一种新型节能环保竹皮卷材自行车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自行车管架部件的制造方法，包括以下步骤：首先选取毛竹进行蒸煮，接着将竹子展平分别进行保压和辊压后再进行刨削加工，然后进行干燥，紧接着进行胶合及加工，然后再进行组坯和热压，并将竹皮卷压成竹皮卷材，最后再利用竹皮卷材制作各个管架所需要的部件(根据实际运用需要，有的部件亦可采用竹压薄板)，再进行部件组装。采用本发明技术方案，自行车不仅稳定性更好，而且还能减轻自行车的重量，同样自行车整体的强度得到进一步提高；自行车更加坚固，为安全使用提供了保障；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自行车管架部件的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自行车生产技术研究领域，具体的涉及一种新型节能环保竹皮卷材自行车管架部件的制造方法。
【背景技术】
[0002]自行车作为一种传统的交通工具很早以前就得到了广泛推广和普及，但随着社会经济的迅猛发展，生活水平的不断提高，尤其科学技术的不断进步，人们越来越多选择飞机、汽车、地铁等现代交通工具和公共交通设施，自行车作为人们日常出行工具的作用在逐步减弱。然而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。此外，随着环境污染的加剧和各种疾病的困扰，人们的环保意识以及健身意识也在不断提高，自行车运动作为一种绿色、阳光运动又重新回到了人们的生活中并受到了更加广泛的亲睐。自行车已经不再是单纯的交通工具了，而是被赋予了环保和健康的概念，自行车部件材质也经历了由碳钢合金到碳纤维质的的发展。在人们普遍注重节能、环保的时代，一种新型绿色环保竹皮卷材自行车技术和市场逐步成熟。
[0003]自行车的关键结构趋于简单且已近成熟，为了满足牢固，轻质，经济，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。传统自行车管架多为金属材质，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，便于加工和利于环保。将竹材通过不同工艺成型，运用到现代自行车中能够产生巨大的社会和经济效益。当前以竹子为材料生产自行车管架部件，通常是将原生态的竹子经过碳化的简单处理或将轻质的材质注入竹管中，再利用金属件在结合处进行连接固定。此种部件选材困难，很难根据市场要求进行复杂几何加工变形，不利于产品普及和推广。
【发明内容】
[0004]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自行车管架部件的制造方法。
[0005]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:
[0006]一种新型节能环保竹皮卷材自行车管架部件的制造方法，以自行车的车架为例，包括以下步骤:
[0007]1)选取3-4年竹龄的毛竹，将毛竹截断，去掉外节，再剖开毛竹去掉内节，去掉竹节以防止竹节对竹材整体弯力和抗力的影响。
[0008]2)将竹进行蒸煮，以去除寄生在竹子中的细菌，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。
[0009]3)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66.5-86.5%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。
[0010]4)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。
[0011]5)进行干燥，竹片经高温软化、展平、辊压后、刨削后的含水率一般可达34.5% -52.5%左右，因此必须干燥。因为大量的实践证明:使用PF时，竹片含水率应小于7%，使用UF时应小于11%，才能获得理想的胶合强度。
[0012]6)预干后的竹片，进入竹片干燥定型机进行干燥。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。
[0013]7)胶合及加工，涂胶量，胶粘剂。
[0014]8)进行组坯，先进行预压，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。
[0015]9)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，135.5-145.5°C ;用 UF 时，115.5-130.5°C。热压时间:0.7min/mm。热压压力:4-4.5MPa。板坯压缩率:12.5-14.5%。
[0016]10)选用0.2-0.5mm厚的竹皮，利用4_10张(数量根据需要)竹皮卷压在一起，制成竹皮卷材。
[0017]11)根据自行车的上管，下管的形状和规格利用竹皮卷材制作成型。再根据立管，头管，五通，前叉，竖杆，后叉片，后上叉，后下叉，握把，座管，把立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。
[0018]12)在各部件的榫头和榫口处涂上胶合剂再对各个部件的榫卯结构进行组装，将毛榫插入榫头，榫口处的孔中。组装各个部件后即已完成。
[0019]2、根据权利要求1所述的新型节能环保竹皮卷材自行车管架部件的制造方法，其特征在于:竹材的组成和木材相似，组成竹材的主要成分有纤维素，半纤维素，木质素，并含有少量的蛋白质类，脂肪类和各种糖类；竹材一般比木材含有较多的营养物质，其中蛋白质为1.43-5.23%，糖类为2.15%左右，淀粉为2.02-5.01%,脂肪和蜡质为2.52-4.04%, S些有机物质是一些细菌和昆虫的营养物质；在制成竹皮卷材之前对原生态竹子进行高温法、浸水法，蒸煮法，碳化法可去除竹子中含有的蛋白质，糖类等并除去竹子内的细菌及昆虫以免受到虫蛀。
[0020]3、根据权利要求1所述的新型节能环保竹皮卷材自行车管架部件的制造方法，其特征在于:竹皮卷材(根据需要可采用竹压薄板)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(根据需要可采用竹压薄板)之前的竹材进行加压法和高频电场法来使得竹纤维形成一个密集体，开裂得以控制。
[0021]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0022]本发明使用竹皮卷材(根据需要可采用竹压薄板)，部分部件采用管状结构，中间为空心结构，利用的是空心杆原理，空心杆不仅能够使得自行车稳定性更好，而且还能减轻自行车的重量，同时自行车的整体强度得到提高；对于自行车的部件，他们的衔接方式是利用榫卯结构，并借助毛榫插入榫头榫口处以三角形排列的孔中，这样可以使得自行车更加坚固，为安全使用提供了保障；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。
[0023]本发明原理:
[0024]本发明的竹皮卷材(根据需要可采用竹压薄板)自行车管架部件:部分采用管状结构，中间为空心结构，利用的是空心杆原理。
[0025]根据材料力学的弯曲强度理论，弯曲正应力是控制强度的主要因素，弯曲强度条件
[0026]
【权利要求】
1.一种新型节能环保竹皮卷材自行车管架部件的制造方法，以自行车的车架为例，包括以下步骤:1)选取3-4年竹龄的毛竹，将毛竹截断，去掉外节，再剖开毛竹去掉内节，去掉竹节以防止竹节对竹材整体弯力和抗力的影响。2)将竹进行蒸煮，以去除寄生在竹子中的细菌，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)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66.5-86.5%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)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)进行干燥，竹片经高温软化、展平、辊压后、刨削后的含水率一般可达34.5% -52.5%左右 ，因此必须干燥。因为大量的实践证明:使用PF时，竹片含水率应小于7%，使用UF时应小于11%，才能获得理想的胶合强度。6)预干后的竹片，进入竹片干燥定型机进行干燥。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)胶合及加工，涂胶量，胶粘剂。8)进行组坯，先进行预压，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。9)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，135.5-145.5°C;用 UF 时，115.5-130.5。。。热压时间:0.7min/mm。热压压力:4~4.5MPa。板还压缩率:12.5-14.5%。10)选用0.2-0.5_厚的竹皮，利用4-10张(数量根据需要)竹皮卷压在一起，制成竹皮卷材。11)根据自行车的上管，下管的形状和规格利用竹皮卷材制作成型。再根据立管，头管，五通，前叉，竖杆，后叉片，后上叉，后下叉，握把，座管，把立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。12)在各部件的榫头和榫口处涂上胶合剂再对各个部件的榫卯结构进行组装，将毛榫插入榫头，榫口处的孔中。组装各个部件后即已完成。
2.根据权利要求1所述的新型节能环保竹皮卷材自行车管架部件的制造方法，其特征在于:竹材的组成和木材相似，组成竹材的主要成分有纤维素，半纤维素，木质素，并含有少量的蛋白质类，脂肪类和各种糖类；竹材一般比木材含有较多的营养物质，其中蛋白质为1.43-5.23%，糖类为2.15%左右，淀粉为2.02-5.01 %，脂肪和蜡质为2.52-4.04%，这些有机物质是一些细菌和昆虫的营养物质；在制成竹皮卷材之前对原生态竹子进行高温法、浸水法，蒸煮法，碳化法可去除竹子中含有的蛋白质，糖类等并除去竹子内的细菌及昆虫以免受到虫虫主。
3.根据权利要求1所述的新型节能环保竹皮卷材自行车管架部件的制造方法，其特征在于:竹皮卷材(根据需要可采用竹压薄板)使用过程中还会出现开裂现象，为此我们对制成竹皮卷材(根据需要可采用竹压薄板)之前的竹材进行加压法和高频电场法来使得竹纤维形成一个密集体 ，开裂得以控制。
【文档编号】B27N1/00GK103659991SQ201210363405
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月26日 优先权日:2012年9月26日
【发明者】金跃国 申请人:苏州天健竹业科技有限公司