JP2015066429A - 薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のアイアンヘッドのフェース板が薄化できない問題点を改善する。【解決手段】シェルモールド４を回転プラットフォーム３に配置し、回転プラットフォーム３を回転自在な回転軸２に連接する段階と、少なくとも一個の金属鋳塊Ｐをシェルモールド４の坩堝部４１に配置し、真空環境下で金属鋳塊Ｐを液状金属Ｎになるように加熱して熔融する段階と、回転軸２を駆動して回転プラットフォーム３を連動して回動することにより、熔融の液状金属Ｎをシェルモールド４のキャビティー部４２の中に流入させる段階と、回転軸２のスピードを緩めて停止し、鋳込みを完成したシェルモールド４を取り出す段階と、熔融の液状金属Ｎが冷却して凝固した後、シェルモールド４を破壊して鋳造部材を含む鋳造品を取得する段階と、鋳造部材を鋳造品から分離させ、少なくとも一個のアイアンヘッドを取得する段階とを含む。【選択図】図６

Description

本発明は、ゴルフクラブのアイアンヘッドの製造方法に関するもので、特に、一体成形の薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドを製造するための方法に係るものである。

一般的に、ゴルフクラブヘッドはウッド、アイアン、パターの三種類に分けられ、早期のウッドヘッドとアイアンヘッドの多くはステンレスまたは炭素鋼の材質により製造されていた。近年、ゴルフクラブヘッドの効能性を高めるために、各種の新しい鋼の鋳造材料が持続的に開発され、そしてゴルフクラブヘッドを製造するのに用いられており、例えば、コバルト、モリブデンまたはチタンを含む合金鋼は一般的に「高強度（引張強度は１．７２×１０⁹Ｎ／ｍ²（250ksi）より大きい）」の特性を有し、特にアイアンヘッドを製造するのに適用している。

現在、アイアンヘッドの多くは大気中で高周波誘導炉（High Frequency Induction Furnace）によって迅速に金属鋳塊を熔融し、それからスラグ生成、ガス抜きなどの精錬の段階を経て液状金属の中のスラグと気体を除去し、再び静態重力の鋳込みと合わせて行なうもので、例えば、中華民国公告第５３９７４７号（特許文献１参照）の「高純度高温のアルミ合金の大気熔鋳の製造方法」に掲示されている。

しかしながら、アイアンヘッドの金属鋳塊に大気中の酸素と反応し易い活性金属（例えばマンガン、アルミニウム、シリコン、コバルト、モリブデン、チタンなど）が常に含まれていることにより、金属鋳塊を熔融する過程において酸素と激烈な酸化反応を生じ易く、そのため、熔融の難度が高まるだけではなく、鋳込みの時に空気と反応して、酸化によるクラックの情況を生じるため、鋳込みを行った後に、アイアンヘッドの鋳造品にゴマ状や黒豆状の斑点などの外観的な欠陥が生じ、さらに反応気体によってアイアンヘッドの鋳造品に大量な屑穴または反応気孔が生じてしまうため、アイアンヘッドの鋳造品の引張強度に影響を及ぼすことになり、アイアンヘッドのフェース板の肉厚に制限が生じてしまうという問題点があった。

すなわち、アイアンヘッドのフェース板が一定の引張強度の標準に到達し、さらに予定される強度および打撃の回数を受けても壊れないように確保するとき、現在の一体成形のアイアンヘッドのフェース板の最も薄い肉厚は依然として厚過ぎる。表一は大気中で重力鋳込み方式で製造された各種の材質のアイアンヘッドについて、そのフェース板の引張強度と最も薄い肉厚の表である。その中の「最薄肉厚」は、フェース板が５０ｍ／ｓの打撃強度を受けて３０００回の打撃回数を行っても壊れないフェース板の最も薄い肉厚（スコアラインの深さを含まない）として設定する。

表一から分かるように、同じ打撃条件に到達するには、各種の材質のアイアンヘッドのフェース板の引張強度と最薄肉厚との間には高度な関連性を有する。すなわち、フェース板の引張強度が高ければ、最薄肉厚を小さくすることができる。この他に、上述した打撃条件で、現在の一体成形のアイアンヘッドのフェース板のスコアラインの深さを含まない最薄肉厚の平均は約２．５９ｍｍであり、その内の比較的高い強度（１．７２×１０⁹Ｎ／ｍ²（250 ksi）以上）のフェース板に対し、そのスコアラインの深さを含まない最薄肉厚も少なくとも２．０ｍｍ以上でなければならないため、現在のアイアンヘッドでは全体的に重量を低く抑えることが難しいという問題点があった。

一方、激烈な酸化反応によって液状金属のシェルモールド内における流動性が低くなり、鋳込み不足によってアイアンヘッドの鋳造品の成形歩留りが低くなったり、または冷え止り（Cold Shut）が生じたりすることにより、アイアンヘッドの鋳造品に隙間が生じてしまうため、同様にアイアンヘッドの引張強度に対して悪影響を及ぼしてしまうという問題があった。

中華民国公告第５３９７４７号

本発明はこのような問題点に鑑みて発明されたものであって、その目的とするところは、金属鋳塊が熔融の過程において大気と化学反応するのを減らすことにより、鋳造品の引張強度を高めることができるため、フェース板を薄化を得ることができる薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法を提供することにある。

本発明の第二目的は、鋳造品の歩留りと品質を高めることができる薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明による薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法は、一個のシェルモールドを一個の回転プラットフォームに位置決めして配置し、上記シェルモールドは互いに連通する一個の坩堝部と一個のキャビティー部を含み、上記回転プラットフォームは一個の軸方向で回転自在な回転軸に連接される段階と、少なくとも一個の金属鋳塊を上記シェルモールドの坩堝部に配置し、真空環境下で上記金属鋳塊を液状金属になるように加熱して熔融する段階と、上記回転軸を駆動して上記回転プラットフォームを連動して回動することにより、熔融の液状金属を上記シェルモールドのキャビティー部の中に流入させる段階と、上記回転軸のスピードを緩めて停止し、上記鋳込みを完成したシェルモールドを取り出す段階と、熔融の液状金属が冷却して凝固した後、上記シェルモールドを破壊して一個の鋳造品を取得し、上記鋳造品は一個の鋳造部材を含む段階と、上記鋳造部材を上記鋳造品から分離させ、少なくとも一個のアイアンヘッドを取得する段階と、上記アイアンヘッドに対して熱処理を行うことにより、上記アイアンヘッドのフェース板の引張強度は１．９３×１０⁹Ｎ／ｍ²〜２．３４×１０⁹Ｎ／ｍ²（280ksi〜340ksi）で、伸長率は４％〜２０％で、かつ、アイアンヘッドのフェース板にスコアラインの深さを含まない最も薄い肉厚は１．４ｍｍ〜１．８ｍｍである段階とを含む。

また、本発明による薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法は、上記金属鋳塊の数は一個で、上記金属鋳塊は高強度な合金鋼からなり、かつ上記金属鋳塊の成分の組成は製造しようとする高強度なアイアンヘッドの成分の組成と一致であることもできる。また、上記金属鋳塊の数は複数個で、上記複数個の金属鋳塊が熔融された後の液状金属の成分の組成は製造しようとする高強度なアイアンヘッドの成分の組成とは一致であることもできる。

また、本発明による薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法は、上記シェルモールドの成形段階は、一個のワックスコアを準備し、上記ワックスコアは一個の坩堝コアと一個の鋳造品コアを含み、上記坩堝コアの環状周面に一個の第一連接部が設けられ、上記鋳造品コアに一個の第二連接部が設けられ、上記第一連接部（と上記第二連接部は相対的に一体になるように連接される段階と、上記ワックスコアの表面において一個の被覆層を形成する段階と、上記ワックスコアと被覆層に対して加熱してワックスを熔け出す段階と、上記脱ろうを完成した被覆層を高温で焼結して上記シェルモールドを形成し、上記シェルモールドは一体に連接される坩堝部とキャビティー部を有する段階とを含むこともできる。

また、本発明による薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法は、上記シェルモールドの表面層材料はケイ酸ジルコニウム、酸化イットリウム、安定化ジルコニアまたは酸化アルミニウムなどの耐火材料からなることもできる。また、上記シェルモールドの背面層材料はムル石の混合物からなり、その酸化アルミニウムの含有量は４５％〜６０％で、二酸化ケイ素の含有量は５５％〜４０％であることもできる。また、上記シェルモールドの背面層材料は二酸化ケイ素の混合物からなり、その二酸化ケイ素の含有量は９５％以上に達することもできる。

本発明の薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法によれば、金属鋳塊が熔融の過程において大気と化学反応するのを減らすことにより、鋳造品の引張強度を高めることができるため、フェース板を薄化を得ることができるという利点がある。

本発明の薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法によれば、鋳造品の歩留りと品質を高めることができるという利点がある。

図１は、本発明が合わせて使用する真空遠心鋳造装置の構造の説明図である。 図２は、本発明が合わせて使用する真空遠心鋳造装置の局部の斜視分解図である。 図３は、本発明の実施例の説明図（一）である。 図４は、本発明が合わせて使用する真空遠心鋳造装置のシェルモールド成形のプロセスの説明図である。 図５は、本発明の実施例の説明図（二）である。 図６は、本発明の実施例の説明図（三）である。 図７は、本発明が合わせて使用するもう一個の真空遠心鋳造装置の構造の説明図である。

本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法が合わせて使用する真空遠心鋳造装置の構造の説明図である。図１を参照すると、上記真空遠心鋳造装置には一個の真空炉１、一個の回転軸２、一個の回転プラットフォーム３、一個のシェルモールド４と一個のヒーター５が含まれる。回転軸２、回転プラットフォーム３、シェルモールド４とヒーター５は全て真空炉１の中に設けられ、回転プラットフォーム３は回転軸２と連接し、さらに回転軸２と同期して回転し、シェルモールド４は回転プラットフォーム３に位置決めして配置され、ヒーター５はシェルモールド４に対して加熱を行うのに用いられる。

さらに詳しく言えば、真空炉１の内部には一個の収容室１１が含まれる。真空炉１には一個のエアダクト１２が設けられ、エアダクト１２と収容室１１は互いに連通する。そして、一個の真空制御器（図示せず）は予定の数値に基づいてエアダクト１２を通じて収容室１１に対してエアの抽出を行うことにより、収容室１１の真空度を制御することができる。他に、真空炉１には一個の開口１３が設けられ、開口１３は使用者が収容室１１に物品を入れたり取り出したりするのに用いられ、さらに開口１３を開閉するための一個のカバー１４が設けられる。

図２は本発明が合わせて使用する真空遠心鋳造装置の局部の斜視分解図である。図１、２を参照すると、回転軸２は軸方向で回動自在に真空炉１の収容室１１の中に設けられる。本実施例において、回転軸２は一個のモーターＭの出力端と互いに連接し、さらにモーターＭによって駆動して回転することができる。また、モーターＭは選択的に真空炉１の外部に設けられ、回転軸２の一端は真空炉１から突き出てモーターＭと連接する。回転軸２は一個の軸受Ｂの中に穿設され、軸受Ｂは真空炉１に連接して位置決めされることにより、回転軸２の回転の安定性を高めるように補助することができるため、回転軸２が回動時に生じる偏りの現象を防止することができる。

その他に、回転軸２が収容室１１の中に位置する部分は一個の本体２１と一個の回転止め部２２に分けられている。本体２１と回転止め部２２の半径方向の断面形状は異なり、そして二者の境界において一個の当接部２３が形成されるため、回転プラットフォーム３は回転止め部２２に結合されて当接部２３に当接されることにより、回転プラットフォーム３は回転軸２に従って同期して回転するように形成される。本実施例において、本体２１の半径方向の断面は円形の態様に形成され、回転止め部２２は回転軸２の端部に設けられ、そして回転止め部２２の半径方向の断面は円形ではない態様に形成される。回転プラットフォーム３は回転止め部２２に嵌設して結合され、さらに当接部２３に当接される。

図３は本発明の実施例の説明図（一）である。図２、３を参照すると、回転プラットフォーム３はシェルモールド４を位置決めして配置する器具として用いられる。回転プラットフォーム３には互いに連接する一個の軸接合部３１と一個の位置決め部３２が設けられる。本実施例において、軸接合部３１には一個の貫穿孔３１１が設けられ、貫穿孔３１１の半径方向の断面形態は好ましくは回転軸２の回転止め部２２の半径方向の断面形態と互いに対応するように形成される。これにより、回転プラットフォーム３は軸接合部３１の貫穿孔３１１を通じて回転軸２の回転止め部２２に嵌合して連接することができる。

回転プラットフォーム３の位置決め部３２は大体として一個の坩堝位置決め部３２ａと一個のキャビティー位置決め部３２ｂに分けられる。坩堝位置決め部３２ａは軸接合部３１とキャビティー位置決め部３２ｂの間に位置され、かつ軸接合部３１、坩堝位置決め部３２ａおよびキャビティー位置決め部３２ｂは回転軸２の半径方向に従って延伸して配列される。また、坩堝位置決め部３２ａには一個の配置孔３２１が設けられる。配置孔３２１はシェルモールド４の一部分がその中に穿設するのに用いられる。キャビティー位置決め部３２ｂには一個の収容溝３２２が設けられ、シェルモールド４のその他の一部分を収容するのに用いることができる。

再び図２、３を参照すると、シェルモールド４には互いに連通する一個の坩堝部４１と一個のキャビティー部４２が含まれる。シェルモールド４の坩堝部４１は回転プラットフォーム３の坩堝位置決め部３２ａに位置決めして配置することができ、シェルモールド４のキャビティー部４２は回転プラットフォーム３のキャビティー位置決め部３２ｂに位置決めして配置することができる。そのため、シェルモールド４の坩堝部４１はキャビティー部４２よりさらに回転プラットフォーム３の軸接合部３１に隣接するように形成される。

坩堝部４１は大体として杯状に形成され、かつ内部には一個の収容空間４１１が形成される。収容空間４１１は加熱して熔融しようとする金属鋳塊を収容するのに用いることができ、坩堝部４１の環状周面には他に一個の第一連接管４１２が設けられ、第一連接管４１２は収容空間４１１と連通する。キャビティー部４２はアイアンヘッドの部位を成形するのに用いられ、キャビティー部４２の外形は特に制限されず、キャビティー部４２の内部には一個のキャビティー４２１が含まれる。キャビティー４２１の形態は鋳造して成形しようとするアイアンヘッドと互いに対応するように形成される。

キャビティー部４２には他に一個の第二連接管４２２が設けられる。第二連接管４２２はキャビティー４２１と連通し、かつ坩堝部４１とキャビティー部４２は第一連接管４１２と第二連接管４２２によって互いに連接するため、収容空間４１１はキャビティー４２１と互いに連通することができる。

図４は本発明が合わせて使用する真空遠心鋳造装置のシェルモールド成形のプロセスの説明図である。図４を参照すると、シェルモールド４の坩堝部４１およびキャビティー部４２は一体に連接するような形態に形成される。シェルモールド４の成形の段階は、一個のワックスコア６を準備する。ワックスコア６は一個の坩堝コア６１と一個の鋳造品コア６２を含む。坩堝コア６１の環状周面には一個の第一連接部６１１が設けられ、鋳造品コア６２に一個の第二連接部６２１が設けられ、第一連接部６１１と第二連接部６２１は相対的に一体になるように連接される段階と、ワックスコア６に対してつけ塗り、砂かけ、砂つけなどのプロセスを行ってワックスコア６の表面において一層の被覆層７を形成させる段階と、ワックスコア６と被覆層７に対して加熱を行うことにより、ワックスを熔け出す段階とを含む。

一例を挙げて言えば、ワックスコア６と被覆層７を一緒に一個の蒸氣釜の中に入れて加熱することにより、ワックスコア６は熔けて被覆層７の中から排出される。脱ろうを完成した被覆層７を高温で焼結してシェルモールド４を形成し、さらにシェルモールド４には一体に連接される坩堝部４１とキャビティー部４２が含まれる。

また、シェルモールド４の表面層材料は選択的に酸化イットリウム、安定化ジルコニアまたは酸化アルミニウムなどの耐火材料からなることができる。シェルモールド４の背面層材料は選択的にムル石（３Ａｌ₂Ｏ₃-２ＳｉＯ₂）または二酸化ケイ素を耐火材料とすることができる。また、背面層材料は選択的にムル石の混合物からなる場合、その酸化アルミニウムの含有量は好ましくは４５％〜６０％で、二酸化ケイ素の含有量は好ましくは５５％〜４０％である。さらに、背面層材料は選択的に二酸化ケイ素の混合物からなる場合、その二酸化ケイ素の含有量は好ましくは９５％以上に達することができる。

図１、３を参照すると、ヒーター５は真空炉１の収容室１１の中に設けられ、シェルモールド４の坩堝部４１に対して加熱を行うのに用いられる。本実施例において、ヒーター５は選択的に一個の高周波コイルからなり、かつ一個の昇降制御器Ｌによってヒーター５を連動して収容室１１の中において移動することができる。シェルモールド４の坩堝部４１を加熱しなければならない時、ヒーター５は連動されて一個の予定される位置まで上昇されることにより、坩堝部４１の外周を取り囲むように位置され、さらにヒーター５を起動することにより、坩堝部４１は加熱されて温度が上昇される。加熱を終えた後、ヒーター５は昇降制御器Ｌによって降下するように連動され、ヒーター５は再び坩堝部４１の外周を取り囲まなくなるため、シェルモールド４が回転プラットフォーム３と回転軸２に従って回転して作動することを邪魔してしまうのを避けることができる。

上述した構造を有することにより、本発明においては一種の薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法を実施することができ、その方法は大体として下記の段階を含む。

再び図１、２、３を参照すると、一個のシェルモールド４を一個の回転プラットフォーム３に位置決めして配置し、かつ回転プラットフォーム３は軸方向で回転自在な回転軸２に連接される。さらに詳しく言えば、回転プラットフォーム３は一個の真空炉１の中に設けられることにより、シェルモールド４が位置する空間の真空度を制御するのに役立てることができる。

上記の他に、シェルモールド４には互いに連通する一個の坩堝部４１と一個のキャビティー部４２が含まれる。シェルモールド４は坩堝部４１から回転プラットフォーム３の配置孔３２１の中に穿設され、さらに坩堝部４１の第一連接管４１２によって回転プラットフォーム３に当接される。シェルモールド４のキャビティー部４２が回転プラットフォーム３の収容溝３２２に配置されることにより、シェルモールド４は回転プラットフォーム３の上に予定される位置に安定して位置決めすることができる。

さらに、少なくとも一個の金属鋳塊Ｐがシェルモールド４の坩堝部４１の中に配置される。金属鋳塊Ｐの数が選択的に一個からなる場合、金属鋳塊Ｐは高強度な合金鋼からなり、かつ金属鋳塊Ｐの成分組成は、製造しようとする高強度なアイアンヘッドの成分組成と一致である。また、金属鋳塊Ｐの数が選択的に複数個からなる場合、複数個の金属鋳塊Ｐが熔融された後の液状金属の成分組成は製造しようとする高強度なアイアンヘッドの成分組成と一致である。

図５は本発明の実施例の説明図（二）である。図１、５を参照すると、真空環境下で金属鋳塊Ｐを液状金属Ｎになるように加熱して熔融する。さらに詳しく言えば、シェルモールド４を配置して位置決めした後、ヒーター５は、連動されて一個の予定される位置まで上昇されることにより、坩堝部４１の外周を取り囲むように位置される。また、真空炉１のエアダクト１２は収容室１１に対してエアの抽出を行うことにより、収容室１１の真空度を制御することができる。

上記真空度が予定される数値（例えば、真空度が０．３ｈＰａより小さい値）に達した後、ヒーター５を起動することができるため、シェルモールド４の坩堝部４１は加熱されて温度が上昇されることにより、坩堝部４１の中の金属鋳塊Ｐは液状金属Ｎに熔融することができる。また、ヒーター５が作動する時、その電源装置の周波数は例えば４ｋＨｚ〜３０ｋＨｚで、電力は５ｋＷ〜１００ｋＷである。金属鋳塊Ｐが全て液状金属Ｎに熔融された後、ヒーター５は作動を停止し、さらに迅速に降下するように連動されることにより、ヒーター５は上記坩堝部４１の外周を取り囲まなくなる。

図６は、本発明の実施例の説明図（三）である。図１、６を参照すると、回転軸２を駆動して回転プラットフォーム３を連動して回動させることにより、熔融の液状金属Ｎをシェルモールド４のキャビティー部４２の中に流入させる。さらに詳しく言えば、回転軸２はモーターＭの駆動によって軸方向の回転が生じられ、その回転速度は約２００ｒｐｍ〜７００ｒｐｍである。この回転速度は鋳造品の肉厚（すなわち、キャビティー４２１の空間の大きさ）に基づいて調整を行うことができる。

回転プラットフォーム３が連動して回転軸２を軸心として回動される時、回転の過程において、液状金属Ｎは、遠心力の作用を受けて、シェルモールド４の坩堝部４１の内側壁面に沿ってシェルモールド４が一体に連接する第一連接管４１２と第二連接管４２２を通過し、キャビティー部４２の中に流入して鋳込み作業を行い、さらにキャビティー４２１を充填する。

鋳込みを完成した後、回転軸２のスピードを緩めて停止し、さらにシェルモールド４を回転プラットフォーム３から取り出し、熔融された液状金属Ｎが冷却して凝固した後、シェルモールド４を破壊して鋳造品を取得することができる。上記鋳造品には一個の鋳造部材が含まれ、上記鋳造部材を上記鋳造品から分離させる（例えば、刃具で切断したり、または振動による断裂を利用して分離させたりする）ことにより、少なくとも一個のアイアンヘッドを取得する。

続いて、上記アイアンヘッドに対して熱処理を行うことにより、アイアンヘッドのフェース板の引張強度は１．９３×１０⁹Ｎ／ｍ²〜２．３４×１０⁹Ｎ／ｍ²（280ksi〜340ksi）で、伸長率は４％〜２０％で、かつ、５０ｍ／ｓの打撃強度で３０００回の打撃回数を行う時、上記アイアンヘッドのフェース板にスコアラインの深さを含まない最も薄い肉厚は約１．４ｍｍ〜１．８ｍｍ程度に達することができるため、アイアンヘッドの全体の重量を減らすのに役立つできるとともに、そのフェース板を軽量化にすることができる。また、上記アイアンヘッドのフェース板は同じ肉厚または異なる肉厚の形態に形成することができるため、本発明においては限制を設けない。

このように、本発明の薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法によれば、殆ど真空環境下で鋳造を行うことにより、金属鋳塊Ｐが熔融過程において大気との化学反応を減らすことができるため、金属鋳塊Ｐは比較的スムースかつ均一に熔融することができる。また、液状金属Ｎがシェルモールド４の坩堝部４１からキャビティー部４２に流れ込む過程において空気と反応することにより、酸化によるクラックの情況が生じるのを避けることができるため、製造されるアイアンヘッドの鋳造品においてゴマ状や黒豆状の斑点などの外観的な欠陥を生じ難くなり、さらに、反応気体によって大量な屑穴または反応気孔などの鋳造上の欠点を生じ難くなるため、アイアンヘッドの鋳造品の引張強度を高めることができる。

一方、液状金属Ｎと大気との化学反応を減らすことにより、液状金属Ｎがシェルモールド４の中における流動性を高めることもできる。さらに、熔融の液状金属Ｎが再び凝固する前に、遠心力を利用して液状金属Ｎを確実にシェルモールド４のキャビティー４２１に鋳込んで充填することにより、一部分の液状金属Ｎが坩堝部４１の中に凝固して凝固殻になってしまって金属鋳塊の浪費を避けることができるだけではなく、液状金属Ｎがシェルモールド４のキャビティー部４２に流れ込んだ後、キャビティー部４２を十分に充満するように充填することができるため、アイアンヘッドの鋳造品の成形歩留まりを高めることができる。さらに、冷え止りが生じることによってアイアンヘッドの鋳造品に隙間が生じる確率を低く抑えることができるため、アイアンヘッドの鋳造品の引張強度を高めることができる。

このように、本発明によれば、高強度の特性を有するアイアンヘッドを製造することができるため、上記高強度のアイアンヘッドのフェース板を薄化にすることができ、そして上記高強度のアイアンヘッドは最も薄い肉厚が約１．４ｍｍ〜１．８ｍｍ程度の薄型フェース板を用いても、そのフェース板は依然として高強度かつ良好な伸長率を確保することができるため、フェース板の打撃に耐える回数を高めることができ、さらに、高強度のアイアンヘッドが高い反発係数などの良好な打球性能を有するだけではなく、その使用寿命をも延ばすことができる。

図７は本発明が合わせて使用するもう一個の真空遠心鋳造装置の構造の説明図である。図７を参照すると、実施例２における本発明の薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法は、複数個のキャビティーを有するシェルモールド４を合わせて使用することにより、一回で複数個の高強度のアイアンヘッドを鋳造することができるため、製造の効率を高めることができる。

総合すると、本発明の薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法によれば、金属鋳塊が熔融の過程において大気と化学反応するのを減らすことにより、鋳造品の引張強度を高めることができるため、フェース板の薄肉化を得ることができる。

また、本発明の薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法によれば、鋳造品の歩留りと品質を高めることができる。

本発明は、その精神および必須の特徴事項から逸脱することなく別のやり方で実施することもできる。従って、本明細書に記載した好ましい実施形態は例示的なものであり、限定を意図するものではない。

１ 真空炉
１１ 収容室
１２ エアダクト
１３ 開口
１４ カバー
２ 回転軸
２１ 本体
２２ 回転止め部
２３ 当接部
３ 回転プラットフォーム
３１ 軸接合部
３１１ 貫穿孔
３２ 位置決め部
３２ａ 坩堝位置決め部
３２ｂ キャビティー位置決め部
３２１ 配置孔
３２２ 収容溝
４ シェルモールド
４１ 坩堝部
４１１ 収容空間
４１２ 第一連接管
４１３ 環状リップ
４２ キャビティー部
４２１ キャビティー
４２２ 第二連接管
５ ヒーター
６ ワックスコア
６１ 坩堝コア
６１１ 第一連接部
６２ 鋳造品コア
６２１ 第二連接部
７ 被覆層
８ カラー
Ｍ モーター
Ｂ 軸受
Ｌ 昇降制御器
Ｐ 金属鋳塊
Ｎ 液状金属

Claims (7)

1. 一個のシェルモールド（４）を一個の回転プラットフォーム（３）に位置決めして配置し、上記シェルモールド（４）は互いに連通する一個の坩堝部（４１）と一個のキャビティー部（４２）を含み、上記回転プラットフォーム（３）を一個の軸回りで回転自在な回転軸（２）に連接する段階と、少なくとも一個の金属鋳塊（Ｐ）を上記シェルモールド（４）の坩堝部（４１）に配置し、真空環境下で上記金属鋳塊（Ｐ）を液状金属（Ｎ）になるように加熱して熔融する段階と、上記回転軸（２）を駆動して上記回転プラットフォーム（３）を連動して回動することにより、熔融の液状金属（Ｎ）を上記シェルモールド（４）のキャビティー部（４２）の中に流入させる段階と、上記回転軸（２）のスピードを緩めて停止し、上記鋳込みを完成したシェルモールド（４）を取り出す段階と、熔融の液状金属（Ｎ）を冷却して凝固させた後、上記シェルモールド（４）を破壊して一個の鋳造部材を含む一個の鋳造品を取得する段階と、上記鋳造部材を上記鋳造品から分離させ、少なくとも一個のアイアンヘッドを取得する段階と、上記アイアンヘッドに対して熱処理を行うことにより、上記アイアンヘッドのフェース板の引張強度が１．９３×１０⁹Ｎ／ｍ²〜２．３４×１０⁹Ｎ／ｍ²（280ksi〜340ksi）で、伸長率が４％〜２０％で、かつ上記アイアンヘッドのフェース板にスコアラインの深さを含まない最も薄い肉厚が１．４ｍｍ〜１．８ｍｍである段階とを含むことを特徴とする薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法。
2. 上記金属鋳塊（Ｐ）の数は一個で、上記金属鋳塊（Ｐ）は高強度な合金鋼からなり、かつ上記金属鋳塊（Ｐ）の成分の組成は製造しようとする高強度なアイアンヘッドの成分の組成と一致であることを特徴とする請求項１に記載の薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法。
3. 上記金属鋳塊（Ｐ）の数は複数個で、上記複数個の金属鋳塊（Ｐ）が熔融された後の液状金属の成分の組成は製造しようとする高強度なアイアンヘッドの成分の組成と一致であることを特徴とする請求項１に記載の薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法。
4. 上記シェルモールド（４）の成形段階は、一個のワックスコア（６）を準備し、上記ワックスコア（６）は一個の坩堝コア（６１）と一個の鋳造品コア（６２）を含み、上記坩堝コア（６１）の環状周面に一個の第一連接部（６１１）が設けられ、上記鋳造品コア（６２）に一個の第二連接部（６２１）が設けられ、上記第一連接部（６１１）と上記第二連接部（６２１）は相対的に一体になるように連接される段階と、上記ワックスコア（６）の表面において一個の被覆層（７）を形成する段階と、上記ワックスコア（６）と被覆層（７）に対して加熱してワックスを熔出させる段階と、上記脱ろうを完成した被覆層（７）を高温で焼結して一体に連接された坩堝部（４１）とキャビティー部（４２）を有する上記シェルモールド（４）を形成する段階とを含むことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法。
5. 上記シェルモールド（４）の表面層材料はケイ酸ジルコニウム、酸化イットリウム、安定化ジルコニアまたは酸化アルミニウムなどの耐火材料からなることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法。
6. 上記シェルモールド（４）の背面層材料はムル石の混合物からなり、その酸化アルミニウムの含有量は４５％〜６０％で、二酸化ケイ素の含有量は５５％〜４０％であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法。
7. 上記シェルモールド（４）の背面層材料は二酸化ケイ素の混合物からなり、その二酸化ケイ素の含有量は９５％以上に達することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の薄型フェース板を有する高強度なアイアンヘッドの製造方法。

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