CN107921717A - 用于制造石墨杆身的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于制造石墨杆身的方法，所述方法包括以下步骤：制备由合成树脂制成的管，所述管中装有热固性树脂粉末；将所述合成树脂管插入成品石墨杆身中；封闭所述石墨杆身的上端；以及将所述石墨杆身放置在高温加压装置中之后对石墨杆身进行加热，使得所述热固性树脂粉末发泡并填充在所述杆身内部的一部分中。

Description

用于制造石墨杆身的方法

技术领域

本申请涉及用于制造石墨杆身的方法，更具体地，涉及制造至少一部分由填充物增强的石墨杆身的方法。根据本发明的方法制造而成的石墨杆身可用于高尔夫球杆、钓鱼杆等。

背景技术

高尔夫球杆一般由击打高尔夫球的球杆头部、握把和附接至球杆头部的杆身组成。高尔夫球手通常根据其体形状况和挥杆速度选择钢制杆身或石墨杆身。

钢制杆身的高尔夫球杆因挥杆时其较低扭矩而具有较高的与最佳击球点的符合率，因此，高尔夫球的指向性极佳。然而，由于钢制杆身较重并且弹性低，在没有高尔夫球手的体力和较高挥杆速度的支持的情况下，增加高尔夫球的飞行距离并不容易。

另一方面，由于石墨杆身的高尔夫球杆重量较轻并具有良好的弹性，因此很容易挥杆以及加速。然而，挥杆时的扭矩较高，因此，较难准确地击中最佳击球点。为此，石墨杆身的高尔夫球杆具有这样的问题，即，它的符合率较低并且高尔夫球的指向性较差。

如上所述，钢制杆身和石墨杆身的优点和缺点相互对立。已经做出许多尝试以便开发出一种性能优良的石墨杆身，其不仅具有较高准确度和指向性--钢制杆身的优点，而且具有高弹性并且重量较轻--石墨杆身的优点。

韩国专利第10-0917289号公开了一种碳石墨杆身，其通过在由碳石墨制成的高尔夫球杆杆身的外表面上沉积铬制造而成，使得杆身可以具有预定厚度的铬沉积层。该技术利用碳石墨的优点、如重量较轻且弹性良好，并试图通过铬沉积层来补充石墨杆身的不利扭矩。然而，由于其制造过程复杂并且沉积的铬层非常薄，所以与常规的钢制杆身相比，该杆身仍存在与较高的制造成本和相对较低的强度相关的问题。

此外，韩国专利公开出版物第10-2008-0019516号公开了一种钢制杆身，其在杆身的外表面上沿其轴向方向具有多个孔。本发明旨在弥补常规钢制杆身的缺点、如重量大以及弹性低，但还不确定是否能够保持较高强度，以及是否能够充分抑制扭矩。

技术问题

在用石墨杆身的球杆进行高尔夫挥杆动作时，力量将因杆身弯曲而积聚在杆身上。当弯曲的杆身恢复到其原始形状时，其积聚的力量被释放，并且球杆头部更快地加速。在石墨杆身的球杆中存在一点、即所谓的折点，其指杆身在击球时的弯曲部分。该折点在决定击球后高尔夫球的飞行距离和轨迹方面起着重要的作用。折点在杆身上越高，高尔夫球飞得越远越低。另一方面，折点越低，球飞得越短越高。

由于常规石墨杆身在其包括安装有握把的部分在内的整个长度上中空，因此从杆身近端到折点的部分在挥杆时也弯曲，并且这成为高尔夫球的指向性和轨迹方面的非常不稳定的因素。

为了解决这个问题，已经尝试通过从远端到正好位于安装握把位置之前的地方以各种材料对杆身进行填充并增强杆身来提高高尔夫挥杆动作的稳定性。然而，由于填料的重量而使整个高尔夫球杆的重量不得不增加，这导致破坏了杆身的平衡。作为解决这种失衡的方法，需要降低高尔夫球杆头部的重量，但这又带来了另一不利的问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种制造石墨杆身的方法，该石墨杆身的一部分由填料增强以改善高尔夫球杆、钓鱼杆等的性能。

根据本发明的一方面，提供了一种制造石墨杆身的方法，所述方法包括以下步骤：制备合成树脂管，所述合成树脂管中装有热固性树脂粉末；将所述合成树脂管插入中空石墨杆身中；密封所述石墨杆身的近端；以及在高温加压装置中对所述石墨杆身进行加热以使所述热固性树脂粉末发泡从而填充所述石墨杆身的一部分。

根据本发明的方法制造的石墨杆身可用作高尔夫球杆的杆身或钓鱼杆的杆身。

优选地，所述热固性树脂粉末在从握把中点到整个所述石墨杆身的中点的部段的全部或一部分中发泡。

有利地，所述方法还包括在将所述合成树脂管插入所述中空石墨杆身中之前在所述合成树脂管的远端中形成微穿孔。

优选地，所述方法还包括在对所述杆身进行加热之后通过施加聚合物树脂粘合剂在发泡的热固性树脂的两端形成薄膜。

发明效果

根据本发明，如果该方法用于制造高尔夫球杆的杆身，则从握把中点到杆身整个长度的中点附近的部段的全部或一部分由填料增强，因此，杆身不会贯穿其整个长度而弯曲。由于杆身的从发泡填料的远端到附接有头部的部分之间的那部分仍然是中空的，因此，与没有这种增强的杆身相比，击球后高尔夫球的轨迹、飞行距离和指向性能够得到改善。

此外，根据本发明，由于填料对杆身从握把中点到杆身整个长度的中点附近的全部或一部分进行增强，因此与增强前的杆身相比，杆身的扭矩可以大大降低。

附图说明

图1示出了1号木杆，1号木杆是高尔夫球杆中的最长球杆；

图2示出了中空石墨杆身，以及

图3是示出合成树脂管中的热固性树脂粉末在中空石墨杆身中发泡的状态的视图，本发明的方法用于制造该中空石墨杆身以制造高尔夫球杆的石墨杆身。

本发明的最佳模式

本发明的方法中使用的中空石墨杆身通过以下步骤制造而成：

1)由纱线状碳纤维制备预浸料，浸渍(深层渗透)环氧树脂以形成石墨片材。

2)将石墨片材切割成高尔夫球杆的所需长度。

3)将石墨片材缠绕在被称为芯棒的金属棒上。

4)将带状物设置在芯棒上的石墨片材上，以防止石墨片材的形状在接下来的加热过程中变形。

5)此时将芯棒放入加热炉中并使芯棒硬化。加热过程在大约80℃下进行30分钟以及在130℃下进行大约一小时。

6)在加热过程之后将带状物从杆身上移除。

本发明的方法利用了通过上述过程制造的中空石墨杆身。本发明的创新原理在于从握把中点到中空石墨杆身整个长度的中点附近的部段的一部分填充有热固性树脂粉末，并且对填充有树脂粉末的杆身进行加热以使树脂粉末在形成平衡压力的状态下发泡，上述平衡压力通过于高压釜中从杆身外侧施加各向同性压力而形成。通过这样做，杆身的从握把中点到杆身整个长度的中点附近的部分可以由发泡热固性树脂增强。

根据本发明的方法包括以下步骤：制备合成树脂管，将热固性树脂粉末装入该合成树脂管内；将合成树脂管插入中空石墨杆身中；密封石墨杆身的近端；在高温加压装置中加热石墨杆身，以使热固性树脂粉末发泡进而对石墨杆身的一部分进行填充。

根据本发明，同样以与如上所述相同的方式提供了用于制造与其他产品、如钓鱼杆一起使用的石墨杆身的方法。

具体实施方式

将参照附图详细说明根据本发明的用于制造石墨杆身的方法。

在下面的描述中，为了简单起见，对用于制造高尔夫球杆的石墨杆身的方法进行了说明，但对于本领域普通技术人员而言显而易见的是，本发明的原理不应仅限于与高尔夫球杆一起使用。

因此，应当理解，根据本发明的方法可同样地应用于可与其他体育器材和日常用品一起使用的石墨杆身。

在下面的描述中，杆身的“近端部分”是指高尔夫球杆或钓鱼杆的杆身的安装握把的端部部分，即靠近使用者的端部部分。此外，杆身的“远端部分”是位于近端部分的相反侧的端部部分，意即远离使用者的端部部分。

图1示出1号木杆，1号木杆是高尔夫球杆中的最长球杆。该1号木杆包括击打高尔夫球的球杆头部11、用于固定球杆头部11的杆身10以及握把12。

图2是示出高尔夫球杆的中空石墨杆身的视图。在石墨杆身的两个端部部分，握把安装在近端部分22上，并且球杆头部11附接到远端部分，远端部分的直径小于近端部分22的直径。

本发明的方法中使用的中空石墨杆身通过以下步骤制造而成：

1)由纱线状碳纤维制备预浸料，浸渍(深层渗透)环氧树脂以形成石墨片材。

2)将石墨片材切割成高尔夫球杆的所需长度。

3)将石墨片材缠绕在被称为芯棒的金属棒上。

4)将带状物设置在芯棒上的石墨片材上，以防止石墨片材的形状在接下来的加热过程中变形。

5)此时将芯棒放入加热炉中并使芯棒硬化。加热过程在大约80℃下进行30分钟以及在130℃下进行大约一小时。

6)在加热过程之后将带状物从杆身上移除。

本发明的方法利用了如上所述制造的中空石墨杆身。根据本发明，从握把中点到中空石墨杆身整个长度的中点附近的部段填充有热固性树脂粉末(“填料”)，并且在高温加压装置中对填充有填料的杆身进行加热以使填料发泡。使得从握把中点到杆身整个长度的中点附近的部段由发泡热固性树脂增强。

在本发明的方法的第一步骤中，制备其中装有热固性树脂粉末的合成树脂管30。诸如尼龙管之类的合成树脂管30的长度与从握把中点到杆身整个长度的中点附近的部段的长度相对应。然后，于密封管30的握把侧端部部分32之后用热固性树脂粉末对管进行填充。“握把侧端部部分”是指靠近使用者的端部部分，并且“头侧端部部分”是指其相反的端部部分。

热固性树脂粉末具有重量非常轻的特征，并且可在受热时在特定温度下发泡以体积膨胀。因此，在将热固性树脂粉末装入管内的步骤中，应考虑热固性树脂粉末的膨胀后的体积而填充适当的量。

同样重要的是，热固性树脂粉末沿管的整个长度均匀地设置。

为了使空气在发泡过程中从管30中离开，还需要在将管插入中空石墨杆身之前在管30的头侧端部部分34中形成微穿孔。微穿孔可以通过在管的头侧端部部分中制作出孔而手动地形成，但不限于此。

在将热固性树脂装入管30之后，将管30插入中空石墨杆身中。虽然在附图中示出了一个合成树脂管，但可以根据其厚度和直径插入多个管。

在如上所述那样将管30插入中空石墨杆身10之后，石墨杆身10的近端部分22通过例如使用带状物等覆盖近端部分22而被密封。

然后，将石墨杆身10放置在高温加压装置、例如高压釜中，之后对石墨杆身进行热处理。

高压釜一般是指在微生物领域中使用的、利用高温高压蒸汽的热压灭菌器，其被用于对各种实验设备、废料、纤维材料和介质进行灭菌或消毒。它也可以指能够承受在高温高压下进行的反应的容器或系统。高压釜对内部的材料施加各向同性压力，并且高压釜可以控制材料在由使用者确定的一定压力和温度下形成。高压釜是相关技术中已知的一种通用设备。

如上所述，将热固性树脂粉末装入合成树脂管中，将管插入中空石墨杆身中，将石墨杆身放置在高压釜中，然后执行热处理。

在本发明中应当在加压条件下执行热处理的原因如下：

如果在没有压力的情况下对石墨杆身进行加热，已被装入石墨杆身内的合成树脂管中的热固性树脂粉末则不会完全发泡，因为热固性树脂粉末发泡需要适当的压力。

也就是说，由于石墨杆身是通过将石墨片材卷制成多个层而制成的，所以当热固性树脂粉末被加热且发泡时，石墨杆身本身不能对热固性树脂粉末施加压力。因此，杆身应当放置在能够向杆身施加各向同性压力的高压釜中，并且将树脂粉末加热到发泡。

由于合成树脂管30的长度对应于从握把中点到杆身整个长度的中点附近的部段的长度，其中，该部段的全部或一部分将用填料进行填充，所以管中的受到热处理的热固性树脂粉末发泡以便完全地填充从握把中点到杆身整个长度的中点附近的部段的全部或部分。

当杆身的热处理完成时，可以将一部分发泡的热固性树脂从杆身的近端部分22中戳出。通过使用适当的处理，可以将戳出部分从近端附近移除。

此外，在杆身的热处理完成之后，发泡的树脂的端部部分可以暴露于合成管的两个端部外，这在将来使用时会导致高尔夫球杆的变形。因此，为了保护发泡的树脂的端部，优选的是通过在整个近端和/或远端上施加聚合物粘合剂来在发泡树脂上形成薄膜。

在上述过程之后，将握把和头部附接到杆身上，并且具有根据本发明的方法制造而成的石墨杆身的高尔夫球杆得以完成。

虽然仅参照示例性实施例示出并描述了本发明，但应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。因此，这些变型和改型应被解释为被包含在所附权利要求的范围之内。

工业适用性

由于根据本发明制造的石墨杆身的强度得以提高，该杆身在高尔夫球杆和钓鱼杆方面、但不限于这些方面、具有更广泛的工业适用性。

Claims (7)

1.一种用于制造石墨杆身的方法，所述方法包括以下步骤：

制备合成树脂管，所述合成树脂管中装有热固性树脂粉末；

将所述合成树脂管插入中空的石墨杆身中；

密封所述石墨杆身的近端；以及

在高温加压装置中对所述石墨杆身进行加热以使所述热固性树脂粉末发泡从而填充所述石墨杆身的一部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述石墨杆身用作高尔夫球杆的杆身。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述石墨杆身用作钓鱼杆的杆身。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述热固性树脂粉末在从握把中点到整个所述石墨杆身的中点的部段的全部或一部分中发泡。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：在将所述合成树脂管插入中空的所述石墨杆身中之前在所述合成树脂管的远端中形成微穿孔。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：在对所述杆身进行加热之后通过施加聚合物树脂粘合剂而在发泡的所述热固性树脂的两端形成薄膜。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述高温加压装置是高压釜。