DE10225877A1

DE10225877A1 - Verfahren zur Herstellung eines Titan-Golfschlägers mit einer Schlagfläche, welche kein durch Sauerstoff stabilisiertes Alpha-Phasen-Titan enthält

Info

Publication number: DE10225877A1
Application number: DE10225877A
Authority: DE
Inventors: John C Bliss; Gregory C Sayler
Original assignee: Karsten Manufacturing Corp
Current assignee: Karsten Manufacturing Corp
Priority date: 2001-08-16
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2022-06-12
Also published as: KR100790921B1; AU2002300614B2; CA2398334C; JP4021727B2; GB0212863D0; KR20030015840A; FR2828650B1; US20030034142A1; GB2378662A; DE10225877B4; JP2003111875A; FR2828650A1; CA2398334A1; GB2378662B; US6604568B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Golfschlägerkopfes, in dem ein Golfschlägerblatt durch Vergießen eines geschmolzenen Materials, welches aus einer Titan und Titanlegierungen enthaltenden Gruppe ausgewählt wurde, in eine Gußform sowie Erstarrenlassen des geschmolzenen Materials ausgebildet wird, wobei das Golfschlägerblatt nach dem Erstarren einen Stirnbereich enthält, der eine vordere Oberfläche und eine hintere Oberfläche aufweist, und wobei dieser Stirnbereich zudem eine Alpha-Hülle und ein darunterliegendes Basismaterial umfaßt. Erfindungsgemäß wird anschließend die Alpha-Hülle vom Golfschlägerblatt durch Durchführung eines Konform-Fräsprozesses am Golfschlägerblatt entfernt, wodurch sich die Alpha-Hülle wunschgemäß derart abtragen läßt, daß die Alpha-Hülle in einem ausreichenden Umfang vom Stirnbereich entfernt wird, um das darunterliegende Basismaterial freizulegen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Golfschlägerköpfen, und dabei insbesondere die Herstellung von Golfschlägerköpfen mit einer Titan- Schlagfläche.
Allgemein als "Hölzer" bezeichnete Golfschläger weisen traditionellerweise einen aus einem geeigneten Holzmaterial, wie etwa Ahorn oder Persimmon, gefertigten Schlägerkopf auf. Derartige aus Holz bestehende Schlägerköpfe sind üblicherweise massiv ausgeformt und dabei zur Erzielung einer maximalen Leistung so gestaltet, daß ihr Gewicht gleichmäßig um ihren Schwerpunkt verteilt ist. Vor relativ kurzer Zeit wurden nun sogenannte Metall-"Holz"-Schlägerköpfe entwickelt. Diese Metall- Hölzer bestehen aus einem geeigneten Material, wie etwa Stahl oder Aluminium, wobei jüngst auch Titan zum Einsatz kommt. Metall-Hölzer besitzen üblicherweise eine hohle Hülle mit relativ dünnen Wänden, einschließlich einer dünnen Vorderwand, die auf den Golfball auftrifft. Aufgrund der Anforderung, mit diesen Metall-Hölzern eine immer höhere Leistung zu erzielen, wurden nun entsprechende Schläger mit immer größer bemessenen Schlägerköpfen und - zur Beibehaltung eines geeigneten Schwinggewichts - mit immer dünneren Wänden hergestellt.
Für Höchstleistungs-Metall-Hölzer ist Titan mittlerweile das Material der Wahl. Das Elastizitätsmodul (Steifheitsmodul) von Titanlegierungen ist üblicherweise geringer als das von Stahl, aber viel höher als das von Aluminium oder Magnesium. Im Vergleich zu Aluminium- und Stahllegierungen besitzen Titanlegierungen ein um wenigstens 30% höheres Festigkeits-Gewichts-Verhältnis. Durch Herstellung eines Metall-Holzes aus Titan sind Konstrukteure somit in der Lage, einen größeren Schlägerkopf vorzusehen, ohne dabei Kompromisse hinsichtlich Festigkeit oder Gewicht einzugehen. Titan läßt sich allerdings nicht so leicht herstellen und verarbeiten wie Stahl oder Aluminium. Es ist hierbei notwendig, Hochtemperaturprozesse, wie Gießen, Schmieden oder Wärmebehandlungen, sorgfältig einzurichten und zu steuern, um eine Versprödung zu verhindern, welche beim Einsatz des Schlägerkopfes ein rasches Versagen bewirken würde. Die meisten Titanlegierungen sind kerbschlagempfindlich, was bedeutet, daß es bei einer entlang einer spitzen inneren Ecke einwirkenden Zugspannung schnell zum Auftreten eines Sprungs kommt, der sich durch das Bauteil ausbreitet und zu einem Totalversagen führt.
Reines Titan tritt in zweierlei Form auf: Bei Zimmertemperatur liegt ein Werkstück aus reinem Titan in einer Form vor, bei der alle Atome in einer hexagonalen, dicht gepackten Kristallstruktur angeordnet sind. Das hexagonale, dicht gepackte Kristall wird als "Alpha-Phase" des Titans bezeichnet. Wenn die Alpha-Phase des Titans auf über 1.620°F erwärmt wird, so werden die Atome aus dem hexagonalen Prisma in ein kubisches Muster, die sogenannte "raumzentrierte kubische" Kristallstruktur, umgeordnet. Diese Phase des Titans ist als "Beta-Phase" bekannt.
Wird Titan (beispielsweise während des Gießens oder Schweißens) erwärmt, so kann Sauerstoff in das Titan übergehen, wodurch an der Oberfläche des Golfschlägerkopfes eine dichte, stabile Alpha-Phase entsteht. Die an der Oberfläche ausgebildete, durch Sauerstoff stabilisierte Alpha-Phase wird allgemein als "Alpha- Hülle" bezeichnet. Die durch Sauerstoff stabilisierte Alpha-Hülle ist fest und außergewöhnlich hart, dabei jedoch auch sehr spröde.
Bei den bisher hergestellten und vertriebenen Titan-Drivern wurden die Alpha- Hüllen im Ausgangszustand belassen. Metallographische Untersuchungen an drei führenden Titan-Drivern haben gezeigt, daß die auf der Vorderwand von herkömmlichen Titan-Drivern vorhandene Alpha-Hülle an jeder Seite der Wand eine Dicke von 0,001 bis 0,010 Inches besitzt. Das Auftreten von Sprüngen in der Stirnfläche von Titan-Drivern stellt nun den hauptsächlichen Versagensgrund bei derartigen Schlägern dar und hat dazu geführt, daß viele Konstruktionen zur Verstärkung der Vorderwand entwickelt wurden, wobei Rippen, auslegerartige Tragelemente und außergewöhnliche, variable Wanddickekonstruktionen zum Einsatz kamen. Trotzdem ist das Auftreten von Sprüngen in Stirnwänden herkömmlich konstruierter Titan-Schläger nach wie vor ein schwerwiegendes Problem. Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat nun festgestellt, daß die Alpha-Hülle zwar relativ hart und haltbar ist - und somit intuitiv eine gute Oberfläche für Schläger darstellen müßte -, daß jedoch die Sprödigkeit der Alpha- Hülle diese zu einem potentiellen Ausgangspunkt für sich ausbreitende Sprünge macht, die aufgrund der inhärenten Kerbschlagempfindlichkeit des Titans beim Einsatz, und dabei insbesondere bei heftiger Schlagbeanspruchung, schnell zu einem Versagen führen kann.
Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat zudem festgestellt, daß sich bei der Herstellung eines Golfschlägerkopfs mit einer Titan-Schlagfläche die Festigkeit dieses Golfschlägers durch ein Entfernen der Alpha-Hülle tatsächlich erhöhen läßt, obwohl hierdurch die Wanddicke der Schlagfläche geringer wird als die des Schlägers mit Alpha-Hülle. Der Grund hierfür liegt darin, daß zwar die Vorderwand des Schlägers dünner wird, die sich ergebende Schlagfläche dafür aber biegsamer ist und weniger zur Ausbildung von Sprüngen neigt als dies bei einer dickeren Wandfläche mit unversehrter Alpha-Hülle der Fall ist. Zudem hat der Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, daß durch eine Entfernung der Alpha-Hülle (ohne Entfernung der darunterliegenden biegsamen Titan-Legierung) am Gußstück so viel Gewicht eingespart wird, daß sich ein gesondertes Gewichtelement an der Sohlenplatte des fertigen Schlägers anbringen läßt und so eine Feinabstimmung des Schwerpunktes und des Trägheitsmoments des fertigen Schlägers vorgenommen werden kann.
Die vorliegende Erfindung umfaßt nun ein Verfahren zur Herstellung eines Golfschlägerkopfes, welches eine Ausbildung des Schlägerblattes eines Golfschlägerkopfes durch Vergießen einer geschmolzenen Titanlegierung in eine Gußform sowie Erstarrenlassen des geschmolzenen Titans umfaßt. Das Titan bildet dabei zwangsläufig auf einer Vorderwand, die an ihrem dünnsten Punkt eine Dicke von 0,040 Inches und an ihrem dicksten Punkt eine Dicke von 0,180 Inches aufweisen kann, sowie am Schlägerblatt, das an einigen Stellen bis zu 0,030 Inches dünn sein kann, eine üblicherweise zwischen 0,001-0,010 Inches dicke Alpha- Hülle aus. Die Alpha-Hülle wird nun durch einen Konform-Fräsprozeß entfernt, der die Alpha-Hülle gleichförmig auflöst, ohne das darunterliegende Metall zu deformieren. Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird die Alpha- Hülle dabei durch einen chemischen Fräsprozeß entfernt, bei dem die Hülle in eine wässrige Lösung aus Fluorwasserstoffsäure (HF), Fluorwasserstoffsäure/Scheidewasser (HF-HNO₃); Fluorwasserstoffsäure/Chromsäure (HF-CrO₃) oder ähnliche Säurelösungen eingetaucht wird. Durch den chemischen Fräsprozeß wird die Alpha-Hülle gleichförmig über die gesamte Oberfläche des Bauteils hinweg entfernt, wodurch man einen dünneren Wandquerschnitt erhält, ohne daß sich eine nennenswerte Verformung des Bauteils gegenüber seinem Gußprofil ergibt. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Alpha- Hülle durch einen Plasma-Fräsprozeß entfernt, in dem das Bauteil in einer Hochvakuumumgebung bei erhöhter Temperatur einem Gas, beispielsweise Kohlenstofftetrafluorid (CF₄), Schwefelhexafluorid (SF₆) oder einem anderen Halogengas ausgesetzt wird. Wie beim chemischen Fräsen wird auch beim Plasma- Fräsen die Alpha-Hülle gleichmäßig entfernt, wodurch dünnere Querschnitte entstehen, ohne daß es zu einer nennenswerten Verformung des Bauteils gegenüber seinem Gußprofil kommt. Das Plasma-Fräsen bietet zusätzlich weitere Vorteile, weil es sich allein bei der durch Sauerstoff spröde gewordenen Alpha-Hülle einsetzen läßt, ohne daß das reine Titanlegierungssubstrat davon mitbetroffen wäre, und zudem keine durch Wasserstoff hervorgerufene Versprödung des darunterliegenden Substrats bewirkt, sofern die gasförmige Mischung keinen Wasserstoff enthält.
Unabhängig vom zur Entfernung der Alpha-Hülle eingesetzten Verfahren führt die Verringerung der Wanddicke zu einer damit einhergehenden Gewichtsreduzierung des Bauteils, ohne daß dies eine Verringerung der kritischen Schlagfestigkeit des Bauteils zur Folge hätte (vielmehr wird die Schlagfestigkeit sogar erhöht). Die Gewichtsreduzierung des Bauteils kann durch ein zusätzliches Gewichtselement, das sich an der Sohlenplatte des Schlägers befestigen läßt, oder durch ein als integraler Bestandteil der Sohlenplatte oder als Teil der unteren Oberfläche des Schlägerblattes ausgebildetes Gußstück ausgeglichen werden, wodurch der Schwerpunkt des Schlägers nach unten verlagert wird. Das Gewichtselement kann zudem an der Sohlenplatte oder dem Schlägerblatt in einer Weise positioniert werden, die eine Feinabstimmung der Lage des Schlägerschwerpunkts ermöglicht, und außerdem so geformt sein, daß es das polare Trägheitsmoment des Schlägerkopfes um den Golfschlägerschaft erhöht. Somit erhält man durch die Kombination des chemischen Fräsens des Golfschlägerkopfes und der Neuverteilung des durch die Entfernung der Alpha-Hülle eingesparten Gewichts einen Hochleistungs-Golfschlägerkopf von größerer Haltbarkeit mit einem der Stabilität dienenden höheren polaren Trägheitsmoment und einem niedrigeren Schwerpunkt, der sich so ausrichten läßt, daß eine Einstellung des Abschlagwinkels möglich wird.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren näher erläutert, in denen dieselben Bezugsziffern einander entsprechende Bauelemente bezeichnen. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine Teilexplosionsansicht eines erfindungsgemäße Merkmale aufweisenden Golfschlägers;
Fig. 2 einen Überblick über Verfahrensschritte zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Golfschlägerkopfes;
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Golfschläger gemäß Fig. 1; und
Fig. 4 eine Querschnittsansicht des Golfschlägers gemäß Fig. 3 entlang der Linie 4-4.
Die Zeichnungsfiguren dienen der Darstellung des allgemeinen Aufbaus und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. In der Beschreibung und den Zeichnungsfiguren sind zudem spezielle Ausführungsbeispiele gezeigt bzw. im einzelnen erläutert. Natürlich stellen die Zeichnungsfiguren und die detaillierte Beschreibung keine Einschränkung der Erfindung auf eine bestimmte, darin behandelte Ausführungsform dar; vielmehr geben sie nur Beispiele an und dienen dazu, einem Durchschnittsfachmann zu verdeutlichen, wie die beanspruchte Erfindung realisiert und/oder eingesetzt werden kann, sowie dazu, die beste Möglichkeit zur Ausführung der Erfindung aufzuzeigen. In Fig. 1 ist ein Golfschlägerkopf 10 gezeigt, der Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweist und einen Schlägerblattbereich 12 aus einem beispielsweise durch Titan gebildeten Material umfaßt. Der Schlägerblattbereich 12 besitzt eine obere Wand 14, eine Seitenwand 16 und eine vordere Wand 18, die eine variable Stirnseitendicke aufweist, wie dies in der von Noble et al. auf die vorliegende Anmelderin übertragenen US-PS 5,954,596 beschrieben ist. Der Golfschlägerkopf 10 umfaßt zudem eine Sohlenplatte 20, die am Schlägerblattbereich 12 (beispielsweise durch Schweißen) angebracht ist und so die untere Oberfläche des Golfschlägerkopfes 10 bildet. Wie im folgenden noch näher erläutert wird, umfaßt die Sohlenplatte 10 ein Gewichtselement 22, das (z. B. durch Schweißen) an der inneren Oberfläche 24 der Sohlenplatte 20 befestigt werden kann. Stattdessen kann das Gewichtselement 22 jedoch auch als einstückig mit der Sohlenplatte 20 hergestelltes Gußstück ausgebildet sein.
Wie bereits erwähnt, werden Titanlegierungen für hohle Schlägerköpfe von Hochleistungs-Metallhölzern eingesetzt, weil sie ein relativ geringes Gewicht, eine hohe absolute Festigkeit und ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis aufweisen. Wenn Titanlegierungen gegossen und/oder einer Wärmebehandlung unterzogen werden, so wird allerdings an der Oberfläche des Bauteils ein dichtes, eng anliegendes Oxid in Form der Alpha-Hülle ausgebildet. Das Oxid weist üblicherweise eine Dicke im Bereich von etwa 0,001 bis 0,010 Inches auf. Die Alpha-Hülle ist überaus hart und erscheint somit - ähnlich wie die bei Hochfestigkeits- und Hochverschleißanwendungen herkömmlicherweise verwendeten Schalengußstahlteile - intuitiv als ideale Oberfläche für einen Hochleistungs-Golfschläger. Der Erfinder der vorliegende Erfindung hat jedoch festgestellt, daß die durch Sauerstoff stabilisierte Alpha-Hülle zwar eine hohe spezifische Zugfestigkeit und eine außergewöhnlich Härte aufweist, daß sie dabei jedoch auch spröde ist. Dementsprechend hat der Erfinder der vorliegenden Erfindung erkannt, daß die spröde Alpha-Hülle bei einer Anwendung für hohe Stoßbelastungen, etwa als Stirnfläche eines hohlen Metall-Holzes die Kerbschlagempfindlichkeit der Titanlegierung nachteilig beeinflußt, so daß die vordere Stirnfläche des Golfschlägers tatsächlich dann fester und haltbarer ist, wenn man die Alpha-Hülle entfernt, obwohl die Entfernung der Alpha-Hülle dazu führt, daß die Wand einen in einigen Fällen um 4 bis 20% dünneren Querschnitt aufweist und an Bereichen, die nicht zur Schlägerstirnfläche gehören, sogar um bis zu 50% dünner wird.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Schlägerblattbereich 12 aus einer Titan-Gußlegierung, wobei jedoch erfindungsgemäß auch andere geeignete Verfahren (z. B. Schmieden) zur Ausbildung der Titanhülle eingesetzt werden können. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt das Schlägerblatt 12 im gegossenen Zustand ein Gewicht von etwa 165 g und seine Vorderseite 18 weist an ihrer dünnsten Stelle eine Dicke von etwa 0,075 Inches und an ihrer dicksten Stelle eine Dicke von etwa 0,180 Inches auf. Wie bereits erwähnt, kommt es beim Gießprozeß zwangsläufig zur Ausbildung einer Alpha-Hülle, deren Dicke abhängig von dem zur Herstellung des Schlägerblatts 12 eingesetzten Verfahren in einem Bereich zwischen 0,001 und 0,010 Inches liegt. Die harte, spröde Alpha-Hülle wird nun vom Schlägerblatt 12 entfernt, indem man dieses Schlägerblatt 12 einem Konform-Fräsverfahren unterzieht. Mit dem Begriff "Konform-Fräsen" wird hier ein Prozeß bezeichnet, der aus einem chemischen Fräsen, einem Plasma-Fräsen oder einem anderen physikalischen Prozess besteht, in dem die Alpha-Hülle gleichmäßig vom Schlägerblatt 12 abgelöst wird, ohne daß es dabei zu einer nennenswerten Verformung des darunterliegenden Metalls kommt.
Bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem chemisches Fräsen eingesetzt wird, wird das Schlägerblatt 12 mechanisch oder chemisch vorbehandelt, um Verkrustungen (d. h. amorphes Oxid) zu entfernen, und sodann durch Eintauchen in eine Säurelösung mit 10 bis 30 (Vol.-)% einer siebzigprozentigen Scheidewasserlösung und 1 bis 3 (Vol.-)% einer sechzigprozentigen Fluorwasserstoffsäure bei geringfügig erhöhter Temperatur fertigbearbeitet. Die Geschwindigkeit, mit der die Alpha-Hülle von der Oberfläche des Schlägerblatts 12 entfernt wird, hängt von der Säurekonzentration, der Temperatur des Säurebades, dem Bewegungsgewicht und anderen bei der Metallfertigbearbeitung bereits bekannten Faktoren ab. In der Scheidewasser/Fluorwasserstoffsäure-Lösung sollte das Verhältnis des Scheidewassers zur Fluorwasserstoffsäure exakt bei 10 zu 1 gehalten werden, um eine durch Wasserstoff hervorgerufene Versprödung des Titanlegierungssubstrats bei der Entfernung der Alpha-Hülle zu minimieren. Verfahren zum Entkrusten und Reinigen von Titan sind in ASTM B600-91 detailliert beschrieben.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt das Fertiggewicht des Schlägerblattbereichs 12 nach Entfernen der Alpha-Hülle 140 plus/minus zwei Gramm. Somit wird durch die Entfernung der Alpha-Hülle das Gewicht des Schlägerblattbereichs 12 um etwa 15% reduziert. Durch diese Gewichtsreduzierung von 15% (d. h. von etwa 25 g) ist es möglich, ein 25 g schweres Gewichtselement 22 derart zu positionieren, daß sich hierdurch die Leistung des Golfschlägers verbessert, worauf im folgenden noch näher eingegangen wird.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel umfaßt der Konform-Fräsprozeß einen Plasma-Fräsprozeß, wie er in der US-PS Nr. 6,010,635 von Goode et al. beschrieben ist. Beim Plasma-Fräsprozeß wird die Oberfläche des Schlägerblattbereichs 12 unter Einsatz herkömmlicher Verfahren gereinigt, um Schmutz und Verunreinigungen von dieser Oberfläche zu entfernen. Das Schlägerblatt 12 wird sodann in einer Plasmakammer plaziert, die auf ein hohes Vakuum von etwa 0,1 bis 0,3 mTorr entleert wird. Das Quellengas, aus dem das Plasma hergestellt wird (z. B. CF₄, SF₆, NF₃, oder ein anderes halogenhaltiges Gas) wird in die Kammer mit einer ausreichenden Fließrate eingebracht, um eine angemessene Konzentration an Plasma-Ätzionen zu erzeugen. Das Schlägerblatt 12 wird auf etwa 300°C erwärmt und dabei einer Hochfrequenzentladung von etwa einem Watt pro cm ausgesetzt, bis die gesamte Alpha-Hülle entfernt ist. Wie beim chemischen Fräsverfahren, so weist auch hier der fertigbehandelte Schlägerblattbereich 12 ein Gewicht von 140 plus/minus 2 g auf, so daß die durch die Entfernung der Alpha-Hülle eingesparten 25 g in Form eines Gewichtselements 22 neu derart verteilt werden können, daß sich eine Erhöhung des polaren Trägheitsmoments des Schlägers 10 und eine Abstimmung der Schwerpunktlage des Golfschlägerkopfes 10 ergibt.
Wie sich den Fig. 3 und 4 entnehmen läßt, können die durch die Entfernung der Alpha-Hülle vom Körperbereich 12 eingesparten 25 g (sowie eine etwaige Gewichtseinsparung durch die Entfernung der Alpha-Hülle von der Sohlenplatte 20) in Form des Gewichtselements 22 neu verteilt werden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Gewichtselement 22 durch ein Parallelepiped gebildet, das (bei Betrachtung von der Vorderseite des Golfschlägerkopfes 10 aus) einen quadratischen, "C"-förmigen Querschnitt aufweist. Das Gewichtelement 22 kann aus Wolfram, Zirkon oder einem anderen dichten Material bestehen, welches an die innere Oberfläche 24 der Sohlenplatte 20 angebondet oder angeschweißt wird. Die Sohlenplatte 20 selbst kann aus Titan, oder vorzugsweise aus Zirkon, geformt sein, das dichter ist als Titan und somit den Schwerpunkt des zusammengesetzten Schlägerkopfes 10 nach unten verlagert. Das Gewichtelement 22 kann zudem je nach der gewünschten Lage des Schwerpunkts des fertigen Golfschlägerkopfes 10 entweder nahe der Vorderkante 26 oder nahe der Hinterkante 28 der Sohlenplatte 20 oder an einer von vielen Stellen zwischen der Vorderkante 26 und der Hinterkante 28 angeordnet sein. Durch eine Bewegung des Gewichtselements 22 zur Vorderkante 26 hin verlagert sich natürlich auch der Schwerpunkt des Golfschlägers näher zur Stirnseite 18 des Golfschlägerkopfes 10. In entsprechender Weise bewirkt eine Bewegung des Gewichtselements 22 zur Hinterkante 28 eine größere Entfernung des Schwerpunktes des Golfschlägerkopfes 10 von der Vorderwand 18 des Golfschlägerkopfes 10. Eine Bewegung des Gewichtelements 22 relativ zur zwischen dem Golfschlägerkopf 10 und einem damit abzuschlagenden Ball einzuwirken und so den Abschlagwinkel des Balls je nach Wunsch des jeweiligen Golfspielers entweder nach oben oder nach unten hin zu beeinflussen. Zudem ruft der "C"-förmige Querschnitt des Gewichtselements 22, bei dem die Massenkonzentrationen 30 und 32 mit Abstand zueinander angeordnet sind, ein höheres polares Trägheitsmoment um die Y-Achse (Fig. 4) hervor, als dies bei einem rechteckigen Parallelepiped (d. h. einem Parallelepiped mit gleichförmiger Dicke) der Fall wäre. Die Erhöhung des polaren Trägheitsmoments bewirkt einen erhöhten Widerstand gegen eine Drehung bzw. ein Verdrehen des Golfschlägerkopfes im Fall eines außermittigen Auftreffens auf den Golfball. Somit trägt die durch das Gewichtselement 22 hervorgerufene Erhöhung des polaren Trägheitsmoments, die wiederum das direkte Ergebnis der durch die Entfernung der spröden Alpha-Hülle von der Sohlenplatte 20 und/oder dem Schlägerblattbereich 12 erzielten Gewichtseinsparung ist, aufgrund der Verschiebung des Schwerpunktes des Golfschlägerkopfes 10 sowohl zur Stabilisierung des Schlägers gegen ein Verdrehen als auch zur Verbesserung des Abschlagwinkels bei. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein aus Wolfram bestehendes Gewichtselement 22 verwendet. Stattdessen können jedoch im Rahmen der Erfindung auch andere Materialien, wie etwa Zirkon, das sich an die innere Oberfläche 24 der Sohlenplatte 20 anschweißen läßt, oder auch mehrere Sohlenplatten 20 Verwendung finden, die jeweils mit einem als integrales Gußstück ausgeformten Gewichtselement 22 versehen sind, welches jeweils an einer anderen Positionen zwischen der Vorderkante 26 und der Hinterkante 28 der Sohlenplatte 20 angeordnet ist. Zudem handelt es sich beim Gewichtselement 22 gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwar um ein Parallelepiped mit einem C-förmigen Querschnitt; zur Verlagerung des Schwerpunkts des Golfschlägerkopfes 10 nach unten könnte jedoch auch jede beliebige andere konzentrierte Masse eingesetzt werden, wobei sich eine solche Masse auch so anordnen ließe, daß der Schwerpunkt relativ zur Vorderwand nach vorne bzw. hinten verschoben würde. Zudem wird die Funktion einer Erhöhung des polaren Trägheitsmoments um die Y-Achse des Golfschlägerkopfes 10 auch erfüllt, indem man ein Element mit beliebiger Form, und dabei auch ein rechteckiges Parallelepiped, vorsieht oder auch zwei getrennte Massenkonzentrationen 30 und 32 mit Abstand zur Ferse 36 und Spitze 38 des Golfschlägerkopfes 10 einsetzt oder stattdessen beim Gießen die Wanddicke an der Ferse 36 und der Spitze 38 des Schlägerblattbereichs 12 erhöht. Dementsprechend ist es im Rahmen der Erfindung durch das Entfernen der Alpha-Hülle vom Golfschlägerkopf 10 möglich, ein beliebig gestaltetes Gewichtselement 22 an der Sohlenplatte 20 oder dem Schlägerblattbereich 12 vorzusehen.
Zwar wurden hier nur bestimmte Ausführungs- und Verfahrensbeispiele erläutert; ein Fachmann kann der obigen Beschreibung jedoch entnehmen, daß sich Veränderungen und Modifizierungen dieser Ausführungen und Verfahren durchführen lassen, ohne den Grundgedanken und die Reichweite der vorliegenden Erfindung zu überschreiten. Die Reichweite der Erfindung wird dementsprechend allein durch die beigefügten Ansprüche sowie die einschlägigen gesetzlichen Regelungen und Grundsätze begrenzt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Golfschlägerkopfes, enthaltend die folgenden Verfahrensschritte:

- Ausbilden eines Golfschlägerblattes durch Vergießen eines geschmolzenen Materials, welches aus einer Titan und Titanlegierungen enthaltenden Gruppe ausgewählt wurde, in eine Gußform sowie Erstarrenlassen des geschmolzenen Materials, wobei das Golfschlägerblatt nach dem Erstarren einen Stirnbereich enthält, der eine vordere Oberfläche und eine hintere Oberfläche aufweist, wobei dieser Stirnbereich zudem eine Alpha-Hülle und ein darunterliegendes Basismaterial umfaßt; und

- anschließendes Entfernen der Alpha-Hülle vom Golfschlägerblatt durch Durchführung eines Konform-Fräsprozesses am Golfschlägerblatt, wodurch sich die Alpha-Hülle wunschgemäß derart abtragen läßt, daß die Alpha-Hülle in einem ausreichendem Umfang vom Stirnbereich entfernt wird, um das darunterliegende Basismaterial freizulegen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei durch den Konform-Fräsprozeß wenigstens 5% des Gewichts des Golfschlägerblattes entfernt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei durch den Konform-Fräsprozeß wenigstens 10% des Gewichts des Golfschlägerblattes entfernt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei durch den Konform-Fräsprozeß wenigstens 0,004 Inches an Material von der vorderen Oberfläche des Stirnbereichs und wenigstens 0,004 Inches an Material von der hinteren Oberfläche des Stirnbereiches entfernt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Konform-Fräsprozeß ein chemisches Fräsen des Golfschlägerblattes in einem Säurebad umfaßt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Säurebad aus einem Bad besteht, welches Fluorwasserstoffsäure enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin enthaltend die folgenden Verfahrensschritte:

- Ausformen des Golfschlägerblattes in einer Weise, daß dieses zusätzlich eine obere Wand, Seitenwände und einen Fersenbereich umfaßt, der so gestaltet ist, daß er einen Golfschlägerschaft aufnehmen kann;

- Anbringen einer Sohlenplatte am Golfschlägerblatt in einer Weise, daß der montierte Schläger einen hohlen Golfschlägerkopf aufweist, welcher eine äußere Oberfläche und eine innere Oberfläche besitzt, wobei die Sohlenplatte ein Gewichtselement umfaßt, das an einer inneren Oberfläche der Sohlenplatte angeordnet ist, und wobei der Schwerpunkt des Gewichtselements unterhalb des Schwerpunkts des Golfschlägerblattes angesiedelt ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Gewichtselement derart geformt ist, daß das Gewichts-Trägheitsmoment dieses Gewichtselements relativ zur Längsachse des Golfschlägerschaftes größer ist als das Gewichts- Trägheitsmoment eines kreisförmigen Zylinders.

9. Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin enthaltend die folgenden Verfahrensschritte:

- Auswahl eines Gewichtselements; und

- Anbringen des Gewichtselements an der inneren Oberfläche der Sohlenplatte an einer von mehreren möglichen Stellen, wobei der Schwerpunkt des montierten Schlägers je nach Positionierung des Gewichtselements relativ zur Sohlenplatte zur Stirnseite des montierten Schlägers hin oder von dieser weg verschoben werden kann.

10. Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin enthaltend den folgenden Verfahrensschritt:
Auswahl einer von mehreren Sohlenplatte, die jeweils ein integral ausgebildetes Gewichtselement umfassen, das an einer von mehreren möglichen Stellen entlang der inneren Oberfläche der Sohlenplatte angeordnet ist, wodurch der Schwerpunkt des montierten Schlägers je nach Positionierung des integral ausgebildeten Gewichtselementes relativ zur Sohlenplatte zur Stirnseite des montierten Schlägers hin oder von dieser weg verschoben werden kann.