CN104511143A - 具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法 - Google Patents
具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104511143A CN104511143A CN201410331057.XA CN201410331057A CN104511143A CN 104511143 A CN104511143 A CN 104511143A CN 201410331057 A CN201410331057 A CN 201410331057A CN 104511143 A CN104511143 A CN 104511143A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- iron head
- golf iron
- shell mould
- batting panel
- high strength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 162
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 37
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 36
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 claims description 30
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 10
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 3
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 9
- 238000009750 centrifugal casting Methods 0.000 description 6
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 6
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 5
- 238000007499 fusion processing Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 3
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 2
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000000231 Sesamum indicum Species 0.000 description 2
- 235000003434 Sesamum indicum Nutrition 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 101100043866 Caenorhabditis elegans sup-10 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B53/00—Golf clubs
- A63B53/04—Heads
- A63B53/047—Heads iron-type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
- B22C9/04—Use of lost patterns
- B22C9/043—Removing the consumable pattern
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D13/00—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
- B22D13/06—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force of solid or hollow bodies in moulds rotating around an axis arranged outside the mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D13/00—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
- B22D13/10—Accessories for centrifugal casting apparatus, e.g. moulds, linings therefor, means for feeding molten metal, cleansing moulds, removing castings
- B22D13/101—Moulds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Golf Clubs (AREA)
Abstract
一种具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法，用以改善以往高尔夫球铁杆头的击球面板无法薄化的问题，方法包含：将一个壳模定位放置于一个旋转平台，该壳模包含相连通的一个坩埚部及一个模穴部，且该旋转平台连接于一个转轴；将至少一个金属锭放置于该壳模的坩埚部，并于真空下将该金属锭加热熔融成金属液；驱动该转轴以连动该旋转平台转动，使金属液因离心力作用而流入该壳模的模穴部中；缓速停止该转轴，并取下该浇铸完成的壳模；于熔融的金属液冷却凝固后，破坏该壳模以取得一个铸物；将该铸物上的铸件部分离下来，以得到至少一个高尔夫球铁杆头；将该高尔夫球铁杆头进行热处理，获得本发明的薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头。
Description
技术领域
本发明是关于一种高尔夫球杆头的制造方法，特别是一种可制得一体成型的高强度高尔夫球铁杆头的具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法。
背景技术
一般而言，高尔夫球杆可分为木杆、铁杆及推杆三大类，早期的木杆头与铁杆头多以不锈钢或碳钢材质制成，为提升高尔夫球杆头的功能性，近年来有各种新的钢类铸造材料被持续开发，并用以制造高尔夫球杆头；举例而言，含有钴、钼或钛的钢类合金通常具有“高强度（抗拉强度大于250 ksi）”的特性，特别适合用以制成高尔夫球铁杆头。
目前的高尔夫球铁杆头多是于大气中，借助高频波感应熔解炉（High Frequency Induction Furnace）快速地将铸材熔融，经造渣、除气等精炼步骤，去除熔融金属液中的杂渣与气体，再搭配静态重力浇铸方式铸得。
只是，高尔夫球铁杆头的铸材中常含有易与大气中的氧反应的活性金属（例如：锰、铝、硅、钴、钼、钛等），因而易于熔炼铸材的过程中，与氧产生剧烈的氧化反应，不但造成熔融的困难度提升，浇铸时也易与空气反应而产生氧化烧裂的情况，导致浇铸后在高尔夫球铁杆头铸件上产生芝麻点及黑豆等外观缺陷，甚至由反应气体在高尔夫球铁杆头铸件上形成大量的渣孔或反应气孔等铸造缺陷，使高尔夫球铁杆头铸件的抗拉强度受到影响，从而限制了高尔夫球铁杆头的击球面板的厚度。
亦即，为确保高尔夫球铁杆头的击球面板能达到一定的抗拉强度标准，以承受预设强度及次数的炮击而不毁损，目前一体成型的高尔夫球铁杆头的击球面板的最薄厚度仍然偏厚；表一为在大气中以重力浇铸方式制成的各种材质的高尔夫球铁杆头，其击球面板的抗拉强度与最薄厚度列表，其中的“最薄厚度”设定为击球面板能承受50 m/s的炮击强度，进行3000次的炮击次数而不毁损的击球面板最薄厚度（不含线沟深度）。
表一、大气中以重力浇铸方式制成的各种材质的高尔夫球铁杆头，其击球面板的抗拉强度与最薄厚度列表
| 击球面板 材质 | 抗拉强度(ksi) | 最薄厚度(mm) | 击球面板 材质 | 抗拉强度(ksi) | 最薄厚度(mm) |
| NANO 5 | 58 | 3.20 | 450 | 170 | 2.45 |
| 303 | 77 | 3.20 | 450 | 180 | 2.35 |
| 304 | 77 | 3.20 | HYPER17-4 | 200 | 2.3 |
| 8620 | 85 | 3.20 | AM355 | 210 | 2.3 |
| MS225 | 98 | 2.85 | ES230 | 230 | 2.20 |
| M-9 | 98 | 2.90 | 4130 | 230 | 2.15 |
| 低硬度431 | 100 | 2.85 | 4130 | 230 | 2.15 |
| ST-23 | 102 | 3.20 | ES235 | 235 | 2.20 |
| 431 | 110 | 2.85 | SUP 10 | 236 | 2.20 |
| LD-745 | 120 | 2.8 | 15-7 PH | 240 | 2.20 |
| 2205 | 125 | 2.70 | 455 | 250 | 2.10 |
| 17-4PH | 140 | 2.7 | 465+(275) | 270 | 2.05 |
| ST-22 | 149 | 2.75 | 475 | 280 | 2.00 |
由表一可知，要达到相同的炮击条件，各种材质的高尔夫球铁杆头的击球面板的抗拉强度与最薄厚度具有高度的关联性；即，击球面板的抗拉强度越高，最薄厚度就能越小。此外，在上述的炮击条件下，目前一体成型的高尔夫球铁杆头的击球面板不含线沟深度的最薄厚度平均约为2.59 mm，其中针对具有较高强度（250 ksi以上）的击球面板，其不含线沟深度的最薄厚度也至少须有2.0 mm以上，故目前的高尔夫球铁杆头具有整体重量难以降低的瓶颈。
另一方面，剧烈的氧化反应也会造成金属液在壳模内的流动性下降，易因浇铸不足导致高尔夫球铁杆头铸件的成型良率降低，或是产生冷隔（Cold Shut）的问题而在高尔夫球铁杆头铸件中形成缝隙，同样对高尔夫球铁杆头铸件的抗拉强度产生影响。
基于上述原因，现有高尔夫球铁杆头的制造方法实有加以改善的必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法，可减少铸材于熔炼过程中与大气的化学反应，以提升铸件的抗拉强度，使高尔夫球铁杆头的击球面板得以薄化。
本发明的次一目的是提供一种具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法，可提升铸件的成型良率与品质。
为达到前述目的，本发明所运用的技术内容包含有：
一种具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法，包含：将一个壳模定位放置于一个旋转平台，该壳模包含相连通的一个坩埚部及一个模穴部，且该旋转平台连接于一个可轴向旋转的转轴；将至少一个金属锭放置于该壳模的坩埚部，并于真空环境下将该金属锭加热熔融成金属液；驱动该转轴以连动该旋转平台转动，使熔融的金属液流入该壳模的模穴部中；缓速停止该转轴，并取下该浇铸完成的壳模；于熔融的金属液冷却凝固后，破坏该壳模以取得一个铸物，该铸物包含有一个铸件部；将该铸件部从该铸物上分离，以得到至少一个高尔夫球铁杆头；将该高尔夫球铁杆头进行热处理，使该高尔夫球铁杆头的击球面板的抗拉强度为280~340 ksi，伸长率为4%~20%，且该高尔夫球铁杆头的击球面板不含线沟深度的最薄厚度为1.4~1.8 mm。
其中，该金属锭的数量可以为单一个，该金属锭为高强度钢类合金，且该金属锭的成分组合与所欲制成的高强度高尔夫球铁杆头的成分组合一致。
或者，该金属锭的数量可以为数个，该数个金属锭熔融后的金属液的成分组合与所欲制成的高强度高尔夫球铁杆头的成分组合一致。
其中，该壳模的成型步骤包含：准备一个蜡胚，该蜡胚包含一个坩埚胚及一个铸物胚，该坩埚胚的环周面设有一个第一连接部，该铸物胚设有一个第二连接部，该第一连接部与该第二连接部相对连接成一体；于该蜡胚的表面形成一个包覆层；对该蜡胚及包覆层加热，以将蜡熔出；将该脱蜡完成的包覆层以高温烧结而形成该壳模，并使该壳模具有一体相连的坩埚部与模穴部。
其中，该壳模的面层材料可以为硅酸锆、氧化钇、安定氧化锆或氧化铝等耐火材料。
其中，该壳模的背层材料可以为莫来石混合物，其三氧化二铝的含量为45%～60%，二氧化硅的含量为55%～40%。
其中，该壳模的背层材料可以为二氧化硅混合物，其二氧化硅的含量达95%以上。
据此，本发明的具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法，可减少铸材于熔炼过程中与大气的化学反应，以提升铸件的抗拉强度，使高尔夫球铁杆头的击球面板得以薄化，并同时提升铸件的成型良率与品质。
附图说明
图1：本发明搭配使用的真空离心铸造装置的结构示意图。
图2：本发明搭配使用的真空离心铸造装置的局部立体分解图。
图3：本发明的实施示意图（一）。
图4：本发明搭配使用的真空离心铸造装置的壳模成型流程示意图。
图5：本发明的实施示意图（二）。
图6：本发明的实施示意图（三）。
图7：本发明搭配使用的另一真空离心铸造装置的结构示意图。
【符号说明】
1真空炉 11容室 12导气管 13开口
14盖体 2转轴 21本体 22止转部
23抵靠部 3旋转平台 31轴接部 311穿孔3
2定位部 32a坩埚定位部 32b模穴定位部
321穿置孔 322容槽 4壳模 41坩埚部
411容置空间 412第一连接管 413环唇 42模穴部
421模穴 422第二连接管 5加热器 6蜡胚
61坩埚胚 611第一连接部 62铸物胚
621第二连接部7包覆层 8套环 M马达
B轴承 L升降控制器 P金属锭 N金属液。
具体实施方式
为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
请参阅图1，其为本发明的具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法所搭配使用的一真空离心铸造装置。其中，该真空离心铸造装置包含一真空炉1、一转轴2、一旋转平台3、一壳模4及一加热器5；该转轴2、旋转平台3、壳模4及加热器5均设于该真空炉1中，该旋转平台3连接该转轴2以与该转轴2同步旋转，该壳模4定位放置于该旋转平台3，该加热器5则用以对该壳模4加热。
更详言之，上述真空炉1的内部具有一容室11，该真空炉1可设有一导气管12，该导气管12与该容室11相连通，一真空控制器（图未绘示）可依据设定值，通过该导气管12而向该容室11抽气，以控制该容室11的真空度。另，该真空炉1还可设有一开口13，以供使用者向该容室11置入或取出物品，及设有一盖体14以启闭该开口13。
请参阅图1、2，上述转轴2可轴向转动地设于该真空炉1的容室11中；在本实施例中，该转轴2可与一马达M的输出端相连，以由该马达M驱动旋转。又，该马达M可以选择设于该真空炉1的外部，该转轴2的一端穿伸出该真空炉1以连接该马达M；该转轴2可穿置于一轴承B中，该轴承B可连接定位于该真空炉1，以辅助提升该转轴2的旋转稳定性，防止该转轴2转动时产生偏摆的情况。
此外，该转轴2位于该容室11中的部分可分为一本体21及一止转部22，该本体21与止转部22的径向截面形状不同，以于二者交界处形成一抵靠部23，以供该旋转平台3结合于该止转部22并抵接于该抵靠部23，使该旋转平台3能随该转轴2产生同步旋转；在本实施例中，该本体21的径向截面可以呈圆形态样，该止转部22可以设于该转轴2的端部，该止转部22的径向截面则呈非圆形态样，以供该旋转平台3套接结合于该止转部22并抵接于该抵靠部23。
请参阅图2、3，上述旋转平台3用以供上述壳模4定位放置的载具，该旋转平台3设有相连接的一轴接部31及一定位部32；在本实施例中，该轴接部31可设有一穿孔311，该穿孔311的径向截面形态较佳与该转轴2的止转部22的径向截面形态相匹配，以供该旋转平台3通过该轴接部31的穿孔311套合连接该转轴2的止转部22。该旋转平台3的定位部32可以概分为一坩埚定位部32a及一模穴定位部32b，该坩埚定位部32a位于该轴接部31与该模穴定位部32b之间，且该轴接部31、坩埚定位部32a及模穴定位部32b是依该转轴2的径向延伸排列；又，该坩埚定位部32a可设有一穿置孔321，以供该壳模4的一部分穿伸于其中，该模穴定位部32b则可设有一容槽322，以容置该壳模4的另外一部分。
请参阅图2、3，上述壳模4具有相连通的一坩埚部41及一模穴部42，该壳模4的坩埚部41可定位放置于该旋转平台3的坩埚定位部32a，该壳模4的模穴部42则可定位放置于该旋转平台3的模穴定位部32b，使该壳模4的坩埚部41较模穴部42更邻近于该旋转平台3的轴接部31。
其中，该坩埚部41可概呈杯状而于内部形成一容置空间411，该容置空间411可用以容置欲加热熔融的金属锭，该坩埚部41的环周面另设有一第一连接管412，该第一连接管412连通该容置空间411。该模穴部42是用以成型高尔夫球铁杆头的部位，该模穴部42的外型不特别限制，该模穴部42的内部具有至少一模穴421，该模穴421的形态与所欲铸造成型的高尔夫球铁杆头相匹配；该模穴部42另设有一第二连接管422，该第二连接管422连通该模穴421，且该坩埚部41与模穴部42由该第一连接管412及第二连接管422相对接，使该容置空间411得以与该模穴421相连通。
请参阅图4，在本实施例中，该壳模4的坩埚部41与模穴部42可以呈一体相连的形态，该壳模4的成型步骤为：准备一蜡胚6，该蜡胚6包含一坩埚胚61及一铸物胚62，该坩埚胚61的环周面设有一第一连接部611，该铸物胚62则设有一第二连接部621，该坩埚胚61与铸物胚62由该第一连接部611及第二连接部621相对连接成一体。对该蜡胚6进行沾浆、淋砂或粘砂等流程，于该蜡胚6的表面形成一包覆层7。对该蜡胚6及包覆层7加热，以将蜡熔出；举例而言，可将该蜡胚6与包覆层7一并置入一蒸气釜内加热，使该蜡胚6熔化以便从该包覆层7中排出。将该脱蜡完成的包覆层7以高温烧结而形成所述壳模4，并使该壳模4具有一体相连的坩埚部41与模穴部42。其中，该壳模4的面层（内层）材料可选用硅酸锆、氧化钇、安定氧化锆或氧化铝等耐火材料，该壳模4的背层（外层）材料则可选用莫来石（3Al2O3-2SiO2）或二氧化硅作为耐火材料；又，当背层材料选用莫来石混合物时，其三氧化二铝的含量较佳为45%～60%，二氧化硅的含量较佳为55%～40%；当背层材料选用二氧化硅混合物时，其二氧化硅的含量较佳可达95%以上。
请再参阅图1、3，上述加热器5设于该真空炉1的容室11中，用以对该壳模4的坩埚部41加热。在本实施例中，该加热器5可选择为一高频波线圈，并由一升降控制器L带动该加热器5在该容室11中移动；须加热该壳模4的坩埚部41时，该加热器5可被带动上升至一预设位置，以环绕于该坩埚部41的外周，并启动该加热器5，使该坩埚部41被加热升温；加热完毕后，该加热器5则可以被该升降控制器L带动下降，使该加热器5不再环绕于该坩埚部41的外周，以免干扰该壳模4随该旋转平台3及该转轴2的旋转动作。
据由前述结构，本发明可实施一种具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法，该制造方法大致上包含以下步骤：
请参阅图1至3，将一壳模4定位放置于一旋转平台3，且该旋转平台3连接于一可轴向旋转的转轴2。更详言之，该旋转平台3可设于一真空炉1中，以便控制该壳模4所处空间的真空度；另，该壳模4包含相连通的一坩埚部41及一模穴部42，该壳模4可由该坩埚部41穿伸于该旋转平台3的穿置孔321中，并由该坩埚部41的第一连接管412抵接于该旋转平台3，该壳模4的模穴部42则可置放于该旋转平台3的容槽322，使该壳模4能稳固定位于该旋转平台3上的预设位置。以及，将至少一金属锭P放置于该壳模4的坩埚部41中；当该金属锭P的数量选择为单一个时，该金属锭P即为高强度钢类合金，且该金属锭P的成分组合与所欲制成的高强度高尔夫球铁杆头的成分组合一致；当该金属锭P的数量为数个时，该数个金属锭P熔融后的金属液的成分组合与所欲制成的高强度高尔夫球铁杆头的成分组合一致。
请参阅图1、5，于真空环境下将该金属锭P加热熔融成金属液N。更详言之，在该壳模4安置定位后，该加热器5可被带动上升至一预设位置，以环绕于该坩埚部41的外周；同时，该真空炉1的导气管12可对该容室11向外抽气，以控制该容室11的真空度。待真空度达到预设值（例如真空度小于0.3mbar）后，可启动该加热器5，使该壳模4的坩埚部41被加热升温，令该坩埚部41中的金属锭P能熔融成金属液N；其中，该加热器5作动时，其电源供应器的频率可例如为4kHz～30kHz，功率为5kW～100kW。在金属锭P都熔融成金属液N后，该加热器5则停止作动，并快速地被带动下降，使该加热器5不再环绕于该坩埚部41的外周。
请参阅图1、6，驱动该转轴2以连动该旋转平台3转动，使熔融的金属液N流入该壳模4的模穴部42中。更详言之，该转轴2可由该马达M驱动以产生轴向旋转，其转速约为200rpm～700rpm，该转速可依据铸件的厚度（即该模穴421的空间大小）进行调整；当该旋转平台3受连动而以该转轴2为轴心转动时，在旋转过程中，金属液N可受离心力作用而沿着该壳模4的坩埚部41的内侧壁面，通过该壳模4的第一连接管412及第二连接管422，流入该模穴部42中以进行浇铸的动作，进而填充该模穴421。
浇铸完成后，可缓速停止该转轴2，并将该壳模4从该旋转平台3上取下；于熔融的金属液N冷却凝固后，破坏该壳模4以取得一铸物，该铸物包含有一铸件部；将该铸件部从该铸物上分离（例如：以刀具切断，或是利用震动断裂使之分离），以得到至少一高尔夫球铁杆头。续将该高尔夫球铁杆头进行热处理，使该高尔夫球铁杆头的击球面板的抗拉强度为280~340 ksi，伸长率为4%~20%，且以50 m/s的炮击强度，进行3000次的炮击次数时，该高尔夫球铁杆头的击球面板不含线沟深度的最薄厚度约可达1.4~1.8 mm左右，有助减轻该高尔夫球铁杆头的整体重量，及轻量化其击球面板；其中，该高尔夫球铁杆头的击球面板可以呈等厚或不等厚形态，本发明并不加以限制。
因此，本发明的具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法，可在近乎真空的环境中进行铸造，以减少铸材于熔炼过程中与大气的化学反应，令金属锭P较容易顺利且均匀地熔融，从而避免金属液N在从壳模4的坩埚部41流入模穴部42的过程中，与空气反应而产生氧化烧裂的情况，故制成的高尔夫球铁杆头铸件上不易产生芝麻点及黑豆等外观缺陷，也不易产生由反应气体形成的渣孔或反应气孔等铸造缺陷，以提升高尔夫球铁杆头铸件的抗拉强度。
另一方面，减少金属液N与大气的化学反应，也可以提升金属液N在壳模4内的流动性，加上本发明可在熔融的金属液N再度凝固前，利用离心力将金属液N确实地浇灌填充入壳模4的模穴421，不但可避免部分金属液N在坩埚部41中凝固形成凝壳而浪费铸材，更可确保金属液N流入壳模4的模穴部42后，能充分填满该模穴部42，以提升高尔夫球铁杆头铸件的成型良率，及降低发生冷隔而在高尔夫球铁杆头铸件中形成缝隙的机率，以提升高尔夫球铁杆头铸件的抗拉强度。
是以，本发明可制得具有高强度特性的高尔夫球铁杆头，从而可将该高强度高尔夫球铁杆头的击球面板薄化，使该高强度高尔夫球铁杆头即便仅具有最薄厚度约为1.4~1.8 mm左右的薄型击球面板，仍可确保其击球面板具有高强度及良好的伸长率，以提升该击球面板的耐打击次数，使该高强度高尔夫球铁杆头不但能具有如高反弹系数等良好的击球性能，更能延长其使用寿命。
另，请参阅图7，在另一实施例中，本发明具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法还可以搭配使用具有数个模穴421的壳模4，一次性地铸造出数个高强度高尔夫球铁杆头，以提升制造效率。
综上所述，本发明具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法，可减少铸材于熔炼过程中与大气的化学反应，以提升铸件的抗拉强度，使高尔夫球铁杆头的击球面板得以薄化。
本发明具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法，提升铸件的成型良率与品质。
Claims (7)
1.一种具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法，其特征包含：
将一个壳模定位放置于一个旋转平台，该壳模包含相连通的一个坩埚部及一个模穴部，且该旋转平台连接于一个可轴向旋转的转轴；
将至少一个金属锭放置于该壳模的坩埚部，并于真空环境下将该金属锭加热熔融成金属液；
驱动该转轴以连动该旋转平台转动，使熔融的金属液流入该壳模的模穴部中；
缓速停止该转轴，并取下该浇铸完成的壳模；
于熔融的金属液冷却凝固后，破坏该壳模以取得一个铸物，该铸物包含有一个铸件部；
将该铸件部从该铸物上分离，以得到至少一个高尔夫球铁杆头；
将该高尔夫球铁杆头进行热处理，使该高尔夫球铁杆头的击球面板的抗拉强度为280~340 ksi，伸长率为4%~20%，且该高尔夫球铁杆头的击球面板不含线沟深度的最薄厚度为1.4~1.8 mm。
2.根据权利要求1所述的具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法，其特征是，该金属锭的数量为单一个，该金属锭为高强度钢类合金，且该金属锭的成分组合与所欲制成的高强度高尔夫球铁杆头的成分组合一致。
3.根据权利要求1所述的具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法，其特征是，该金属锭的数量为数个，该数个金属锭熔融后的金属液的成分组合与所欲制成的高强度高尔夫球铁杆头的成分组合一致。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法，其特征是，该壳模的成型步骤包含：准备一个蜡胚，该蜡胚包含一个坩埚胚及一个铸物胚，该坩埚胚的环周面设有一个第一连接部，该铸物胚设有一个第二连接部，该第一连接部与该第二连接部相对连接成一体；于该蜡胚的表面形成一个包覆层；对该蜡胚及包覆层加热，以将蜡熔出；将该脱蜡完成的包覆层以高温烧结而形成该壳模，并使该壳模具有一体相连的坩埚部与模穴部。
5.根据权利要求1至3的任一项所述的具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法，其特征是，该壳模的面层材料为硅酸锆、氧化钇、安定氧化锆或氧化铝。
6.根据权利要求1至3的任一项所述的具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法，其特征是，该壳模的背层材料为莫来石混合物，其中三氧化二铝的含量为45%～60%，二氧化硅的含量为55%～40%。
7.根据权利要求1至3的任一项所述的具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法，其特征是，该壳模的背层材料为二氧化硅混合物，其中二氧化硅的含量达95%以上。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW102135375A TWI483759B (zh) | 2013-09-30 | 2013-09-30 | 具薄型擊球面板之高強度高爾夫球鐵桿頭的製造方法 |
| TW102135375 | 2013-09-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104511143A true CN104511143A (zh) | 2015-04-15 |
Family
ID=52738946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410331057.XA Pending CN104511143A (zh) | 2013-09-30 | 2014-07-11 | 具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9687703B2 (zh) |
| JP (1) | JP5947836B2 (zh) |
| CN (1) | CN104511143A (zh) |
| TW (1) | TWI483759B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114058802A (zh) * | 2016-08-18 | 2022-02-18 | 卡斯顿制造有限公司 | 局部热处理装置及方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI483760B (zh) * | 2013-09-30 | 2015-05-11 | Fusheng Prec Co Ltd | 具薄型刀背之高強度刀背式高爾夫球鐵桿頭的製造方法 |
| US10874915B2 (en) | 2017-08-10 | 2020-12-29 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Golf club heads |
| US11701557B2 (en) | 2017-08-10 | 2023-07-18 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Golf club heads |
| US10780327B2 (en) | 2017-08-10 | 2020-09-22 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Golf club heads with titanium alloy face |
| CN111299541A (zh) * | 2020-04-07 | 2020-06-19 | 德阳应和机械制造有限责任公司 | 一种快速成型的变速器壳体模具 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002301553A (ja) * | 2001-04-02 | 2002-10-15 | Weina Sogo Kenkyusho:Kk | 遠心鋳造法及び遠心鋳造装置 |
| CN2880323Y (zh) * | 2006-02-17 | 2007-03-21 | 天津市爱鑫医疗设备有限公司 | 真空高频离心铸造机 |
| TW201215467A (en) * | 2010-10-14 | 2012-04-16 | Dynamic Prec Industry Corp | Atmospheric centrifugal casting method for iron alloy golf club head |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3075302B2 (ja) * | 1991-08-09 | 2000-08-14 | 電気興業株式会社 | 精密鋳造装置 |
| JP2998006B2 (ja) * | 1996-04-05 | 2000-01-11 | ブリヂストンスポーツ株式会社 | ゴルフクラブヘッド |
| TW330866B (en) * | 1997-02-26 | 1998-05-01 | qing-bin Lin | Casting method for composite parts with non-uniform distribution of reinforcing materials |
| JP2000033133A (ja) * | 1998-07-17 | 2000-02-02 | Bridgestone Sports Co Ltd | ゴルフクラブヘッド |
| JP4245212B2 (ja) * | 1998-12-14 | 2009-03-25 | 株式会社デンケン | 歯科技工用反転式加圧鋳造方法及びその装置 |
| JP4400900B2 (ja) * | 2000-01-12 | 2010-01-20 | ブリヂストンスポーツ株式会社 | アイアンゴルフクラブヘッド及びその製造方法 |
| JP2002177421A (ja) * | 2000-12-18 | 2002-06-25 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴルフクラブヘッドの製造方法 |
| US6705385B2 (en) * | 2001-05-23 | 2004-03-16 | Santoku America, Inc. | Castings of metallic alloys with improved surface quality, structural integrity and mechanical properties fabricated in anisotropic pyrolytic graphite molds under vacuum |
| US6875124B2 (en) * | 2003-06-02 | 2005-04-05 | Acushnet Company | Golf club iron |
| JP4473621B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2010-06-02 | Ｓｒｉスポーツ株式会社 | アイアン型ゴルフクラブヘッド及びアイアン型ゴルフクラブセット |
| WO2008049452A1 (en) * | 2006-10-23 | 2008-05-02 | Manfred Renkel | Apparatus for centrifugal casting |
| US7513296B1 (en) * | 2006-12-28 | 2009-04-07 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Clustered investment-casting shells for casting thin-walled golf club-heads of titanium alloy |
| US20110094705A1 (en) | 2007-11-27 | 2011-04-28 | General Electric Company | Methods for centrifugally casting highly reactive titanium metals |
| TWI483760B (zh) * | 2013-09-30 | 2015-05-11 | Fusheng Prec Co Ltd | 具薄型刀背之高強度刀背式高爾夫球鐵桿頭的製造方法 |
-
2013
- 2013-09-30 TW TW102135375A patent/TWI483759B/zh not_active IP Right Cessation
-
2014
- 2014-07-03 JP JP2014137331A patent/JP5947836B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2014-07-11 CN CN201410331057.XA patent/CN104511143A/zh active Pending
- 2014-08-06 US US14/452,584 patent/US9687703B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002301553A (ja) * | 2001-04-02 | 2002-10-15 | Weina Sogo Kenkyusho:Kk | 遠心鋳造法及び遠心鋳造装置 |
| CN2880323Y (zh) * | 2006-02-17 | 2007-03-21 | 天津市爱鑫医疗设备有限公司 | 真空高频离心铸造机 |
| TW201215467A (en) * | 2010-10-14 | 2012-04-16 | Dynamic Prec Industry Corp | Atmospheric centrifugal casting method for iron alloy golf club head |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114058802A (zh) * | 2016-08-18 | 2022-02-18 | 卡斯顿制造有限公司 | 局部热处理装置及方法 |
| CN114058802B (zh) * | 2016-08-18 | 2023-09-19 | 卡斯顿制造有限公司 | 局部热处理装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015066429A (ja) | 2015-04-13 |
| TW201511797A (zh) | 2015-04-01 |
| US20150090418A1 (en) | 2015-04-02 |
| TWI483759B (zh) | 2015-05-11 |
| US9687703B2 (en) | 2017-06-27 |
| JP5947836B2 (ja) | 2016-07-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104511143A (zh) | 具薄型击球面板的高强度高尔夫球铁杆头的制造方法 | |
| CN104740855A (zh) | 低密度钢类高尔夫球木杆头的制造方法 | |
| CN102581245B (zh) | 多功能真空离心振荡细晶熔铸炉 | |
| CN104511570A (zh) | 具薄型刀背的高强度刀背式高尔夫球铁杆头的制造方法 | |
| JP5977800B2 (ja) | 異材鋳包み型ゴルフクラブヘッドの製造方法およびそのシェルモールド | |
| CN104741566B (zh) | 高强度钢类高尔夫球木杆头的制造方法 | |
| TWI491456B (zh) | 真空離心鑄造方法及其裝置 | |
| CN104209488B (zh) | 真空离心铸造方法及其装置 | |
| CN104827013A (zh) | 真空重力浇铸成型高尔夫球铁杆头的方法 | |
| CN104550814B (zh) | 钛合金高尔夫球杆头的制造方法 | |
| CN104785755A (zh) | 铸包异材的高尔夫球杆头制造方法及其壳模 | |
| CN104511569B (zh) | 含活性金属的钢类高尔夫球杆头的制造方法 | |
| TWI483761B (zh) | 不鏽鋼高爾夫球桿頭的製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150415 |