专利名称：强化热可塑性树脂复合材料球拍的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种球拍的制造方法，特别是涉及一种将热可塑性积层材制成一拍框的纤维强化热可塑性树脂复合材料球拍的制造方法。
纤维复合材料已渐取代合金金属材质，而成为运动器材的主要基础原料，主要是因纤维树脂复合材料密度小、比强度及比刚性大，避震性佳且可塑性大，可有较大的设计空间供创造出最理想的运动器具，如各类球拍即是最明显的例子，纤维树脂复合材料所成型的球拍种类多，且每一种纤维树脂复合材料即具有不同的特性，而相对的能针对各种运动器具的主要特性需求来选择纤维树脂复合材料的种类。
以往的纤维树脂复合材料的成型方法有射出成型法、编织带法，缠绕法及单方向预浸材;其中射出成型法适用的纤维树脂复合材料属于热可塑性树脂类，而编织带法、缠绕法及单方向预浸材所成型的纤维树脂复合材料则包括热可固性及热可塑性的树脂类;热可固性是树脂复合材料加热至其硬化剂所需反应温度后即硬化定型，而热可塑性纤维树脂材料于加热超过其熔点后即熔化，而冷却至低于熔点适当温度后即硬化，热可塑性树脂材料虽有可再利用的特性，但因成型时材料硬，致使加工困难度高，所以业者很少使用热可塑性材料制造球拍;而上述各成型方法所成型的纤维树脂复合材料的特性叙述如下射出成型法的加工速度快，而其特性因拘限于使用短纤维，所以其整体的组织较差，强度刚性很难于表现，且通常仅适用于热可塑性树脂。
编织带法加工速度属中等，其特性虽可使用于长纤，但基于纤维编织具有格状的网目，使树脂在纤维上及网目内的分布情形不均匀，尤其对粘度较高的热可塑性树脂而言更为严重，致使其物理性很难表现出高比强度及高比刚性。
缠绕法的加工速度也属中等，而其特性与编织带法相似，仅较编织带法略好一些。
单方向预浸材的加工速度较慢，其特性为具有良好的纤维分布及树脂分布，所以其产品能发挥高比强度及高比刚性的特性，广泛用于运动器材及航太复合材料中，但是热可塑性预浸材因材料硬，致使加工较困难。
在现今大部分使用纤维补强热可固性树脂复合材料来制造球拍，而其中又以单方向预浸材所成型的热固性树脂复合材料为最多;利用热可塑性树脂复合材料成型球拍，则有射出成型法、编织带法及缠绕法三种所成型的树脂复合材料为基材，至于单方向预浸材所成型的热可塑性树脂复合材料为基材制造球拍则未实现，因其加工困难度高，但这类热可塑性树脂复合材料的特性佳，所以尚有发展的空间，可为业者努力的目标。
本发明的主要目的在于提供一种纤维强化热可塑性树脂复合材料球拍的制造方法，以克服预浸材在成型时的技术瓶颈，而成型有高比强度，高比刚性的球拍拍框，且设计自由度更高。
基于上述的目的，本发明的特征在于使用热可塑性预浸材所成型的积层材置于一成型模的底座上，利用一滚压装置的滚筒将积层材压覆于底座上成一拍框形状，再利用成型模的覆合板将积层材压覆定位，并成型一拍框的雏型，接着于拍框雏型覆接有连接桥及强化体，以增强拍框的结构强度，最后将拍框雏型经高温高压成型，使积层材、连接桥及强化体固接成一体，即可制成一高特性的拍框成品。
依据本发明所提供的一种纤维强化热可塑性树脂复合材料球拍制造方法，其是利用一成型模及一滚压装置加以成型的方法，而成型步骤如下1、入模处理将热可塑性预浸材卷绕制成的积层材置于成型模的一底座上，恰位于底座上的一型体板的顶侧边，再移动滚压装置，使滚压装置的滚筒将积层材下压，并顺着成型模的型体板侧面移动，而积层材弯折成一拍框的雏形。
2、压覆成型移动成型模的两覆合板，使其与底座盖合，并将积层材压覆定位成型，取出后即为一拍框雏型。
3、强化处理于拍框雏型的两肩部间组接一连接桥，并于肩部及颈部套接有强化体。
4、热压成型将组接有连接桥及强化体的拍框雏型置于模具中经高温高压，适当时间冷却后取出，即制成一高特性的热可塑性复合材料的拍框成品。
上述的拍框成品再经抛光、研磨、穿线等加工，即为一特性佳、外形亮丽的球拍，而本发明所制成的球拍具有相当大的设计空间，且成型流程可轻易达成自动化、一贯化、诚具有高度的产业利用价值。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明
图1所示是本发明一较佳实施例成型装置的组合图。
图2所示是本发明一较佳实施例成型方法的流程图。
图3所示是本发明一较佳实施例积层材入模动作示意图。
图4所示是本发明一较佳实施例成型装置的压覆动作示意图。
图5所示是本发明一较佳实施例连接桥及强化体的分解立体图。
图6所示是本发明一较佳实施例拍框肩部的组合剖面图。
图7所示是本发明一较佳实施例拍框成品的组合图。
本发明一种纤维强化热可塑性树脂复合材料球拍积层材的成型方法装置，请参阅图1所示，是将热可塑性预浸材组置于一成型模(10)及一滚压装置(20)所制成的球拍，其中成型模(10)是由一底座(11)及两覆合板(12)(13)所组成，底座(11)顶面凸设有一定配合拍框形状的型体板(111)，两覆合板(12)(13)位于底座(11)顶面，内侧为配合型体板(111)外形的压合面(121)(131)，两覆合板(12)(13)借由压力缸(14)的带动而可由左右两侧分开或闭合;滚压装置(20)则由一活动支架(21)、两延伸杆(22)及两滚筒(23)所组成，活动支架(21)位于成型模(10)顶端适当距离处，两侧各延伸设有一支杆(211)，而可顺着成型模(10)的正面前后来回移动，延伸杆(22)锁接于支杆(211)的底端，设有一适当长度圆筒部(221)，于圆筒部(221)的内部设有一压缩弹簧(222)，压缩弹簧(222)的外端延伸有一分叉的杆部(223)，滚筒(23)框接于延伸杆(22)的杆部(223)末端，内部设有轴承(图中未示)，使滚筒(23)呈可转动状态，且滚筒(23)恰可延伸于成型模(10)的型体板(111)侧面处。
请参阅图2所示，本实施例成型方法的步骤如下1、入模处理将热可塑性预浸材卷绕制成的积层材(30)置于成型模(10)的底座(11)上，请配合参阅图3所示，恰位于型体板(111)的顶侧边，再移动滚压装置(20)，使滚筒(23)将积层材(30)下压，并顺着型体板(111)的侧面移动，而将积层材(30)弯折贴合于型体板(111)的侧面成一拍框的雏形。
2、压覆成型移动成型模(10)的两覆合板(12)(13)，请再配合参阅图4所示，使其与底座(11)盖合，并将积层材(30)压覆定位成型，取出后即为一拍框雏型(40)。
3、强化处理于拍框雏型(40)的两肩部(41)间组接一连接桥(51)，并于肩部(41)及颈部(42)套接有强化体(52)(53);请配合参阅图5所示，连接桥(51)是上下两板体所组成，借由支撑部(511)嵌接于拍框雏型(40)的肩部(41)，而中间为一具适当弧度的连接部(512)，使与拍框配合呈一完整的椭圆;强化体(52)(53)分别套接于拍框雏型(40)的肩部(41)及颈部(42)，也为由上下两盖体覆盖拍框雏型(40)而成，请配合参阅图6所示，肩部强化体(52)恰覆盖于连接桥(51)的支撑部(511)外端，而颈部强化体(53)并将拍框雏型(40)的两颈部(42)并合成一拍柄部。
4、热压成型将组接有连接桥(51)及强化体(52)(53)的拍框雏型(40)置于模具中经高温高压，适当时间冷却后取出，请配合参阅图7所示，即制成一高特性的热可塑性复合材料的拍框成品。
综上所述的拍框成品再经抛光、研磨、穿线等加工，即为一特性佳、外形亮丽的球拍，而本发明所制成的球拍因使用热可塑性预浸材依不同的纤维方向叠成不同的积层材，即具有不同的特性，所以具有高度的设计弹性，而本发明克服了热可塑性预浸材成型的技术瓶颈，所以可制成高比强度、高比刚性的理想球拍，再加上具有相当大的设计空间，可顺应各不同类型的球员而设计制造出各种高特性的球拍，此外，本发明成型的步骤流程可轻易达成自动化、一贯化、所以具有高度的产业利用价值。
权利要求
1.一种纤维强化热可塑性树脂复合材料球拍的制造方法，该方法是将热可塑性预浸材置于一成型模及一滚压装置中制成球拍，其制造方法的步骤如下(a)入模处理将热可塑性预浸材卷绕制成的积层材置于成型模的底座上，再移动滚压装置，以下压积层材顺着底座上的一型体板的侧面移动，而将积层材弯折贴合于型体板的侧面成一拍框的雏形；(b)压覆成型移动成型模的两覆合板，使其与底座盖合，并将积层材压覆定位成型，取出后即为一拍框雏型；(c)强化处理于拍框雏型的两肩部间组接一连接桥，并于肩部及颈部套接有强化体；(d)热压成型将组接有连接桥及强化体的拍框雏型置于模具中经高温高压，适当时间冷却后取出，即制成一高特性的热可塑性复合材料的拍框成品。
2.根据权利要求1所述的纤维强化热可塑性树脂复合材球拍的制造方法，其中连接桥是由上下两板体所组成，借由支撑部嵌接于拍框雏型的肩部，而中间为一具弧度的连接部，使与拍框配合呈一完整的椭圆。
3.根据权利要求1所述的纤维强化热可塑性树脂复合材料球拍积层材的成型方法及装置，其特征是强化体分别套接于拍框雏型的肩部及颈部，也为由上下两盖体覆盖拍框雏型而成，肩部强化体恰覆盖于连接桥的支撑部外端，而颈部强化体并将拍框雏型的两柄部并合成柄部。
全文摘要
一种纤维强化热可塑性树脂复合材料球拍的制造方法，该方法是将已制成的复合材料积层材置于一成型模的底座，并利用滚压装置的滚筒将积层材压覆于成型模的型体板侧面，再将成型模的覆合板覆盖于底座上，将积层材压合定位，经成型后即制成一拍框的雏形，而接着于雏形的两肩部间组接一连接桥，并于肩部及颈部套接有强化体，再将拍框雏形整体经高温高压成型，使积层材、连接桥及强化体结合成一体，即可制成一特性极佳的拍框。
文档编号A63B49/00GK1112845SQ9410630
公开日1995年12月6日 申请日期1994年5月30日 优先权日1994年5月30日
发明者罗光男 申请人:罗光男