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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren und eine Zusammensetzung einer Schlagplatte für Golfschläger und insbesondere ein Herstellungsverfahren und eine Zusammensetzung einer Schlagplatte für Golfschläger, welches oder welche ein geringes Gewicht ermöglicht und eine gute Härte zu einem vernünftigen Preis bietet.
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Stand der Technik
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Golf ist eine Outdoor-Sportart, die sich für Männer, Frauen und Kinder eignet. Golfplätze werden in der Regel in hügeliger Umgebung gebaut und bieten daher frische Luft und saftiges Grün. Zusätzlich zur Golfschwungbewegung kann man, wenn die körperliche Leistungsfähigkeit nicht stark eingeschränkt ist, auch noch die Freude genießen, die das Laufen mit sich bringt, und somit die Zeit, die mit dem Fahren des Golfwagens verbracht wird, reduzieren.
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Das Ziel, das die Golfsportlern in erster Linie verfolgen ist, den kleinen Golfball mit möglichst wenigen Schlägen in das weit entfernt liegende Loch zu spielen. Dies ist eine Grundvoraussetzung für den Golfsport, weshalb sich die Schlagplatte, die beim Golfschwung direkt mit dem Golfball in Kontakt gebracht wird, in der damit zusammenhängenden Industrie zu einem wichtigen Thema kontinuierlicher Forschung und Entwicklung entwickelt hat. Die Hersteller erhoffen sich, dass die Golfsportler mit Produkten hoher Härte und geringem Gewicht bessere Ergebnisse erzielen können, um die Gunst der Golfsportler zu gewinnen.
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Basierend auf den obigen grundlegenden Anforderungen an die Schlagplatte von Golfschlägern, nämlich hohe Härte und geringes Gewicht, hat die Industrie anfänglich Schlagplatten für Golfschläger produziert, bei denen direkt nur preiswertere Metalle verwendet wurden. Allerdings können hierdurch nur Produkte mit hoher Härte angeboten werden, bei denen das Problem, dass diese ein hohes Gewicht haben, noch nicht gelöst ist. Deshalb hat die Industrie begonnen, Titanmetall (Legierung) oder Kohlefaser zu verwenden, um traditionelles Metallmaterial zu ersetzen und somit das Ziel von leichten Produkten zu erreichen. Unabhängig davon, ob man Titanmetall (Legierung) oder Kohlefaser nimmt, beiden wohnen Nachteile inne und sie sind beide noch nicht perfektioniert. Zunächst sind die Kosten des Titanmetalls (Legierung) zu hoch, was entsprechend zu erhöhten Produktpreisen führt. Dies führt dazu, dass nur eine kleine Verbrauchergruppe angesprochen wird und sich Titanmetall daher für eine breite Verwendung nicht eignet. Kohlefaser wiederum verursacht nicht nur hohe Kosten, sondern es besteht bei den plötzlichen Schlägen zudem die Gefahr eines Bruchs, weshalb Kohlefaser für Anfänger, die noch nicht so geübt sind, nicht geeignet ist.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines herkömmlichen Golfschlägerkopfes;
- 2 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung des herkömmlichen Golfschlägerkopfes gemäß 1;
- 3 zeigt eine Querschnittsansicht des herkömmlichen Golfschlägerkopfes gemäß 1;
- 4 zeigt eine Querschnittsansicht des zerlegten herkömmlichen Golfschlägerkopfes gemäß 1;
- 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Siehe die 1 und 2, welche den Aufbau eines herkömmlichen Golfschlägerkopfes zeigen. Der Golfschlägerkopf umfasst eine hohle Hauptkonstruktion 20 mit einer Öffnung 21 und eine die Öffnung 21 zudeckende Schlagplatte für Golfschläger 10. Was mittels der vorliegenden Erfindung hergestellt werden soll, ist die in den Figuren gezeigte Schlagplatte für Golfschläger 10. In der vorliegenden Erfindung wird ein Verbundwerkstoff, der aus Siliziumkarbid (chemische Formel: SiC), Natriumsilikat (chemische Formel: Na2SiO3) und Aluminiummagnesiumlegierung besteht, zur Herstellung der Schlagplatte für Golfschläger 10 verwendet. Auf diese Weise kann eine Schlagplatte für Golfschläger 10 mit geringem Gewicht, hoher Härte und niedrigen Kosten bereitgestellt werden.
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Siehe weiter 5, welche ein Ablaufdiagramm eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Das vorliegende bevorzugte Ausführungsbeispiel umfasst die folgenden Schritte:
- A. Formen: Zuerst werden pulverförmiges Siliziumkarbid und Natriumsilikat vollständig miteinander vermischt und anschließend wird die Rohform der Schlagplatte für Golfschläger 10 erzeugt;
- B. Härten: Die Oberfläche der Schlagplatte für Golfschläger 10 wird mit Kohlendioxid begast, wodurch die Rohform der Schlagplatte für Golfschläger aushärtet;
- C. Erhitzen: Die ausgehärtete Rohform der Schlagplatte für Golfschläger 10 wird auf 1000°C bis 1200°C erhitzt;
- D. Formschließen: Die Rohform der Schlagplatte für Golfschläger 10 wird in das Formwerkzeug eingesetzt und zweckmäßig befüllt und positioniert;
- E. Gießen: Die geschmolzene Aluminiummagnesiumlegierung wird in das Formwerkzeug gegossen, wodurch die Lücken zwischen dem Siliziumkarbid und den Natriumsilikatpartikeln/Siliziumkarbidpartikeln von der geschmolzenen Aluminiummagnesiumlegierung ausgefüllt werden und die geschmolzene Aluminiummagnesiumlegierung langsam abgekühlt wird und somit die Form gebildet wird;
- F. Formöffnen: Nach dem Abkühlen der geschmolzenen Aluminiummagnesiumlegierung und nach der Formbildung kann der Rohling der Schlagplatte für Golfschläger 10 geöffnet und herausgenommen werden; und
- G. Schleifen: Im Schleifprozess können die bei der Bildung des Rohlings der Schlagplatte für Golfschläger 10 entstandenen Grate entfernt werden und die Oberfläche kann auf die erforderliche Größe geschliffen werden.
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Die mit den oben beschriebenen Schritten behandelte Schlagplatte für Golfschläger 10 ist dann soweit vorbereitet, dass sie am Golfschlägerkopf montiert werden kann.
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Die erfindungsgemäße Schlagplatte für Golfschläger 10 besteht primär aus Siliziumkarbid, Natriumsilikat und Aluminiummagnesiumlegierung, wobei das Volumen des Siliziumkarbids und des Natriumsilikats etwa 50% bis 68% des Gesamtvolumens der Schlagplatte für Golfschläger 10 einnimmt und das Volumen der Aluminiummagnesiumlegierung etwa 32% bis 50% des Gesamtvolumens der Schlagplatte für Golfschläger 10 einnimmt, wobei das Volumen des Siliziumkarbids etwa 97% bis 99% des Gesamtvolumens des Siliziumkarbids und Natriumsilikats einnimmt, wobei das Volumen des Natriumsilikats etwa 1% bis 3% des Gesamtvolumens des Siliziumkarbids und Natriumsilikats einnimmt, wobei das Volumen des Aluminiums etwa 92,5% des Gesamtvolumens der Aluminiummagnesiumlegierung einnimmt, wobei das Volumen des Magnesiums etwa 0,2% bis 2% des Gesamtvolumens der Aluminiummagnesiumlegierung einnimmt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nimmt das Volumen des Siliziumkarbids und des Natriumsilikats etwa 63% des Gesamtvolumens der Schlagplatte für Golfschläger 10, das Volumen der Aluminiummagnesiumlegierung etwa 37% des Gesamtvolumens der Schlagplatte für Golfschläger 10 und das Volumen des Magnesiums etwa 0,45% des Gesamtvolumens der Aluminiummagnesiumlegierung ein.
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Siehe die 3 und 4. Auf die Rückseite der erfindungsgemäßen Schlagplatte für Golfschläger 10 wird ferner eine Glasfaserschicht 11 aufgeklebt, wodurch die Schlagplatte für Golfschläger 10 eine dem Verbundglas ähnliche Funktion haben kann. Selbst dann, wenn es bei ihr durch eine auf unsachgemäße Benutzung zurückzuführende externe Kraft zu einem Bruch kommt, zersplittert sie nicht, um dadurch Menschen vor einer Verletzung zu bewahren.
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Siehe 6, welche ein Ablaufdiagramm eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Das vorliegende bevorzugte Ausführungsbeispiel umfasst die folgenden Schritte:
- A. Formen: Zuerst werden pulverförmiges Siliziumkarbid und Natriumsilikat vollständig miteinander vermischt und anschließend wird die Rohform der Schlagplatte für Golfschläger 10 erzeugt;
- B. Formschließen: Die Rohform der Schlagplatte für Golfschläger 10 wird in das Formwerkzeug eingesetzt und zweckmäßig befüllt und positioniert;
- C. Härten: In das Formwerkzeug wird direkt Kohlendioxid eingeführt, wodurch die Rohform der Schlagplatte für Golfschläger 10 aushärtet;
- D. Erhitzen: Die ausgehärtete Rohform der Schlagplatte für Golfschläger 10 wird auf 1000°C bis 1200°C erhitzt;
- E. Gießen: Die geschmolzene Aluminiummagnesiumlegierung wird in das Formwerkzeug gegossen, wodurch die Lücken zwischen dem Siliziumkarbid und den Natriumsilikatpartikeln/Siliziumkarbidpartikeln von der geschmolzenen Aluminiummagnesiumlegierung ausgefüllt werden und die geschmolzene Aluminiummagnesiumlegierung langsam abgekühlt wird und somit die Form gebildet wird;
- F. Formöffnen: Nach dem Abkühlen der geschmolzenen Aluminiummagnesiumlegierung und nach der Formbildung kann der Rohling der Schlagplatte für Golfschläger 10 geöffnet und herausgenommen werden; und
- G. Schleifen: Im Schleifprozess können die bei der Bildung des Rohlings der Schlagplatte für Golfschläger 10 entstandenen Grate entfernt werden und die Oberfläche kann auf die erforderliche Größe geschliffen werden.
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Die mit den oben beschriebenen Schritten behandelte Schlagplatte für Golfschläger 10 ist dann soweit vorbereitet, dass sie am Golfschlägerkopf montiert werden kann. Auf die Rückseite der gemäß den vorliegenden Schritten hergestellten Schlagplatte für Golfschläger 10 kann gleichfalls ferner eine Glasfaserschicht 11 aufgeklebt werden.
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Der größte Vorteil des im zweiten Ausführungsbeispiel offenbarten Verfahrens besteht im vereinfachten Herstellungsprozess. Das Kohlendioxid kann direkt in das Formwerkzeug eingeführt werden, wodurch sich die Verbrauchsmenge an Kohlendioxid erheblich reduzieren lässt. Allerdings muss das Formwerkzeug bis auf 1000°C bis 1200°C erhitzt werden, weshalb die ausgewählten Materialien zur Herstellung des Formwerkzeugs in der Lage sein müssen, mindestens 1200°C standzuhalten. Dies führt allerdings zu einer unvermeidlichen Erhöhung der Herstellungskosten des Formwerkzeugs.
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Siehe 7, welche ein Ablaufdiagramm eines dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Das vorliegende bevorzugte Ausführungsbeispiel umfasst die folgenden Schritte:
- A. Materialmischen: Aluminiummagnesiumlegierungspulver, Siliziumkarbidpulver und flüssiges Natriumsilikat werden vollständig miteinander vermengt und vermischt;
- B. Formfüllen: Nach dem Vermengen und Vermischen wird die Mischung aus Aluminiummagnesiumlegierungspulver, Siliziumkarbidpulver und flüssigem Natriumsilikat in das Formwerkzeug eingefüllt;
- C. Formbilden: Die vermengte und vermischte und im Formwerkzeug befindliche Mischung aus Aluminiummagnesiumlegierungspulver, Siliziumkarbidpulver und flüssigem Natriumsilikat wird mit hoher Temperatur und unter hohem Druck direkt ausgeformt; und
- D. Schleifen: Nach der Formbildung wird das fertige Produkt herausgenommen und dann geschliffen. Im Schleifprozess können die bei der Bildung des Rohlings der Schlagplatte für Golfschläger 10 entstandenen Grate entfernt werden und die Oberfläche kann auf die erforderliche Größe geschliffen werden.
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Auf die Rückseite der gemäß den vorliegenden Schritten hergestellten Schlagplatte für Golfschläger 10 kann gleichfalls ferner eine Glasfaserschicht 11 aufgeklebt werden.
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Siehe 8, welche ein Ablaufdiagramm eines vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Das vorliegende bevorzugte Ausführungsbeispiel umfasst die folgenden Schritte:
- A. Schmelzen: Zuerst wird die Aluminiummagnesiumlegierung erhitzt und dadurch in einen geschmolzenen Zustand überführt;
- B. Materialmischen: Das Siliziumkarbidpulver und Natriumsilikatpulver werden gemäß dem im ersten Ausführungsbeispiel zugrunde liegenden Verhältnis in die geschmolzene Aluminiummagnesiumlegierung hineingemischt;
- C. Formgießen: Die mit Siliziumkarbid und Natriumsilikat gemischte geschmolzene Aluminiummagnesiumlegierung wird in ein Formwerkzeug gegossen und ausgeformt.
- D. Formöffnen: Nach dem Abkühlen der geschmolzenen Aluminiummagnesiumlegierung und nach der Formbildung kann der Rohling der Schlagplatte für Golfschläger 10 geöffnet und herausgenommen werden; und
- E. Schleifen: Im Schleifprozess können die bei der Bildung des Rohlings der Schlagplatte für Golfschläger 10 entstandenen Grate entfernt werden und die Oberfläche kann auf die erforderliche Größe geschliffen werden.
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Auf die Rückseite der gemäß den vorliegenden Schritten hergestellten Schlagplatte für Golfschläger 10 kann gleichfalls ferner eine Glasfaserschicht 11 aufgeklebt werden.
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Die oben genannten Verfahren der vorliegenden Erfindung dienen lediglich zur Beschreibung und sollen nicht die Schutzansprüche beschränken. Ferner können die Pulvermetallurgie oder das Druckgießen zur Formbildung verwendet werden. Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Siliziumkarbid und Natriumsilikat sind beide pulverförmig. Der Hauptgrund dafür besteht darin, dass die Kontaktfläche zwischen Siliziumkarbid und der Aluminiummagnesiumlegierung durch pulverförmiges Siliziumkarbid erhöht wird. Je kleiner der Durchmesser der Pulverpartikel des Siliziumkarbids ist, desto größer ist die Kontaktfläche mit der Aluminiummagnesiumlegierung und desto besser ist die Haftfestigkeit.
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Derzeitige mit Siliziumkarbid und Natriumsilikat gemischte Aluminiummagnesiumlegierungen werden aufgrund der hervorragenden Wärmeableitung oft für High-End-Kühler verwendet. In der vorliegenden Erfindung wird die mit Siliziumkarbid und Natriumsilikat gemischte Aluminiummagnesiumlegierung wegen der hervorragenden Wärmeableitung gleichfalls für Schlagplatten von Golfschlägern verwendet. Im Moment des Schlagens mit der Schlagplatte wird diese nach innen verformt, wobei eine starke Hitze im Moment der Masse-Energie-Äquivalenz entsteht. Bei der aus Siliziumkarbid, Natriumsilikat und Aluminiummagnesiumlegierung hergestellten Schlagplatte für Golfschläger 10 kann die im Moment des Schlagens aufgrund der Masse-Energie-Äquivalenz entstehende Hitze sofort und schnell abgegeben werden, wodurch die bei der Schlagplatte für Golfschläger 10 durch wiederholte Verformung verursachte Materialermüdung reduziert wird, um somit die Lebensdauer der Schlagplatte für Golfschläger 10 zu verlängern.
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Vorteile:
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Durch den einzigartigen innovativen Aufbau und die technischen Merkmale des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens einer Schlagplatte für Golfschläger kann mit dem erfindungsgemäßen Aufbau im Vergleich zum herkömmlichen Aufbau nach dem Stand der Technik mithilfe der Metalleigenschaften der mit Siliziumkarbid und Natriumsilikat gemischten Aluminiummagnesiumlegierung eine Schlagplatte für Golfschläger mit geringem Gewicht, guter Härte (hohe Festigkeit) und niedrigen Produktionskosten bereitgestellt werden und somit ein nützlicher Fortschritt erzielt werden.
