CN115181945A - 高尔夫球杆头镀膜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高尔夫球杆头镀膜方法，用以解决现有镀膜容易产生老化以及耐磨度不足的问题。包括：将杆头半成品置于真空环境中，以铬金属为镀材及以氩气为反应气体，使氩气与杆头半成品于200～230V的偏压下作用120～240秒，形成铬镀层；以钛铝合金为镀材，使氩气与杆头半成品于150～200V的偏压下作用300～900秒，形成第一钛铝层；以钛铝合金为镀材，使氩气及乙炔与杆头半成品于150～200V的偏压下作用600～1500秒，形成第二钛铝层；及以钛铝合金为镀材，使氩气及氮气与杆头半成品于40～200V的偏压下作用3500～4500秒，形成氮化钛铝层。
Description
技术领域
本发明关于一种高尔夫球杆头镀膜方法，尤其是一种利用物理气相层积使杆头表面呈现蓝色色泽的高尔夫球杆头镀膜方法。
背景技术
当高尔夫球杆头需要形成蓝色的色泽时，现有技术中利用喷涂或氧化着色，借此使高尔夫球杆头可以覆盖一层蓝色的膜层。但是，上述方法所形成的膜层稳定度不足，即，膜层的高分子材料容易产生老化而产生膜层剥落现象，且该膜层的耐磨度也不足，因而难以达到较佳质量的要求。
有鉴于此，现有的高尔夫球杆头镀膜方法确实仍有加以改善的必要。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种高尔夫球杆头镀膜方法，可以使杆头形成蓝色色泽并提升膜层稳定度。
本发明的次一目的是提供一种高尔夫球杆头镀膜方法，可以提升膜层耐磨度。
本发明全文所述方向性或其近似用语，例如“前”、“后”、“左”、“右”、“上（顶）”、“下（底）”、“内”、“外”、“侧面”等，主要参考附图的方向，各方向性或其近似用语仅用以辅助说明及理解本发明的各实施例，非用以限制本发明。
本发明全文所记载的组件及构件使用“一”或“一个”的量词，仅是为了方便使用且提供本发明范围的通常意义；于本发明中应被解读为包括一个或至少一个，且单一的概念也包括复数的情况，除非其明显意指其他意思。
本发明全文所述“结合”、“组合”或“组装”等近似用语，主要包含连接后仍可不破坏构件地分离，或是连接后使构件不可分离等型态，是本领域中技术人员可以依据欲相连的构件材质或组装需求予以选择的。
本发明的高尔夫球杆头镀膜方法，包括：将一杆头半成品置于真空环境中，以铬金属为镀材及以氩气为反应气体，使该氩气与该杆头半成品于200～230V的偏压下作用120～240秒，以使该杆头半成品的表面形成一铬镀层；以钛铝合金为镀材及以氩气为反应气体，使该氩气与该杆头半成品于150～200V的偏压下作用300～900秒，以使该铬镀层的表面形成一第一钛铝层；以钛铝合金为镀材及以氩气及乙炔为反应气体，使该氩气及乙炔与该杆头半成品于150～200V的偏压下作用600～1500秒，以使该第一钛铝层的表面形成一第二钛铝层；及以钛铝合金为镀材及以氩气及氮气为反应气体，使该氩气及氮气与该杆头半成品于40～200V的偏压下作用3500～4500秒，以使该第二钛铝层的表面形成一氮化钛铝层。
因此，本发明的高尔夫球杆头镀膜方法，通过于该杆头半成品表面依序形成该铬镀层、该第一钛铝层、该第二钛铝层及该氮化钛铝层，可以提升镀膜的附着力，以形成稳定的蓝色色泽，可以实现提升成品质量的功效。此外，通过乙炔所提供的碳离子可以提升该第二钛铝层的硬度，进而使镀膜具有良好的耐磨性，可以实现提升杆头耐用度的功效。
其中，以频率为35～45KHz的交流电的磁控溅镀，使该氩气及氮气与该杆头半成品进行反应以形成该氮化钛铝层。如此，可以以中频进行磁控溅镀，具有提升膜层分子细密度，可以实现提升膜层质量的功效。
其中，以频率为35～45KHz的交流电的磁控溅镀，使该氩气与该杆头半成品进行反应以形成该第一钛铝层。如此，可以提升膜层分子细密度，可以实现提升膜层质量的功效。
其中，以频率为35～45KHz的交流电的磁控溅镀，使该氩气及乙炔与该杆头半成品进行反应以形成该第二钛铝层。如此，可以提升膜层分子细密度，可以实现提升膜层质量的功效。
其中，形成该铬镀层时，该氩气的通入流量为20～100sccm。如此，可以通过控制氩气离子的溅射量，实现提升膜层质量的功效。
其中，形成该第一钛铝层、第二钛铝层及氮化钛铝层时，该氩气的通入流量为100～200sccm。如此，可以通过控制氩气离子的溅射量，实现提升膜层质量的功效。
其中，形成该氮化钛铝层时，该氮气的通入流量为20～300sccm。如此，可以通过控制氮气离子的溅射量，以形成氮化钛铝而呈现蓝色色泽的功效。
其中，该第二钛铝层为碳化钛铝层。如此，可以实现提升膜层强度的功效。
其中，该真空环境的真空压力为0.2～0.5Pa。如此，可以避免不必要气体影响镀膜效果。
附图说明
图1：本发明一较佳实施例形成之杆头半成品正面图；
图2：如图1的局部构造放大图。
附图标记说明
1:铬镀层
2:第一钛铝层
3:第二钛铝层
4:氮化钛铝层
E:杆头半成品。
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，下文列举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
请参照图1、图2所示，其是本发明高尔夫球杆头镀膜方法的一较佳实施例，包括将一杆头半成品E置于氩气环境中，以铬金属为镀材，使该杆头半成品E的表面形成一铬镀层1，并以钛铝合金为镀材，使该铬镀层1表面形成一第一钛铝层2，另外于氩气及乙炔环境下，使该第一钛铝层2表面形成一第二钛铝层3，以及以氩气及氮气环境下形成一氮化钛铝层4。
该杆头半成品E可以具有任意形状的高尔夫球杆头外型，该杆头半成品E的材质可以为不锈钢或多种金属合成的合金，本发明不予限制。该杆头半成品E可以先进行研磨、清洗及擦拭，以去除该杆头半成品E的蜡油、毛刺或溶剂等表面脏污，并可由例如压缩空气将清洗后表面所残留的水分吹干，较佳地，可以于烘箱中以180℃将水分烤干，如此，可以避免后续镀膜质量不佳。
在本实施例中，可以将该杆头半成品E置于一真空腔室内，该真空腔室中通入氩气，且在不具有镀材的状态下对氩气通入电压，此时，氩气受到电压影响进行辉光放电（Glow discharge）而被激发，使该氩气的气体原子形成带正电的离子以及分离出带负电的电子。施加于氩气的电压强度足以激发氩气以产生辉光放电即可，为本领域技术人员可以了解。氩气的气体原子所释放出的离子及电子会对该杆头半成品E的表面进行撞击，如此，可以先对该杆头半成品E的表面进行活化，并去除该杆头半成品E表面的微小颗粒以增强膜层的结合力，以提升镀膜质量。在本实施例中，使该杆头半成品E在0.5～10Pa的真空度下，进行活化3～10分钟，并且可以额外给予600～1000V的偏压（bias）以调整辉光放电的程度，以避免偏压过低造成辉光放电效果不佳。上述偏压是指在镀膜过程中施加在基体上的负电压。偏压电源的正极接到真空腔室上，同时真空腔室接地，偏压的负极接到工件(即，该杆头半成品E)上。由于大地的电压为0电位，所以工件上的电压一般称负偏压，简称偏压。而上述电压（voltage），也称作电势差，为衡量单位电荷在静电场中，由于电势不同所产生的能量差的物理量。
继续以铬金属为镀材，将该杆头半成品E的表面形成该铬镀层1，详言之，使该杆头半成品E在0.2～0.5Pa的真空度下，以氩气为反应气体，于该氩气通入200～230V的偏压，使氩气与该杆头半成品E进行反应120～240秒，该氩气的通入流量为20～100sccm以控制氩气离子的溅射量，使该铬金属释放出离子并沉积于该杆头半成品E的表面以形成该铬镀层1，该铬镀层可以通过溅镀（Sputtering）或蒸镀（Evaporation）的方式形成于该杆头半成品E的表面，本发明不予限制。在本实施例中，可以通过一引弧棒与该铬金属镀材以60～90A的电流触发引弧，借此，该铬金属的镀材会熔融蒸发释出铬金属离子，铬金属离子即可以沉积于该杆头半成品E的表面形成该铬镀层1。如此，该铬镀层1可以作为基底以对该杆头半成品E表面形成保护，可以避免后续的镀层直接接触于该杆头半成品E表面，当后续镀层结果不理想时，可以方便对该杆头半成品E进行退镀而不伤及该杆头半成品E的表面。
为了使后续镀层能够紧密地结合于该铬镀层1，以钛铝合金为镀材，使该杆头半成品E在0.2～0.5Pa的真空度下，以氩气为反应气体与该杆头半成品E的铬镀层1进行反应300～900秒，该氩气的通入流量为20～100sccm以控制氩气离子的溅射量，使该铬镀层1表面形成该第一钛铝层2，同样地，可以如上述溅镀或蒸镀等方式以形成该第一钛铝层2，其中，可以以频率为35～45KHz的交流电的磁控溅镀，使该氩气与该杆头半成品进行反应以形成该第一钛铝层，本发明不予限制。值得注意的是，可以对该钛铝合金通入26～29A的电流，以及150～200V的偏压来引发反应，如此，可以提升该第一钛铝层2对该铬镀层1的附着力。接着，以钛铝合金为镀材，使该杆头半成品E在0.2～0.5Pa的真空度下，以氩气及乙炔为反应气体，同样对该钛铝合金通入26～29A的电流，以及150～200V的偏压，使氩气及乙炔与该杆头半成品E的第一钛铝层2进行反应600～1500秒，该氩气的通入流量为20～100sccm以控制氩气离子的溅射量，以使该第一钛铝层2表面形成该第二钛铝层3，该第二钛铝层3为碳化钛铝层，同样地，可以以溅镀或蒸镀等方式以形成该第二钛铝层3，其中，可以以频率为35～45KHz的交流电的磁控溅镀，使该氩气及乙炔与该杆头半成品进行反应以形成该第二钛铝层3，本发明不予限制。如此，通过乙炔所提供的碳离子，可以提升该第二钛铝层3的硬度，具有提升耐磨性的作用，另外，该第二钛铝层3与该第一钛铝层2为相同的镀材，可以进一步使该第二钛铝层3与该第一钛铝层2紧密结合，可以避免镀层剥落的风险。
继续以钛铝合金为镀材，将该杆头半成品E在0.2～0.5Pa的真空度下，以氩气及氮气为反应气体，并于钛铝合金通以中频（即，频率为35～45KHz）的交流电，在本实施例中，交流电的频率为40KHz，以及40～200V的偏压以磁控溅镀（Magnetron Sputtering）进行反应3500～4500秒，该氮气的通入流量为20～300sccm以控制氮气离子的溅射量，以及该氩气的通入流量为100～200sccm，使该杆头半成品E的第二钛铝层3上形成该氮化钛铝层4，如此，该氮化钛铝层4可以使该杆头半成品E呈现蓝色的色泽。此外，通过磁控溅镀的方式，可以通过永久磁铁或电磁线圈产生磁场降低镀材产生的离子于镀层上形成的微粒及液滴，可以避免镀膜表面形成粗糙。
根据本发明高尔夫球杆头镀膜方法于该杆头半成品E表面所形成的镀膜，以分光光度计测量该镀膜的Lab色彩空间（Lab color space）中的L值为48±3，a值为-1～0，b值为-3～6，显示该镀膜确实形成蓝色的色泽，并且经测量该镀膜的耐磨次数大于1000次，具有良好的强度。
综上所述，本发明的高尔夫球杆头镀膜方法，通过于该杆头半成品表面依序形成该铬镀层、该第一钛铝层、该第二钛铝层及该氮化钛铝层，可以提升镀膜的附着力，以形成稳定的蓝色色泽，可以实现提升成品质量的功效。此外，通过乙炔所提供的碳离子可以提升该第二钛铝层的硬度，进而使镀膜具有良好的耐磨性，可以实现提升杆头耐用度的功效。
虽然本发明已利用上述较佳实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围之内，相对上述实施例进行各种更动与修改仍属本发明所保护的技术范畴，因此本发明之保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (9)
1.一种高尔夫球杆头镀膜方法，其特征在于，包括：
将一杆头半成品置于真空环境中，以铬金属为镀材及以氩气为反应气体，使该氩气与该杆头半成品于200～230V的偏压下作用120～240秒，以使该杆头半成品的表面形成一铬镀层；
以钛铝合金为镀材及以氩气为反应气体，使该氩气与该杆头半成品于150～200V的偏压下作用300～900秒，以使该铬镀层的表面形成一第一钛铝层；
以钛铝合金为镀材及以氩气及乙炔为反应气体，使该氩气及乙炔与该杆头半成品于150～200V的偏压下作用600～1500秒，以使该第一钛铝层的表面形成一第二钛铝层；及
以钛铝合金为镀材及以氩气及氮气为反应气体，使该氩气及氮气与该杆头半成品于40～200V的偏压下作用3500～4500秒，以使该第二钛铝层的表面形成一氮化钛铝层。
2.如权利要求1所述的高尔夫球杆头镀膜方法，其特征在于，以频率为35～45KHz的交流电的磁控溅镀，使该氩气及氮气与该杆头半成品进行反应以形成该氮化钛铝层。
3.如权利要求1所述的高尔夫球杆头镀膜方法，其特征在于，以频率为35～45KHz的交流电的磁控溅镀，使该氩气与该杆头半成品进行反应以形成该第一钛铝层。
4.如权利要求1所述的高尔夫球杆头镀膜方法，其特征在于，以频率为35～45KHz的交流电的磁控溅镀，使该氩气及乙炔与该杆头半成品进行反应以形成该第二钛铝层。
5.如权利要求1所述的高尔夫球杆头镀膜方法，其特征在于，形成该铬镀层时，该氩气的通入流量为20～100sccm。
6.如权利要求1所述的高尔夫球杆头镀膜方法，其特征在于，形成该第一钛铝层、第二钛铝层及氮化钛铝层时，该氩气的通入流量为100～200sccm。
7.如权利要求1所述的高尔夫球杆头镀膜方法，其特征在于，形成该氮化钛铝层时，该氮气的通入流量为20～300sccm。
8.如权利要求1所述的高尔夫球杆头镀膜方法，其特征在于，该第二钛铝层为碳化钛铝层。
9.如权利要求1所述的高尔夫球杆头镀膜方法，其特征在于，该真空环境的真空压力为0.2～0.5Pa。
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