滑雪单板简介及相关模具说明

摘要：滑雪运动源于寒冷地区居民的生活方式，为便于出行滑雪板由此而生，并从最初的代步工具发展到现代竞技运动装备。本文主要介绍滑雪单板，滑雪单板是沿着有各种弯度的专用雪道高速滑降至终点的一种运动。滑雪单板看似简单，实则结构复杂，单板分环氧树脂Epoxy单板和聚胺酯PU单板两种。按成型方式区分，单板由环氧树脂涂胶热压成型或聚胺酯注胶成型。滑雪单板成型由模具完成，Epoxy单板模具相对简单，PU单板模具复杂，价格也相对较高，PU单板还需增加面板、底板组合模具和钢边模具。

关键词：滑雪单板；结构；成型方式；模具

2015年7月31日年北京成功获得2022年冬奥会的举办权，这极大地促进我国冬季运动的普及与发展。滑雪板是雪上运动的核心装备，对于提高运动成绩具有至关重要的作用[1]。全球著名的滑雪比赛有：世界高山滑雪锦标赛、冬季奥林匹克运动会滑雪赛事、沸雪赛事、世界单板滑雪锦标赛、北欧滑雪、国际雪联远东杯滑雪赛、冬季极限运动会、国际雪联滑雪世界杯和世锦赛赛事等。很多赛事冠军及其他选手都选用了本文作者参与设计的滑雪单板。

一、滑雪单板种类及结构

滑雪板是一种运动装备，主要分为单板和双板两种类型，按运动项目划分包括高山板、越野冬季两项板、跳台板、自由式滑雪板等几类。滑雪单其种类也是按成型方式区分的，由环氧树脂涂胶热压成型或聚胺酯注胶成型。

为了提高滑雪板的性能，设计者采用不同的材料和技术进行研发。板芯材料通常采用杨木、枫木、泡桐等木材，通过改变原料配比来达到调整滑雪板稳定性、灵活性和减震性的目的[2]。此外，碳纤维和玻璃纤维等复合材料也广泛应用于滑雪板制造中，用以提高滑雪板的综合性能。现代滑雪单板采用航空用材料、碳纤维、玻璃纤维等作为加强层材料，以在保持硬度的同时减轻产品重量。单板分环氧树脂Epoxy单板和聚胺酯PU单板两种，两种单板的结构不同，Epoxy单板结构相对复杂，而PU单板结构简单些。

（一）环氧树脂Epoxy单板结构

不同类型滑雪单板的滑行机理存在差异。传统滑雪单板依靠侧边钢刃切割雪面，获得足够的边沿抓地力，从而实现转弯。新型滑雪单板则更多地利用板的扭转和变形来实现转弯。宽大的板底面面积增加了与雪面的接触面积，提高了转弯时的压力分布，进而改善了转弯性能。此外，新型滑雪单板的更前的核心位置有助于转弯时的重心转移，控制更加灵活自如[3]。Epoxy单板结构相对复杂，由下至上，主要零件有底板钢边组件、补强带补强块、下布、碳带、胶边、头尾CE、包布木板、羊毛毡、补强带补强块、箭头型布、上布以及面板。当然，不同型号的滑雪单板，所用材料可能不同，有些滑雪单板还会增加铝片来加强弹性和硬度。

（二）聚胺酯PU单板结构

PU单板结构相对简单，由下至上，主要结构有底板组件、胶边、玻璃布、黑网、木板、羊毛毡以及面板组件，也并不是所有PU单板的结构都一样，有些PU单板没有木板，各型号的单板材料的形状也不尽相同。

二、滑雪单板成型方式

五颜六色的底板、面板，黑亮的碳纤维材料、白色的玻璃纤维等材料薄如纸片，被机器裁剪成各种形状。纤维横竖有序编织，如一块纹理清晰的布料。仔细看，同样的碳纤维材料，或斜纹，或竖纹。各个材料的选择，得益于复合材料力学的创新，设计者掌握不同纹理材料呈现不同特性的技术，实现滑雪板的轻便、韧性强、操控性好等性能。从生产工艺方面总结滑雪单板成型方式，分涂胶式和注胶式。

（一）涂胶式（环氧树脂Epoxy单板）

首先把十几种材料一个个的涂满特制的树脂胶水，在模具的下模上面一层层铺设、布局、粘贴。材料的堆叠布局不同，滑雪板呈现的性能不同。不到7毫米厚的滑雪单板，堆叠了10多层材料。这些新材料的应用，使其比同类产品重量减少很多。将模具下模和铺好的材料一起放到压机上，盖好有着和成型后单板一样形状的上模进行压制。十几分钟后，一对滑雪单板的初型完成了，送入打磨车间，钢边、底板打磨完成后滑雪单板就被制造出来了。

（二）注胶式（聚胺酯PU单板）

聚胺酯PU单板是将材料放入上百斤的金属模具中注胶压制成型的。材料层层放置，放入的顺序和位置有严格的规定，材料放好后，机器启动盖好上模，自动注胶机根据程序响应自动来到本台机器注胶，十多分钟后注胶完成，和Epoxy单板类似，经打磨工序后，一对滑雪单板完成，到后工序车间经撕膜、打蜡、检查、测试、贴标签等工序后入库等待发货。

三、滑雪单板模具

滑雪板靠模具高温压制成型，模具材料为进口铝，Epoxy单板和PU单板模具不同，模具加工方式不同，价格也不同。

（一）Epoxy单板模具

Epoxy单板模具结构相对简单，模具由CNC机器加工完成，上模根据设计要求的弧度进行弯模。Epoxy模具比较轻，手工搬动可以放在机器上。下模是平板结构，上面铺满层层材料，下模和材料一起放入机器后，盖好上模。一般需要至少两个下模和一个上模，这样作业不会耽误时间，机器和人可以同时作业。

（二）PU单板模具

PU单板模具结构复杂，由上模、模芯、下模以及胶口套组成。模具厚重，要求加工精度很高，价格昂贵。模具内腔形状与成型单板的形状相同，上模固定到机器上，模芯与下模螺丝固定到一起，材料按照一定顺序、位置放到模芯上后，启动压机，盖好上模，远端控制机器根据压制机器的程序响应，启动自动注胶机，通过胶口套的内腔位置注胶，十多分钟后机器提示压机完成。

PU单板模具除压机模具外，还需要面板组合模具和底板组合模具。面板和预制布、底板和钢片组合好后，进行压机。另外，钢边也需要钢边模具来弯至成型。

总结

综上所述，本文从滑雪单板的种类、结构、成型方式、模具等方面简介了滑雪单板的设计。滑雪运动历史悠久，在漫长的使用过程中，滑雪板的发展从传统走向现代。为推动滑雪板等运动装备的自主研发进度，突出技术创新，国内的企业需要寻求与世界著名滑雪板供应商的合作，利用国产器材装备的价格优势，扩大群众基础，储备冰雪人才，更好地推动我国滑雪运动在后冬奥时代的发展。

参考文献

[1] 崔渊博 胡剑伟 蔡展鹏. 浅谈压电材料在滑雪板减振方面的应用[J]. 卷宗， 2016（3）.

[2]伍懿琪，倪维广..滑雪板的历史演变及制作工艺发展综述[J]. 冰雪运动， 2023， 45（5）.

[3]黄荷晴. 滑雪板滑行特性对速度测量的影响分析[J]. 考试报， 2024（8）.