。
步骤二:将步骤一中贴满内层碳纤维布的橡胶内模置于成型设备的第一模具腔内进行固化成型,在成型过程中,同时需要对第一模具腔进行加压以及加热工序,本实施例中,第一模具腔的加热温度范围为150-160摄氏度;
考虑到实际放置橡胶内模至第一模具腔的过程中,内层碳纤维层与橡胶内模之间容易存在一定量的空气,同时,环氧树脂在加热反应时也会产生一定的气泡,因此,本实施例中,需要利用抽真空装置对第一模具腔进行抽真空处理,以除去这些空气与气泡,使得内层碳纤维可以更加紧密的贴附在橡胶内模外表面;
经过成型设备工作15-18分钟后,即可停止设备运转,此时,需要对第一模具腔进行冷却处理预定时间,使得成型的碳纤维头盔壳体成品可以从第一模具腔内脱落,本实施例中,为了头盔壳体的质量,采用的是自然冷却,在其他实施例中,也可以采用风扇或其他不损害头盔壳体质量的冷却措施。
步骤三:将冷却后的碳纤维头盔壳体拿出,同时,将预制好的片状外层碳纤维布逐步贴附在步骤二中成型的碳纤维头盔壳体外表面,贴附的方法与步骤一中的方法一样,在此不做赘述。
步骤四:待外层碳纤维布贴满碳纤维头盔壳体后,将其置于成型设备的第二模具腔内进行固化成型,在成型过程中,重复步骤二中的加压、抽真空、加热以及冷却工序,经过冷却之后,得到碳纤维头盔壳体成品;
需要说明的是,考虑到实际中在第一次成型的头盔壳体外表面贴附有一层碳纤维布,在第二次成型头盔壳体时,由于又贴附了一层碳纤维布,如果前后两次的模具腔尺寸一样,很容易导致成型的成品尺寸小于设计的成品尺寸,因此,第二模具腔内径整体比第一模具腔内径大预定的尺寸,本实施中,具体大的尺寸数值为0.25-0.35毫米之间:通过此改进,不仅可以减少碳纤维壳体被挤压出现变形的情况,同时还保证了第二次成型的碳纤维头盔壳体大小最终与设计的大小一致。
步骤五:取出碳纤维头盔壳体成品,并对其外表面进行除毛刺与毛边,在除毛刺与毛边过程中,会涉及到液体清洗表面的污渍,因此,还需要对除去毛边与毛刺的碳纤维头盔壳体成品进行烘干处理,烘干处理可以采用比较常见的烘干设备进行,需要说明的是,除毛刺与烘干需要反复进行多次,以彻底的清理干净碳纤维头盔壳体成品,经过上述工序处理后,碳纤维头盔壳体的表面纹路就会比较自然流畅,从而可以保持碳纤维的工业编织纹理原味,使得碳纤维头盔壳体成品符合预定的最终要求。
步骤六:对步骤五中完成清理的碳纤维头盔壳体成品进行喷漆处理,需要说明的是,为了不覆盖碳纤维头盔壳体的纹路,本实施例中采用的漆为透明漆。
需要强调的是,本实施例的成型工艺不止局限于生产头盔类产品 ,它还适用一些对碳纤维要求外表纹理流畅的产品,同时,也适用一些玻璃纤维复合材料的棱角落差大、棱角尖锐等不易成型而导致缺胶、成型时多起泡的产品。
本实施例还在于公开一种安全头盔,其采用本实施例中上述的安全头盔成型工艺制作而成。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种安全头盔成型工艺,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:将预浸环氧树脂的内层碳纤维布贴附在橡胶内模表面并铺满;
步骤二:将贴满内层碳纤维布的橡胶内模置于成型设备的第一模具腔内进行固化成型,以制作成碳纤维头盔壳体;
步骤三:将预制好的外层碳纤维布逐步贴附在步骤二中成型的碳纤维头盔壳体外表面并铺满;
步骤四:将步骤三中贴满外层碳纤维布的橡胶内模置于成型设备中的第二模具腔内进行固化成型,以得到碳纤维头盔壳体成品。
2.根据权利要求1所述的一种安全头盔成型工艺,其特征在于,所述步骤一包括:对预浸环氧树脂的内层碳纤维布进行裁切,以裁切成片状碳纤维;在贴附片状碳纤维时,采取片状碳纤维外表面与内表面交替铺设的方法。
3.根据权利要求1所述的一种安全头盔成型工艺,其特征在于,所述步骤二与步骤四的成型工序中包括:加压、抽真空以及加热工序,其中,抽真空工序中包括利用抽真空装置对第一模具腔与第二模具腔进行抽真空处理,以除去碳纤维层与橡胶内模之间的空气与气泡。
4.根据权利要求1所述的一种安全头盔成型工艺,其特征在于,所述第二模具腔内径比第一模具腔内径大预定尺寸。
5.根据权利要求1所述的一种安全头盔成型工艺,其特征在于,在所述步骤四之后,将成型设备的第二模具腔冷却处理预定时间,以使成型的碳纤维头盔壳体成品可以从第二模具腔内脱落。
6.根据权利要求1所述的一种安全头盔成型工艺,其特征在于,所述步骤四后,对所述第二模具腔内取出的碳纤维头盔壳体成品进行多次除毛刺与烘干处理,以使碳纤维头盔壳体成品符合预定要求。
7.根据权利要求6所述的一种安全头盔成型工艺,其特征在于,在碳纤维头盔壳体成品除去毛刺与烘干后,再进行喷透明漆。
8.根据权利要求1所述的一种安全头盔成型工艺,其特征在于,在所述步骤一前,对橡胶内模外表面进行透明膜覆盖,以对头盔壳体起到隔离作用。
9.一种安全头盔,其特征在于,采用权利要求1-8任一所述的安全头盔成型工艺制作而成。
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