一种杠类木页防开裂包覆方法
【专利说明】
[0001](一)
技术领域
本发明属于体育用品生产领域，特别涉及一种杠类木页防开裂包覆方法。
[0002](二)
【背景技术】
高低杠、双杠运动项目作为国际体操联合会规定的大型体操运动项目，受到各国体育界的广泛重视。早期的高低杠、双杠产品多使用坚固的木材加工制造。产品长度大、强度要求高，因此需要木材整个杠面长度上无影响产品安全使用的缺陷，需要耗费大量的优质木材方可制作出一根合格的高低杠或双杠。
[0003]随着复合材料的发展，复合材料杠芯包覆木页结构应运而生。强度、弹性可设计的复合材料杠芯作为高低杠或双杠的主承力部分，外层包覆一层木页，起到增大摩擦系数等作用，木页和杠面之间使用高强度胶黏剂粘结。这种结构的杠类产品具有全木产品的手感、弹性、安全系数高深受各大赛事的推崇和运动员的喜爱。但由于木页仅有约1_厚，长度却需要2-3米长，木页加工用树干上的树节不可避免的造成木页长度上的缺陷，无论传统的手工包覆还是各种机械包覆方法，杠类产品的包覆过程中木页沿木材纹路开裂这一现象造成大量的原材料和工时的浪费。杠类产品在使用过程中在木页表面在拉伸应力和周期性吸潮的作用下，木页表面发生大量的裂纹形核及裂纹扩展，微观裂纹扩展最终形成了宏观的杠面开裂。严重影响了竞技用高低杠、双杠产品的质量稳定性。
[0004]传统的涂胶粘接工艺涂胶的多少难以控制，造成胶黏剂的厚度分布不均，最终形成的产品因胶层厚度不均而产生变形，即使在专用模具内成型也会因涂胶厚度不均造成产品杠芯和杠面的偏心问题。且传统工艺下的过量胶黏剂会从杠类产品的端部和木页缝隙处向外渗出，不但产品固化后需要设定专门的打磨工序去掉溢出胶，费时费力，而且溢胶附着在产品外表面上严重影响产品外观和表面摩擦系数的稳定性。
[0005]这些问题使得国产复高低杠和双杠产品不能通过国际体操联合会认证，产品附加值和利润空间十分有限。本发明解决了高低杠、双杠包覆和使用过程中的木页开裂问题，大大增强了国产体育器材的国际竞争力。
[0006](三)
【发明内容】
本发明为了弥补现有技术的不足，提供一种杠类木页防开裂包覆方法，以杠芯本体为模具，采用一定厚度的热固性胶膜粘接经胶带加强的木页，固定后装袋、抽真空加热固化，固化后去掉加强胶带。
[0007]本发明是通过如下技术方案实现的:
一种杠类木页防开裂包覆方法，其特征是:包括以下步骤:
(1)将杠芯表面进行粗化处理；(2)在粗化处理后的杠芯的表面上包覆有固态胶膜；
(3)按照设计尺寸裁切一定长度和宽度的木页，将加强材料带沿横向贴于木页表面；(4)将步骤(3)中的木页包覆在带胶膜的杠芯上，包覆的同时用固定带螺旋缠绕固定；(5)将步骤
(4)中固定好的杠芯装真空袋放入烘箱内，将真空袋抽真空同时加热固化。
[0008]步骤(1)中所述固态胶膜是热固性胶黏剂胶膜。
[0009]进一步，所述热固性胶黏剂胶膜包括热固性环氧树脂胶膜。
[0010]步骤(3)所述加强材料为胶带。
[0011 ] 进一步，步骤(3 )所述加强材料为耐高温胶带。
[0012]所述木页厚度为0.3_3mm。
[0013]所述步骤(5)所述真空袋抽真空后真空度为0.01-0.1Mpa。
[0014]其中，热固性胶黏剂胶膜室温具有一定粘度，胶膜间可以互粘并可以无损分离。厚度均匀的热固性树脂胶膜在加温过程中可以充分浸润木页但不会被木页完全吸收。
[0015]待固化完成后去掉杠面表面加强材料。
[0016]本发明采用表面粗化处理的复合材料杠芯为成型模具，该复合材料杠芯自身为定型模具，定型尺寸精度高，不需要额外的专用模具和成型后大量的后加工方法相对传统方法节约了模具费用、减少了加热模具的能源浪费及后续加工成本。木页的抗开裂应力加强提高了产品木页设计厚度，提高产品工作寿命。木页的加强，可以防止木页裂纹的形核和扩展，大大降低了木页报废数量，减少了木页的更换和重新裁切时间，有利的提高了生产效率。
[0017]本方法使用具有一定厚度，室温下具有一定强度的固态胶膜，裁切成一定的长度和宽度后包覆在经表面粗化处理的复合材料杠芯上，避免了传统涂胶工艺生产方法中胶层厚度不均造成产品表面与杠芯偏心的问题。另外，本方法通过改变胶膜的宽度和木页的宽度来调整生产出的高低杠木页缝隙处的含胶量，使其恰好填满缝隙，不用再设置缝隙补胶工艺。
[0018]采用本方法处理后的木页包覆过程中发生弯曲变形时，木页表面的弯曲拉应力由胶带承担，木页仅承受弯曲压应力或少量拉应力。压应力不但能够抑制新的微裂纹的形成和原有裂纹的扩展，而且弯曲压应力形成的压缩变形还能够对木材原有裂纹缺陷进行强制压缩修补，从而大大提高了木页的利用率，节约了原料成本和人力成本。处于压缩状态下的木页经热固性胶黏剂固化粘接后去掉表面胶带，木页表面仍处于压缩状态，对裂纹的形成和扩展有强烈的抑制作用，因此用该方法生产的高低杠和双杠具有抵抗表层木页开裂的能力。
[0019]本发明的有益效果为:
本发明方法以复合材料杠芯为成型模具，不需要额外的专用模具和成型后大量的后加工方法相对传统方法节约了模具费用、减少了加热模具的能源浪费及后续加工成本，同时耐高温胶带加强木页，对裂纹的形成和扩展有强烈的抑制作用，而且本方法避免了传统涂胶工艺生产方法中胶层厚度不均造成产品表面与杠芯偏心的问题。另外，本方法通过改变胶膜的宽度和木页的宽度来调整生产出的高低杠木页缝隙处的含胶量，使其恰好填满缝隙，不用再设置缝隙补胶工艺。
[0020](四)
【附图说明】
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
[0021]图1，是使用耐高温胶带加强裁切好的木页示意图；
图2，是将热固性胶膜包覆在经粗化的杠芯上；
图3，是包覆木页并固定后装真空袋示意图；
其中，1木页，2耐高温胶带，3固态胶膜，4杠芯，5固定带，6真空袋。
[0022](五)【具体实施方式】实施例1
按照设计尺寸裁切一定长度和宽度的木页1，使用加热温度下具有一定强度、胶液不会污染杠面的耐高温胶带2沿横向贴于木页表面。室温下具有一定强度和粘性的热固性环氧树脂胶膜3贴于表面粗化处理的复合材料杠芯4上，热固性环氧树脂胶膜缠绕厚度为0.1mm，将裁切好的0.3mm厚木页在胶膜不黏木页的温度下，包覆在带胶膜3的杠芯4上；边包覆边用固定带5固定，包覆木页后装真空袋6放入烘箱内抽真空，真空度为0.0lMPa，抽真空的同时加热固化，固化温度为50摄氏度。固化后，去掉加强胶带，经10万次弯曲疲劳测试、盐雾试验48h、80摄氏度湿热试验48h表面木页均不开裂。
[0023]实施例2
按照设计尺寸裁切一定长度和宽度的木页1，使用加热温度下具有一定强度、胶液不会污染杠面的耐高温胶带2沿横向贴于木页表面。室温下具有一定强度和粘度的热固性环氧树脂胶膜3贴于表面粗化处理的复合材料杠芯4上，热固性环氧树脂胶膜缠绕厚度为2mm，将裁切好的1mm厚木页在胶膜不黏木页的温度下，包覆在带胶膜3的杠芯4上，此时木页与胶膜可无损分离；边包覆边用固定带5固定，包覆木页后装真空袋6放入烘箱内抽真空，真空度为0.05MPa，抽真空的同时120摄氏度加热固化。固化后，去掉加强胶带，经10万次弯曲疲劳测试、盐雾试验48h、80摄氏度湿热试验48h表面木页均不开裂。
[0024]实施例3
按照设计尺寸裁切一定长度和宽度的木页1，使用加热温度下具有一定强度、胶液不会污染杠面的耐高温胶带2沿横向贴于木页表面。室温下具有一定强度和粘度的热固性环氧树脂胶膜3贴于表面粗化处理的复合材料杠芯4上，热固性环氧树脂胶膜缠绕厚度为5mm，将裁切好的3mm厚木页在胶膜不黏木页的温度下，此时胶膜不黏木页，木页和胶膜可无损分离；边包覆边用固定带5固定，包覆木页后装真空袋6放入烘箱内抽真空，真空度为0.1MPa，抽真空的同时加热固化，固化温度为150摄氏度。固化后，去掉加强胶带，经10万次弯曲疲劳测试、盐雾试验48h、80摄氏度湿热试验48h表面木页均不开裂。
【主权项】
1.一种杠类木页防开裂包覆方法，其特征是：包括以下步骤： (1)将杠芯表面进行粗化处理；（2)在粗化处理后的杠芯的表面上包覆有固态胶膜；(3)按照设计尺寸裁切一定长度和宽度的木页，将加强材料带沿横向贴于木页表面；(4)将步骤（3)中的木页包覆在带胶膜的杠芯上，包覆的同时用固定带螺旋缠绕固定；（5)将步骤(4)中固定好的杠芯装真空袋放入烘箱内，将真空袋抽真空同时加热固化。2.根据权利要求1所述的杠类木页防开裂包覆方法，其特征是：步骤（1)中所述固态胶膜是热固性胶黏剂胶膜。3.根据权利要求2所述的杠类木页防开裂包覆方法，其特征是：所述热固性胶黏剂胶膜包括热固性环氧树脂胶膜。4.根据权利要求1所述的杠类木页防开裂包覆方法，其特征是：步骤（3)所述加强材料为胶带。5.根据权利要求4所述的杠类木页防开裂包覆方法，其特征是：步骤（3)所述加强材料为耐高温胶带。6.根据权利要求1所述的杠类木页防开裂包覆方法，其特征是：所述木页厚度为0.3_3mm07.根据权利要求1所述的杠类木页防开裂包覆方法，其特征是：所述步骤（5)所述真空袋抽真空后真空度为0. 01-0. IMpa。
【专利摘要】本发明属于体育用品生产领域，特别涉及一种杠类木页防开裂包覆方法。该杠类木页防开裂包覆方法包括：杠芯表面粗化处理；杠芯表面包覆胶膜；将加强材料带沿横向贴于木页表面；将木页包覆在带胶膜的杠芯上，包覆的同时用固定带螺旋缠绕固定；固定好的杠芯装真空袋放入烘箱内，将真空袋抽真空同时加热固化。本发明克服了高低杠产品包覆过程中木页开裂报废和使用过程中木页表面开裂起毛刺的缺陷。该方法可以提高包覆过程中木页的抗开裂能力，从而提高设计木页厚度，延长产品的使用寿命。该方法生产的杠类产品经10万次弯曲疲劳、湿热、盐雾试验，木页表面均不开裂。
【IPC分类】A63B1/00, A63B3/00
【公开号】CN105344059
【申请号】CN201510903513
【发明人】李胜业, 龙国荣, 张海师, 王伟, 潘长荣, 张瑞林
【申请人】泰山体育产业集团有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月9日