[发明专利]热可塑型复合材料球拍框的制法

说明书

本发明涉及一种热可塑型复合材料球拍框的制法。

现有的热可塑型复合材料球拍框的制作是将尼龙丝与碳纤丝维缠绕成连续性束状纤维材料单元或由束状碳纤维丝直接沾混粉状尼龙材料，再经编织机编织成一套筒状织管，接着再取若干织管配合一轴管相互穿套成织管层，并在所需部位贴设补强片，最后将织管层置入成型模具内加热使所含尼龙丝熔化、流动，继而冷却成一球拍框。这种热可塑型复合材料球拍框的制法有如下不足之处：制作过程中由于束状纤维呈自然松散状态，其在编织过程中纤维单丝角度无法固定，集束成股易发生扭转，无法平整展平，当加工成型为球拍框时，虽高温高压也很难使纱束展开，以致所成型之球拍框内壁有洞穴，造成应力集中而降低拍框强度。此外，织管的编织采用二组方向绕编，因此，补强角度受到极大限制，必须利用较高织管相互轴合穿套并配合前述补强片以各种角度加以叠成，因此，制作过程费时费力，浪费原料。

本发明旨在提出一种制作过程省时省力的热可塑型复合材料球拍框的制法，以克服现有制法的不足。

本发明提出的热可塑型复合材料球拍框的制法包含以下步骤：

第一，整纱。将热塑性材料与碳纤维复合后，按预定股数分别汇集成一材料单元。

第二，湿润。将前述材料单元浸湿以消除纤维周表细毛使之不松散。

第三，卷绕。将前述已湿润之复合材料单元分别绕设在一转动心轴的隔层套上，并按各种预定角度改变缠绕方向，直至获得一中空状纤维管体。

第四，模具预型。将上述中空状纤维管体弯折置入球拍框模具中，并加热使热塑性材料熔化均匀充填包裹在碳纤维间。

第五，冷却成型。将模具降温使热塑性材料凝固构成球拍框。

由于本发明提出的热可塑型球拍框的制法通过“卷绕”步骤，即可将球拍框主体及补强操作次完成，使得所制得的球拍框品质提高，并且省时省力。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

图1是本发明实施例之制作流程图。

图2是本发明实施例之整纱示意图。

图3是本发明实施例之卷绕操作示意图。

图4是本发明实施例之加热成型示意图。

参照图1，作为本发明的实施例，包括以下几个制作步骤：第一，整纱;第二，浸水湿润;第三卷绕;第四，模具预型;第五，冷却成型。其中，

整纱步骤，如图2所示，选取尼龙线等热可塑性线材与碳纤维合成一连续束状纤维材料单元1，并在一纱线定位机台2上设置卷筒3，用于置放纤维素材单元，可依需要采用二个一组，或三个，或四个一组卷筒然后将整卷素材单元1之端线引至整纱机4上合并成较大束之素材单元11，12，13，14。浸水湿润步骤如图2所示，将前述聚合整纱后的较大素材单元11，12，13，14分别浸入一水槽5中，也可将水溶液以喷雾方式喷洒在较大素材单元11，12，13，14上以达到湿润效果，使得各个纤维线呈润湿状态而不致松散。

卷绕步骤如图3所示，将前述已浸湿的素材单元绕设于卷绕机器6心轴61上的隔层套62上，利用隔层套62供前述素材（11-14）进行缠绕，在心轴61前方平行枢设一导螺杆63，其轴向螺设一滑动座64，该滑动座上有一缺口65以供纤维素材跨设定位，因滑动座64随导螺杆63的转动而作轴向平移，如此就与该心轴61形成一预定角度，随着滑动座64的轴向位移，即能在隔层套62上绕设各种角度的补强纤维，相当于传统织管加补强片及穿设中管之效果。其中素材单元的卷绕原理如图3所示，设心轴61的转速为W，而滑动座64在导螺杆63上的轴移速度为V，令W较快，而V较慢，则绕设角度趋向90度;反之则趋向0度，而在中间为各种角度，因经浸水湿润，纤维间较为贴合，故可形成较高密度的纤维层，其展开性好，同层砂可有不同角度，而且完全不用人工慢慢贴合，因此，纱的角度定位性佳，而无须用套管即可一次完成长条纤维管7，如图4所示。

模具预型步骤，将前述完成之长条纤维管7自心轴61上取出并置入球拍框模具8中，加热使热塑性材料（如尼龙）熔融进而将碳纤维均可包裹并充满整个模具内部。

冷却步骤，将模具8浇水降温，使其中热塑性材料凝固，开模即可取出成品球拍框。

上述制作方法不仅大幅度简化工艺，缩短工时，同时也因连续性纤维及密集性高而获得较佳强度，其心轴外径尺寸易控制精确，勿需象现有技术那样做裁纱步骤，因而可大量节省人力及原材料。