[发明专利]一种酚醛硬质泡沫缠绕加胶玻璃纤维车架及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自行车车架，特别涉及一种酚醛硬质泡沫缠绕加胶玻璃纤维车架及其制备方法。

背景技术

自行车主要是靠人力踩踏为动力前进的代步工具，与摩托车、汽车等交通工具相比，自行车虽然相对速度较慢，但安全性高，且兼具有锻炼身体的功效，因此受到了广泛欢迎。自行车结合运用了人体工学、空气动力学的相关原理，零部件众多，如车架、叉架、把手、轮圈、链条等。为降低自行车重量，节省骑乘者的体力，自行车已经由用金属材料制作逐渐发展到用纤维复合材料。

现有的自行车和电动自行车车架材料，分别有：铬钼钢、铝镁合金、钛合金和碳纤维。前三种受金属型材外形的限制，车架外形设计受到了很大的制约，而碳纤维虽然不受形状的限制，但价格昂贵，无法大众化消费。

因此需要设计一种新型的复合材料车架结构，在保留原复合材料优点的基础上，同时又价格低廉，为大众所接受。

发明内容

本发明的目的是针对现有复合材料车架存在的问题，提供一种酚醛硬质泡沫缠绕加胶玻璃纤维车架及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种酚醛硬质泡沫缠绕加胶玻璃纤维车架，所述车架以酚醛硬质泡沫为基体，外层包覆层为多层缠绕无碱玻璃纤维布带，该车架由下述方法制作：

(1)制作车架基体模具，注入酚醛硬质泡沫成型基体并进行固化；

(2)制作零件和定位工装，将基体和零件安装在定位工装上；

(3)在定位好的基体上涂抹胶水，然后缠绕无碱玻璃纤维布带，重复涂抹胶水并缠绕无碱玻璃纤维布带直至包覆层的厚度达到2mm；

(4)将车架在室温下固化24h后，进入烘箱在150℃下加热1h，自然冷却；

(5)拆下定位工装，对车架进行修补批灰，并打磨至表面光滑，在表面涂装即可获得所述酚醛硬质泡沫缠绕加胶玻璃纤维车架。

所述胶水包括以下重量份数的原料制备获得：环氧树脂E44：100份；邻苯二甲酸二丁脂： 10份；酚醛树脂2130：30份；聚酰胺650：50份；白碳黑DNS1：25份。

所述无碱玻璃纤维布带外层覆盖一层碳纤维。

一种酚醛硬质泡沫缠绕加胶玻璃纤维车架的制备方法，包括以下步骤：

(1)制作车架基体模具，注入酚醛硬质泡沫成型基体并进行固化；

(2)制作零件和定位工装，将基体和零件安装在定位工装上；

(3)在定位好的基体上涂抹胶水，然后缠绕无碱玻璃纤维布带，重复涂抹胶水并缠绕无碱玻璃纤维布带直至包覆层的厚度达到2mm；

(4)将车架在室温下固化24h后，进入烘箱在150℃下加热1h，自然冷却；

(5)拆下定位工装，对车架进行修补批灰，并打磨至表面光滑，在表面涂装即可获得所述酚醛硬质泡沫缠绕加胶玻璃纤维车架。

其特征在于：所述胶水包括以下重量份数的原料制备获得：环氧树脂E44：100份；邻苯二甲酸二丁脂：10份；酚醛树脂2130：30份；聚酰胺650：50份；白碳黑DNS1：25份。

所述无碱玻璃纤维布带外层覆盖一层碳纤维。

本发明的车架的强度与碳纤维车架相似，但价格只有碳纤维车架的一半左右，并且制作工艺简易，可根据需要进行个性化设计。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

首先根据设计制作车架基体模具，在模具中注入酚醛硬质泡沫成型基体并进行固化，同时制作零件和定位工装，将固化的基体和零件安装在定位工装上。酚醛硬质泡沫采购于常州超翔泡沫材料有限公司。

在定位好的基体上涂抹胶水，然后缠绕无碱玻璃纤维布带，重复涂抹胶水并缠绕无碱玻璃纤维布带直至包覆层的厚度达到2mm，无碱玻璃纤维布带外层可以覆盖一层碳纤维。

胶水以下重量份数的原料制备获得：环氧树脂E44：100份；邻苯二甲酸二丁脂：10份；酚醛树脂2130：30份；聚酰胺650：50份；白碳黑DNS1：25份。

将车架在室温下固化24h后，进入烘箱在150℃下加热1h，自然冷却。

拆下定位工装，对车架进行修补批灰，并打磨至表面光滑，在表面涂装即可获得所述酚醛硬质泡沫缠绕加胶玻璃纤维车架。

制得的车架结构的强度接近碳纤维车架。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，但同样在本发明的保护范围之内。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。