一種新型節(jié)能環(huán)保竹皮卷材自行車管架部件的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型節(jié)能環(huán)保竹皮卷材自行車管架部件的制造方法，包括以下步驟：首先選取毛竹進行蒸煮，接著將竹子展平分別進行保壓和輥壓后再進行刨削加工，然后進行干燥，緊接著進行膠合及加工，然后再進行組坯和熱壓，并將竹皮卷壓成竹皮卷材，最后再利用竹皮卷材制作各個管架所需要的部件(根據(jù)實際運用需要，有的部件亦可采用竹壓薄板)，再進行部件組裝。采用本發(fā)明技術方案，自行車不僅穩(wěn)定性更好，而且還能減輕自行車的重量，同樣自行車整體的強度得到進一步提高；自行車更加堅固，為安全使用提供了保障；產(chǎn)品及制造方法經(jīng)濟實用，經(jīng)濟效益和社會效益顯著，因而有利于推廣和應用。
【專利說明】一種新型節(jié)能環(huán)保竹皮卷材自行車管架部件的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及自行車生產(chǎn)技術研究領域，具體的涉及一種新型節(jié)能環(huán)保竹皮卷材自行車管架部件的制造方法。
【背景技術】
[0002]自行車作為一種傳統(tǒng)的交通工具很早以前就得到了廣泛推廣和普及，但隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，生活水平的不斷提高，尤其科學技術的不斷進步，人們越來越多選擇飛機、汽車、地鐵等現(xiàn)代交通工具和公共交通設施，自行車作為人們?nèi)粘３鲂泄ぞ叩淖饔迷谥鸩綔p弱。然而這些年因溫室效應所引發(fā)的極端天氣陡然增多，地震，海嘯，暴雨，干旱等自然災害頻頻發(fā)生，對地球的生態(tài)平衡造成嚴重破壞，這已經(jīng)引起人們的警惕和關注。人類開始思考人與自然地和諧發(fā)展。此外，隨著環(huán)境污染的加劇和各種疾病的困擾，人們的環(huán)保意識以及健身意識也在不斷提高，自行車運動作為一種綠色、陽光運動又重新回到了人們的生活中并受到了更加廣泛的親睞。自行車已經(jīng)不再是單純的交通工具了，而是被賦予了環(huán)保和健康的概念，自行車部件材質(zhì)也經(jīng)歷了由碳鋼合金到碳纖維質(zhì)的的發(fā)展。在人們普遍注重節(jié)能、環(huán)保的時代，一種新型綠色環(huán)保竹皮卷材自行車技術和市場逐步成熟。
[0003]自行車的關鍵結(jié)構(gòu)趨于簡單且已近成熟，為了滿足牢固，輕質(zhì)，經(jīng)濟，環(huán)保等方面的要求，關鍵要在材質(zhì)的選擇和加工生產(chǎn)方法上進行創(chuàng)新。傳統(tǒng)自行車管架多為金屬材質(zhì)，從早先的碳鋼合金發(fā)展到現(xiàn)在的碳纖維材質(zhì)等等，但這些材料均利用不可再生資源，高污染、高排放，容易造成環(huán)境污染等問題。竹子作為一種可再生的天然資源，其本身具有高硬度、高韌度，抗壓、抗拉和輕質(zhì)等特點，并且材料很容易得到，便于加工和利于環(huán)保。將竹材通過不同工藝成型，運用到現(xiàn)代自行車中能夠產(chǎn)生巨大的社會和經(jīng)濟效益。當前以竹子為材料生產(chǎn)自行車管架部件，通常是將原生態(tài)的竹子經(jīng)過碳化的簡單處理或?qū)⑤p質(zhì)的材質(zhì)注入竹管中，再利用金屬件在結(jié)合處進行連接固定。此種部件選材困難，很難根據(jù)市場要求進行復雜幾何加工變形，不利于產(chǎn)品普及和推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有工藝和材質(zhì)的不足，本發(fā)明提供一種新型節(jié)能環(huán)保竹皮卷材自行車管架部件的制造方法。
[0005]為實現(xiàn)上述技術目的，達到上述技術效果，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn):
[0006]一種新型節(jié)能環(huán)保竹皮卷材自行車管架部件的制造方法，以自行車的車架為例，包括以下步驟:
[0007]1)選取3-4年竹齡的毛竹，將毛竹截斷，去掉外節(jié)，再剖開毛竹去掉內(nèi)節(jié)，去掉竹節(jié)以防止竹節(jié)對竹材整體彎力和抗力的影響。
[0008]2)將竹進行蒸煮，以去除寄生在竹子中的細菌，防止出現(xiàn)蟲蛀現(xiàn)象，并能夠使竹子開始軟化，竹片放入70-80°C熱水中浸泡2-3h，再進行高溫軟化。
[0009]3)對竹進行展平，先加壓展平-保壓工藝，再進行(加壓)展平-輥壓工藝。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高溫軟化機(箱)內(nèi)加熱3-5min后，即已達到適宜的展開溫度。
[0010]4)再進行刨削加工，竹片輥壓后，利用竹片本身的余溫立即進行刨削加工，一般先削竹黃面，因為竹青面，比較光滑可以作為刨黃時的基準面。刨黃過后再刨竹青面。
[0011]5)進行干燥，竹片經(jīng)高溫軟化、展平、輥壓后、刨削后的含水率一般可達34.5% -52.5%左右，因此必須干燥。因為大量的實踐證明:使用PF時，竹片含水率應小于7%，使用UF時應小于11%，才能獲得理想的膠合強度。
[0012]6)預干后的竹片，進入竹片干燥定型機進行干燥。采用步進式進料和間歇接觸加熱加壓相配合來完成竹片的干燥。
[0013]7)膠合及加工，涂膠量，膠粘劑。
[0014]8)進行組坯，先進行預壓，預壓是為了防止板坯向熱壓機裝板時產(chǎn)生位移而引起疊芯、離縫等缺陷；為了縮短熱壓時間，應將板坯預壓，使其預膠合成一整體。
[0015]9)進行熱壓，為防止鼓泡現(xiàn)象，在熱壓后期通常采用三段降壓工藝。熱壓溫度:用 PF 時，135.5-145.5°C ;用 UF 時，115.5-130.5°C。熱壓時間:0.7min/mm。熱壓壓力:4-4.5MPa。板坯壓縮率:12.5-14.5%。
[0016]10)選用0.2-0.5mm厚的竹皮，利用4_10張(數(shù)量根據(jù)需要)竹皮卷壓在一起，制成竹皮卷材。
[0017]11)根據(jù)自行車的上管，下管的形狀和規(guī)格利用竹皮卷材制作成型。再根據(jù)立管，頭管，五通，前叉，豎桿，后叉片，后上叉，后下叉，握把，座管，把立的形狀和規(guī)格用竹皮卷材(根據(jù)實際運用需要，亦可采用竹壓薄板)制作成型。
[0018]12)在各部件的榫頭和榫口處涂上膠合劑再對各個部件的榫卯結(jié)構(gòu)進行組裝，將毛榫插入榫頭，榫口處的孔中。組裝各個部件后即已完成。
[0019]2、根據(jù)權利要求1所述的新型節(jié)能環(huán)保竹皮卷材自行車管架部件的制造方法，其特征在于:竹材的組成和木材相似，組成竹材的主要成分有纖維素，半纖維素，木質(zhì)素，并含有少量的蛋白質(zhì)類，脂肪類和各種糖類；竹材一般比木材含有較多的營養(yǎng)物質(zhì)，其中蛋白質(zhì)為1.43-5.23%，糖類為2.15%左右，淀粉為2.02-5.01%,脂肪和蠟質(zhì)為2.52-4.04%, S些有機物質(zhì)是一些細菌和昆蟲的營養(yǎng)物質(zhì)；在制成竹皮卷材之前對原生態(tài)竹子進行高溫法、浸水法，蒸煮法，碳化法可去除竹子中含有的蛋白質(zhì)，糖類等并除去竹子內(nèi)的細菌及昆蟲以免受到蟲蛀。
[0020]3、根據(jù)權利要求1所述的新型節(jié)能環(huán)保竹皮卷材自行車管架部件的制造方法，其特征在于:竹皮卷材(根據(jù)需要可采用竹壓薄板)使用過程中還會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，為此我們對在制成竹皮卷材(根據(jù)需要可采用竹壓薄板)之前的竹材進行加壓法和高頻電場法來使得竹纖維形成一個密集體，開裂得以控制。
[0021]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0022]本發(fā)明使用竹皮卷材(根據(jù)需要可采用竹壓薄板)，部分部件采用管狀結(jié)構(gòu)，中間為空心結(jié)構(gòu)，利用的是空心桿原理，空心桿不僅能夠使得自行車穩(wěn)定性更好，而且還能減輕自行車的重量，同時自行車的整體強度得到提高；對于自行車的部件，他們的銜接方式是利用榫卯結(jié)構(gòu)，并借助毛榫插入榫頭榫口處以三角形排列的孔中，這樣可以使得自行車更加堅固，為安全使用提供了保障；產(chǎn)品及制造方法經(jīng)濟實用，經(jīng)濟效益和社會效益顯著，因而有利于推廣和應用。
[0023]本發(fā)明原理:
[0024]本發(fā)明的竹皮卷材(根據(jù)需要可采用竹壓薄板)自行車管架部件:部分采用管狀結(jié)構(gòu)，中間為空心結(jié)構(gòu)，利用的是空心桿原理。
[0025]根據(jù)材料力學的彎曲強度理論，彎曲正應力是控制強度的主要因素，彎曲強度條件
[0026]
【權利要求】
1.一種新型節(jié)能環(huán)保竹皮卷材自行車管架部件的制造方法，以自行車的車架為例，包括以下步驟:1)選取3-4年竹齡的毛竹，將毛竹截斷，去掉外節(jié)，再剖開毛竹去掉內(nèi)節(jié)，去掉竹節(jié)以防止竹節(jié)對竹材整體彎力和抗力的影響。2)將竹進行蒸煮，以去除寄生在竹子中的細菌，防止出現(xiàn)蟲蛀現(xiàn)象，并能夠使竹子開始軟化，竹片放入70-80°C熱水中浸泡2-3h，再進行高溫軟化。3)對竹進行展平，先加壓展平-保壓工藝，再進行(加壓)展平-輥壓工藝。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高溫軟化機(箱)內(nèi)加熱3-5min后，即已達到適宜的展開溫度。4)再進行刨削加工，竹片輥壓后，利用竹片本身的余溫立即進行刨削加工，一般先削竹黃面，因為竹青面，比較光滑可以作為刨黃時的基準面。刨黃過后再刨竹青面。5)進行干燥，竹片經(jīng)高溫軟化、展平、輥壓后、刨削后的含水率一般可達34.5% -52.5%左右 ，因此必須干燥。因為大量的實踐證明:使用PF時，竹片含水率應小于7%，使用UF時應小于11%，才能獲得理想的膠合強度。6)預干后的竹片，進入竹片干燥定型機進行干燥。采用步進式進料和間歇接觸加熱加壓相配合來完成竹片的干燥。7)膠合及加工，涂膠量，膠粘劑。8)進行組坯，先進行預壓，預壓是為了防止板坯向熱壓機裝板時產(chǎn)生位移而引起疊芯、離縫等缺陷；為了縮短熱壓時間，應將板坯預壓，使其預膠合成一整體。9)進行熱壓，為防止鼓泡現(xiàn)象，在熱壓后期通常采用三段降壓工藝。熱壓溫度:用PF時，135.5-145.5°C;用 UF 時，115.5-130.5。。。熱壓時間:0.7min/mm。熱壓壓力:4~4.5MPa。板還壓縮率:12.5-14.5%。10)選用0.2-0.5_厚的竹皮，利用4-10張(數(shù)量根據(jù)需要)竹皮卷壓在一起，制成竹皮卷材。11)根據(jù)自行車的上管，下管的形狀和規(guī)格利用竹皮卷材制作成型。再根據(jù)立管，頭管，五通，前叉，豎桿，后叉片，后上叉，后下叉，握把，座管，把立的形狀和規(guī)格用竹皮卷材(根據(jù)實際運用需要，亦可采用竹壓薄板)制作成型。12)在各部件的榫頭和榫口處涂上膠合劑再對各個部件的榫卯結(jié)構(gòu)進行組裝，將毛榫插入榫頭，榫口處的孔中。組裝各個部件后即已完成。
2.根據(jù)權利要求1所述的新型節(jié)能環(huán)保竹皮卷材自行車管架部件的制造方法，其特征在于:竹材的組成和木材相似，組成竹材的主要成分有纖維素，半纖維素，木質(zhì)素，并含有少量的蛋白質(zhì)類，脂肪類和各種糖類；竹材一般比木材含有較多的營養(yǎng)物質(zhì)，其中蛋白質(zhì)為1.43-5.23%，糖類為2.15%左右，淀粉為2.02-5.01 %，脂肪和蠟質(zhì)為2.52-4.04%，這些有機物質(zhì)是一些細菌和昆蟲的營養(yǎng)物質(zhì)；在制成竹皮卷材之前對原生態(tài)竹子進行高溫法、浸水法，蒸煮法，碳化法可去除竹子中含有的蛋白質(zhì)，糖類等并除去竹子內(nèi)的細菌及昆蟲以免受到蟲蟲主。
3.根據(jù)權利要求1所述的新型節(jié)能環(huán)保竹皮卷材自行車管架部件的制造方法，其特征在于:竹皮卷材(根據(jù)需要可采用竹壓薄板)使用過程中還會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，為此我們對制成竹皮卷材(根據(jù)需要可采用竹壓薄板)之前的竹材進行加壓法和高頻電場法來使得竹纖維形成一個密集體 ，開裂得以控制。
【文檔編號】B27N1/00GK103659991SQ201210363405
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月26日 優(yōu)先權日:2012年9月26日
【發(fā)明者】金躍國 申請人:蘇州天健竹業(yè)科技有限公司