高爾夫球桿桿頭金屬聯接工藝的製作方法
2023-07-18 19:24:11 2
專利名稱：高爾夫球桿桿頭金屬聯接工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及高爾夫球球具領域，特別是一種高爾夫球桿桿頭的製作方法，尤其涉及高爾夫球桿桿頭金屬聯接工藝。
背景技術：
高爾夫球桿桿頭擊打高爾夫球時，高爾夫球藉助擊球瞬間球具的反彈力，飛向球洞。而除球桿的影響外，對球具擊球性能影響最大的就是反彈係數，即COR。
製造高爾夫球桿桿頭的金屬主要包括有鋅合金，銅合金，鋁合金，鎂合金，鐵合金，鈦合金以及複合材料等，每種金屬均具有不同程度的硬度和性能。通過不同的設計組合可達到不同的擊球效果。
目前高爾夫球桿桿頭一般通過壓制和釺焊等工藝製造。壓制是通過擠壓使桿頭整體變形，壓制的結構單一，目前一般僅能用於鐵質高爾夫球桿。釺焊是將桿頭主體和擊球面分別以金屬材質製作後，通過釺焊料在高溫時熔融從而將兩者聯接，在關鍵部位例如擊球面使用鈦合金其它部分使用不鏽鋼，可使得桿頭性能接近全部鈦合金桿頭性能，而成本則低於全部使用Ti合金製作球頭。但此種應用於高爾夫球行業時間較短，且需專用的釺焊設備，釺焊料也難以取得，對接口配合要求較高，生產工藝複雜，因此制約了球桿的大批量生產。例如在中國專利00107249.8中就公開了一種高爾夫球桿桿頭的擊球面板接合方法，可以看到，在桿頭殼體周緣要設定若干定位條，然後將擊球面板蓋合於桿頭殼體開口處後，通過定位條暫時定位，然後沿兩者接緣設置一圈焊材，將該半成品進行高溫加熱，最後將定位條及突出的漿料研磨掉，整個製作工藝比較複雜費時。
目前也有應用黏合劑聯接高爾夫球桿桿頭的兩配件，但一般為聯接主體和頂蓋(頂蓋材質一般為碳布或塑料)。而由於擊球面作為桿頭擊球時的受力部位，因此其與殼體的聯接強度有很高的要求，就目前的主體和頂蓋膠水聯接工藝來說，還是無法達到其要求的。
發明內容
為解決上述問題，本發明的目的是提供一種高爾夫球桿桿頭金屬聯接工藝，其可在相同的聯接尺寸的條件下提高粘結後的強度40％以上，降低生產成本，提高效率，簡化工藝，並可提升球桿擊球性能，起到減震作用減少運動傷害，增加設計空間。
本發明的目的是這樣實現的一種高爾夫球桿桿頭金屬聯接工藝，其特徵在於包括以下順序步驟①桿頭的打擊面和主體分開製作，打擊面與主體之間的聯接面製成為相互嵌接的結構，且聯接面經表面處理形成粗糙表面；②以粘合劑將打擊面和主體聯接。
所述步驟①中打擊面與主體的聯接端加工成尺寸匹配的構成可相互嵌接的聯接面。
所述步驟①中打擊面與主體的聯接面間隙為0～0.5mm。
所述步驟①中打擊面和主體聯接面的製作方法包括精密鑄造、鍛造或CNC加工。
所述步驟①中主體和打擊面的材質分別為不鏽鋼與Ti合金、不鏽鋼與不鏽鋼、不鏽鋼與複合金屬、Ti合金與Ti合金或者Ti合金與複合金屬。
所述步驟①中打擊面與主體的聯接面通過表面粗糙處理，其表面形成深度小於0.3mm的凹凸紋。
所述打擊面與主體聯接面的表面處理工藝為噴砂、CNC加工、酸液腐蝕、或者在精密鑄造時直接在聯接面鑄造成型。
所述步驟②中聯接用粘合劑為剪切強度≥25Mpa的粘合劑。
所述步驟②中的粘合劑為環氧樹脂類粘合劑。
按上述高爾夫球桿桿頭金屬聯接工藝製作的高爾夫球桿桿頭，其特徵在於--桿頭的打擊面和主體分開製作；--打擊面與主體之間的聯接面為相互嵌接結構；--打擊面與主體之間的聯接面具有粗糙表面；--打擊面和主體以粘合劑聯接。
本發明以粘合劑對高爾夫球桿桿頭的金屬配件進行聯接，聯接工藝的難度大大降低，粘合劑材料易得並可實現低溫聯接，通過改進打擊面與主體的聯接面結構並通過表面處理，在相同的聯接尺寸的條件下提高粘結後的強度40％以上，同時，降低生產成本(在相近結構及相同材料設計的情況下，與目前市場上釺焊工藝的成本相比大幅下降至少50％)，提高生產效率，簡化工藝流程，使用目前高爾夫行業內常用設備即可完成，並可提升球桿擊球性能(在相近結構及相同材料設計的情況下，性能至少是等同於釺焊性能)，起到減震作用減少運動傷害，增加設計空間。本發明適合高爾夫球桿的工業化生產及市場推廣。
圖1a、圖1b、圖1c、圖1d分別是本發明兩金屬配件聯接面的幾種結構形式的示意圖(局部)；圖2a、圖2b分別是本發明金屬配件進行表面粗糙處理前、後的示意圖；
圖3是採用圖1a所示聯接面結構聯接的高爾夫球桿桿頭的剖面圖；圖4是採用圖1d所示聯接面結構聯接的高爾夫球桿桿頭的剖面圖。
具體實施例方式
本發明是一種高爾夫球桿桿頭金屬聯接工藝，其主要包括以下步驟首先精密加工待聯接的兩金屬配體主體1和打擊面2，令兩者設有可相互嵌合的聯接面，且聯接面呈粗糙狀；然後以粘合劑將兩者聯接即可。
主體和打擊面的材質可以是不鏽鋼與Ti合金、不鏽鋼與不鏽鋼、不鏽鋼與複合金屬、Ti合金與Ti合金、或者Ti合金與複合金屬等等，在此不一一列舉。因為金屬配體是通過粘合劑聯接，即便使用剪切強度很高的粘合劑，也較難達到主體1和打擊面2的聯接強度，因此其聯接面的處理比較關鍵。在本發明中，兩金屬配體設有可相互嵌合的聯接面。最佳地，兩金屬配件設有尺寸匹配的可相互嵌接的凹、凸部，構成可相互嵌合的聯接面，該結構增大了聯接面積，從而保證即使使用性能較低的粘合劑也可達到高爾夫球桿桿頭的強度要求。同時，相嵌合的結構起到一個限位作用，既便於安裝時的精確定位，同時也限制了黏合層所受到的應力方向垂直於聯接面，進一步降低脫落的風險。例如圖1a-1d所示的就是四種不同聯接面的結構，但發明的聯接面結構並不限於此特定例子，該四種結構分別包括大小形狀相互匹配的凹部和凸部(凹部/凸部是設於主體1上還上設於打擊面2上在此不作限定，位置可以互換)圖1a所示的主體1和打擊面2的聯接面分別設有相對應的凸起，形成L型的端頭，兩L型端頭的凹部和凸部恰好相嵌；圖1b所示的兩金屬配件的聯接面中，主體1設有凹槽，形成L型端頭，打擊面2的邊緣恰好嵌入其凹槽中；圖1c所示的兩金屬配件的聯接面中，主體1的端頭設有凹槽形成「凹」字形的聯接面，打擊面2設有凸起形成L型的端頭，兩者恰好相嵌；圖1d所示的兩金屬配件的聯接面中，主體1的端頭設有凹槽形成「凹」字形的聯接面，打擊面2的端頭設有凸起形成「凸」字形的聯接面。兩者的凹部和凸部相互嵌接後，聯接面間隙大小最好在0～0.5mm範圍內，聯接面寬度為0-10mm。對金屬配件聯接面可採用精密鑄造、鍛造或CNC加工等方式製作，在此不作列舉。
為更進一步增加聯接面積，增大聯接強度，金屬配件的聯接面需進行表面粗糙處理，如圖2a、2b所示，經表面粗糙處理，聯接面由原來的光滑表面3變為分布於表面上的深度小於0.3mm的凹凸紋。表面粗糙處理方法可包括使用噴砂(例如AL2O3砂、鋼珠等)，CNC加工，使用各種酸液腐蝕，或者在精密鑄造金屬配體時就直接在聯接面鑄造成型等。
打擊面與主體採用上述聯接面結構，並且通過上述表面粗糙處理，令到在相同的聯接尺寸的條件下，粘結後的強度可提高40％以上。
最後通過粘合劑進行聯接。粘合劑可採用剪切強度≥25Mpa的粘合劑。目前強度較高的粘合劑主要是環氧樹脂類的粘合劑。粘合劑固化工藝根據所使用的粘合劑來確定，在此不作限定。粘合劑固化後，形成兩金屬配體之間的有機中間層，還可起到一定的減震作用，提高球桿性能。
由於擊球面是對桿頭影響最大的區域，因此本發明的工藝主要針對桿頭主體與擊球面之間的聯接。但球桿的多樣化金屬材料組合設計有利於市場推廣，因此本發明也可用於其它部位的聯接，只是對桿頭的反彈係數影響不大。
實施例1步驟如下
①採用精密鑄造成形，製得17-4不鏽鋼主體1和6-4Ti打擊面2，兩者的聯接面設有相對應的凸起，形成L型的端頭，其凹、凸部可恰好相嵌(如圖1a所示)；②CNC加工完成配合間隙公差控制+0.1mm/-0mm；③表面處理用AL2O3砂噴各聯接面，形成＜0.3mm微凹凸；④在處理好的主體1和打擊面2的凹、凸部塗抹上剪切強度≥25Mpa的粘合劑，然後將兩者相互嵌接；⑤通過烘箱加熱令粘合劑固化，烘乾溫度為120℃，時間為1.5小時，主體1和打擊面2即聯接成型(如圖3所示)。
實施例2步驟如下①採有精密鑄造成形6-4Ti主體1，其接觸端頭設有凹槽形成「凹」字形的聯接面，採用鍛造成形6-4Ti打擊面2，其接觸端頭設有凸起形成「凸」字形的聯接面，兩者恰好嵌接(按圖1d所示結構)，聯接面間隙＜0.5mm。其中6-4Ti主體1聯接面表面在精密鑄造時即直接鑄造成形深度＜0.3mm微凹凸；②用鋼珠砂噴6-4Ti配件2的打擊面2，形成深度＜0.3mm微凹凸；③在處理好的主體1和打擊面2的凹、凸部塗抹上剪切強度≥25Mpa的粘合劑，然後將兩者相互嵌接。
④通過烘箱加熱令粘合劑固化，烘乾溫度為140℃，時間為40分鐘，主體1和打擊面2即聯接成型(如圖4所示)。
權利要求
1.一種高爾夫球桿桿頭金屬聯接工藝，其特徵在於包括以下順序步驟①桿頭的打擊面和主體分開製作，打擊面與主體之間的聯接面製成為相互嵌接的結構，且聯接面經表面處理形成粗糙表面；②以粘合劑將打擊面和主體聯接。
2.根據權利要求1所述的高爾夫球桿桿頭金屬聯接工藝，其特徵在於所述步驟①中打擊面與主體的聯接端加工成尺寸匹配的可相互嵌接的聯接面。
3.根據權利要求1所述的高爾夫球桿桿頭金屬聯接工藝，其特徵在於所述步驟①中打擊面與主體的聯接面間隙為0～0.5mm。
4.根據權利要求1所述的高爾夫球桿桿頭金屬聯接工藝，其特徵在於所述步驟①中打擊面和主體聯接面的製作方法包括精密鑄造、鍛造或CNC加工。
5.根據權利要求1所述的高爾夫球桿桿頭金屬聯接工藝，其特徵在於所述步驟①中主體和打擊面的材質分別為不鏽鋼與Ti合金、不鏽鋼與不鏽鋼、不鏽鋼與複合金屬、Ti合金與Ti合金或者Ti合金與複合金屬。
6.根據權利要求1所述的高爾夫球桿桿頭金屬聯接工藝，其特徵在於所述步驟①中打擊面與主體的聯接面通過表面粗糙處理，其表面形成深度小於0.3mm的凹凸紋。
7.根據權利要求1所述的高爾夫球桿桿頭金屬聯接工藝，其特徵在於所述打擊面與主體聯接面的表面處理工藝為噴砂、CNC加工、酸液腐蝕、或者在精密鑄造時直接在聯接面鑄造成型。
8.根據權利要求1所述的高爾夫球桿桿頭金屬聯接工藝，其特徵在於所述步驟②中聯接用粘合劑為剪切強度≥25Mpa的粘合劑。
9.根據權利要求1所述的高爾夫球桿桿頭金屬聯接工藝，其特徵在於所述步驟②中的粘合劑為環氧樹脂類粘合劑。
10.根據權利要求1所述的高爾夫球桿桿頭金屬聯接工藝製作的高爾夫球桿桿頭，其特徵在於--桿頭的打擊面和主體分開製作；--打擊面與主體之間的聯接面為相互嵌接結構；--打擊面與主體之間的聯接面具有粗糙表面；--打擊面和主體以粘合劑聯接。
全文摘要
本發明公開了一種高爾夫球桿桿頭金屬聯接工藝，其特徵在於包括以下順序步驟①桿頭的打擊面和主體分開製作，打擊面與主體之間的聯接面製成為相互嵌接的結構，且聯接面經表面處理形成粗糙表面；②以粘合劑將打擊面和主體聯接。本發明實現了以粘合劑對高爾夫球桿桿頭的金屬配件進行聯接，聯接工藝的難度大大降低，粘合劑材料易得並可實現低溫聯接，降低生產成本，提高生產效率，簡化工藝流程，同時多樣化金屬材料組合和設計以及粘合劑為聯接層還可提升球桿性能，增加設計空間。本發明適合高爾夫球桿的工業化生產及市場推廣。
文檔編號A63B53/04GK1830505SQ200610034838
公開日2006年9月13日 申請日期2006年3月31日 優先權日2006年3月31日
發明者朱育民 申請人:朱育民