高爾夫球桿頭合金及以該合金製作高爾夫球桿頭的方法
2023-05-31 11:31:21
高爾夫球桿頭合金及以該合金製作高爾夫球桿頭的方法
【專利摘要】本發明是一種具有低密度、高強度的高爾夫球桿頭合金,其包括:以重量百分比計7.35~8.35%的鋁、1~1.5%的釩、0.05~0.15%的矽、0.4%以下的鐵、0.25%以下的氧、0.01%以下的碳、0.05%以下的氮,其餘部份為鈦所構成,且該合金的密度為4.31~4.33g/cm3;以及,利用該合金製作高爾夫球桿頭,使得該高爾夫球桿頭可為輕量化且維持優異機械性能,並藉此增加高爾夫球桿頭的配重空間。
【專利說明】高爾夫球桿頭合金及以該合金製作高爾夫球桿頭的方法 【技術領域】
[0001] 本發明關於一種高爾夫球桿頭合金及高爾夫球桿頭的製作方法;特別關於一種具 有低密度的高爾夫球桿頭合金,以及使用該合金製作出輕量化且能夠增加配重空間的高爾 夫球桿頭的方法。 【背景技術】
[0002] 現有技術多是通過SUS630或SUS431(即美國鋼鐵協會AISI標準630型或431型) 等不鏽鋼材的精密澆注方式,以製作出如桿頭本體、打擊面板、蓋板或配重塊等等的高爾夫 球桿頭構件。但卻因不鏽鋼材的密度較大且強度較低,故製成高爾夫球桿頭的各構件時,往 往需達到某一厚度以上方可符合球桿頭的強度要求,就此反而降低了可調整高爾夫球桿頭 重心位置的裕度,使得成形後的高爾夫球桿頭的打擊效果並不甚理想。
[0003] 為了能調整高爾夫球桿頭的重心位置,以得到更好的擊球性能,業者多選擇期望 能降低高爾夫球桿頭的重量,將省下來的重量重新配置於球桿頭的其他部分,以改變高爾 夫球桿頭的重心至適當位置。
[0004] 就金屬材料而言,由於鈦合金的密度相對低於不鏽鋼,且其強度與不鏽鋼相當,而 更呈現出較佳的彈性變形能力,故如Ti-6A1-4V (即重量百分比6%的鋁、4%的釩摻混鈦金 屬而製成)等的鈦合金材料遂應運而生;以當借鈦合金製作高爾夫球桿頭時,雖可降低該球 桿頭的重量而適度調整其重心位置,但在考量高爾夫球桿頭大型化且能調整重心裕度的前 提下,仍必須維持高爾夫球桿頭的強度、延展性、韌性等機械性能。
[0005] 有鑑於前述,若高爾夫球桿頭能夠於輕量化的同時保有相當程度的機械性能,將 有助於配重重心調整後提升打擊效果,故有必要再進一步改良高爾夫球桿頭合金的組成成 份,以應用於製作高爾夫球桿頭。
【發明內容】
[0006] 本發明主要目的乃改善上述問題,以提供一種低密度的高爾夫球桿合金。
[0007] 本發明次一目的是提供一種製作高爾夫球桿頭的方法,其能夠降低高爾夫球桿頭 的重量,以增加高爾夫球桿頭的配重空間。
[0008] 為達前述發明目的,本發明高爾夫球桿頭合金,包括:以重量百分比計7. 35? 8. 35%的鋁、1?1. 5%的釩、0. 05?0. 15%的矽、0. 4%以下的鐵、0. 25%以下的氧、0. 01%以 下的碳、0. 05%以下的氮,其餘部份為鈦所構成,且該合金的密度為4. 31?4. 33g/cm3。
[0009] 為達前述發明目的,本發明另提供一種以前述高爾夫球桿頭合金製作高爾夫球桿 頭的方法,包含:依預製高爾夫球桿頭的形態構制出一鑄造模具;澆注經二次熔煉的合金 原料於該鑄造模具的一模穴內,且於燒注過程添加娃材,使該娃材與該合金原料相融合,以 經鑄造脫模得一桿頭初胚,且該桿頭初胚即由前述高爾夫球桿頭合金所構成;及加工該杆 頭初胚,以製成一高爾夫球桿頭。
[〇〇1〇] 其中,該合金原料是經二次高溫熔爐熔煉出呈相融合的鈦、鋁、釩、鐵、氧、碳及氮。
[0011] 其中,該高爾夫球桿頭的上蓋厚度為〇. 4?1. 5毫米。
[0012] 其中,該高爾夫球桿頭的桿頭底部厚度為0. 5?1. 5毫米。 【具體實施方式】
[0013] 為讓本發明的上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂,下文特舉本發明的較 佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:
[0014] 本發明高爾夫球桿頭合金可用以製造高爾夫球桿的各部位構件,較佳是以使用該 合金製成高爾夫球桿頭的打擊面板為例;於下詳述該高爾夫球桿頭合金的組成成份及以其 構制打擊面板的工藝。
[0015] 該高爾夫球桿頭合金包含有以重量百分比計7. 35?8. 35%的鋁、1?1. 5%的釩、 0. 05?0. 15%的矽、0. 4%以下的鐵、0. 25%以下的氧、0. 01%以下的碳、0. 05%以下的氮,其餘 部份為鈦所構成;如此,經前述元素組成的該合金的密度可以為4. 31?4. 33g/cm3。
[0016] 藉此,使得本發明高爾夫球桿頭合金可通過鈦、鋁、釩的相匹配混摻來降低其合金 密度,且同時維持良好的機械性能,以便再藉助其他如矽、鐵、氧、碳或氮等適量元素的添 力口,增進其衝擊韌性,以利於該合金加工製作成高爾夫球桿頭的各部位構件。
[0017] 承上所述,本發明是以使用該合金製作高爾夫球桿頭為例,該製作高爾夫球桿頭 的方法,包含以下步驟:
[0018] 第一步驟依預製高爾夫球桿頭的形態構制出一鑄造模具;更詳言之,本實施例較 佳是先依據所預製高球桿頭的形態且通過一模具成型相對應的臘模,並借該臘模熱融後建 構出該鑄造模具。以上,該鑄造模具的製作流程乃為本領域的常規技術手段,於此僅簡單概 述並不設限。
[0019] 通過該第一步驟完成該鑄造模具後,遂接續第二步驟,澆注經二次熔煉的合金原 料於該鑄造模具的一模穴內,且於燒注過程中再添加娃材,使該娃材與該合金原料相融合, 以經鑄造脫模得一桿頭初胚;該桿頭初胚即是由前述高爾夫球桿頭合金(含重量百分比計 7. 35?8. 35%的鋁、1?1. 5%的釩、0. 05?0. 15%的矽、0. 4%以下的鐵、0. 25%以下的氧、 0. 01%以下的碳、0. 05%以下的氮,其餘為鈦,且合金密度為4. 31?4. 33g/cm3)所構成。詳 言之,本實施例於澆注前,先經二次高溫熔爐熔煉出以鈦、鋁、釩及其他如鐵、氧、碳、氮等附 屬成份共同融合的該合金原料,且本實施例所使用的合金原料是包含重量百分比計7. 35% 的鋁、1%的釩、0. 4%的鐵、0. 25%的氧、0. 01%的碳、0. 05%的氮,及其餘部份為鈦;該合金原 料當然可依據需求增減各成分配比,以能具有相同比例即可。
[0020] 承前所述,待確定該合金原料符合前述預定的組成配比後,較佳是在出高溫熔爐 前進行除氣及除渣作業,以能將該合金原料直接澆注於該鑄造模具的該模穴內;於此同時, 即刻添加約〇. 05?0. 15%矽材於該模穴內,較佳是配合該合金原料的其他成分配比,而於 本實施例中選擇添加〇. 05%的娃材,藉此致使該娃材可與該合金原料相烙融,以確保娃材 不至於該合金原料熔煉過程即流失,而能經澆注脫模後獲得具較佳合金比例的該桿頭初 胚。以上,澆注過程所配合的參數條件乃是以實際情況而作考量,理應可為本領域技術人員 所理解,不在此贅述並限制。
[0021] 經第二步驟鑄造出該桿頭初胚後,第三步驟是經加工成型一高爾夫球桿頭;詳言 之,經前述精密鑄造所獲得的該桿頭初胚可以在不經熱處理的情況下,進行震殼、去澆口、 切邊、研磨、調角、磨光等加工手段,以完成該高爾夫球桿頭成品。其中,該高爾夫球桿頭的 上蓋厚度較佳可為0. 4?1. 5毫米;且其桿頭底部厚度較佳則可為0. 5?1. 5毫米。
[0022] 綜上所述,通過前述工藝,遂能夠將本發明高爾夫球桿頭合金應用於高爾夫球桿 頭的製作,並就此與現有鈦合金所製成的高爾夫球桿頭相較,以實際測試呈現出較佳優異 的特性,其詳列如下。
[0023] 如表一,其是以本發明高爾夫球桿頭合金所製成的高爾夫球桿頭(簡稱T9S)與現 有高爾夫球桿頭(6_4Ti、Ti-811)相較下所呈現有關機械性能的數據。
[0024] 表一:本發明與現有相較的機械性能(伸長率是以2inches為測試單位)。
[0025]
【權利要求】
1. 一種高爾夫球桿頭合金,其特徵在於,包括: 以重量百分比計7. 35?8. 35%的鋁、1?1. 5%的釩、0. 05?0. 15%的矽、0. 4%以下的 鐵、0. 25%以下的氧、0. 01%以下的碳、0. 05%以下的氮,其餘部份為鈦所構成,且該合金的密 度為 4. 31 ?4. 33g/cm3。
2. -種如權利要求1所述的高爾夫球桿頭合金製作高爾夫球桿頭的方法,其特徵在 於,包含: 依預製高爾夫球桿頭的形態構制出鑄造模具; 澆注經過二次熔煉的合金原料於該鑄造模具的模穴內,且於澆注過程中添加矽材,使 該矽材與該合金原料相融合,以經鑄造脫模得出由權利要求1所述的高爾夫球桿頭合金所 構成的一桿頭初胚;及 加工該桿頭初胚,以製成高爾夫球桿頭。
3. 如權利要求2所述的製作高爾夫球桿頭的方法,其特徵在於,該合金原料是經二次 高溫熔爐熔煉出呈相融合的鈦、鋁、釩、鐵、氧、碳及氮的合金原料。
4. 如權利要求2或3所述的製作高爾夫球桿頭的方法,其特徵在於,該高爾夫球桿頭的 上蓋厚度為〇. 4?1. 5毫米。
5. 如權利要求2或3所述的製作高爾夫球桿頭的方法,其特徵在於,該高爾夫球桿頭的 桿頭底部厚度為〇. 5?1. 5毫米。
【文檔編號】A63B53/04GK104060123SQ201310088389
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月19日 優先權日:2013年3月19日
【發明者】蔣銘瑞, 李於豪 申請人:復盛應用科技股份有限公司