高校輕質籃球架設計與選材

彭鋒

摘要：籃球是大學生最喜歡的運動之一，但是大學校園大部分籃球架都是室外的，加上籃球運動的劇烈性，短短時間內就出現生銹、腐蝕、籃球板破損、籃筐變形等等問題。而一個籃球架動輒幾千元，頻繁的更換也不利于學校的運行與管理，因此研究中試圖從籃球組成模塊分析，探究各種新材料在籃球架上的應用。

關鍵詞：籃球架； 輕質； 選材； 設計

喜歡籃球的同學都知道，籃球不僅是體力上的對抗，更是速度、精度的較量，傳統木質籃球板、鐵質籃球柱、箱體等都不在適合籃球運動強度的需要。現代籃球架設計對于選材提出了更高的要求，如抗擊打性、耐磨性、剛性等必須要符合籃球運動的需要。而籃球架不同組成部分所需要的材料也是不同的，因此針對籃球架各個部分功能針對性選材，有利于籃球使用壽命和安全性的提升。

一、傳統籃球架材質存在的問題

在我國政府頒布的《GB23176-2008》籃球架標準中，對于籃球架的分類、要求、檢驗等進行了明確的規范。但是實際使用中，許多材料還存在一定的問題。

首先最容易破損的即是籃球板，許多籃球板主要是由12mm鋼化玻璃制作而成，四周用鋁合金等進行包邊。雖然鋼化玻璃很好的提升了籃球的透明度，但是也經常出現由于學生扣籃而導致的玻璃破碎事件。或者是在室外環境溫度劇烈變動情況下，鋼化玻璃出現自爆的情況。

其次是容易腐蝕生銹的部分是籃球支撐柱與底部箱體。為了節約成本，也為了提高穩定性，許多學校在籃球場建設的初期即制定了計劃，一般是選擇埋入式的固定方式，即在地面挖坑后將籃球架的主支撐柱埋入地下然后用混凝土澆筑。但是如果柱體表面防銹措施或者安裝地面不平整的話，就容易出現傾斜、腐蝕的情況，影響其使用壽命。

第三在調查中發現籃板下面的包扎物也是十分容易損壞的，在規定中要求籃板包扎物要覆蓋其底面和側面，也是對籃球運動員的一種保護方式。包扎物最小厚度為0.02至0.05厘米。破損后籃球扣籃時就容易受到傷害。

二、新型材料應用選擇與設計

在前文論述中主要對傳統籃球架設計與選材中容易出現的問題進行了分析，可見任何一個小問題都影響著籃球架的使用壽命，而對于學生來說則是威脅著他們的人身安全。針對此，可以尋找更加安全、可靠的新材料將籃球架主體結構進行替代。經過長時間的研究，筆者認為傳統鋼化玻璃籃球板可以用高分子材料進行代替。

首先在籃板的替代材料選擇中，既要選擇透明度高、又要選擇彈性好的材料。例如有機玻璃即聚甲基丙烯酸甲酯，由于具有良好的柔韌性因此抗擊打能力較好，而且相對于鋼化玻璃，該材料的透光率也很高，約為玻璃的92%，能夠滿足籃球板透光率的需要。在滿足這個條件的基礎上，在高分子材料中跨越通過添加各種增強材料來提升籃球板的耐高溫、耐磨性能。例如在高分子材料中加入耐磨的聚乙烯纖維，就可以讓籃球板具備防銹蝕、耐氧化、不褪色的特點，可以在90度高溫下保持不變形，進而有效增加籃球板的使用壽命。高分子材料的彈性也符合籃球板的要求，相關研究認為有機玻璃彈性模量3GPa，在選材測試中將有機玻璃平放在地面上，然后讓籃球從1米的地方自由落地，回彈高度符合國家相關要求。最后相對于鋼化玻璃，高分子有機材料的成本也更加低廉，適合在高校籃球設備采購中大量推廣和應用。

其次在籃球支撐結構中，傳統鋼立柱如果沒有做好防銹等措施，很容易出現根部腐蝕、柱體生銹的問題，尤其是焊接部位，由于存在孔隙等更容易出現銹蝕的情況。針對此問題，為了不增加籃球架成本研究中從防腐蝕材料入手進行研究，在設計與選材中一是對鋼材表面進行防銹處理，包括涂刷防銹材料，滿足耐腐蝕性能≥6級，針對焊接點等進行針對性的檢查與涂刷，讓柱體和焊接點光滑平整、均勻，無漏刷地方。在做好籃球支撐柱的防銹涂刷后，再進行顏色涂刷。表面漆選擇硬度高、耐磨性好的環氧防腐漆為主，避免籃球運動對柱體造成輕微破壞后出現進一步腐蝕的情況。

第三對于籃球架中易損耗的部分，例如籃網、包扎物等。國家標準中競賽籃網要求是半硬式的，且籃球穿過應該具有一定的阻力。對于包扎物則要求厚度不小于48mm，不大于55mm，且具有一定的緩沖性能，遇到外力時包扎物凹陷不能超過原有厚度的50%，能夠起到良好的保護作用。針對此在籃網選材中主要從滌綸、尼龍和鐵鏈三種材料中選擇。經過對比發現滌綸遇水容易腐爛，而鐵鏈雖然不存在腐爛問題，但是會影響投籃或者對扣籃造成一定的影響。三者中尼龍材料更符合室外籃球需求，而且尼龍材料的籃球網成本較低，選材中使用不會導致成本的提升。包扎物選擇中即要注重安全，又要注重耐用性和彈性，選擇優質PC材料設計，學名為聚碳酸酯屬于工程塑料的一種，韌性高、耐熱、耐磨性良好。

三、小結

籃球架的設計與選材不僅要滿足籃球運動強度和耐磨性的要求，更要具有保護運動員安全的作用。本研究中在對傳統籃球架研究的基礎上，對易損部位材料進行替換并取得良好的效果，值得在市場中推廣。

參考文獻：

[1]王鳴宇.高分子材料在籃球運動中的應用[J].中國新技術新產品，2017 （23）：23-24.

[2]徐立功.樹脂基復合材料在體育器材上的應用[J].文體用品與科技，2007 （5）：22-23.