一種新型節能環保竹壓板材自行車管架部件的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種新型節能環保竹壓板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，接著將竹子進行刨削加工，然后進行防腐，緊接著進行蒸煮，干燥和漂白，然后再進行涂膠及組坯，接著熱壓膠合，緊接著進行砂光，然后用環保清油噴飾，最后再利用竹壓板材制作各個部件再進行組裝。采用本發明技術方案，不僅自行車穩定性更好，而且還減輕自行車的重量，同樣整體強度得到提高；自行車更加堅固，為安全使用提供了保障；產品及制造方法經濟實用，經濟效益和社會效益顯著，因而有利于推廣和應用。
【專利說明】一種新型節能環保竹壓板材自行車管架部件的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及自行車生產技術研究領域，具體的涉及一種新型節能環保竹壓板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，但隨著社會經濟的迅猛發展，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、地鐵等現代交通工具和公共交通設施，自行車作為人們日常出行工具的作用在逐步減弱。然而這些年因溫室效應所引發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生，對地球的生態平衡造成嚴重破壞，這已經引起人們的警惕和關注。人類開始思考人與自然地和諧發展。此外，隨著環境污染的加劇和各種疾病的困擾，人們的環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。自行車已經不再是單純的交通工具了，而是被賦予了環保和健康的概念，自行車部件材質也經歷了由碳鋼合金到碳纖維質的的發展。在人們普遍注重節能、環保的時代，一種新型綠色環保竹壓板材自行車技術和市場逐步成熟。
[0003]自行車的關鍵結構趨于簡單且已近成熟，為了滿足牢固，輕質，經濟，環保等方面的要求，關鍵要在材質的選擇和加工生產方法上進行創新。傳統自行車管架多為金屬材質，從早先的碳鋼合金發展到現在的碳纖維材質等等，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、抗拉和輕質等特點，并且材料很容易得到，便于加工和利于環保。將竹材通過不同工藝成型，運用到現代自行車中能夠產生巨大的社會和經濟效益。當前以竹子為材料生產自行車管架部件，通常是將原生態的竹子經過碳化的簡單處理或將輕質的材質注入竹管中，再利用金屬件在結合處進行連接固定。此種部件選材困難，很難根據市場要求進行復雜幾何加工變形，不利于產品普及和推廣。
【發明內容】
[0004]為克服現有材料和工藝的不足，本發明提供一種新型節能環保竹壓板材自行車管架部件的制造方法。
[0005]為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現:
[0006]一種新型節能環保竹壓板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、一種新型節能環保竹壓板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:
[0008]I)選取竹齡為4年左右的毛竹，毛竹是根部粗、頂部細。將竹筒按照壁厚程度區分，截成規定長度。再將原竹沖成規則的竹條。
[0009]2)干燥后的竹條需經四面刨進行四面精細刨削，刨去殘留竹青、竹黃和粗刨留下的刀痕等，這樣的處理后竹條與竹條才能膠合得很牢固，無裂縫，不開裂，不分層。
[0010]3)竹材的化學成分與木材基本相同，主要是纖維素、半纖維素、木質素和抽提物質。但竹材含有的蛋白質、糖類、淀粉類、脂肪和蠟質比木材多，在溫濕度適宜的情況下，易遭蟲、菌類的侵蝕，因此竹條在粗刨后需進行蒸煮處理。
[0011]4)蒸煮處理后的竹片的含水率超過82.5 %，達到飽和狀態。竹材的含水率高低直接影響著竹材加工后的成品尺寸和形狀的穩定性，為了保證竹板產品的質量，用于加工的竹材原料在膠合之前需進行充分干燥。本竹板用溫度95°C雙氧水漂白，根具不同的壁厚漂白時間不同。4_6mm3.5小時，6_9mm4小時。
[0012]5)涂膠及組坯:選優質的環保型膠粘劑，按規定涂膠量涂膠并涂均勻，再按所需規格將竹條組坯。
[0013]6)熱壓膠合:熱壓是關鍵工序，在規定的壓力、溫度和時間下，將板坯膠合成坯板，竹條表面光潔度、膠粘劑和熱壓條件對竹材的膠合強度影響很大。
[0014]7)砂光，對坯板表面進行處理，使表面光滑，并對素板定厚。
[0015]8)為了水分不侵入竹壓板材，并使板面有防污染、耐磨、裝飾等性能，竹板需進行涂飾處理。一般經2-3次環保清油噴飾。
[0016]9)將根據自行車的上管，下管，座管，立管，頭管，五通，前叉，豎桿，后叉片，后上叉，后下叉，握把，把立的形狀和規格用竹壓板材制作成型。
[0017]10)在各部件的榫頭和榫口涂上膠合劑再對各個部件的榫卯結構進行組裝，將毛榫插入榫頭，榫口的孔中。組裝完成即可。
[0018]進一步的，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，木質素，并含有少量的蛋白質類，脂肪類和各種糖類；竹材一般比木材含有較多的營養物質，其中蛋白質為1.43-5.23%，糖類為2.15%左右，淀粉為2.02-5.01 %，脂肪和蠟質為
2.50-4.04%，這些有機物質是一些細菌和昆蟲的營養物質；在制成竹壓板材之前對原生態竹子進行高溫法、浸水法，蒸煮法，碳化法可去除竹子中含有的蛋白質，糖類等并除去竹子內的細菌及昆蟲以免受到蟲蛀。
[0019]進一步的，竹壓板材在使用過程中還會出現開裂現象，為此我們對在制成竹壓板材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。
[0020]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
[0021]本發明的竹壓板材自行車管架部件:部分采用管狀結構，如上管，下管，座管，立管，握把都是管狀，中間是空心結構，利用的是空心桿原理。空心桿不僅能夠使得自行車穩定性更好，而且還減輕自行車的重量，同樣自行車的整體強度得到提高；對于自行車的管件，他們的銜接方式是利用榫卯結構，并借助毛榫插入榫口榫頭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；產品及制造方法經濟實用，經濟效益和社會效益顯著，因而有利于推廣和應用。
[0022]本發明原理:
[0023]本發明的竹壓板材自行車管架部件:部分采用管狀結構，如上管，下管，座管，立管，握把都是管狀，中間是空心結構，利用的是空心桿原理。
[0024]根據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[0025]σ max = Mmax/ff ^ [ σ ]
[0026]因此，要提高桿的強度，除了合理安排受力，降低Mmax的數據以外，主要是采用合理的截面形狀，盡量提高抗彎截面模量W的數據，充分利用材料，實心圓桿截面和空心圓桿截面的抗彎截面模量分別是
[0027]W實=(1/32) Π d3W 空=(I / 32 ) nd3 U-a 4 試中，d 是實心桿直
徑，D是空心桿外徑，D1是空心桿內徑，g =Di / D為空心桿內，外徑比值，當空心桿和實心
桿的截面面積相同時
【權利要求】
1.一種新型節能環保竹壓板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)選取竹齡為4年左右的毛竹，毛竹是根部粗、頂部細。將竹筒按照壁厚程度區分，截成規定長度。再將原竹沖成規則的竹條。 2)干燥后的竹條需經四面刨進行四面精細刨削，刨去殘留竹青、竹黃和粗刨留下的刀痕等，這樣的處理后竹條與竹條才能膠合得很牢固，無裂縫，不開裂，不分層。 3)竹材的化學成分與木材基本相同，主要是纖維素、半纖維素、木質素和抽提物質。但竹材含有的蛋白質、糖類、淀粉類、脂肪和蠟質比木材多，在溫濕度適宜的情況下，易遭蟲、菌類的侵蝕，因此竹條在粗刨后需進行蒸煮處理。 4)蒸煮處理后的竹片的含水率超過82.5%，達到飽和狀態。竹材的含水率高低直接影響著竹材加工后的成品尺寸和形狀的穩定性，為了保證竹板產品的質量，用于加工的竹材原料在膠合之前需進行充分干燥。本竹板用溫度95°C雙氧水漂白，根具不同的壁厚漂白時間不同。4_6mm3.5小時，6_9mm4小時。 5)涂膠及組坯:選優質的環保型膠粘劑，按規定涂膠量涂膠并涂均勻，再按所需規格將竹條組坯。 6)熱壓膠合:熱壓是關鍵工序，在規定的壓力、溫度和時間下，將板坯膠合成坯板，竹條表面光潔度、膠粘劑和熱壓條件對竹材的膠合強度影響很大。 7)砂光，對坯板表面進行處理，使表面光滑，并對素板定厚。 8)為了水分不侵入竹壓板材，并使板面有防污染、耐磨、裝飾等性能，竹板需進行涂飾處理。一般經2-3次環保清油噴飾。 9)將根據自行車的上管，下管，座管，立管，頭管，五通，前叉，豎桿，后叉片，后上叉，后下叉，握把，把立的形狀和規格用竹壓板材制作成型。 10)在各部件的榫頭和榫口涂上膠合劑再對各個部件的榫卯結構進行組裝，將毛榫插入榫頭，榫口的孔中。組裝完成即可。
2.根據權利要求1所述的新型節能環保竹壓板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，木質素，并含有少量的蛋白質類，脂肪類和各種糖類；竹材一般比木材含有較多的營養物質，其中蛋白質為1.43-5.23%，糖類為2.15%左右，淀粉為2.02-5.01%,脂肪和蠟質為2.50-4.04%，這些有機物質是一些細菌和昆蟲的營養物質；在制成竹壓板材之前對原生態竹子進行高溫法、浸水法，蒸煮法，碳化法可去除竹子中含有的蛋白質，糖類等并除去竹子內的細菌及昆蟲以免受到蟲蛀。
3.根據權利要求1所述的新型節能環保竹壓板材自行車管架部件的制造方法，其特征在于:竹壓板材在使用過程中還會出現開裂現象，為此我們對在制成竹壓板材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】B27M1/08GK103659989SQ201210363427
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月26日 優先權日:2012年9月26日
【發明者】金躍國 申請人:蘇州天健竹業科技有限公司