[实用新型]碳纤维自行车部件的心模壳积层成型结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及碳纤维自行车部件的成型结构，特别是指一种无需脱模的心模壳积层成型结构。 

背景技术

碳纤维制品具有质轻但兼具机械强度的特性，目前已广泛应用于自行车的车架、管件及其他部件等制品。请配合参阅图1所示，显示目前碳纤维自行车部件的成型方法，该方法步骤包括人工将含浸碳纤维布在心模表面卷绕成层的心模积层步骤S11，接着将心模及其表面碳纤维布一同置入成型模具中进行加压成型步骤S12以及加热固化步骤S13，待含浸碳纤维布硬化成形为碳纤维壳层后，再进行脱模步骤S14将碳纤维壳层内部的心模取出，最后在成品完成步骤S15中将碳纤维壳层略为加工修饰即得一碳纤维自行车部件成品。 

其中，普通心模主要是由选自聚苯乙烯发泡材、聚氨脂发泡材或环氧发泡材等材料制成而表面不平整，导致心模表面与碳纤维布之间产生黏结而有脱模困难的问题。此外，上述普通碳纤维自行车部件成型方法中，脱模步骤S14亦需由人工执行，而心模的脱模困难度增加，将造成碳纤维自行车部件整体制程的时间拉长且增加成本，故目前已有诸多技术，藉心模结构及其制备方法改善普通心模脱膜困难的问题。例如，有业者提出在心模表面包覆保鲜膜后，再进行碳纤维布积层，以利用保鲜膜的滑顺特性降低心模取出的难度；然而，保鲜膜仍需由人工逐一包覆于各心模上，反而增加心模制程时间及人力成本支出。故，申请人先前提出一种结合塑料射出成型及加热发泡成型技术制成的心模结构，如图2所示，在心模10本体11的不平整表面111形成一光滑层12，并使光滑层12内面122与本体11表面111形成连结，使心模10藉光滑层12外面121形成光滑表面以利脱模并得以快速量产。 

前述心模为实心结构，另有如中国专利申请号200910006028.5的强化碳纤维自行车组件的成型方法，其主要是利用发泡材制作一中空薄壁形态且表面设有离形层的心模，将碳纤维材料绕设于该离形层表面并置入一气袋于该中空心模内部，用以充气后撑张定位该心模，接着对该碳纤维材料与该心模进行加温与加压，使该碳纤维材料硬化成 型，取出该气袋，该中空薄壁心模则藉加热时收缩而与碳纤维壳层分离，或者，利用丁酮将心模溶解后移除，此时硬化成型后的碳纤维材料即成为该自行车组件。 

应注意的是，由于自行车部件构形限制，碳纤维壳层成形后，心模必须被破坏才能取出，因此该些心模仅供单次使用，无法重复利用，且必须在进行心模积层步骤S11前，预先制备对应部件构形且数量充足的心模备用，是以，为了解决心模脱模困难的问题，另于心模表面设置保鲜膜、光滑层或离形层等辅助脱膜的层结构，不论以人工或以机械为之，都势必增加心模制备的时间及整体制程的成本支出；加上心模积层步骤S11亦必须经人工将碳纤维布卷绕于心模表面，普通制法中将碳纤维布全数以积层方式成型自行车部件，更突显出普通碳纤维自行车部件成型方法在制备时间及制程成本支出等，是有需要进一步改善的。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种碳纤维自行车部件的心模壳积层成型结构，其主要是依照自行车部件的构形制备中空薄壳形态的心模壳，供将含浸碳纤维布卷绕积层于该心模壳表面形成一碳纤维层，且藉其含浸胶料与该心模壳表面胶合黏结成一体结构，藉以免除普通碳纤维自行车部件制程中耗时费工的脱模步骤，有效缩短碳纤维自行车部件的制造时间。 

本实用新型所要解决的另一技术问题在于，碳纤维自行车部件透过上述成型结构，由于该心模壳无需脱模取出，且心模壳表面以和碳纤维层产生黏结为较佳，不仅可免除加工形成光滑表面的工序，更可利用如铝材、碳纤维材料、工程塑料等塑形材料经锻压成型、模内成型或射出成型等制法达到快速量产，明显简化供含浸碳纤维布积层的心模制备流程及时间、成本支出。其中，当该心模壳是取材自碳纤维材料时，可以长纤碳纤维、短纤碳纤维、回收碳纤维或其混合组成的碳纤维材料进行制备，具有大幅减少心模壳制备材料成本支出的优势。 

本实用新型所要解决的另一技术问题在于，碳纤维自行车部件透过上述成型结构，使依照自行车部件构形预先硬化成形的心模壳形成部件的一部分，而得以做为该碳纤维层的支撑结构，不仅具有增加碳纤维自行车部件成品的结构强度及刚性的功效，同时具有节省碳纤维层卷绕积层时间的功效；又，该心模壳无需被破坏取出，更得以最大效率地发挥其支撑功效。