CN108211284A - 一体成型锻造复合材料高尔夫铁杆头 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种一体成型锻造复合材料高尔夫铁杆头，其中于一铁杆本体的内部一体包覆有一配重块，所述配重块是以非金属的陶瓷材料制成；本发明是能够通过以陶瓷材料所制成的配重块与金属制成的铁杆本体的复合材质一体锻造成形，所述配重块具有密度轻、容易调整球头重量比、耐高温高压易于加工等各种特性，使该高尔夫铁杆头的物理特性更加以提升。

Description

一体成型锻造复合材料高尔夫铁杆头

技术领域

本发明涉及一种高尔夫球球具的制造方法，尤其是一种一体成型锻造复合材料高尔夫铁杆头。

背景技术

高尔夫球运动的历史悠久，在各国发展也有不同的面貌，基于现代生产技术的增进与消费水平的提升，高尔夫球运动也日渐时兴，在高尔夫球运动中，球员的技术与球具的质量几乎是比赛胜败的关键因素，由于球员技术均已相当纯熟，只能够转向球具质量上的提升，对于球具的生产要求，也逐渐趋向材质轻量化、体积大型化的需求。

而现有的高尔夫球的铁杆头，通常为了轻量化或体积大型化以增加铁杆头的击球功能，于铁杆头内会设置有配重块，来适当地调整铁杆头的整体重量比，使铁杆头的物理性质有效提升，而常见的铁杆头通常有以下几种类型：

1、一体锻造或铸造成形的铁杆头：此类的铁杆是可用钢材一体锻造或铸造成形，钢材大致上可区分成不锈钢及碳钢两种材质，不锈钢的密度约7.6g/cc-7.8g/cc，碳钢的密度在7.7g/cc-7.9g/cc，整体材料密度过重，无法降低球头重量比例，而一体锻造成形的钛合金铁杆头的密度为4.5g/cc，可达到体积大型化的设计目的，但因钛合金本身的材料与制造成本过高，导致成品铁杆头成本与售价过高，无法为市场所接受。

2、铝合金复合锻造铁杆头：此类是由铁、钢材料的铁杆本体结合以铝合金作为内部配重块，通过锻造复合工艺成形的铁杆头，其中，配重块所使用的铝合金材料的密度为2.5g/cc左右，使用铝合金材料搭配虽然能够达到理想的密度配比，但由于铝合金的镕点约在650-680℃，而锻造时的温度通常在700-1200℃，导致铝合金于锻造过程中被融溶，产生气泡与缩孔、金属结构被破坏、结构松散不紧实，影响打击效果等问题。

3、钛合金复合锻造铁杆头：此类是由铁、钢材料的铁杆本体结合以钛合金作为内部配重块，通过锻造复合工艺成形的铁杆头，其中，配重块所使用的钛合金材料的密度约为4.5g/cc左右，虽然各项物理性质优异，但材料成本较高且制造难度也高，而导致制球头造价过高，不易被市场所接受，并且使用钛合金的密度为4.5g/cc，相较于本体钢材料的密度7.7g/cc，其调整配重比的效果并不明显。

现有铁杆头在生产技术中是采用前述的各项材料或复合材料的工艺，但由于各种材质在应用上都有其缺陷或不足之处，申请人基于各种材质选用上的综合考虑，认为现有高尔夫铁杆头在材料选用或工艺上，不易满足消费者的需求，实仍有改善的必要。

发明内容

为了解决现有配重块材料在应用上各有缺陷，不易满足消费者的需求，本发明的主要目的在于提供一种一体成型锻造复合材料高尔夫铁杆头，其是于配重块采用非金属的陶瓷材料，搭配组合式的一体锻造复合成形，使配重块与铁杆本体合为一体，除了达到调整整体配重的目的，生产工艺中也能够节省成本及提高良率。

本发明所运用的技术手段是在于提供一种一体成型锻造复合材料高尔夫铁杆头，包括：

一铁杆本体，其于内部形成一嵌槽；

一配重块，其设置于所述铁杆本体的嵌槽内，所述配重块的材质为密度在1.3-3.5g/cc的陶瓷材料；

一封盖，其与所述铁杆本体以焊接方式结合，并将所述配重块密封于所述铁杆本体的嵌槽内。

所述的一体成型锻造复合材料高尔夫铁杆头，其中，所述配重块的成份组成为60-70％的氧化硅、15-25％氧化锆及10-20％的氧化铝。

所述的一体成型锻造复合材料高尔夫铁杆头，其中，所述嵌槽设置于所述铁杆本体的一打击面，所述封盖的表面与所述铁杆本体的打击面齐平。

所述的一体成型锻造复合材料高尔夫铁杆头，其中，所述嵌槽设置于所述铁杆本体的一底部，所述封盖的表面与所述铁杆本体的底部表面齐平。

本发明利用所提供的一体成型锻造复合材料高尔夫铁杆头，可以获得的功效增进包括：

1、本发明的配重块采用特定比例的陶瓷材料所制成，整体密度轻且容易调整密度及球头体积，来达到球头重量优化的设计。

2、本发明的配重块的成形容易，通过高温烧结形成的配重块能够以特殊造型进行制成，来配合铁杆本体的重心位置设计，并使配重块与铁杆本体以锻造工序结合后更服贴并且完全不会有间隙。

3、本发明的配重块能耐高温且膨胀系数低，因此当封盖与铁杆本体以焊接方式结合时，配重块不会因为高热而产生气孔、缩孔或杂质，且尺寸稳定而不易受温度变化影响，此外，通过焊接与复合锻造的工艺，使配重块形成被铁杆本体紧密包合的状态，并通过配重块的材料特性，使后续热处理工艺中，配重块与铁杆本体之间不会产生间隙或剥离的情形。

附图说明

图1是本发明的第一较佳实施例的流程图；

图2是本发明的第一较佳实施例在加工素材组装步骤的分解示意图；

图3是本发明的第一较佳实施例在加工素材组装步骤的组装封盖及配重块于铁杆本体的状态示意图；

图4是本发明的第一较佳实施例在封盖焊接步骤的铁杆本体及封盖在焊接后的状态示意图；

图5是本发明的第一较佳实施例在锻造成形后的锻造半成品的外观示意图；

图6是本发明的第一较佳实施例在锻造成形后的锻造半成品的断面示意图；

图7是本发明的第二较佳实施例在加工素材组装步骤的分解示意图；

图8是本发明的第二较佳实施例在焊道研磨步骤的铁杆本体及封盖在焊接后的状态示意图；

附图符号说明：

10铁杆本体，11打击面，12嵌槽，13置放缘，20配重块，30封盖，10A铁杆本体，14底部，12A嵌槽，20A配重块，30A封盖。

具体实施方式

以下配合附图及本发明的较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。

本发明是一种一体成型锻造复合材料高尔夫铁杆头，请参阅图1的较佳实施例，其是依序包括有下列步骤，提供加工素材S1、加工素材组装S2、封盖焊接S3、焊道研磨S4及锻造成形S5。

提供加工素材S1：如图2、图3所示，提供一铁杆本体10、一配重块20及一封盖30，其中，所述铁杆本体10于一打击面11开设有一嵌槽12，所述嵌槽12呈阶梯状，于所述嵌槽12的周围成形有一置放缘13，提供所述封盖30放置于其上，所述铁杆本体10是可为常见碳铁、不锈钢或合金钢材质，如碳钢可选用1020C、1025C、1035C、1045C、35CrMo等材质，或可选用不锈钢材质，依据合金成份不同可选用SUS303、SUS304、SUS431、17-4PH等材质，在此不加以限制。

所述配重块20的外形及体积是近似于所述嵌槽12的外形及容积，所述配重块20的材质为陶瓷材料，较佳的是，所述配重块20的密度最佳在1.3-3.5g/cc，成份组成为60-70％的氧化硅、15-25％氧化锆及10-20％的氧化铝或其他化学成份的组成，通过各种成份比例的调和，可达到调整所述配重块密度的效果。因此所述配重块20能够耐高温由1400℃-2200℃。

所述封盖30的外形近似于所述铁杆本体10的置放缘13，其材质是与所述铁杆本体10相同的材质。

加工素材组装S2：将所述配重块20对应置入所述铁杆本体10的嵌槽12，使所述配重块20完全填满所述嵌槽12，并将所述封盖30盖置于所述配重块20及所述置放缘13上方，使所述封盖30的表面与所述铁杆本体10的打击面形成平放状态。

封盖焊接S3：如图4所示，以焊接手段将所述封盖30与所述铁杆本体10本体间的间隙封合，使所述配重块20无法由所述铁杆本体10内脱出，而形成一锻造粗胚F。

焊道研磨S4：延续前步骤将所述锻造粗胚F邻近所述封盖30四周的焊道磨平，使所述封盖30与所述铁杆本体10的打击面齐平，并将所述锻造粗胚F研磨至预定重量。

锻造成形S5：将前步骤所完成以复合材料结合的锻造粗胚F先预热至700℃-1200℃后，放置入一锻造模具(图未示)中，进行锻造成形，如图5所示，成形后的一锻造半成品P于所述铁杆本体10周边将会形成0.5g-5.0g的毛边。

如图6所示，通过前述工艺所得的所述锻造半成品P，其于所述铁杆本体10及所述封盖30的内部包覆有所述配重块20，能够使所述配重块20与所述铁杆本体10紧密结合，且于所述配重块20与所述铁杆本体10之间完全不产生缝隙，并通过所述配重块20的耐高温、低膨胀系数的材料特性，使焊接加工过程中，所述配重块20不会因高温而产生变形、缩孔或针孔的情形，而在后续进行热处理工序时，也不会因材料密度与材料的热膨胀系数不同而导致所述配重块20与所述铁杆本体10剥离或产生间隙，而利用所述配重块20低密度的特性，使所述锻造半成品P相较起原先单一材质的铁杆头在相同单位体积下具有较轻的重量，而在相同单位重量时则具有较大的体积，在球头设计上更有发挥的空间。

而所述锻造半成品P经过处理后，能够于所述锻造半成品P的中心形成低密度，而周围形成高密度的重量比配置，而能够增加球头在打击时候容错率，并使甜蜜区加大，在打击时打击感及打击音都有极佳的效果。

本案第二较佳实施例如图7、图8所示，其工艺大致上与本案第一较佳实施例雷同，差异在于，所述铁杆本体10A于一底部14(SOLE)形成所述嵌槽12A，使所述配重块20A能够置入位于所述底部14的嵌槽12A，再以所述封盖30A封合所述嵌槽12A，并使所述封盖30A与所述底部14的表面齐平，以续行后续焊接、焊道研磨及锻造成形等工艺，本案的嵌槽12、12A的位置不限于打击面或底部(SOLE)，亦可位于所述铁杆本体10、10A的背部(BACK)，也能够得到前述的良好效果。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述公开的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种一体成型锻造复合材料高尔夫铁杆头，其特征在于，包括：

一铁杆本体，其于内部形成一嵌槽；

一配重块，其是设置于所述铁杆本体的嵌槽内，所述配重块的材质为密度在1.3-3.5g/cc的陶瓷材料；

一封盖，其与所述铁杆本体以焊接方式结合，并将所述配重块密封于所述铁杆本体的嵌槽内。

2.根据权利要求1所述的一体成型锻造复合材料高尔夫铁杆头，其特征在于，所述配重块的成份组成为60-70％的氧化硅、15-25％的氧化锆及10-20％的氧化铝。

3.根据权利要求1或2所述的一体成型锻造复合材料高尔夫铁杆头，其特征在于，所述嵌槽设置于所述铁杆本体的一打击面，所述封盖的表面与所述铁杆本体的打击面齐平。

4.根据权利要求1或2所述的一体成型锻造复合材料高尔夫铁杆头，其特征在于，所述嵌槽设置于所述铁杆本体的一底部，所述封盖的表面与所述铁杆本体的底部表面齐平。