一种新型节能环保竹皮卷材三脚架管架部件的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型节能环保竹皮卷材三脚架管架部件的制造方法，包括以下步骤：首先选取毛竹，接着进行蒸煮，然后再将竹子展平，展平后进行刨削加工，然后进行干燥，紧接着进行预干及胶合固化，然后再进行竹条的弯曲成型，成型后进行弯曲竹条的定型，然后组坯，组坯后进行热压和卷材，最后定型和组装。采用本发明技术方案，不仅能够使得三脚架的稳定性更好，同时还减少三脚架的重量，三脚架的整体强度及硬度得到提高；通过对三脚架管件的衔接，使得三脚架更加坚固，为安全提供了保障；产品及制造方法经济实用，经济效益和社会效益显著，因而有利于推广和应用。
【专利说明】一种新型节能环保竹皮卷材三脚架管架部件的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及三脚架管架部件的生产技术研究领域，具体的涉及一种新型节能环保竹皮卷材三脚架管架部件的制造方法。
【背景技术】
[0002]三脚架是一种带有架头和三条支撑腿，用来安置仪器的支架。随着社会经济的迅猛发展，人们生活水平的不断提高，尤其科学技术的不断进步，数码相机及各式仪器越来越多的被运用于我们的生活当中，这些相机或仪器在运用过程中都难免会需要一个支架来作为辅助工具，将相机或仪器稳定的固定在所需要的高度及方向进行运行工作。三角架利用了三角形稳定性的原理，能够很稳定，简单，方便的将相机或仪器及其它物件固定在所需要的高度及方向进行运行工作。
[0003]这些年因温室效应所引发的极端天气陡然增多，地震，海嘯，暴雨，干旱等自然灾害频频发生，对地球的生态平衡造成严重破坏，这已经引起人们的警惕和关注，人类开始思考人与自然地和谐发展。人们希望有更加具有创新型的三脚架问世，三脚架的部件材质也经历了由碳钢合金到碳纤维的质的发展。在人们普遍注重节能、环保的时代，一种新型节能环保竹皮卷材的三角架技术和市场逐步成熟。
[0004]为了满足牢固，稳定，轻质，环保等方面的要求，关键要在材质的选择和加工生产方法上进行创新。传统的三脚架多为金属材质，从早先的碳钢合金发展到现在的碳纤维材质等等，但这些材料均利用不可再生资源，高污染、高排放，容易造成环境污染等问题。竹子作为一种可再生的天然资源，其本身具有高硬度、高韧度，抗压、抗拉和轻质等特点，并且材料很容易得到，美观，轻便和利于环保。将竹材通过不同工艺成型，运用到现代三脚架中能够产生巨大的社会和经济效益。
【发明内容】
[0005]为了克服现有工艺和材质的不足，本发明提供一种新型节能环保竹皮卷材三脚架管架部件的制造方法。
[0006]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现:
[0007]一种新型节能环保竹皮卷材三脚架管架部件的制造方法，包括以下步骤:
[0008]I)选竹:杆形要直、圆，且较粗。竹龄过小，其细胞内含物的积累尚少，纤维间的微孔隙较大，在干燥后易引起变形，制成品干缩湿胀系数大，几何变形也大，故不宜选用；竹龄过大在干燥后，硬度过大，强度开始降低，对刀具损伤也大，故也不宜大量选用。
[0009]2)蒸煮:竹进行蒸煮，以去除寄生在竹子中的细菌和虫子，防止出现虫蛀现象，并能够使竹子开始软化，竹片放入70-80°C热水中浸泡2-3h，再进行高温软化。
[0010]3)展平:对竹进行展平，先加压展平-保压工艺，再进行(加压)展平-辊压工艺；通常水煮2-3h后，竹片含水率可保持在65-85%左右，在180-200°C高温软化机(箱)内加热3-5min后，即已达到适宜的展开温度。[0011]4)刨削加工:再进行刨削加工，竹片辊压后，利用竹片本身的余温立即进行刨削加工，一般先削竹黄面，因为竹青面，比较光滑可以作为刨黄时的基准面，刨黄过后再刨竹青面。
[0012]5)干燥:干燥工序对保证制成品的质量尤为重要。只有竹片达到干燥工艺标准要求，制成品才不易开裂、变形或脱胶。干燥后含水率以6.5%?7.5%为宜，含水率低于5.5%，竹材的强度会降低。
[0013]6)预干:预干后的竹片，进入竹片干燥定型机进行干燥。该设备是在水平面上由多组上下成对的热压板和钢带进料装置组成。它采用步进式进料和间歇接触加热加压相配合来完成竹片的干燥。
[0014]7)胶合固化:由于竹材的导热系数比木质材料略小，因此其热压时间应略长于木质材料，热压温度与木质胶合板相同，热压压力可视竹片的平整度而异，且与压机的操作顺序有关，一般比木质材料稍大；冷压胶合工艺与木质材料冷压工艺相近，只是前者采用的压力较大；在生产过程中要作好原料，工艺条件及产品质量检查工作，应经常检查单板含水率、胶液粘度、涂胶量及胶压条件等。
[0015]8)竹条的弯曲成型:将软化后的竹条弦面层叠，再用细铁丝捆扎成捆。竹条捆在高湿热状态下放入模具中，均匀缓慢加压到竹条捆与模具紧密贴合后与模具一起夹紧固定，然后连同模具放入干燥箱内高温干燥；在干燥过程中随竹条干缩量的增加及时紧固模具；保持紧密贴合状态，以使竹条弯曲定型良好；模具的精度对弯曲成型质量的影响亦很大，加压时应保证各叠竹条厚度一致，受力均匀平衡，避免整叠竹条捆扭曲或倾斜。
[0016]9)弯曲竹条的定型:由于弯曲的竹条存在弹性应力；需在保持压力的条件下进行干燥定型，将紧固的模具一起放入干燥箱内干燥，在达到预定干燥程度之前保持压紧状态；干燥完毕，将竹条捆连同模具取出，待竹条捆完全冷却后松开模具；此外，也可采用急剧冷却方式定型，但后续干燥易产生一定量的回弹，定型后的形状不十分准确，可用于对弯曲形状要求不高的场合；定型后取出弯曲的竹条捆，按层叠的顺序编号，以便层积胶合时按原序组坯。
[0017]10)组坯:进行组坯，预压是为了防止板坯向热压机装板时产生位移而引起叠芯、离缝等缺陷；为了缩短热压时间，应将板坯预压，使其预胶合成一整体。
[0018]11)热压:进行热压，为防止鼓泡现象，在热压后期通常采用三段降压工艺；热压温度:用PF时，140-155 °C ;用UF时，115_130°C，热压时间:0.8min/mm，热压压力:
4-4.5MPa，板坯压缩率:12-14.5%0
[0019]12)卷材:选用0.2-0.5mm厚的竹皮，利用5-10张(数量根据需要)竹皮卷压在一起，制成竹皮卷材。
[0020]13)定型:根据三角架部件的形状和规格用竹皮卷材(根据实际运用需要，亦可采用竹压薄板)制作成型。
[0021]14)组装:将各个部件利用金属或塑料组件进行组装成形。
[0022]进一步的，所述步骤(8)中模具放入干燥箱内高温的温度为140-150°C，所述步骤
(9)中模具在干燥箱内干燥必须达到的预定干燥程度为含水率小于10%。
[0023]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0024]本发明使用的管状竹材，是空心杆。空心杆不仅能够使得扶手杆的稳定性更好，同时还减少三脚架的重量，三脚架的整体强度及硬度得到提高；对于三脚架的管件，他们的衔接方式是利用塑料件或金属件进行衔接，这样可以使得三脚架更加坚固，为安全提供了保障；本发明产品及制造方法经济实用，经济效益和社会效益显著，因而有利于推广和应用。
[0025]本发明原理:
[0026]本发明用于三脚架部件的脚管，三角座，中轴和顶板，其中:脚管和中轴是管状结构，中间是空心的，利用的是空心杆原理。根据材料力学的弯曲强度理论，空心圆截面杆的抗弯强度比同样截面积的实心杆要大。
[0027]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的【具体实施方式】由以下实施例及其附图详细给出。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1三脚架示意图；
[0029]图2为细节放大示意图。
[0030]图中标号说明:1、脚管，2、脚锁，3、重力挂钩，4、脚管调节按钮，5、三角座，6、中轴，
7、顶板,8、六棱螺丝。
【具体实施方式】
[0031]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
[0032]一种新型节能环保竹皮卷材三脚架管架部件的制造方法，包括以下步骤:
[0033]I)选竹:杆形要直、圆，且较粗。竹龄过小，其细胞内含物的积累尚少，纤维间的微孔隙较大，在干燥后易引起变形，制成品干缩湿胀系数大，几何变形也大，故不宜选用；竹龄过大在干燥后，硬度过大，强度开始降低，对刀具损伤也大，故也不宜大量选用。
[0034]2)蒸煮:竹进行蒸煮，以去除寄生在竹子中的细菌和虫子，防止出现虫蛀现象，并能够使竹子开始软化，竹片放入70-80°C热水中浸泡2-3h，再进行高温软化。
[0035]3)展平:对竹进行展平，先加压展平-保压工艺，再进行(加压)展平-辊压工艺；通常水煮2-3h后，竹片含水率可保持在65-85%左右，在180-200°C高温软化机(箱)内加热3-5min后，即已达到适宜的展开温度。
[0036]4)刨削加工:再进行刨削加工，竹片辊压后，利用竹片本身的余温立即进行刨削加工，一般先削竹黄面，因为竹青面，比较光滑可以作为刨黄时的基准面，刨黄过后再刨竹青面。
[0037]5)干燥:干燥工序对保证制成品的质量尤为重要。只有竹片达到干燥工艺标准要求，制成品才不易开裂、变形或脱胶。干燥后含水率以6.5%?7.5%为宜，含水率低于5.5%，竹材的强度会降低。
[0038]6)预干:预干后的竹片，进入竹片干燥定型机进行干燥。该设备是在水平面上由多组上下成对的热压板和钢带进料装置组成。它采用步进式进料和间歇接触加热加压相配合来完成竹片的干燥。
[0039]7)胶合固化:由于竹材的导热系数比木质材料略小，因此其热压时间应略长于木质材料，热压温度与木质胶合板相同，热压压力可视竹片的平整度而异，且与压机的操作顺序有关，一般比木质材料稍大；冷压胶合工艺与木质材料冷压工艺相近，只是前者采用的压力较大；在生产过程中要作好原料，工艺条件及产品质量检查工作，应经常检查单板含水率、胶液粘度、涂胶量及胶压条件等。
[0040]8)竹条的弯曲成型:将软化后的竹条弦面层叠，再用细铁丝捆扎成捆。竹条捆在高湿热状态下放入模具中，均匀缓慢加压到竹条捆与模具紧密贴合后与模具一起夹紧固定，然后连同模具放入干燥箱内高温干燥；在干燥过程中随竹条干缩量的增加及时紧固模具；保持紧密贴合状态，以使竹条弯曲定型良好；模具的精度对弯曲成型质量的影响亦很大，加压时应保证各叠竹条厚度一致，受力均匀平衡，避免整叠竹条捆扭曲或倾斜。
[0041]9)弯曲竹条的定型:由于弯曲的竹条存在弹性应力；需在保持压力的条件下进行干燥定型，将紧固的模具一起放入干燥箱内干燥，在达到预定干燥程度之前保持压紧状态；干燥完毕，将竹条捆连同模具取出，待竹条捆完全冷却后松开模具；此外，也可采用急剧冷却方式定型，但后续干燥易产生一定量的回弹，定型后的形状不十分准确，可用于对弯曲形状要求不高的场合；定型后取出弯曲的竹条捆，按层叠的顺序编号，以便层积胶合时按原序组坯。
[0042]10)组坯:进行组坯，预压是为了防止板坯向热压机装板时产生位移而引起叠芯、离缝等缺陷；为了缩短热压时间，应将板坯预压，使其预胶合成一整体。
[0043]11)热压:进行热压，为防止鼓泡现象，在热压后期通常采用三段降压工艺；热压温度:用PF时，140-155 °C ;用UF时，115-130°C，热压时间:0.8min/mm，热压压力:4-4.5MPa，板坯压缩率:12-14.5%0
[0044]12)卷材:选用0.2-0.5mm厚的竹皮，利用5-10张(数量根据需要)竹皮卷压在一起，制成竹皮卷材。
[0045]13)定型:根据三角架部件的形状和规格用竹皮卷材(根据实际运用需要，亦可采用竹压薄板)制作成型。
[0046]14)组装:将各个部件利用金属或塑料组件进行组装成形。
[0047]进一步的，所述步骤(8)中模具放入干燥箱内高温的温度为140-150°C，所述步骤
(9)中模具在干燥箱内干燥必须达到的预定干燥程度为含水率小于10%。
[0048]实施例:
[0049]根据脚管I及中轴6的形态和规格利用竹皮卷材制作成型，根据三角座5，顶板7的形态和规格利用竹材制作成型，脚管I的管径依次递减下来，脚管I之间的连接方式是利用脚锁2进行连接，脚锁2和脚管调节按钮4是由塑料材质(根据需要可用金属材质)制作成型；重力挂钩3则是以金属为材质，并与中轴6连接。脚管I与脚管调节按钮4及三角座5之间的连接是通过金属组件完成的，中轴6与顶板7是由可转换螺丝进行连接的，六棱螺丝8是用来调节三角座5与脚管I的松紧程度；当需要将三脚架收起时，则可将脚管I 一节一节向上收起，一节套着一节，最后将I脚管反折即反向折叠，可减少收起后三脚架的长度。
[0050]竹材的结构和化学成分，为虫菌的滋生繁衍提供了充分的物质条件，但虫菌的繁殖还需要一定的条件，如温度、水分、酸碱度等；蛀虫的最适生长温度为18?26°C ;当环境温度降至10°C左右或升到32?34°C时，蛀虫的活动能力大；竹材霉变、菌腐和虫蛀的防护技术，就是要人为地造成使它们不能进行正常生理活动的环境，控制方法有:物理方法，化学方法，热冷槽法，加压法和活竹注射法。
[0051 ] 物理方法包括干燥，电磁波辐射和蒸煮，具体为:
[0052]干燥:将竹材烘干或晒干，经烘晒过程，一方面可因加热杀死虫菌，另一方面又可因水分减少致虫菌难以生存。
[0053]电磁波福射:用远红外线(波长30~199 μ m)、微波(波长5~9 μ m)照射,可引起竹材内部的振动、转动的共振吸收，这种能量吸收效率很高，可在短时间(几十分)内，使竹材外表和内部同时升温至虫菌的最高耐受温度以上而致死；此外，紫外光(波长5~399 μ m)、X —射线、y —射线等均可破坏虫菌体内的生物活性物质,使虫菌致死。 [0054]蒸煮:加热蒸煮，除去部分可溶性物质，杀死虫菌。
[0055]化学方法:杀虫灭菌药剂，主要有有机化合物和无机物两类。
[0056]热冷槽法:把竹材放在热的药剂中煮一定时间，立即取出浸入冷的药剂中，这样可以增加药剂的吸收量和进入深度。
[0057]加压法:把竹材放入特制的加压罐中密封，送入药剂加压，在压力下让药剂进入竹材的内部。
[0058]活竹注射法:在采伐前的适当时间，在竹杆基部注射杀霉菌药剂，然后采伐。
[0059]物理方法一次性杀虫灭菌的效果大多相当好，但却不能预防在以后的生产、贮运和使用过程中再次感染虫菌；因此，在生产实践中大都采用物理和化学结合的方法。
[0060]竹材使用过程中还会出现开裂现象，为此我们对在制成竹皮卷材之前的原竹进行加压法和高频电场法来使竹纤维形成一个密集体，所以开裂得以控制。
[0061]加压法:竹材受到均匀压力，能消除内应力，从而克服开裂缺陷。将竹材放入高压容器中，在2~3个大气压下，温度为85~95°C处理5~6h，然后缓慢减压，取出晾干，高压容器中也可同时加入药剂进行防蛀防霉处理。
[0062]高频电场法:将新伐的竹安放在平行板电极之间，外加高频电场，这时竹材受到高频电场作用而发热；由于感应加热产生热量，使竹材的细胞质和液胞受热破坏，同时细胞膜收紧而压缩了细胞间隙，是它变得非常致密；又由于它组成内容物的变化，所以竹体内所有的纤维都成了密集体；在此基础上，将竹材再涂上聚氨酯系列树脂漆。
[0063]在此实施例中利用竹皮卷材制作的三脚架管件部件不仅减轻了三脚架的重量，而且竹皮卷材管件部件能够使三脚架更加坚固，环保。
[0064]竹皮卷材的各项参数指标都是需要进行严格的控制:
[0065]
【权利要求】
1.一种新型节能环保竹皮卷材三脚架管架部件的制造方法，包括以下步骤: 1)选竹:杆形要直、圆，且较粗。竹龄过小，其细胞内含物的积累尚少，纤维间的微孔隙较大，在干燥后易引起变形，制成品干缩湿胀系数大，几何变形也大，故不宜选用；竹龄过大在干燥后，硬度过大，强度开始降低，对刀具损伤也大，故也不宜大量选用。 2)蒸煮:竹进行蒸煮，以去除寄生在竹子中的细菌和虫子，防止出现虫蛀现象，并能够使竹子开始软化，竹片放入70-80°C热水中浸泡2-3h，再进行高温软化。 3)展平:对竹进行展平，先加压展平一保压工艺，再进行(加压)展平-辊压工艺；通常水煮2-3h后，竹片含水率可保持在65-85%左右，在180-200°C高温软化机(箱)内加热3-5min后，即已达到适宜的展开温度。 4)刨削加工:再进行刨削加工，竹片辊压后，利用竹片本身的余温立即进行刨削加工，一般先削竹黄面，因为竹青面，比较光滑可以作为刨黄时的基准面，刨黄过后再刨竹青面。 5)干燥:干燥工序对保证制成品的质量尤为重要。只有竹片达到干燥工艺标准要求，制成品才不易开裂、变形或脱胶。干燥后含水率以6.5%~7.5%为宜，含水率低于5.5%,竹材的强度会降低。 6)预干:预干后的竹片，进入竹片干燥定型机进行干燥。该设备是在水平面上由多组上下成对的热压板和钢带进料装置组成。它采用步进式进料和间歇接触加热加压相配合来完成竹片的干燥。 7)胶合固化:由于竹材的导热系数比木质材料略小，因此其热压时间应略长于木质材料，热压温度与木质胶合板相同，热压压力可视竹片的平整度而异，且与压机的操作顺序有关，一般比木质材料稍大；冷压胶合工艺与木质材料冷压工艺相近，只是前者采用的压力较大；在生产过程中要作好原料，工艺条件及产品质量检查工作，应经常检查单板含水率、胶液粘度、涂胶量及胶压条件等。 8)竹条的弯曲成型:将软化后的竹条弦面层叠，再用细铁丝捆扎成捆。竹条捆在高湿热状态下放入模具中，均匀缓慢加压到竹条捆与模具紧密贴合后与模具一起夹紧固定，然后连同模具放入干燥箱内高温干燥；在干燥过程中随竹条干缩量的增加及时紧固模具；保持紧密贴合状态，以使竹条弯曲定型良好；模具的精度对弯曲成型质量的影响亦很大，加压时应保证各叠竹条厚度一致，受力均匀平衡，避免整叠竹条捆扭曲或倾斜。 9)弯曲竹条的定型:由于弯曲的竹条存在弹性应力；需在保持压力的条件下进行干燥定型，将紧固的模具一起放入干燥箱内干燥，在达到预定干燥程度之前保持压紧状态；干燥完毕，将竹条捆连同模具取出，待竹条捆完全冷却后松开模具；此外，也可采用急剧冷却方式定型，但后续干燥易产生一定量的回弹，定型后的形状不十分准确，可用于对弯曲形状要求不高的场合；定型后取出弯曲的竹条捆，按层叠的顺序编号，以便层积胶合时按原序组坯。 10)组坯:进行组坯，预压是为了防止板坯向热压机装板时产生位移而引起叠芯、离缝等缺陷；为了缩短热压时间，应将板坯预压，使其预胶合成一整体。 11)热压:进行热压，为防止鼓泡现象，在热压后期通常采用三段降压工艺；热压温度:用 PF 时，140-155°c ;用 UF 时，115_130°C，热压时间:0.8min/mm,热压压力:4~4.5MPa,板坯压缩率:12-14.5*%。 12)卷材:选用0.2-0.5mm厚的竹皮，利用5_10张(数量根据需要)竹皮卷压在一起，制成竹皮卷材。 13)定型:根据三角架部件的形状和规格用竹皮卷材(根据实际运用需要，亦可采用竹压薄板)制作成型。 14)组装:将各个部件利用金属或塑料组件进行组装成形。
2.根据权利要求1所述的新型节能环保竹皮卷材三脚架管架部件的制造方法，其特征在于:所述步骤(8)中模具放入干燥箱内高温的温度为140-150，所述步骤(9)中模具在干燥箱内干燥必须达到的预定干燥程度为含水率小于10%。
【文档编号】B27M3/00GK103722602SQ201210387019
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年10月15日 优先权日:2012年10月15日
【发明者】金跃国 申请人:苏州天健竹业科技有限公司