专利名称：用预浸材料制作多边形连续侧边框的方法
技术领域：
本发明涉及一种用预浸材料成型工件的方法，特别是涉及一种用预浸材料制作多边形连续侧边框的方法。
背景技术：
利用预浸材料所制成的复合材料工件因为具有质轻、强度高的特性，并能提供特殊的视觉及触觉感受，所以广泛应用于较高阶的手机、薄型显示器、电子书、卫星导航系统， 或是随身音乐播放器等消费性电子产品中。参阅图1及图2，以成型出如图1所示的侧边框3为例，目前利用预浸材料制作的复合材料工件的主要制作过程大致包含一积层叠合步骤11、一平压步骤12、一裁形步骤 13、一热压成型步骤14，及一脱模修整步骤15。在积层叠合步骤11中，是将多数内含树脂的预浸复合材料一片一片地积层叠置， 而得到一积层基板。接着进行该平压步骤12，用加压的方式对该积层基板施以压力而除去基板内部的空气及层间气泡。然后进行该裁形步骤13，将平压后的该积层基板依欲制作出的边框态样对应裁制该积层基板，而得到一待热压的半成品。接着再进行该热压成型步骤14，将该待热压半成品放入模具中，再热压合该待热压半成品以成型出该侧边框的初坯。最后进行脱模修整步骤15，将该侧边框的初坯自该模具中取出后，进行该侧边框的初坯周边修整，例如去除残胶等多余物，即可制作出如图1所示的侧边框3。上述由预浸材料成型的复合材料工件确实可以有效率地生产出包含该侧边框在内的各式态样的复合材料工件，但是，这种制程的主要缺点是受限于所欲生产的复合材料工件型态而有较高的预浸复合材料的浪费。以成型出如图1所示的侧边框3为例，由于该侧边框3是呈具有一定高度h的中空方形框状，因此在积层叠合步骤11时，必须重复堆叠预浸复合材料至所构成的积层基板的高度h可与欲制作的该侧边框3高度h相对应，但是在裁形步骤13时，又需将该积层基板中央的极大区域裁除而制成具有预定厚度t的框架态样，被裁切下来的部分受限于高度h及面积大小很难刚好适用于制作另一复合材料工件， 以致无法回收再使用，造成大量的材料浪费，制造成本因而提高。因此，如图3所示，发展出先将预浸材料裁切成多数个对应于该侧边框长度、宽度和厚度的条状预浸材料，再依序将该些条状预浸材料积层堆叠得到框形态样的积层基板， 之后类似地用模具进行热压合成型，以及脱模后修整的过程，就能在减少材料浪费的前提下制作出同样的侧边框3’。然而此方法虽然可以避免裁除积层基板时所造成材料资源浪费的问题，但此方式制作出的侧边框3’却又因积层叠合条状预浸复合材料的方式而呈现出成品的纤维花纹凌乱不连续的外观，而无法符合消费性电子产品的品检出货标准。
由此可知，目前利用预浸复合材料所成型出的复合材料工件，特别是制作例如侧边框3、3’的制作过程需要加以改善，如何能在降低材料成本的同时还可以保持美观并提升市场竞争能力，成为业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制作简便且不浪费材料资源的用预浸材料制作多边形连续侧边框的方法。本发明用预浸材料制作多边形连续侧边框的方法，其特征在于该方法包含(a)准备一个刚性缠绕模具，该刚性缠绕模具具有一个对应于该欲制作的多边形连续侧边框态样的缠绕面；(b)令一个连续长带状的预浸材料以预定张力缠绕堆叠于该缠绕面上，而成型出一个具有对应于欲制作的多边形连续侧边框的厚度t的多边形连续框状半成品；(c)将一个受热时体积会膨胀且形状对应于该欲制作的多边形连续侧边框态样的弹性框圈套设于该连续框状半成品上，而构成一个待热压工件；(d)以该弹性框圈贴触一个具有一个热压设备的刚性模具的内表面进行热压，而使该多边形连续框状半成品成该多边形连续侧边框；及(e)自该刚性模具中取出热压后的该待热压工件，移除该弹性框圈与该刚性缠绕模具，制得该多边形连续侧边框。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。较佳地，所述的用预浸材料制作多边形连续侧边框的方法，其中在该步骤(a)中， 所述刚性缠绕模具包括一个呈厚板状的本体，及一个形成于该本体侧周面并具有该缠绕面的限位缠绕槽。较佳地，所述的用预浸材料制作多边形连续侧边框的方法，其中在该步骤(b)中， 在缠绕该预浸材料时，是借一推抵件以预定压力抵靠在已缠绕于该缠绕面上的该预浸材料上，以压迫该预浸材料平整地缠绕成该多边形连续框状半成品。较佳地，所述的用预浸材料制作多边形连续侧边框的方法，其中该弹性框圈以硅胶为主要材料所制成。本发明的有益效果在于通过将该预浸材料缠绕于相对应态样的刚性缠绕模具， 再经由热压过程，并借该弹性框圈配合该刚性模具施予该多边形连续框状半成品的外周面压力，及该刚性缠绕模具给予内周面压力，就能使该多边形连续框状半成品硬化成型，脱模取出后，不需经过裁切即可制得成品，不但不会造成材料资源的浪费，且成品外观花纹完整不受破坏，整体制程简易。
图1是一复合材料成型侧边框的示意图；图2是一流程图，说明现有的预浸复合工件的制造方法；图3是一示意图，说明现有的预浸材料经裁切后再积层叠合为一框架基板；图4是一流程图，说明本发明用预浸材料制作多边形连续侧边框的制作方法；图5是一刚性缠绕模具的示意图6是一示意图，说明该预浸材料缠绕于该刚性缠绕模具时，一推抵件以预定压力抵靠该刚性缠绕模具及该预浸材料；图7是一多边形连续框状半成品的局部剖面图；图8是一待热压工件的局部剖面图；图9是一局部剖面图，说明将该待热压工件置于该刚性模具中；图10是一示意图，说明一裁切后具有预计数量的多边形连续侧边框的待裁物。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。参阅图4，本发明用预浸材料制作多边形连续侧边框的方法的一较佳实施例，用以制作出如图1所示态样的多边形连续侧边框3，且所制成的多边形连续侧边框3具有连续、 平整的纤维花纹外观，并能符合消费性电子产品的品检出货标准。配合参阅图5，首先进行步骤21，准备一组受力不变形的刚性缠绕模具4，该刚性缠绕模具4包括一呈现矩形厚板状的本体42，及一形成于该本体42侧周面的限位缠绕槽 411，该限位缠绕槽411具有一缠绕面41，该缠绕面41的水平剖面形状与将制作的多边形连续侧边框3的形状为相似形且相互对应。参阅图4、图6及图7，接着进行步骤22，令一连续长带状的预浸材料5以预定张力缠绕堆叠于该刚性缠绕模具4的缠绕面41上，而构成一多边形连续框状半成品8，该多边形连续框状半成品8的厚度t与欲制作的多边形连续侧边框3的厚度t相对应。更详细地说，本步骤22是利用步进式马达(图未示出)带动该刚性缠绕模具4以等角速率转动，当该刚性缠绕模具4转动时，同时带动一成卷盘绕于一盘卷架(图未示出)上的连续长带状的预浸材料5，顺着该限位缠绕槽411的缠绕面41以预定张力平顺地缠绕，而得到该多边形连续框状半成品8。较佳地，在此过程中，还可以令一推抵件6保持一预定压力地抵靠着已缠绕在该限位缠绕槽411上的预浸材料5，经由该预浸材料5本身的预定张力及该推抵件6 给予该预浸材料5及该限位缠绕槽411的预定压力，能将存在于该预浸材料5间的气泡在缠绕的过程中同时被该推抵件6推挤出，从而保持缠绕出的该多边形连续框状半成品8整体的平整度，不会因气泡而产生凸起现象，也不会因该预浸材料5缠绕不平顺而发生皱褶。参阅图4、图7及图8，接着进行步骤23，准备一水平剖面的形状与该欲制作的多边形连续侧边框3的态样概为相似形且受热时体积会膨胀的弹性框圈7，将该弹性框圈7套设于该多边形连续框状半成品8的外周面，此时该多边形连续框状半成品8与该弹性框圈 7及该刚性缠绕模具4共同组成一待热压工件9。在本实施例中，该弹性框圈7是以硅胶为主要材料所制成，但本发明不应受限于以硅胶为该弹性框圈7的主要材料。参阅图4、图8及图9，接着进行步骤M，准备一刚性模具10，该刚性模具10不形变且具有一可供该待热压工件9容置的容室103。令该待热压工件9置于该刚性模具10的容室103内。该弹性框圈7紧贴触于该刚性模具10的内表面101，使该待热压工件9与该刚性模具10紧密配合，借一热压设备提供该待热压工件9 一预定温度，同时配合该弹性框圈7与该刚性模具10对该待热压工件9外周面施予一预定压力，受热时膨胀的弹性框圈7 可使该预定压力能平均分布于该多边形连续框状半成品8的外周面，同时该刚性缠绕模具 4也给予该多边形连续框状半成品8的内周面一压力，该多边形连续框状半成品8承受来自外周面与内周面的压力，及该热压设备产生的热能，使该多边形连续框状半成品8热固成为如图1所示的多边形连续侧边框3的初坯。参阅图4、图8及图9，最后进行的是步骤25，先将该待热压工件9自该刚性模具 10中取出，移除该弹性框圈7，并将位于该多边形连续侧边框3的初坯内的刚性缠绕模具4 取出，再清除该多边形连续侧边框3的初坯的外部残余物，制得如图1所示的该多边形连续侧边框3成品。参阅图4、图5及图10，特别说明的是，该刚性缠绕模具4的限位缠绕槽411的高度H也可增加至可对应预计数量的多边形连续侧边框的高度h总和，再进行上述步骤22至步骤25，形成一具有多数个多边形连续侧边框的待裁物102，最后再将该待裁物102裁切制成多数个如图1所示的多边形连续侧边框3。如此，能在同一制作流程同时制作出较多量的多边形连续侧边框3，而能提供节省时间成本的功效。综上所述，本发明用预浸材料5制作多边形连续侧边框的制作方法，通过该预浸材料5具有一预定张力地缠绕于该缠绕面41的态样与该欲制作的多边形连续侧边框3的形状对应为相似形的刚性缠绕模具4，且同时通过该推抵件6给予该预浸材料5缠绕时的预定压力，使该预浸材料5缠绕时顺畅且无气泡存于该预浸材料5间，而成为多边形连续框状半成品8，再对应地套设一态样也与该多边形连续侧边框3的形状为相似形的弹性框圈7成该待热压工件9，并将该待热压工件9置入该刚性模具10中，该弹性框圈7利用该热压设备对该热压工件9加温及加压时，令压力平均散布于该多边形连续框状半成品8的外周面及内周面，使得硬化后的多边形连续侧边框能更平整及可承受更强大的外力，最后脱模整型， 该多边形连续框状半成品8就成为多边形连续侧边框3。本发明不需再额外增加在缠绕时去除气泡的步骤，就能使其在半成品时就拥有平顺的表面，也省却传统做法需先经裁切使该半成品成为预定态样的步骤，因此不会因为裁切而浪费材料资源、回收材料所需的时间，以及将回收材料再制作成为预浸材料5的成本， 流程更为简便。再者，由于该预浸材料5是呈连续带状，且无截断或是再接合地缠绕于该刚性缠绕模具4，所以能使该多边形连续侧边框3的表面的纤维花纹连续且平整。如此，将该侧边框3应用于消费性电子产品时，可使商品的侧边框架具有天然形成的条纹及流畅的外观线条，提升消费者购买的欲望。
权利要求
1.一种用预浸材料制作多边形连续侧边框的方法，其特征在于该方法包含(a)准备一个刚性缠绕模具，该刚性缠绕模具具有一个对应于该欲制作的多边形连续侧边框态样的缠绕面；(b)令一个连续长带状的预浸材料以预定张力缠绕堆叠于该缠绕面上，而成型出一个具有对应于欲制作的多边形连续侧边框的厚度的多边形连续框状半成品；(c)将一个受热时体积会膨胀且形状对应于该欲制作的多边形连续侧边框态样的弹性框圈套设于该连续框状半成品上，而构成一个待热压工件；(d)以该弹性框圈贴触一个具有一个热压设备的刚性模具的内表面进行热压，而使该多边形连续框状半成品成该多边形连续侧边框；(e)自该刚性模具中取出热压后的该待热压工件，移除该弹性框圈与该刚性缠绕模具， 制得该多边形连续侧边框。
2.根据权利要求1所述的用预浸材料制作多边形连续侧边框的方法，其特征在于该步骤(a)中，所述刚性缠绕模具包括一个呈厚板状的本体，及一个形成于该本体侧周面并具有该缠绕面的限位缠绕槽。
3.根据权利要求2所述的用预浸材料制作多边形连续侧边框的方法，其特征在于该步骤(b)中，在缠绕该预浸材料时，是借一推抵件以预定压力抵靠在已缠绕于该缠绕面上的该预浸材料上，以压迫该预浸材料平整地缠绕成该多边形连续框状半成品。
4.根据权利要求3所述的用预浸材料制作多边形连续侧边框的方法，其特征在于该弹性框圈以硅胶为主要材料所制成。
全文摘要
一种用预浸材料制作多边形连续侧边框的方法，首先准备一刚性缠绕模具，其具有一对应于该欲制作的多边形连续侧边框态样的缠绕面，将连续带状的预浸材料以预定张力平顺地缠绕于该缠绕模具的缠绕面直到呈预定厚度而成半成品，再套设一形状相对应于欲制作的侧边框的弹性框圈于该半成品，然后放入具有热压设备的刚性模具中进行加温与加压，以使该半成品硬化成型，就能制得多边形连续侧边框。此发明直接由具有相对应态样的半成品固化成多边形连续侧边框的产品，制作简易，并降低再次塑型造成产品变形的风险，及减少裁切成型所需的成本。
文档编号B29D12/00GK102398370SQ20101028260
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月16日 优先权日2010年9月16日
发明者蔡昌宏, 黄士翃 申请人:明安国际企业股份有限公司