[发明专利]一种碳纤维玻璃纤维复合材料标枪的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及体育器材加工领域，具体涉及一种碳纤维玻璃纤维复合材料标枪的加工方法。

背景技术

标枪是一项历史悠久的田径项目，最初运动员使用的木制标枪前后一样粗，20世纪50年代初，美国标枪运动员赫尔德 (Franklin Held)研究出两端细、中间粗的木制标枪，延长了标枪在空中飞行的时间，因而被称为“滑翔标枪”。20世纪60年代，铝合金标枪问世，它比木制标枪硬度大，减少了颤动，标枪的外形有利于飞行。但是铝合金标枪在飞行过程中依然存在颤动问题，而且重量比较大，不利于成绩的提高。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供了一种碳纤维玻璃纤维复合材料标枪的加工方法，其能够进一步减小标枪飞行过程中的颤动问题，且枪身质量轻，强度大，可以延长枪身飞行时间，落地角度更加精准。

本发明为解决上述问题所采用的技术方案如下：

一种碳纤维玻璃纤维复合材料标枪的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）备料：选取 12~15重量份的碳纤维、40~70重量份的玻璃纤维、25~38重量份的环氧树脂、3~5重量份的固化促进剂； 所述碳纤维单丝直径6um，所述玻璃纤维单丝直径8um;

（2）原料预处理：按照比例将环氧树脂和固化促进剂混合，然后在60~65℃条件下保温；

（3）模具处理：将前段锥形枪身芯模、外模和后段锥形枪身芯模、外模分别喷涂脱模剂，然后在63~67℃温度下保温20min;

（4）模压成型：模压成型：将碳纤维和玻璃纤维依次交替地螺旋缠绕于前段锥形枪身芯模上，形成交叉缠绕的碳纤维层和玻璃纤维层，最底层碳纤维层和玻璃纤维层缠绕角度为75°，缠绕方向相反，将缠绕好的每一层表面均匀涂刷环氧树脂和固化促进剂混合物，相邻两层碳纤维之间角度差为15°，用前段锥形枪身外模进行合模加压；按照同样步骤进行后段锥形枪身进行模压成型；

（5）固化：将步骤（4）中模压成型后的前段锥形枪身和后段锥形枪身在温度125~135℃，压力为1.5~2MPa条件下进行固化，保温2h;

（6）脱模：将固化后的前段锥形枪身和后段锥形枪身冷却至20℃以下，进行脱模；

（7）磨光：将脱模后的前段锥形枪身和后段锥形枪身进行打磨处理；

（8）补土涂装：将脱模后的前段锥形枪身和后段锥形枪身进行水补土，然后进行喷涂颜色；

（9）装配：将标枪前段锥形枪身、后段锥形枪身、枪头及连接套管进行组合装配为成品。

作为本发明的优选，所述碳纤维为15重量份、玻璃纤维为45重量份、环氧树脂为37重量份以及固化促进剂为3重量份。

作为本发明的优选，所述前段锥形枪身和后段锥形枪身的壁厚为2.2~2.5mm。

本发明具有如下技术效果：

本发明标枪前段形枪身和后段锥形枪身采用碳纤维玻璃纤维复合材料，质量比钢铁轻50%左右，比铝材轻30%左右，标枪枪身硬度较传统标枪枪身硬度提高200倍，在同等出手力量的情况下，能更加稳定的飞行，从而有助于标枪运动员成绩提高；采用碳纤维玻璃纤维层叠卷压成型工艺，且碳纤维玻璃纤维层缠绕角度相同，缠绕方向相反，形成了交叉缠绕的碳纤维和玻璃纤维缠绕层，进一步提高了枪体强度；每层碳纤维或璃纤维缠绕完之后在表面涂刷环氧树脂和固化催化剂混合物，可以避免提前将碳纤维和玻璃纤维用环氧树脂浸渍再缠绕造成的不均匀现象；补土涂装采用水补土的方式，能填去打磨的痕迹，还能作底漆用，让面漆更牢地附着在模型上，还能统一模型颜色使面漆不会透出底下因填补补土而导致的色差；添加固化促进剂，缩短了固化时间，提高了固化质量，提高了生产效率。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

一种碳纤维玻璃纤维复合材料标枪的加工方法，包括如下步骤：

（1）备料：选取 15重量份的碳纤维、45重量份的玻璃纤维、37重量份的环氧树脂、3重量份的固化促进剂；所述碳纤维单丝直径6um，所述玻璃纤维单丝直径8um；所述固化剂为甲阶酚醛树脂；

（2）原料预处理：按照比例将环氧树脂和固化促进剂混合，然后在60~65℃条件下保温；

（3）模具处理：将前段锥形枪身芯模、外模和后段锥形枪身芯模、外模分别喷涂脱模剂，所述脱模剂为硅油，然后在63~67℃温度下保温20min;