本發(fā)明涉及復(fù)合板,尤其涉及一種可應(yīng)用于運動器材的復(fù)合板及其制造方法。
背景技術(shù):
一般現(xiàn)有應(yīng)用于滑板、滑水板、滑雪板、沖浪板等各種板類運動的板材,以及球拍等運動器材,其通常以木材、塑料或金屬等單一材料經(jīng)切削、拼接、研磨等制程步驟制成成品。
惟,發(fā)明人在長期從事相關(guān)領(lǐng)域的研制生產(chǎn)、測試使用與市場營銷的過程中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有制作板材的制程相當(dāng)費工耗時,且制作該板材的優(yōu)質(zhì)木材等原物料取得不易,而以塑料所制成的成品結(jié)構(gòu)強度又不足,以金屬材料所制成的成品重量又甚重,且金屬材料的加工又更是困難。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明針對現(xiàn)有板材具有重量太重、制程復(fù)雜、結(jié)構(gòu)強度不足等弊端,提供一種復(fù)合板及其制造方法,以簡化其制程工法,有效縮短工時,且更可制作出重量輕巧又結(jié)構(gòu)強韌的成品。
為達到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
一種復(fù)合板的制造方法,其步驟包含:內(nèi)膽成型步驟、卷制纖維管步驟、裝置纖維管步驟、包覆纖維材步驟、板體成型步驟,其中,于該內(nèi)膽成型步驟將至少一填充材料注入一第一模具中,使該填充材料固化形成一內(nèi)膽,再將該內(nèi)膽由該第一模具中取出,其中,該內(nèi)膽透過該第一模具形成有數(shù)個長槽孔;于該卷制纖維管步驟將數(shù)個纖維材分別卷制成數(shù)個纖維管,再于所述纖維管中各置入一發(fā)泡材,并使所述纖維管的尺寸分別對應(yīng)所述長槽孔的尺寸;于該裝置纖維管步驟將該纖維管置入該內(nèi)膽的長槽孔中;于該包覆纖維材步驟于該內(nèi)膽的外周側(cè)包覆一纖維材;于該板體成型步驟將包覆有該纖維材的內(nèi)膽置入一第二模具中,并將其加熱,使所述纖維管中的發(fā)泡材因受熱而發(fā)泡膨脹,并把所述纖維管撐開,而使所述纖維管由該內(nèi)膽的長槽孔中推抵包覆該內(nèi)膽的纖維材內(nèi)側(cè),并進一步使該纖維材及所述纖維管因高溫而熱融結(jié)合,并于冷卻后固化成型。
作為優(yōu)選方案,其中,于該內(nèi)膽成型步驟中,該第一模具的第一容室凸設(shè)有數(shù)個凸肋,而該填充材料注入該第一模具的第一容室中,并透過所述凸肋使該內(nèi)膽形成有所述長槽孔。
作為優(yōu)選方案,其中,于該內(nèi)膽成型步驟中,該填充材料可為PU發(fā)泡材,而于該卷制纖維管步驟中,利用一片狀纖維材卷制成該纖維管,且該纖維管的纖維材為碳纖維或玻璃纖維,而于該包覆纖維材步驟,該纖維材為碳纖維或玻璃纖維。
而本發(fā)明所提供的復(fù)合板,其包含有:一內(nèi)膽,其概呈一板體,且設(shè)有數(shù)個長槽孔;數(shù)個強化肋,其皆概呈一管體,并于所述強化肋中各設(shè)有一發(fā)泡材,且所述強化肋設(shè)于該內(nèi)膽的長槽孔中;一包覆層,其設(shè)于該內(nèi)膽的外周側(cè),并與所述強化肋相結(jié)合。
作為優(yōu)選方案,其中,該內(nèi)膽于所述長槽孔的內(nèi)壁設(shè)有至少一連接肋。
作為優(yōu)選方案,其中,所述強化肋的長對應(yīng)所述長槽孔的長軸長,所述強化肋的寬對應(yīng)所述長槽孔的長軸寬。
作為優(yōu)選方案,其中,該包覆層完全包覆該內(nèi)膽。
作為優(yōu)選方案,其中,該包覆層與所述強化肋因熱融而結(jié)合成一體。
作為優(yōu)選方案,其中,所述長槽孔相互平行。
作為優(yōu)選方案,其中,該內(nèi)膽為PU發(fā)泡材,該強化肋為碳纖維或玻璃纖維,而該發(fā)泡材為熱膨脹發(fā)泡材,該包覆層為碳纖維或玻璃纖維。
本發(fā)明所提供的復(fù)合板及其制造方法,其透過該內(nèi)膽成型步驟、該卷制纖維管步驟、該裝置纖維管步驟、該包覆纖維材步驟、該板體成型步驟,先灌注該填充材料形成該內(nèi)膽,再將該纖維管置入該內(nèi)膽的長槽孔中,然后再于該內(nèi)膽的外周側(cè)包覆該纖維材,即可熱融固化該纖維材與該纖維管而成型復(fù)合板成品,相較于現(xiàn)有需經(jīng)切削、拼接、研磨等步驟制成板材成品的制造方法,本發(fā)明的制程利用原物料取得容易的該填充材料灌注形成該內(nèi)膽,具有工法簡易的優(yōu)點,能有效縮短工時,達經(jīng)濟效益的增益。而該復(fù)合板成品熱融固化成型后,該內(nèi)膽的長槽孔中的纖維管可與該內(nèi)膽外周側(cè)的纖維材相結(jié)合,從而形成一體的纖維結(jié)構(gòu),藉此,俾使該纖維管可形成該纖維材間的強化肋支撐結(jié)構(gòu),從而提升復(fù)合板的結(jié)構(gòu)強度,以形成結(jié)構(gòu)強韌的成品。此外,本發(fā)明利用填充材料與纖維材制成成品,可大幅減輕成品重量,而使成品具有輕巧的優(yōu)點。
附圖說明
圖1為本發(fā)明之流程圖。
圖2為本發(fā)明之第一模具示意圖。
圖3為本發(fā)明之內(nèi)膽之頂視圖。
圖4為本發(fā)明之纖維管之剖視圖。
圖5為本發(fā)明之內(nèi)膽裝置纖維管之剖視圖。
圖6為本發(fā)明包覆纖維材之示意圖。
圖7為本發(fā)明置入第二模具固化成型之示意圖。
圖8為本發(fā)明之成品立體圖。
圖9為本發(fā)明之成品剖視圖。
圖10為本發(fā)明另一實施例之內(nèi)膽之頂視圖。
圖11為本發(fā)明圖10之11端面剖視圖。
圖12為本發(fā)明另一實施例之內(nèi)膽裝置纖維管之剖視圖。
【主要組件符號說明】
100 復(fù)合板成品
10 內(nèi)膽
11 長槽孔
20 纖維管
21 發(fā)泡材
30 纖維材
40 強化肋
41 發(fā)泡材
50 包覆層
200 第一模具
210 第一容室
220 凸肋
300 第二模具
310 第二容室。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及本發(fā)明的實施例對本發(fā)明復(fù)合板及其制造方法作進一步詳細的說明。
請參閱圖1所示,為本發(fā)明之流程圖,其揭露有一種復(fù)合板的制造方法,該制造方法包含有下列步驟:
內(nèi)膽成型步驟:請配合參閱圖2所示,首先準(zhǔn)備一第一模具200,該第一模具200具有一第一容室210,該第一容室210凸設(shè)有數(shù)個凸肋220,且所述凸肋220可縱向抵頂至該第一容室210的兩端,于本發(fā)明,該第一容室210沿其長軸平行并間隔凸設(shè)有所述凸肋220,且所述凸肋220的橫向兩端與該第一容室210的內(nèi)周壁具有一預(yù)定空間,俾使所述凸肋220分別孤立于該第一容室210中,但此僅為一實施例,而非局限本發(fā)明的實施態(tài)樣,所述凸肋220亦可沿該第一容室210的短軸凸設(shè),抑或分別沿該第一容室210的長軸及短軸交錯設(shè)置。再將至少一填充材料注入該第一模具200的第一容室210中,于本發(fā)明,該填充材料為PU發(fā)泡材,請同時配合參閱圖3所示,該填充材料可于注入該第一容室210后,于該第一容室210中發(fā)泡并固化,并形成一對應(yīng)該第一容室210內(nèi)周壁的內(nèi)膽10,且該內(nèi)膽10的尺寸略小于復(fù)合板成品的尺寸,而后再將該內(nèi)膽10由該第一模具200的第一容室210中取出,該內(nèi)膽10對應(yīng)該第一容室210內(nèi)的凸肋220形成有數(shù)長槽孔11,于本發(fā)明,由于所述凸肋220可縱向抵頂至該第一容室210之兩端,且所述凸肋220沿該第一容室210的長軸孤立于該第一容室210中,并與該第一容室210的內(nèi)周壁具有預(yù)定空間,是以該內(nèi)膽10形成有上下透空的所述長槽孔11,且所述長槽孔11沿該內(nèi)膽10的長軸平行開設(shè)于該內(nèi)膽10中間,并與該內(nèi)膽10的周緣具有預(yù)定的距離。
卷制纖維管步驟:請繼續(xù)參閱圖3所示,并請同時配合參閱圖4所示,利用數(shù)片狀纖維材分別卷制數(shù)纖維管20,并使所述纖維管20的尺寸分別對應(yīng)所述長槽孔11的尺寸,其中,所述纖維管20的管長分別對應(yīng)所述長槽孔11的長軸長,所述纖維管20的管寬分別對應(yīng)所述長槽孔11的長軸寬,而所述纖維管20的管厚略小于所述長槽孔11的深度,于本發(fā)明,所述纖維管20的纖維材可選擇為碳纖維,但此僅為一實施例,而非局限本發(fā)明的實施態(tài)樣,所述纖維管20的纖維材亦可選擇為玻璃纖維,抑或其他可受熱固化成型,并具有質(zhì)輕、結(jié)構(gòu)強韌等特性的復(fù)合纖維。然再分別于所述纖維管20中各置入一發(fā)泡材21,其中,該發(fā)泡材21為熱膨脹發(fā)泡材,其可于受熱時發(fā)泡膨脹并固化成型。
裝置纖維管步驟:請再配合參閱圖5所示,將所述纖維管20分別置入該內(nèi)膽10的長槽孔11中,由于所述纖維管20的管長分別對應(yīng)所述長槽孔11的長軸長,且所述纖維管20的管寬分別對應(yīng)所述長槽孔11的長軸寬,因此所述纖維管20可完全容置并略卡制于該內(nèi)膽10的長槽孔11中,以填塞該內(nèi)膽10的長槽孔11,且所述纖維管20的管厚略小于所述長槽孔11的深度,是以可使所述纖維管20的上下兩側(cè)外管壁皆與該內(nèi)膽10的上下兩表面具有一預(yù)定距離,而使所述纖維管20完全埋入該內(nèi)膽10的長槽孔11中。
包覆纖維材步驟:請再繼續(xù)參閱圖6所示,于該內(nèi)膽10的外周側(cè)包覆一纖維材30,并使該纖維材30完全包覆該內(nèi)膽10,于本發(fā)明,該纖維材30可選擇為碳纖維,但此僅為一實施例,而非局限本發(fā)明的實施態(tài)樣,該纖維材30亦可選擇為玻璃纖維,抑或其他可受熱固化成型,并具有質(zhì)輕、結(jié)構(gòu)強韌等特性的復(fù)合纖維。
板體成型步驟:請配合參閱圖7所示,并請再配合參閱圖6所示,準(zhǔn)備一第二模具300,該第二模具300具有一第二容室310,且該第二模具300的第二容室310略大于該第一模具200的第一容室210,該第二容室310可供容置包覆有該纖維材30的內(nèi)膽10,且該第二容室310的內(nèi)周壁對應(yīng)復(fù)合板成品的外觀及尺寸。將包覆有該纖維材30的內(nèi)膽10置入該第二模具300的第二容室310中,并將其加熱,請再配合參閱圖3及圖5所示,此時,所述纖維管20中的發(fā)泡材21因受熱而發(fā)泡膨脹,并把所述纖維管20撐開,而使所述纖維管20由該內(nèi)膽10的長槽孔11中推抵包覆該內(nèi)膽10的纖維材30內(nèi)側(cè),并進一步使所述纖維管20上下與包覆該內(nèi)膽10的纖維材30熱融結(jié)合。請再配合參閱圖8及圖9所示,并請同時配合參閱圖7所示,當(dāng)冷卻降溫后,所述發(fā)泡材21固化成型,所述纖維管20及包覆該內(nèi)膽10的纖維材30亦固化成型,且結(jié)合成一體的結(jié)構(gòu),俾使所述纖維管20形成該纖維材30間的強化支撐結(jié)構(gòu),而該纖維材30則對應(yīng)該第二容室310的內(nèi)周壁形成預(yù)定的復(fù)合板成品外觀及尺寸。
請繼續(xù)參閱圖8及圖9所示,為本發(fā)明的成品立體圖以及成品剖視圖,其揭露有該復(fù)合板成品100,該復(fù)合板成品100包含有:
一內(nèi)膽10,請配合參閱圖3所示,該內(nèi)膽10以至少一填充材料制成,且概呈一板體,并設(shè)有數(shù)個上下透空的長槽孔11,于本發(fā)明,該內(nèi)膽10以PU發(fā)泡材所制成,且該內(nèi)膽10的尺寸略小于復(fù)合板成品100的尺寸,并沿該內(nèi)膽10的長軸平行設(shè)有數(shù)長槽孔11,且與該內(nèi)膽10的周緣具有預(yù)定的距離,但此僅為一實施例,而非局限本發(fā)明的實施態(tài)樣,所述長槽孔11亦可沿該內(nèi)膽10的短軸開設(shè),抑或分別沿該內(nèi)膽10的長軸及短軸交錯設(shè)置。
數(shù)個強化肋40,請再配合參閱圖4所示,該強化肋40概呈一管體,并于管中設(shè)有一發(fā)泡材21,該強化肋40設(shè)于該內(nèi)膽10的長槽孔11中,且該強化肋40的管長對應(yīng)該長槽孔11的長軸長,該強化肋40的管寬對應(yīng)該長槽孔11的長軸寬,俾使該強化肋40可完全容置并略卡制于該內(nèi)膽10的長槽孔11中,于本發(fā)明,所述強化肋40的纖維材可選擇為碳纖維,但此僅為一實施例,而非局限本發(fā)明的實施態(tài)樣,所述強化肋40的纖維材亦可選擇為玻璃纖維,抑或其他可受熱固化成型,并具有質(zhì)輕、結(jié)構(gòu)強韌等特性的復(fù)合纖維。
一包覆層50,其設(shè)于該內(nèi)膽10的外周側(cè),且完全包覆該內(nèi)膽10,該包覆層50包覆該內(nèi)膽10后可對應(yīng)預(yù)定的復(fù)合板成品100外觀及尺寸,該包覆層50并與所述強化肋40熱融結(jié)合成一體的結(jié)構(gòu),俾使所述強化肋40形成該包覆層50間的強化支撐結(jié)構(gòu),于本發(fā)明,該包覆層50可選擇為碳纖維,但此僅為一實施例,而非局限本發(fā)明的實施態(tài)樣,該包覆層50亦可選擇為玻璃纖維,抑或其他可受熱固化成型,并具有質(zhì)輕、結(jié)構(gòu)強韌等特性的復(fù)合纖維。
請繼續(xù)參閱圖3至圖6所示,該復(fù)合板的制造方法,其依序透過該內(nèi)膽成型步驟、該卷制纖維管步驟、該裝置纖維管步驟、該包覆纖維材步驟、該板體成型步驟,先灌注該填充材料形成該內(nèi)膽10,再將該纖維管20置入該內(nèi)膽10的長槽孔11中,然后再于該內(nèi)膽10的外周側(cè)包覆該纖維材30,最后再將其加熱,以熱融固化該纖維材30與該纖維管20,而成型復(fù)合板成品。因此,本發(fā)明的制程工法簡易,能有效縮短工時,而達經(jīng)濟效益的增益。
值得一提的是,由于該第一模具200的第一容室210略小于該第二模具300的第二容室310,因此可利用所述容室空間大小差異,使該內(nèi)膽10成型后形成預(yù)留外側(cè)包覆該纖維材30的空間,俾使該內(nèi)膽10于包覆該纖維材30后可形成預(yù)定的成品尺寸。
請繼續(xù)參閱圖8及圖9所示,并請配合參閱圖3及圖5所示,該復(fù)合板成品100熱融固化成型后,該內(nèi)膽10的長槽孔11中的纖維管20可與該內(nèi)膽10外周側(cè)的纖維材30相結(jié)合,從而形成一體的纖維結(jié)構(gòu),藉此,俾使所述纖維管20可形成該纖維材30間的強化肋40支撐結(jié)構(gòu),從而提升復(fù)合板的結(jié)構(gòu)強度,以形成結(jié)構(gòu)強韌的成品,俾使該復(fù)合板不僅具有制程工法簡易的優(yōu)點,且更具有強韌的結(jié)構(gòu),以克服現(xiàn)有塑料所制成的成品結(jié)構(gòu)強度不足的問題。
值得一提的是,相較于現(xiàn)有需經(jīng)切削、拼接、研磨等步驟制成板材成品的制造方法,本發(fā)明的制程工法簡易,能有效縮短工時,而達經(jīng)濟效益的增益。且該復(fù)合板利用原物料取得容易的該填充材料灌注形成該內(nèi)膽10,可克服現(xiàn)有優(yōu)質(zhì)木材等原物料取得不易的問題。而利用所述纖維管20形成該纖維材30間的強化肋40支撐結(jié)構(gòu),則可克服現(xiàn)有塑料所制成的成品結(jié)構(gòu)強度不足的問題,并形成結(jié)構(gòu)強韌的成品。且該復(fù)合板利用填充材料與纖維材制成成品,相較于現(xiàn)有利用金屬材料或木材所制成的成品,可大幅減輕成品重量,而使成品具有輕巧的優(yōu)點,從而克服現(xiàn)有以金屬材料制成成品重量甚重的問題。
請繼續(xù)參閱圖10至圖12所示,為本發(fā)明另一實施例的內(nèi)膽的頂視圖、11的端面剖視圖以及內(nèi)膽裝置纖維管的剖視圖,其與前述實施例不同之處在于所述長槽孔11延伸并貫穿該內(nèi)膽10的周緣,且該內(nèi)膽10于所述長槽孔11的內(nèi)壁設(shè)有數(shù)個連接肋12,而所述纖維管20則可分別對應(yīng)所述長槽孔11,以供置設(shè)于所述長槽孔11中。
以上所述,僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。