铸模无模缝无烧痕的纤维增强热塑树脂球拍框的方法

摘要

一种铸模球拍框的方法，它有一个抽空的工序，使得模具合上前能把由软内壳、管状聚酯胶片和外保护管组成的叠合物缩紧，因此聚酯胶片的增强纤维不会被模具内缘切断。这样就防止了由于增强纤维被内缘切断而在球拍框上出现的模缝。

说明书

本发明涉及一种网球、羽毛球等的球拍框，特别涉及一种铸模中空的纤维增强热塑树脂球拍框的方法。

球拍框是由纤维增强热塑树脂制成的，并且它有一个为环氧树脂的基质热固树脂经纤维增强后所作的球拍框外壳。

公开号为54-152536的未审查的日本专利申请公开了一种铸模球拍框的方法。根据该日本专利申请，在铸模开始前，先予备一个中空的湿聚脂胶片，一根硅管和一个分离式模具。湿聚脂胶片是一种把基质树脂浸注入增强纤维后制成的半硬聚脂胶片，把聚脂胶片绕在硅管上，这样就准备好了一根管状迭合物。分离式模具具有一个和球拍框相符的内型腔。然后，把管状迭合物放入内型腔中。

合上模具，把高压气通入硅管，硅管在高压气作用下膨胀。结果，硅管挤压湿聚脂胶片贴在构成内腔的模具的内表面上。硅管书保持湿聚脂胶片压在内表面上，然后加热湿聚脂胶片超过热塑树脂的软化点，热塑树脂浸注入增强纤维中。然后，模具被冷却，聚脂胶片成型为球拍框外壳。

然而，现有技术的铸模方法存在的一个问题是，在球拍外壳上出现了一个模缝，并且外壳也不如所期望的那样结实。

由此，本发明的重要目的是，提供一种结实、无模缝的球拍框的铸模方法。

本发明人考虑到现有技术的球拍框存在的问题，并注意到，当制造者合上模具时，分离式模具应在内表面边缘处把增强纤维切断，被边缘处切断的增强纤维成为模缝，并使强度降低。

为达到所提目的，本发明提出把一层聚脂胶片夹入弹性内壳和弹性外保护管之间。

本发明所提供的一种铸模球拍框方法包括的步骤是：予备一根做球拍框用的、含有一种易熔物质的原料管，一个弹性软内壳、一根弹性外保护管，一个分成几块组件，并具有一个与球拍框相等的内腔的模具;做一个由弹性软内壳、原料管和弹性外保护管组成的迭合物;把迭合物放入处于打开状态的模具的内腔中;把弹性软内壳中以及它与弹性外保护管之间空间的空气抽空，以使放置在内腔中的迭合物缩紧;组装模具组件，以使迭合物封闭在闭合状态的模具中，向弹性软内壳中间通入高压气，使原料通过弹性外保护管压向以内腔为界的模具的内表面;加热迭合物使原料管成型;冷却迭合物以制成球拍框。

下面结合附图所作的说明将对本发明铸模球拍框的方法的特征和优点得到进一步了解：

图1是按照本发明的铸模方法制造的网球球拍框。

图2是图1中网球球拍框A-A的横向剖视图。

图3A至图3E是按照本发明进行铸模球拍框的工序图。

图4是按照本发明方法制造的球拍框的迭合物的横向剖视图。

第一个实施例：

参照附图1，网球拍包括一个球拍框1，绷在球拍框1的椭圆部分1a上的网绳2，固定在球拍框的拍杆部分1b上的手柄3，并且椭圆部分1a通过叉架部分1c与拍杆部分1b融合在一起。

如图2所示，球拍框1是中空的。它由纤维增强可塑树脂（简称FRP）或纤维增强热塑树脂（FRTP）构成。

球拍框是经铸模成型的。下面，参照图3A到图3E说明球拍框的铸模方法。

铸模前先予备一根管状聚脂胶片4，一个软内壳5a，一根外保护管5b，一个通过阀门7a、7b和高压气源7c、真空源7d以及加热器8相连的分离式模具6。高压气源7c可以有一个空压机，真空源7d可以由真空泵提供。

管状聚脂胶片是由增强纤维和基质纤维构成的。增强纤维和基质纤维可以加工成型为纤维束，增强纤维束和基质纤维束可以编织成管式结构。另外，增强纤维也可以和基质纤维混在一起做成一种混杂细纱股，用来编成管状聚脂胶片。碳纤维、玻璃纤维和“Kevler”（商标名称）纤维是增强纤维的合适材料。另一方面，基质纤维可以由尼龙、聚碳酸脂、聚苯撑氧或Polyetherimide构成。在这种情况下，管状聚脂胶片是一根原料管，基质纤维由易熔性物质构成。

软内壳5a由硅橡胶或尼龙构成，厚度约为0.01-1.0mm。外保护管5b，由尼龙、PC或类似物构成，厚度约为0.01-0.5mm。

模具6分成6a和6b两块（见图3B）。当6a和6b块合上时，模具6中形成一个内腔6c。内腔6c有一个和球拍框相符的形状。模具6中有一对管接头6d′和6d″。接头6d′、6d″从一个歧管6e伸进内腔6c中。歧管6e通过一根挠性管和阀件7a、7b连接，并且阀件7a、7b通过管子7f分别连到高压气源7c和真空源7d上。

从图3c中可以看出，有一根管接头6d′有一个密封端，它有若干径向孔洞6f，以使内空间6g和其外部相通。另一方面，管接头6d″的输导端是开通的其上没有孔洞。正因为如此，管接头6d″的内空间6h通过畅开的输导端和其外部连通。

在内空间6g中，有一个挡块6i被接在管接头6d′上。一个阀6j被管接头6d′折转式的支托着。在图中未画出的是，阀6j先靠一根弹簧紧贴在档块6i上，把内空间6g和歧管6e的内腔隔开。然而，如果歧管6e内腔中的真空度被提高，阀6j就和档块6i分开，内空间6g和歧管6e内腔连通。这样档块6i和阀6j合在一起就构成一个止回阀6k。

经过准备阶段后，铸模工序开始迭合阶段，即，如图3A所示，把软内壳5a插在管状聚脂胶片4的内部空间，外保护管5b套在管状聚脂胶片4上。结果，管状聚脂胶片4被叠压在软内壳5a上，外保护管5b叠压在管状聚脂胶片4上。

接着，软内壳5a、管状聚脂胶片4和外保护管5b的迭合物被顺着内腔6c弯曲并放置于其内。如图3c所示，迭合物一端部是由紧固件和6d′、6d″固定的。图3C至3F所示的图3B中虚线B内包括的与管接头6d′、6d″连接的迭合物一端与软内壳5a与外保护管5b之间的空间相通。另一方面，迭合物的另一端处，管接头6d″的内空间6h和软内壳5a的内空间5c连通。

接着，把阀件7a保持在关闭状态，打开阀件7b，然后，真空源7d通过管子7f、阀7b和挠性管7e与歧管6e的内腔相连通。歧管6e的内腔通过管接头6d″的内空间6h和软内壳5a的内空间5e连通。由于阀6j和档块6i被分开，软内壳5a和外保护管5b之间的空间通过管接头6d′的内空间6g，止回阀6k和歧管6e的内腔连通。然后，把内空间5c及软内壳5a和外保护管5b之间的空间中的空气抽掉。迭合物如图3D所示被缩紧。结果迭合物不固定地置于内腔6c中。此时，内腔中的真空度调节在152-0.76乇（或0.2-0.001kg/cm²）之间。

当迭合物被缩紧后，装配模具6的模块6a、6b。把上模块6a的内表面和下模块6b的内表面接触在一起。如上所述，迭合物在体积上缩小了，刚好放进两个内表面之间。即使迭合物有一部分不巧伸在内腔6c外，限定内腔6c的内缘也只会损伤外保护管5b，增强纤维不会被内缘切断。

接着，关闭阀件7b，打开另一阀件7a。然后，高压气通过管子7f，阀门7a和挠性管7e导入歧管6e的内腔。阀6j被压向档块6i，内空间6g和歧管6e的内腔隔绝。正因为如此，高压气绝不会进到软内壳5a和外保护管5b之间的空间里。

另一方面，高压气通过管接头6d″的内空间6h导入软内壳5a的内部空间5c中，并如图3E所示使软内壳5a膨胀。结果，管状聚脂胶片4通过外保护管5b被压向限定内腔6c的内表面上，并成型为球拍框的形状。此时，高压气调到3-30kg/cm²之间。

模具6以及聚脂胶片4被加热器8加热超过基质纤维的软化点，并维持3-30分钟时间。软化点取决于基质纤维的材料。如果基质纤维是由尼龙构成的，聚脂胶片4要被加热超过200-300℃。加热器8加热聚脂胶片4时，基质纤维被熔化，并浸注入增强纤维中。结果，基质纤维形成一种基质树脂，增强纤维提高了这个基质树脂的机械强度。这样，一个纤维增强可塑树脂的球拍框在软内壳5a和外保护管5b之间被制造出来了。

经加热工序后，把高压气从软内壳5a中排出。模具6和迭合物被逐渐冷却，把迭合物从模6中取出。从球拍框上取走外保护管，软内壳5a此时也从球拍框的内空间中取出，但它也可以不从球拍框的内空间取走。

由于增强纤维未被模具6的内缘切断，因此球拍框上几乎不产生模缝。并且，由于排空了软内壳5a和外保护管5b之间的空气，聚脂胶片4在加热阶段未被氧气烧蚀，这样球拍框没有烧痕，有很好的外观。

第二个实施例：

参照图4，一根管状聚脂胶片11迭夹在软内壳12和外保护管13中间。增强纤维和基质纤维编织在一起形成管状聚脂胶片。外保护管13由和基质纤维的原料相同的热塑树脂构成。软内壳12由硅橡胶构成。

铸模球拍框的方法除了所用的如图4所示的迭合物不同外，其他与第一实施例相似。为简便起见不再详述。

当加热器加热封闭在模具中的迭合物时，外保护管13也被熔化，它和管状聚脂胶片11变成一体。由于这个原因，没必要把外保护管13从由管状聚脂胶片11制成的球拍框上取下来，工艺要比第一实施例更为简单。

如前所述，在合上模具前，要先把软内壳当中以及软内壳与外保护管之间空间内的空气抽空，抽空后迭合物体积减小。结果，模具不会损伤聚脂胶片，球拍框上没有模缝。加之外保护管使聚脂胶片避开了氧气，球拍框上不会产生孔隙和烧痕，结果有一个很好的外观。

虽然本发明公开的是一个特殊的实施例，但显而易见，各种不脱离本发明精神范围的变化和修改都可由本领域的普通技术人员做出。

例如，软内壳和外保护管可以在沿着它们的边缘处熔合在一起，在这种情况下，聚脂胶片被插入一个狭长裂口之间，以便和软内壳及外保护管构成迭合物。

进而，止回阀6k可以由操作人员操作的标准阀件或电磁控制器代替。