专利名称：一种全塑自行车架的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种自行车架的制造方法，尤其是涉及一种全塑自行车架的制造方法。
背景技术：
自行车是一种常用的代步工具，如何生产出安全，轻便，环保，价格低廉的自行车 架一直是决定该行业发展的一个重要问题。用于制造自行车架的材料，主要有铝合金、钛/ 钛合金及碳纤维。铝合金车架的缺点由于铝是弹性率及刚性低的材料，因此采用粗的管道，或者改 变形状如cross-over管、padded管等，另外，铝合金车架必需进行热处理，否则强度不够， 而一般规模不大的工厂无能力购买热处理设备。钛合金车架的缺点是价格过高，钛在自然界以二氧化钛的形态存在，提练及加工 过程复杂，技术要求高，并花时间因此成本高；再有溶接加工极为困难，因为钛和氧的亲和 力极强，和空气接触后马上变成二氧化钛，而二氧化钛硬而脆，该部分的强度会不断下降。 因此用惰性气体小心焊接。由于以上原因钛车架价格很贵。碳纤维的缺点充分发挥碳纤维的优异性能，在技术上看起来不是那么容易，各碳 纤维材料厂家之间的品质差异也较大，价格昂贵，和钛合金相比，碳纤维车架的价格有过之 而无不及，像顶级的碳纤维车架的价格都要上万。为克服上述材料的各种缺陷，现需提供一种性能良好，价格低廉的新型的用于制 造自行车架的材料。增强复合材料(Reinforced Composite)，是一种新型复合材料，具有比强度高、比 刚度大、材料性能可以设计、成型成本低等一系列优点而被人们所关注。增强复合材料具有 以下优势密度小可有效降低车辆自身重量。与铝合金材料密度相比，减轻40%，不但减 轻了车辆重量，而且对材料成本也有效减低；弹性特点较好可有效提高车辆行驶中的平 顺性，更易于吸收运动中的振动和噪音；易成型增强复合材料成型容易，成型周期快。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可以直接成型、 成本较低的全塑自行车架的制造方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种全塑自行车架的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(1)将连续纤维从纱架上引出并预热至200-300°C后导入至浸渍模头中，采用熔 融的树脂浸渍连续纤维，将浸渍后的连续纤维冷却后进行切粒，即可得到连续纤维增强热 塑性树脂长纤粒料；(2)将长纤粒料导入至自行车架模具中进行注塑成型，即可获得全塑自行车架。所述的步骤(1)熔融的树脂采用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机进行挤出供料。
所述的步骤O)中自行车架模具中预埋如钢板制自行车主体骨架，再采用镶嵌式 注塑成型方法将长纤粒料注入模具，还可以得到钢塑混合自行车架。所述的连续纤维与树脂的重量比为1 (0.5-5)。所述的连续纤维包括无机纤维、有机纤维或金属纤维。所述的无机纤维包括玻璃纤维、碳纤维、硼纤维或玄武岩纤维，所述的有机纤维包 括芳香族聚酰胺纤维或超高分子量聚乙烯纤维，所述的金属纤维包括不锈钢纤维。所述的树脂包括聚烯烃、热塑性聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 共聚物、聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯或高性能工程塑料。所述的聚烯烃包括均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或聚乙烯，所述的热塑性聚酯包括聚 对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯，所述的聚酰胺包 括尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙1212或尼龙612，所述的高性能工程塑料包括聚醚醚酮、聚 苯硫醚、改性聚苯醚或聚醚酰亚胺。所述的树脂中还添加有添加剂，树脂与添加剂的重量比为1 (0-0. 15)，该添加 剂包括抗氧剂、抗紫外光稳定剂、阻燃剂、接枝改性剂、抗静电剂、色母中的一种或几种。所述的抗氧剂包括市售抗氧剂1010或抗氧剂168，所述的抗紫外光稳定剂包括苯 丙酮或苯并三唑，所述的阻燃剂包括十溴二苯醚或十溴二苯乙烷，所述的接枝改性剂包括 对磺酸甲基苯胺，所述的抗静电剂包括市售抗静电剂KJD-I或抗静电剂SH-105，所述的色 母包括PVC色母、PE色母、ABS色母或PP色母。与现有技术相比，本发明具有以下优点(1)本方法可以直接成型，无需焊接得到全塑自行车架或是钢塑混合自行车架；(2)成型的车架强度高、重量轻、抗冲击性好、成本低。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。实施例1(1)将连续玻璃纤维从纱架上引出并预热至200°C后导入至浸渍模头中，采用熔 融的尼龙66浸渍连续纤维，采用单螺杆挤出机挤出供料，控制玻璃纤维与尼龙66的重量比 为1 1，然后将浸渍后的连续纤维冷却至25°C后进行切粒，即可得到连续纤维增强热塑性 树脂长纤粒料；(2)将长纤粒料导入至自行车架模具中进行注塑成型，即可获得全塑自行车架。实施例2(1)将芳香族聚酰胺纤维从纱架上引出并预热至240°C后导入至浸渍模头中，采 用熔融的聚对苯二甲酸乙二醇酯浸渍连续纤维，聚对苯二甲酸乙二醇酯含有添加剂抗氧剂 1010及PVC色母，聚对苯二甲酸乙二醇酯与添加剂的重量比为1 0.01，抗氧剂1010与 PVC色母的重量比为1 1，采用单螺杆挤出机挤出供料，控制芳香族聚酰胺纤维与聚对苯 二甲酸乙二醇酯的重量比为1 0.5，然后将浸渍后的连续纤维冷却至20°C后进行切粒，即 可得到连续纤维增强热塑性树脂长纤粒料； (2)将长纤粒料导入至自行车架模具中进行注塑成型，即可获得全塑自行车架。
实施例3
(1)将玄武岩纤维从纱架上引出并预热至沈51后导入至浸渍模头中，采用熔 融的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABQ浸渍连续纤维，ABS中含有添加剂抗静电剂 SH-105、接枝改性剂对磺酸甲基苯胺及抗紫外光稳定剂苯并三唑，ABS与添加剂的重量比为 1 0. 15，抗静电剂SH-105、对磺酸甲基苯胺及苯并三唑重量比为1 0.5 0.8，采用双 螺杆挤出机挤出供料，控制玄武岩纤维与ABS的重量比为1 3，然后将浸渍后的连续纤维 冷却至25°C后进行切粒，即可得到连续纤维增强热塑性树脂长纤粒料；(2)将长纤粒料导入至自行车架模具中进行注塑成型，即可获得全塑自行车架。实施例4(1)将超高分子量聚乙烯纤维从纱架上引出并预热至300°C后导入至浸渍模头 中，采用熔融的高性能工程塑料聚苯硫醚浸渍连续纤维，高性能工程塑料中含有阻燃剂十 溴二苯醚，高性能工程塑料与阻燃剂的重量比为1 0.04，采用双螺杆挤出机挤出供料，控 制超高分子量聚乙烯纤维与高性能工程塑料的重量比为1 5，然后将浸渍后的连续纤维 冷却至20°C后进行切粒，即可得到连续纤维增强热塑性树脂长纤粒料；(2)在自行车架模具中预埋如钢板制自行车主体骨架，再采用镶嵌式注塑成型方 法将长纤粒料注入模具，得到钢塑混合自行车架。实施例5(1)将碳纤维从纱架上引出并预热至270°C后导入至浸渍模头中，采用聚苯乙烯 浸渍连续纤维，聚苯乙烯中含有添加剂PVC色母，碳纤维与添加剂的重量比为1 0.05，采 用双螺杆挤出机挤出供料，控制碳纤维与聚苯乙烯的重量比为1 2，然后将浸渍后的连续 纤维冷却至25°C后进行切粒，即可得到连续纤维增强热塑性树脂长纤粒料；(2)在自行车架模具中预埋如钢板制自行车主体骨架，再采用镶嵌式注塑成型方 法将长纤粒料注入模具，得到钢塑混合自行车架。
权利要求
1.一种全塑自行车架的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(1)将连续纤维从纱架上引出并预热至200-300°C后导入至浸渍模头中，采用熔融的 树脂浸渍连续纤维，将浸渍后的连续纤维冷却后进行切粒，即可得到连续纤维增强热塑性 树脂长纤粒料；(2)将长纤粒料导入至自行车架模具中进行注塑成型，即可获得全塑自行车架。
2.根据权利要求1所述的一种全塑自行车架的制造方法，其特征在于，所述的步骤(1) 熔融的树脂采用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机进行挤出供料。
3.根据权利要求1所述的一种全塑自行车架的制造方法，其特征在于，所述的步骤(2) 中自行车架模具中预埋如钢板制自行车主体骨架，再采用镶嵌式注塑成型方法将长纤粒料 注入模具，还可以得到钢塑混合自行车架。
4.根据权利要求1所述的一种全塑自行车架的制造方法，其特征在于，所述的连续纤 维与树脂的重量比为1 (0.5-5)。
5.根据权利要求1所述的一种全塑自行车架的制造方法，其特征在于，所述的连续纤 维包括无机纤维、有机纤维或金属纤维。
6.根据权利要求5所述的一种全塑自行车架的制造方法，其特征在于，所述的无机纤 维包括玻璃纤维、碳纤维、硼纤维或玄武岩纤维，所述的有机纤维包括芳香族聚酰胺纤维或 超高分子量聚乙烯纤维，所述的金属纤维包括不锈钢纤维。
7.根据权利要求1所述的一种全塑自行车架的制造方法，其特征在于，所述的树脂包 括聚烯烃、热塑性聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯乙烯、高抗 冲聚苯乙烯或高性能工程塑料。
8.根据权利要求7所述的一种全塑自行车架的制造方法，其特征在于，所述的聚烯烃 包括均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或聚乙烯，所述的热塑性聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚 对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯，所述的聚酰胺包括尼龙6、尼龙66、尼龙 12、尼龙1212或尼龙612，所述的高性能工程塑料包括聚醚醚酮、聚苯硫醚、改性聚苯醚或 聚醚酰亚胺。
9.根据权利要求1所述的一种全塑自行车架的制造方法，其特征在于，所述的树脂中 还添加有添加剂，树脂与添加剂的重量比为1 (0-0. 15)，该添加剂包括抗氧剂、抗紫外光 稳定剂、阻燃剂、接枝改性剂、抗静电剂、色母中的一种或几种。
10.根据权利要求9所述的一种全塑自行车架的制造方法，其特征在于，所述的抗氧剂 包括市售抗氧剂1010或抗氧剂168，所述的抗紫外光稳定剂包括苯丙酮或苯并三唑，所述 的阻燃剂包括十溴二苯醚或十溴二苯乙烷，所述的接枝改性剂包括对磺酸甲基苯胺，所述 的抗静电剂包括市售抗静电剂KJD-I或抗静电剂SH-105。
全文摘要
本发明涉及一种全塑自行车架的制造方法，该方法包括以下步骤将连续纤维从纱架上引出并预热至200-300℃后导入至浸渍模头中，采用熔融的树脂浸渍连续纤维，将浸渍后的连续纤维冷却后进行切粒，即可得到连续纤维增强热塑性树脂长纤粒料；将长纤粒料导入至自行车架模具中进行注塑成型，即可获得全塑自行车架。与现有技术相比，本发明可以直接切割成型，无需焊接得到全塑自行车架或是钢塑混合自行车架，板材强度高、重量轻、抗冲击性好、成本低。
文档编号B29C45/00GK102059768SQ20091019882
公开日2011年5月18日 申请日期2009年11月16日 优先权日2009年11月16日
发明者杨桂生 申请人:合肥杰事杰新材料有限公司