KR19990023252A

KR19990023252A - 금속 유리제 성형품 및 그 제법

Info

Publication number: KR19990023252A
Application number: KR1019980030634A
Authority: KR
Inventors: 마사히데 오오누키; 쥰 니시바야시; 데츠오 야마구치; 하루요시 미나미구치; 아키히사 이노우에
Original assignee: 아키히사 이노우에; 사이토 나오토; 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1997-08-08
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 1999-03-25
Also published as: EP0895823B1; EP0895823A1; DE69808708T2; DE69808708D1; US6258183B1; TW369423B; US6371195B1; KR100293875B1

Abstract

본 발명은 강도특성이 우수한 금속 유리제 성형품 및 금속 유리제 성형품을 용이하게 제작하는 제법을 제공하는 것에 있다.

그래서, 서로 끼워 맞추는 끼워 맞춤부를 갖지 않는 상형(4)·하형(5)으로 이루어지는 프레스금형(6)의 하형(5)에 금속재료를 설치한다. 고에너지 열원으로 이 금속재료를 용해하고, 얻어진 융점 이상의 용융금속을 프레스금형(6)으로 압압하여 소정형상으로 변형시킨다. 변형과 동시에 또는 변형후에 용융금속을 임계냉각속도 이상으로 냉각하여 소정형상의 금속 유리제 성형품을 제작한다.

Description

금속 유리제 성형품 및 그 제법

본 발명은 금속 유리제 성형품 및 그 제법에 관한 것이다.

종래부터 금속 유리(비정질합금재)제 성형품을 제조하기 위해 금속재료를 용융하고 액체상태로부터 급냉응고시켜 급냉금속(합금)분말을 얻고, 얻어진 급냉금속분말을 결정화온도 이하에서 소정형상으로 고화하여 진밀도화하는 방법이나, 용융금속이나 합금을 급냉응고시켜 직접 소정형상의 금속 유리제 성형품을 얻는 방법등이 여러가지 제안되어 있다.

그렇지만, 이들 종래의 방법에 의해서 얻을 수 있는 금속 유리제 성형품은 작은 질량의 것이 대부분이고, 예를들면 골프클럽 헤드의 페이스등에 사용할 수 있는 정도의 벌크재를 얻는 것은 곤란했다. 그 때문에, 급냉분의 고화에 의해 벌크상의 금속 유리제 성형품을 얻는 방법도 시도되고 있지만, 골프클럽 헤드의 페이스등에 요구되는 고강도나 고인성등의 강도특성을 충분히 구비한 벌크재를 얻을 수 없었다.

또한, 도 44a에 나타내는 바와같이 서로 끼워 맞추는 끼워 맞춤부를 갖는 상형(a)과 하형(b)으로 이루어지는 프레스금형―즉, 상형(a)과 하형(b)이 분리선에 대해 수직면(g, g)을 각각 갖는 프레스금형―으로 용융금속(c)을 압압하여 급냉하고 소정형상의 금속 유리제 성형품을 제작하는 방법(상세하게는 하형(b)에 설치한 금속재료를 고에너지 열원을 사용하여 용해하고, 얻어진 용융금속(c)을 프레스하여 소정형상으로 성형하는 방법)에 있어서 본 발명자는 많은 시행착오를 되풀이하여 실험을 행해 왔다. 그렇지만, 상형(a)과 하형(b)으로 용융금속(c)을 압압하면, 도 44b와 도 45에 나타내는 바와같이 상형(a)의 수직면(g)과 하형(b)의 수직면(g) 사이(끼워 맞춤부의 약간의 간극부(d))에 여분의 용융금속(c)이 유입되고, 그것에 의하여 간극부(d)에 들어 간 용융금속(c)이 급격히 냉각되어 고화한 버르부(f)가 되고, 이 버르부(f)가 여러가지 악영향을 초래하는 원인으로 되어 있었다. 즉, 버르부(f)에 의해서 상형(a) 및 하형(b)의 수직면(g, g)에 흠이 생길 수 있음―「패임」이 생김―과 동시에 그것에 의하여 끼워 맞춤부(간극부(d))에 용융금속(c)이 유입되면 형 닫힘이 되지 않기 때문에, 소정형상이나 소정두께치수(h)의 제품(e)(금속 유리제 성형품)을 얻을 수 없는 것을 알 수 있었다. 또, 형 닫힘이 나쁘게 되면, 금형자체가 마멸하여 수명이 단축하는 문제가 생기는 것을 판명하였다.

그래서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하여 강도특성이 우수한 금속 유리제 성형품 및 금속 유리제 성형품을 용이하게 제작하는 제법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관한 금속 유리제 성형품은, 서로 끼워 맞추는 끼워 맞춤부를 갖지 않는 상형·하형으로 이루어지는 프레스금형의 상기 하형에 금속재료를 설치하고, 이 금속재료를 용융가능한 고에너지 열원을 사용하여 해당 금속재료를 용해하고, 얻어진 융점 이상의 용융금속을 상기 상형·하형으로 압압하여 소정형상으로 변형시키고, 변형과 동시에 또는 변형후에 상기 용융금속을 임계냉각속도 이상으로 냉각하여 상기 소정형상으로 제작된 것이다.

또한, 평활한 요곡면을 갖는 상형과 캐버티부를 갖는 하형으로 이루어지고 또한 해당 상형과 해당 하형이 서로 끼워 맞추는 끼워 맞춤부를 갖지 않는 프레스금형의 상기 하형에 금속재료를 설치하고, 이 금속재료를 용융가능한 고에너지 열원을 사용하여 해당 금속재료를 용해하고, 얻어진 융점 이상의 용융금속을 상기 상형·하형으로 압압하여 소정형상으로 변형시키고, 변형과 동시에 또는 변형후에 상기 용융금속을 임계냉각속도 이상으로 냉각하여 상기 소정형상으로 제작된 것이다.

또한, 평활한 곡면 내지 평면을 갖는 상형과 캐버티부를 갖는 하형으로 이루어지고 또한 해당 상형과 해당 하형이 서로 끼워 맞추는 끼워 맞춤부를 갖지 않는 프레스금형의 상기 하형에 금속재료를 설치하고, 이 금속재료를 용융가능한 고에너지 열원을 사용하여 해당 금속재료를 용해하고, 상기 상형과 하형을 상대적으로 경사상에서 요동시켜 서로 평행상으로 포개지도록 압압하여 융점 이상의 용융금속을 소정형상으로 변형시키고, 변형과 동시에 또는 변형후에 상기 용융금속을 임계냉각속도 이상으로 냉각하여 상기 소정형상으로 제작된 것이다.

또한, 금속 유리제 성형품은 골프클럽 헤드의 페이스체이다. 또, 금속 유리제 성형품이 골프클럽 헤드의 페이스체이고, 또한 상형에 접하는 해당 성형품의 접촉면이 골프 볼을 직접 타구하는 페이스면이다.

또한, 본 발명에 관한 금속 유리제 성형품의 제법은 서로 끼워 맞추는 끼워 맞춤부를 갖지 않는 상형·하형으로 이루어지는 프레스금형의 상기 하형에 금속재료를 설치하고, 이 금속재료를 용융가능한 고에너지 열원을 사용하여 해당 금속재료를 용해하고, 얻어진 융점 이상의 용융금속을 상기 상형·하형으로 압압하여 소정형상으로 변형시키고, 변형과 동시에 또는 변형후에 상기 용융금속을 임계냉각속도 이상으로 냉각하여 상기 소정형상으로 제작하는 것이다.

또한, 하형이 캐버티부를 가짐과 동시에 상형이 평활면이다. 또, 하형은 곡률반경이 5인치 이상인 요곡면 내지 평면상의 캐버티부를 가짐과 동시에 상형은 곡률반경이 5인치 이상인 철곡면 내지 평면을 갖는 평활면이다.

또한, 상형 또는 하형의 분리면에 따른 부위에 간극치수가 0.1mm∼3.0mm이고, 또한 폭치수가 4.0mm∼20.0mm인 공극부를 설치하여 성형시 여분의 용융금속을 상기 공극부에 들어가도록 한 것이다. 또한, 금속 유리제 성형품은 골프클럽 헤드의 페이스체이다.

또한, 평활한 요곡면을 갖는 상형과 캐버티부를 갖는 하형으로 이루어지고 또한 해당 상형과 해당 하형이 서로 끼워 맞추는 끼워맞춤부를 갖는 프레스금형의 상기 하형에 금속재료를 설치하고, 이 금속재료를 용융가능한 고에너지 열원을 사용하여 해당 금속재를 용해하고, 얻어진 융점 이상의 용융금속을 상기 상형·하형으로 압압하여 소정형상으로 변형시키고, 변형과 동시에 또는 변형후에 상기 용융금속을 임계냉각속도 이상으로 냉각하여 상기 소정형상으로 제작하는 것이다.

또한, 하형은 곡률반경이 5인치 이상인 철곡면 내지 평면의 캐버티부를 가짐과 동시에 상형은 곡률반경이 5인치∼100인치인 요곡면을 갖는 평활면이다. 또한, 하형의 캐버티부의 저면 중앙에 용융금속의 흐름을 정지시키기 위한 얕은 오목부가 설치되어 있다.

또한, 상형 또는 하형의 분리면에 따른 부위에 간극치수가 0.1mm∼3.0mm이고, 또한 폭치수가 4.0mm∼20.0mm인 공극부가 설치되어 있어, 성형시 여분의 용융금속을 상기 공극부에 들어가도록 한 것이다. 또 금속 유리제 성형품은 골프클럽 헤드의 페이스체이다.

또한, 평활한 곡면 내지 평면을 갖는 상형과 캐버티부를 갖는 하형으로 이루어지고 또한 해당 상형과 해당 하형이 서로 끼워 맞추는 끼워 맞춤부를 갖지 않는 프레스금형의 상기 하형에 금속재료를 설치하고, 이 금속재료를 용융가능한 고에너지 열원을 사용하여 해당 금속재료를 용해하고, 상기 상형과 하형을 상대적으로 경사상에서 요동시켜 서로 평행상으로 포개지도록 압압하여 융점 이상의 용융금속을 소정형상으로 변형시키고, 변형과 동시에 또는 변형후에 상기 용융금속을 임계냉각속도 이상으로 냉각하여 상기 소정형상으로 제작하는 것이다.

또한, 평활한 곡면 내지 평면을 갖는 상형과 캐버티부를 갖는 하형으로 이루어지고 또한 해당 상형과 해당 하형을 서로 끼워 맞추는 끼워 맞춤부를 갖지 않는 프레스금형의 상기 하형에 금속재료를 설치하고, 이 금속재료를 용융가능한 고에너지 열원을 사용하여 해당 금속재료를 용해하고, 상기 상형을 하형에 대해 경사상에서 요동시켜 서로 평행상으로 포개지도록 압압하여 융점 이상의 용융금속을 소정형상으로 변형시키고, 변형과 동시에 또는 변형후에 상기 용융금속을 임계냉각속도 이상으로 냉각하여 상기 소정형상으로 제작하는 것이다.

또한, 캐버티부는, 금속재료를 설치하고 또한 얻어진 용융금속의 흐름을 정지시키기 위한 얕은 재료설치 용해용의 제1오목부를 가짐과 동시에 상형과 하형을 서로 경사상에서 평행상으로 포개어 압압할 때 해당 제1오목부위에서 솟아 오른 용융금속이 유입되어 소정형상으로 성형하기 위한 최종 성형용의 제2오목부를 갖는 것이다.

또한, 상형과 하형의 상대적인 경사각도(θ)는 1。∼15。이다. 또, 하형의 제2오목부는 곡률반경이 5인치 이상인 곡면상 내지 평면상임과 동시에 상형은 곡률반경이 5인치 이상인 곡면 내지 평면을 갖는 평활면이다. 또, 금속 유리제 성형품은 골프클럽 헤드의 페이스체이다.

도 1은 본 발명의 금속 유리제 성형품을 제작하는 제조장치의 구성설명도이다.

도 2는 프레스금형을 나타내는 단면정면도이다.

도 3은 프레스금형을 나타내는 요부확대 단면도이다.

도 4a는 제조장치에 의한 금속 유리제 성형품의 제조공정을 나타내는 제1 설명도이다.

도 4b는 제조장치에 의한 금속 유리제 성형품의 제조공정을 나타내는 제2 설명도이다.

도 4c는 제조장치에 의한 금속 유리제 성형품의 제조공정을 나타내는 제3 설명도이다.

도 5는 프레스금형의 형 닫힘 상태를 나타내는 요부확대 단면도이다.

도 6a는 성형된 본 발명의 금속 유리제 성형품의 마무리 가공전 상태를 나타내는 단면도이다.

도 6b는 성형된 본 발명의 금속 유리제 성형품의 제품화 상태를 나타내는 단면도이다.

도 7은 우드형 골프클럽 헤드를 나타내는 정면도이다.

도 8은 우드형 골프클럽 헤드를 나타내는 단면측면도이다.

도 9는 아이언형 골프클럽 헤드를 나타내는 정면도이다.

도 10은 아이언형 골프클럽 헤드를 나타내는 단면측면도이다.

도 11은 프레스금형의 다른 형상을 나타내는 단면정면도이다.

도 12는 프레스금형의 또 다른 형상을 나타내는 단면정면도이다.

도 13a는 공극부의 형상을 나타내는 요부확대 단면도이다.

도 13b는 공극부의 다른 형상을 나타내는 요부확대 단면도이다.

도 14는 상형에 공극부를 설치한 프레스금형을 나타내는 단면정면도이다.

도 15는 본 발명의 금속 유리제 성형품을 제작하는 다른 제조장치의 구성설명도이다.

도 16은 프레스금형을 나타내는 단면정면도이다.

도 17은 프레스금형을 나타내는 요부확대 단면도이다.

도 18a는 제조장치에 의한 금속 유리제 성형품의 제조공정을 나타내는 제1 설명도이다.

도 18b는 제조장치에 의한 금속 유리제 성형품의 제조공정을 나타내는 제2 설명도이다.

도 18c는 제조장치에 의한 금속 유리제 성형품의 제조공정을 나타내는 제3 설명도이다.

도 19는 프레스금형의 형 닫힘 상태를 나타내는 요부확대 단면도이다.

도 20a는 성형된 본 발명의 금속 유리제 성형품의 마무리 가공전 상태를 나타내는 단면도이다.

도 20b는 성형된 본 발명의 금속 유리제 성형품의 제품화 상태를 나타내는 단면도이다.

도 21은 프레스금형의 다른 형상을 나타내는 단면정면도이다.

도 22는 프레스금형의 또 다른 형상을 나타내는 단면정면도이다.

도 23a는 공극부의 형상을 나타내는 요부확대 단면도이다.

도 23b는 공극부의 다른 형상을 나타내는 요부확대 단면도이다.

도 24는 상형에 공극부를 설치한 프레스금형을 나타내는 단면정면도이다.

도 25는 본 발명의 금속 유리제 성형품을 제작하는 다른 제조장치의 구성설명도이다.

도 26은 프레스금형의 상형을 나타내는 정면도이다.

도 27은 프레스금형의 상형을 나타내는 저면도이다.

도 28은 프레스금형의 하형을 나타내는 정면도이다.

도 29는 프레스금형의 하형을 나타내는 평면도이다.

도 30은 상형을 경사상으로 유지하는 제1 요동압압(押壓)기구를 나타내는 단면정면도이다.

도 31은 용융금속을 형성한 상태를 나타내는 설명도이다.

도 32는 프레스금형으로 용융금속을 압압한 상태를 나타내는 설명도이다.

도 33은 프레스금형의 형 닫힘 상태를 나타내는 설명도이다.

도 34a는 프레스성형의 제1 작용설명도이다.

도 34b는 프레스성형의 제2 작용설명도이다.

도 34c는 프레스성형의 제3 작용설명도이다.

도 35는 프레스금형의 형 닫힘 상태를 나타내는 요부확대 단면도이다.

도 36은 프레스성형후의 금속 유리제 성형품을 나타내는 평면도이다.

도 37a는 성형된 본 발명의 금속 유리제 성형품의 마무리 가공전 상태를 나타내는 단면도이다.

도 37b는 성형된 본 발명의 금속 유리제 성형품의 제품화 상태를 나타내는 단면도이다.

도 38은 프레스금형의 다른 형상을 나타내는 단면정면도이다.

도 39는 상형을 경사상으로 유지하는 제2의 요동압압기구를 나타내는 단면정면도이다.

도 40은 제3의 요동압압기구를 나타내는 단면정면도이다.

도 41a는 제4의 요동압압기구를 나타내는 제1 작용설명도이다.

도 41b는 제4의 요동압압기구를 나타내는 제2 작용설명도이다.

도 42a는 제5의 요동압압기구를 나타내는 제1 작용설명도이다.

도 42b는 제5의 요동압압기구를 나타내는 제2 작용설명도이다.

도 43은 제6의 요동압압기구를 나타내는 단면정면도이다.

도 44a는 종래 예를 나타내는 제1 작용설명도이다.

도 44b는 종래 예를 나타내는 제2 작용설명도이다.

도 45는 프레스금형의 불완전한 형 닫힘 상태를 나타내는 요부확대 단면도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 페이스체 1a: 페이스면

2: 골프클럽 헤드 4: 상형

5: 하형 6: 프레스금형

7: 캐버티부 22: 분리면

23: 철곡면(凸曲面) 24: 분리면

25: 공극부 26: 금속재료

28: 용융금속 41: 평면

68: 요곡면(凹曲面) 69: 오목부

70: 제1오목부 71: 제2오목부

72: 곡면 T: 간극치수

W: 폭치수 θ: 경사각도

이하, 실시 형태를 나타내는 도면에 근거하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 금속 유리제 성형품을 제작하는 제조장치 F₁를 나타내고, 이 제조장치 F₁에서 제작된 금속 유리제 성형품은, 예를들면 도 7∼도 10에 나타내는 바와같은 우드형 골프클럽 헤드(2)의 페이스체(1)나 아이언형 골프클럽 헤드(2)의 페이스체(1)로서 사용된다. 그리고, 본 발명의 금속 유리제 성형품은 이하에 서술하는 제조방법에 의해서 제작된 것을 특징으로 한다.

우선, 제조장치 F₁에 대하여 설명하면, 도 1과 도 2에 나타내는 바와같이 이 제조장치 F₁는, 상형(4)·하형(5)으로 이루어지는 프레스금형(6), 하형(5)의 캐버티부(7)에 설치한 금속재료를 아크용해하기 위한 아크전극(텅스텐전극)(8), 프레스금형(6)의 상형(4)·하형(5) 및 아크전극(8)에 냉수를 순환공급하는 냉각수공급장치(9), 프레스금형(6) 및 아크전극(8)등을 수납하는 진공챔버(10), 모터(13)로 구동시킴과 동시에 하형(5)을 수평방향으로 이동시키는 하형이동기구(11) 및 모터(14)로 구동시킴과 동시에 상형(4)을 상하방향으로 이동시키는 상형이동기구(12)를 구비하고 있다.

또, 하형이동기구(11)는 특별히 제한적이지 않고, 종래 공지의 병진기구나 왕복운동기구등을 사용할 수 있고, 예를들면 볼나사를 사용한 드라이브스크류와 트래블링너트나 에어실린더등의 공기압기구나 유압실린더등의 유압기구등을 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 상형이동기구(12)도 특별한 제한은 없고, 종래 공지의 프레스금형기구이면 되고, 예를들면 유압기구, 공기압기구를 사용할 수 있다. 또, 냉각수 이외에 다른 냉각매체(예를들면 냉매가스)를 사용하더라도 좋다.

또한, 아크전극(8)은 아크전원(15)에 접속됨과 동시에 하형(5)의 캐버티부(7)의 깊이에 대하여 약간 경사지게 배치하고, 스테핑 모터(16)에 의해서 X축, Y 축 및 Z축 방향으로 조정가능하게 구성되어 있다. 또, 하형(5)상의 금속재료와 아크전극(8) 사이의 간격(Z축 방향)을 일정하게 유지하기 위해서 금속재료의 위치를 반도체 레이저센서(17)에 의해서 측정하고 스테핑 모터(16)에 의해서 아크전극(8)의 이동이 자동제어되도록 할 수 있다. 이것은, 아크전극(8)과 금속재료 사이의 간극이 일정하지 않으면, 아크가 불안정하게 되고 용융온도에 격차가 생기기 때문이다. 또, 아크전극(8)의 아크발생부 근처에 냉각용 가스(예를들면 Ar가스) 분출구를 설치하고 가스공급원(가스 봄베)(18)으로부터 냉각용 가스를 분출시켜 가열후의 급속냉각을 촉진할 수 있다.

진공챔버(10)는 SUS제 수냉재킷구조로 진공으로 하기 위해서 진공배기구에 의해 유(油)확산진공펌프(디퓨젼펌프)(19) 및 유회전진공펌프(로터리펌프)(20)가 연결되어 있고, 진공으로 한 후, 불활성가스에 의한 치환이 가능하도록 아르곤가스 도입구에 의해서 가스공급원(가스 봄베)(21)과 연결되어 있다. 또한, 냉각수공급장치(9)는 순환복귀 냉각수를 냉각제에 의해 냉각한 후에, 다시 냉각수로서 상형(4), 하형(5) 및 아크전극(8)에 공급한다.

또한, 도 2와 도 3에 나타내는 바와같이 프레스금형(6)은 끼워 맞춤부를 갖지 않는 형상이다. 구체적으로 설명하면, 상형(4)의 하면은 평면인 분리면(22)을 가짐과 동시에 철곡면(23)을 갖는 평활면이고, 철곡면(23)의 곡률반경은 5인치 이상으로 되어 있다. 또, 철곡면(23)의 일부도 분리면으로 되어 있다.

하형(5)은 곡률반경이 5인치∼100인치인 요곡면의 캐버티부(7)를 가짐과 동시에 상형(4)의 분리면(22)과 철곡면(23)의 일부가 서로 포개지는 (평면부(24a)와 요곡면부(24b)로 이루어짐) 분리면(24)을 가지고 있다. 또한, 하형(5)의 분리면(24)(요곡면부(24b))에 따른 부위에는 (형 닫힘 상태에서) 간극치수(T)가 0.1mm∼3.0mm이고, 또한 폭치수(W)가 4.0mm∼20.0mm인 공극부(25)가 설치되어 있어, 성형시 여분의 용융금속을 이 공극부(25)에 들어가도록 하고 있다. 또, 프레스금형(6)은 이 형상에 한정되지 않고, 도 11∼도 14에 나타내는 형상의 것도 좋지만, 자세한 것은 후술한다.

그리고, 금속 유리제 성형품의 제조방법을 설명하면, 도 1과 도 4a에 나타내는 바와같이 우선, 상형(4)의 아래쪽 위치로 세팅된 하형(5)의 캐버티부(7)에 금속재료(26)를 설치한다. 또, 이 금속재료(26)로서는 Ln-Al-TM, Mg-Ln-TM, Zr-Al-TM등의 삼원계 합금, Zr-Al-Ni-Cu, Zr-Ti-Al-Ni-Cu, Zr-Nb-Al-Ni-Cu등의 Zr계 합금을 비롯하여 4원계 이상의 다원계 합금을 포함시켜 대부분 모든 원소의 조합으로 이루어지는 합금에 대하여 적용할 수 있고, 고에너지 열원(도면예에서는 아크전극(8) 및 아크전원(15))에 의한 급격한 용융이 보다 용이하도록 합금을 분말상이나 펠릿상으로 사용하는 것이 바람직하지만, 급격한 용융이 가능하면 선상이나 대상이나 봉상이나 괴상등의 형상 금속재료를 사용할 수 있다.

한편, 아크전극(8)은 레이저센서(17) 및 스테핑 모터(16)에 의해 어댑터(8a)를 통해 X축, Y축 및 Z축 방향의 위치조정이 이루어질 수 있고, 금속재료(26) 사이의 간격(Z축 방향)이 소정값으로 세팅된다.

또한, 유확산진공펌프(19) 및 유회전진공펌프(20)를 사용하여 챔버(10)내를 고진공, 예를들면 5×10^-4Pa(액체질소트랩사용)으로 한 후, Ar가스 공급원(21)으로부터 Ar가스를 공급하여 챔버(10)내를 Ar가스로 치환한다. 또한, 상형(4), 하형(5) 및 아크전극(8)은 냉각수공급장치(9)로부터 공급되는 냉각수에 의해서 냉각되어 있다.

이상의 준비를 종료한 후, 도 1 및 도 4a와 도 4b에 나타내는 바와같이 모터(13)로 하형이동기구(11)를 구동하여 하형(5)을 수평방향(화살표 A 방향)으로 이동시켜 아크전극(8)의 아래쪽 위치에서 정지시킨다. 그리고, 아크전원(15)을 ON으로 하여 아크전극(8)의 선단에서부터 금속재료(26) 사이에 플라즈마아크(27)를 발생시켜 금속재료(26)를 완전히 용해하여 용융금속(28)을 형성시킨다.

그 후, 도 1과 도 4b 및 도 4c에 나타내는 바와같이 아크전원(15)을 OFF로 하여 플라즈마아크(27)를 끈다. 그리고, 신속히 하형(5)을 상형(4)의 아래쪽 위치(화살표 B 방향)로 이동시킴과 동시에 모터(14) 및 상형이동기구(12)로 상형(4)을 하강(화살표 C 방향)시키고, 얻어진 융점 이상의 용융금속(28)을 상형(4)·하형(5)으로 압압하여 소정형상으로 변형시킨다. 변형과 동시에 또는 변형후에, 냉각되고 있는 프레스금형(6)에서 용융금속(28)을 임계냉각속도 이상으로 냉각하고, 그것에 의하여 용융금속(28)이 급속히 고화하여 소정형상의 금속 유리제 성형품(3)이 제작된다.

그리고, 도 5에 나타내는 바와같이 성형품(3)의 성형시에 여분의 용융금속은 하형(5)에 설치된 (상술한) 공극부(25)에 유입되고 냉각고화되어 성형품(3)의 버르부(29)가 된다. 즉, 프레스금형(6)은 끼워 맞춤부를 갖지 않고, 또한 여분의 용융금속을 흡수하기 위한 공극부(25)가 설치됨으로써 프레스금형(6)에 의한 가압중에 용융금속의 흐름이 정지되는 일이 없게 되고, 그것에 의하여 형 닫힘이 방해되는 일이 없게 되어 소정 두께의 성형품(3)을 확실하게 얻을 수 있다는 상승효과가 생긴다. 또한, 버르부(29)에 의해서 금형(6)에 흠이 나는 일이 없고, 금형(6)의 장기간 사용이 가능해진다.

이와 같이, 상기 제법으로서 제작된 박판상의 금속 유리제 성형품(3)은 융점 이상의 용융금속을 한번에 소정형상으로 변형시키고, 또한 냉각한 것이기 때문에 균일하게 냉각응고되어 불균일응고나 불균일핵생성에 의한 결정상이 혼재하지 않고, 게다가 녹인 액체의 경계등의 결함이 없고 고강도, 고인성등 강도특성이 우수한 금속 유리제 성형품(비정질합금재)이라고 할 수 있다. 즉, 금속재료를 용해후, 얻어진 융점 이상의 용융금속을 용융금속의 융점이하의 냉각계면끼리 서로 포개지지 않게 압압하여 성형할 수 있다.

도 6a는 프레스금형(6)으로부터 이 형을 빼낸 상태의 상기 성형품(3)이고, 이 성형품(3)은 본 실시 형태에서 골프클럽 헤드의 페이스체(1)인 경우를 예시하고 있다. 이 페이스체(1)는 그 외주끝가장자리(43)에 버르부(29)를 가지고 있기 때문에 도 6b에 나타내는 바와같이 이 버르부(29)를 절삭하여 제품으로서의 페이스체(1)로 마무리한다. 또, 1a는 철곡면상의 페이스면이다.

그런데, 도 3과 도 5에서 설명한 바와같이 공극부(25)의 간극치수(T)를 0.1 mm∼3.0mm로 하고, 폭치수(W)를 4.0mm∼20.0mm로 함으로써 용융금속을 충분히 흡수할 수 있는 스페이스가 확보됨과 동시에 버르부(29)의 절삭가공을 용이하게 행할 수 있다. 또, 간극치수(T)가 0.1mm 미만이면 용융금속이 공극부(25)에 유입되기 어렵고, 또한 3.0mm를 넘으면 버르부(29)가 두껍게 되어 절삭하기 어렵게 된다. 또한, 폭치수(W)가 4.0mm미만이면 용융금속을 충분히 흡수하기 어렵고, 20.0mm를 넘으면 금형이 대형화되어 버린다.

또한, 페이스면(1a)을 형성하는 하형(5)의 곡률반경을 5인치∼100인치로 하고 상형(4)의 곡률반경을 5인치 이상으로 함으로써 우드형 클럽 헤드에 사용하는 경우, 성형후의 금속 유리제 페이스체(1)는 벌지(bulge)를 조정하기 위한 후가공이 불필요하다. 하형(5)의 곡률반경이 5인치 미만이면 페이스체(1)의 벌지를 작게 하기 위한 절삭·연마등의 후가공을 요하고, 100인치보다도 크면 벌지를 부착하기 위한 후가공을 요하게 된다.

그리고, 도 7과 도 8은 금속 유리제의 상기 페이스체(1)를 사용하여 중공 우드형(메탈 헤드) 골프클럽 헤드(2)를 제작한 경우를 나타내고 있다. 구체적으로 설명하면, 이 헤드(2)는 티타늄이나 티타늄합금이나 스테인레스강등으로 이루어지는 헤드본체(30)와, 헤드 본체(30)의 페이스면(1a)측에 설치된 끼워 맞춤용 오목부(31)에 끼워 부착된 금속 유리제의 페이스체(1)로 이루어지고, 32는 소울, 33은 사이드부, 34는 크라운부, 35는 넥크부이다. 또, 이 페이스체(1)는 헤드 본체(30)의 끼워 맞춤용 오목부(31)에 끼워 맞춰지고, 접착제나 용접이나 코킹이나 (끼워 맞춤시의) 압입등으로 고착되어 있다. 또, 도 8에서는 끼워 맞춤용 오목부(31)의 저면이 전체에 연결되는 경우를 나타내고 있지만, 반드시 그럴 필요는 없고, 그 중앙부가 가운데 부분이 빠진 (관통)상으로 되어 있을 수 있다.

또한, 도 9와 도 10은 금속 유리제의 상기 페이스체(1)를 사용하여 금속제의 아이언형 골프클럽 헤드(2)를 제작한 경우를 나타내고 있다. 이 헤드(2)는 티타늄이나 티타늄합금이나 스테인레스강등으로 이루어지는 헤드본체(36)와, 헤드 본체(36)의 페이스면(1a)측에 설치된 끼워 맞춤용 오목부(37)에 끼워 부착된 페이스체(1)로 이루어지고, 38은 소울, 39는 백페이스, 40은 넥크부이다. 또 (상술과 같이), 페이스체(1)는 헤드본체(36)의 끼워 맞춤용 오목부(37)에 끼워 맞춰지고, 접착제나 용접이나 코킹이나 (끼워 맞춤시의) 압입등으로 고착되어 있다. 또, 도 10에서는 끼워 맞춤용 오목부(37)의 저면이 전체에 연결되는 경우를 나타내고 있지만, 반드시 그럴 필요는 없고, 그 중앙부가 가운데 부분이 빠진 (관통)상으로 되어 있을 수 있다.

이와 같이 하여 얻은 금속 유리제의 페이스체(1)를 갖는 클럽 헤드(2)를 구비한 골프클럽은 특성에 격차가 없고, 고강도, 고인성등의 강도특성도 우수하며, 효율적으로 제조비용이 절감되어 안정적으로 제조된 금속 유리제 페이스를 사용하고 있기 때문에 골프 볼과 페이스의 충돌에 있어서도 안정하게 재현성을 유지할 수 있어 그 결과 비행 거리, 방향성, 충격특성, 강도, 인성등이 우수한 특성을 발휘할 수 있다.

다음에, 상술한 프레스금형(6)의 다른 형상에 대하여 설명한다. 도 11에 나타내는 프레스금형(6)은 상형(4)의 분리면(22)과 철곡면(23)이 연속한 평활면으로 형성됨과 동시에 하형(5)의 분리면(24)이 요곡면상으로 형성된 것이다. 또한, 도 12에 나타내는 프레스금형(6)은 상형(4)의 하면 전면이 연속한 평면(41)으로 형성됨과 동시에 하형(5)의 분리면(24)이 평면상으로 형성된 것이다.

또한, 프레스금형(6)에 설치된 공극부(25)의 형상은 도 13a에 나타내는 (상술함) 것 이외에 도 13b에 나타내는 바와같이 홈상의 공극부(25)일 수 있다. 또, 형 닫힘 상태에 있어서, 이 홈상의 공극부(25)가 캐버티부(7)에 연통하도록 간극부(25a)가 설치된다.

또한, 도 14에 나타내는 바와같이 공극부(25)를 상형(4)에 설치할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 하형(5)의 캐버티부(7)와 분리면(24)을 연속한 요곡면(평활면)상으로 형성함과 동시에 상형(4)의 하면에 아래쪽 개구상의 오목부(42)를 설치하고, 상형(4)의 철곡면상의 분리면(22)에 따른 부위에 공극부(25)를 설치한다.

다음에, 도 15는 금속 유리제 성형품을 제작하는 다른 제조장치 F₂를 나타내고 있다. 즉, 이 제조장치 F₂는 도 15∼도 17에 나타내는 바와같이 그 프레스금형(6)은 끼워 맞춤부를 갖지 않는 형상이고, 상형(4)은 곡률반경이 5인치∼100인치인 평활한 요곡면(68)를 가지며 그 일부가 분리면(22)으로 되어 있다. 또한, 하형(5)은 곡률반경이 5인치 이상인 철곡면의 캐버티부(7)를 가짐과 동시에 상형(4)의 분리면(22)에 서로 포개지는 철곡면상의 분리면(24)을 가지고 있다. 또한, 캐버티부(7)의 저면 중앙에는 용융금속의 흐름을 정지시키기 위한 얕은 오목부(69)가 설치되어 있다.

또한, 하형(5)의 분리면(24)에 따른 부위에는 (형 닫힘 상태에서) 간극치수(T)가 0. 1mm∼3.0mm이고, 또한 폭치수(W)가 4.0mm∼20.0mm인 공극부(25)가 설치되어 있어, 성형시 여분의 용융금속을 이 공극부(25)에 들어가도록 하고 있다. 또, 프레스금형(6)은 이 형상에 한정되지 않고, 도 21∼도 24에 나타내는 형상의 것일 수 있지만 자세한 것은 후술한다. 또한, 제조장치 F₂에서, 프레스금형(6) 이외의 그 밖의 구성은 도면 1에서 설명한 것(제조장치 F₁)과 같다.

그리고, 이 제조장치 F₂를 사용하여 본 발명의 금속 유리제 성형품을 제조하는 방법을 설명하면, 도 15와 도 18a에 나타내는 바와같이 우선 하형(5)의 캐버티부(7)의 오목부(69)에 금속재료(26)를 설치한다. 그리고, 준비완료후 도 15 및 도 18a와 도 18b에 나타내는 바와같이 모터(13)로 하형이동기구(11)를 구동하여 하형(5)을 수평방향(화살표 A 방향)으로 이동시켜 아크전극(8)의 아래쪽 위치에서 정지시킨다. 그리고, 아크전원(15)을 ON으로 하여 아크전극(8)의 선단에서부터 금속재료(26) 사이에 플라즈마아크(27)를 발생시켜 금속재료(26)를 완전히 용해하고 용융금속(28)을 형성한다. 이 때, 용융금속(28)은 캐버티부(7)의 오목부(69)에 고여 흐름이 정지되고, 또한 플라즈마아크(27)를 효과적으로 수용한다.

그 후, 도 15 및 도 18b와 도 18c에 나타내는 바와같이 아크전원(15)을 OFF로 하여 플라즈마아크(27)를 끈다. 그리고, 신속히 하형(5)을 상형(4)의 아래쪽 위치(화살표 B 방향)로 이동시킴과 동시에 모터(14) 및 상형이동기구(12)로 상형(4)을 하강(화살표 C 방향)시키고, 얻어진 융점 이상의 용융금속(28)을 상형(4)·하형(5)으로 압압하여 소정형상으로 변형시킨다. 이 때, 용융금속(28)은 캐버티부(7)의 중앙부위에 고여 있기 때문에 성형안정성이 양호해진다. 변형과 동시에 또는 변형후에, 냉각되고 있는 프레스금형(6)에서 용융금속(28)을 임계냉각속도 이상으로 냉각하고 그것에 의하여 용융금속(28)이 급속히 고화되어 소정형상의 금속 유리제 성형품(3)이 제작된다.

그리고, 도 19에 나타내는 바와같이 금속 유리제 성형품(3)의 성형시에 여분의 용융금속은 하형(5)에 설치된 (상술한) 공극부(25)에 유입되고 냉각고화되어 버르부(29)가 된다. 즉, 형 닫힘이 방해되는 일이 없게 되어 소정 두께의 성형품(3)을 확실하게 얻을 수 있다. 또한, 버르부(29)에 의해서 금형(6)에 흠이 나는 일이 없고, 금형(6)의 장기간 사용이 가능해진다.

이와 같이, 상기 제법으로 제작된 박판상의 금속 유리제 성형품(3)은 융점 이상의 용융금속을 한번에 소정형상으로 변형시키고 또한 냉각한 것이기 때문에 균일하게 냉각응고되어 불균일응고나 불균일핵생성에 의한 결정상이 혼재하지 않고, 더구나 녹은 액체의 경계등의 결함이 없고, 고강도, 고인성등 강도특성이 우수한 금속 유리성형품(비정질합금재)이라고 할 수 있다. 즉, 금속재료를 용해후, 얻어진 융점 이상의 용해금속을 용해금속의 융점이하의 냉각계면끼리 서로 포개지지 않게 압압하여 성형할 수 있다.

도 20a는 프레스금형(6)으로부터 이 형을 빼낸 상태의 상기 성형품(3)을 나타내고, 본 실시 형태에서는 이 성형품(3)이 골프클럽 헤드의 페이스체(1)인 경우를 예시하고 있다. 이 페이스체(1)는 그 외주끝가장자리(43)에 버르부(29)를 가지고 있기 때문에 도 20b에 나타내는 바와같이 이 버르부(29)를 절삭하여 제품으로서의 페이스체(1)로 마무리한다. 또, 1a는 철곡면상의 페이스면이다.

그리고, 도 19와 도 20a 및 도 20b에 나타내는 바와같이 이 금속 유리제의 페이스체(1)는 성형시에 있어서 요곡면(68)을 갖는 상형(4)으로 페이스체(1)의 골프 볼이 직접 충돌하는 면인 페이스면(1a)이 형성되므로 골프 볼이 직접 충돌되기 때문에 높은 강도특성이 요구되는 클럽 헤드의 페이스로서 충분한 기능을 발휘할 수 있는 것으로 된다. 즉, 하형(5)의 캐버티부(7)에서 용해한 용융금속(28)은 상형(4)이 하강하여 압압하기까지 그 사이에 냉각되어 있는 하형(5)에 접하는 하부보다도 상부측이 보다 고온을 유지할 수 있다. 그 때문에 상형(4)으로 압압할 때에 용융금속(28)은 상형(4)에 접하는 상부측이 보다 급격히 냉각되기 때문에 페이스면(1a)측이 보다 강화된 비정질상을 얻을 수 있다.

또한, 금속재료(26)의 용해동안에 하형(5)도 어느 정도 가열되어 있기 때문에 용융금속(28)중의 하형(5)에 접하고 있는 부위는 상형(4)에서 냉각되는 부분에 비해 냉각정도가 낮기 때문에 프레스성형후도 비정질상을 형성하지 않고 결정상으로 남는 경우를 생각할 수 있다. 그리고 이 부분은 외관상도 주위의 비정질상과 그 사이에 경계선이 남고, 강도면에서도 주위의 비정질상과 불균일하게 되는 것도 생각되기 때문에 이 결정상의 영역이 볼을 직접 타격하는 면(페이스면(1a))측에 있으면, 외관상이나 내구품질상 바람직하지 못하다. 본 발명에 의한 금속 유리제 성형품의 제법으로서는, 이 결정상을 페이스면(1a)의 반대측(금속 유리제 페이스체(1)의 이면측)에 배치하는 것으로 이 문제를 해결하고 있다.

또한, 도 16과 도 17에서 설명한 바와같이 공극부(25)의 간극치수(T)를 0. 1mm∼3.0mm로 하고, 폭치수(W)를 4.0mm∼20.0mm로 함으로써 여분의 용융금속을 충분히 흡수할 수 있는 스페이스가 확보됨과 동시에 버르부(29)의 절삭가공이 용이해진다. 또, 간극치수(T)가 0.1mm 미만이면 여분의 용융금속이 공극부(25)에 유입되기 어렵고, 또한 3.0mm를 넘으면 버르부(29)가 두껍게 되어 절삭하기 어렵게 된다. 또한, 폭치수(W)가 4.0mm미만이면 여분의 용융금속을 공극부(25)에서 충분히 흡수하기 어렵고, 20.0mm를 넘으면 금형(6)이 대형화되어 버린다. 또한, 페이스면(1a)을 형성하는 하형(5)의 곡률반경이 5인치∼100인치이고, 상형(4)의 곡률반경이 5인치 이상이기 때문에 성형후의 금속 유리제의 페이스체(1)는 벌지를 조정하기 위한 후가공이 불필요해진다. 또, 하형(5)의 곡률반경이 5인치 미만이면 페이스체(1)의 벌지를 작게 하기 위한 절삭·연마등의 후가공을 요하고, 100인치보다도 크면 벌지를 부착하기 위한 후가공을 요하게 된다.

이와 같이 제작된 본 발명의 금속 유리제 페이스체(1)는 특성에 격차가 없고 고강도, 고인성등의 강도특성에도 우수하고 효율적으로 제조비용이 절감되어 안정적으로 제조된 것이고, 도 7∼도 10에 나타내는 바와같이 중공 우드형 골프클럽 헤드(2)나 아이언형 골프클럽 헤드(2)의 페이스로서 사용되고, 그것에 의하여 골프 볼과 페이스의 충돌에서도 안정되게 재현성을 유지할 수 있어, 그 결과 비행 거리, 방향성, 충격특성, 강도, 인성등이 우수한 특성을 발휘할 수 있다.

다음에, 상술한 프레스금형(6)의 다른 형상에 관해서 설명한다. 도 21에 나타내는 프레스금형(6)은 상형(4)이 평면부(22a)와 요곡면부(22b)로 이루어지는 분리면(22)을 가지고, 하형(5)이 평면부(24a)와 철곡면부(24b)로 이루어지는 분리면(24)을 갖는 것이다. 또한, 도 22에 나타내는 프레스금형(6)은 그 하형(5)이 평면상인 캐버티부(7)를 갖는 것이고, 캐버티부(7) 저면의 얕은 오목부(69)(도 21참조)를 생략한 것이다. 또, 이 캐버티부(7) 평면에 오목부(69)를 설치할 수 있다.

또한, 프레스금형(6)에 설치된 공극부(25)의 형상은 도 23a에 나타내는 (상술함)것 이외에, 도 23b에 나타내는 바와같이 홈상의 공극부(25)일 수 있다. 또, 형 닫힘 상태에 있어서, 이 홈상의 공극부(25)가 캐버티부(7)에 연통하도록 간극부(25a)가 설치된다.

또한, 도 24에 나타내는 바와같이 공극부(25)를 상형(4)에 설치할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 상형(4)의 요곡면(68)에 하형(5)의 캐버티부(7)의 폭치수 보다도 큰 폭치수의 아래쪽개구 요곡면상의 오목부(42)를 설치하고 있고, 이 오목부(42)의 캐버티부(7)보다도 돌출한 외주측 부위를 공극부(25)로 하고 있다.

다음에, 도 25는 본 발명의 금속 유리제 성형품을 제작하는 다른 제조장치 F₃를 나타내고 있다. 즉, 이 제조장치 F₃는 도 25∼도 29에 나타내는 바와같이 이 프레스금형(6)은 끼워 맞춤부를 갖지 않는 형상이고, 상형(4)은 곡률반경이 5인치 이상인 평활한 곡면(72)을 가지고 있다. 본 실시 형태에서는, 이 곡면(72)이 철곡면(23)으로 되어 있고, 철곡면(23)의 일부인 철곡면부(22c)와 평면부(22a)로부터 분리면(22)이 형성되어 있다. 또한, 상형(4)의 좌우단의 한쪽 측(도면예에서는 우단측)의 분리면(22)의 평면부(22a)에는, 한 쌍의 테이퍼 녹 핀(44, 44)이 아래쪽 돌출상에 부설되어 있다. 또, 곡면(72) 부분은 곡률반경이 5인치 이상인 평활한 오목상의 곡면 내지 평면으로 구성되는 면으로 되어 있을 수도 있다(도시생략). 또한, 철곡면부(22c)를 구성하는 부분은 요곡면 내지 평면으로 구성되는 면부로 되어 있을 수도 있다(도시생략).

하형(5)은 상형(4)의 분리면(22)과 서로 포개지는 요곡면부(24b)와 평면부(24a)로 이루어지는 분리면(24)을 가짐과 동시에 제1오목부(70)와 제2오목부(71)를 갖는 캐버티부(7)를 구비하고 있다. 또한, 하형(5)의 좌우단의 한쪽 측(도면예에서는 우단측)의 분리면(24)의 평면부(24a)에는, 형 닫힘시 상형(4)의 상기 테이퍼 녹 핀(44, 44)을 삽입위치결정하기 위한 부시(45, 45)가 설치되어 있다. 또한, 캐버티부(7)의 얕은 제1오목부(70)는 금속재료를 설치하고 또한 얻어진 용융금속의 흐름을 정지시키는 재료설치 용해용인 것이고, 평면에서 보아 원형상으로 하형(5)의 좌우중간위치에 배치되어 있다. 또한, 제2오목부(71)는 제1오목부(70)위에서 솟아 오른 용융금속이 유입되어 소정형상의 금속 유리제 성형품을 성형하기 위한 최종 성형용이고, 곡률반경이 5인치∼100인치인 요곡면상에 형성됨과 동시에 그 형상은 본 실시 형태에서는 평면적으로 보아 골프클럽 헤드의 페이스형상(최종 형상)으로 형성되어 있다. 또, 요곡면부(24b)를 구성하는 부분은 곡률반경이 5인치 이상인 평활한 요곡면 내지 평면으로 하는 것도 자유이다(도시 생략).

그리고, 제1오목부(70)는 하형(5)의 좌우중앙이 낮은 위치에 배설됨과 동시에 제2오목부(71)는 제1오목부(70) 옆에 또한 부시(45)와 반대쪽 위치에 배설되어 있다.

또한, 도 25와 도 30에 나타내는 바와같이 46은 상형이동기구(12)의 승강로드이고, 이 승강로드(46)의 하단에는 프레스금형(6)의 상형(4)을 유지하기 위한 부착부재(47)가 수평상으로 고착되어 있다. 그리고, 수평상의 부착부재(47)의 하면측에 상형(4)이 경사상으로 부착되어 있다. 구체적으로는, 상형(4)의 우단(테이퍼 녹 핀(44)측)과 부착부재(47)의 우단이 탄발부재(48)(예를들면 코일 스프링)로 연결됨과 동시에 상형(4)의 좌단과 부착부재(47)의 좌단은 요동편(49, 49)(도면예에서는 한 쪽만을 나타냄) 및 지축(50, 50)을 통해 연결되어 있고, 상형(4)은 그 테이퍼 녹 핀(44)측이 탄발부재(48)로 아래쪽으로 탄발가압됨으로써 경사상태로 되어 있다. 이 때, 하형(5)은 부착부재(47)와 같은 수평상이고, 상형(4)과 하형(5)의 상대적인 경사각도(θ)―즉, 하형(5)(부착부재47)에 대한 상형(4)의 경사각도(θ)―는 1。∼15。로 되어 있다. 또, 제조장치 F₃에 있어서, 프레스금형(6) 및 그 부착부위 이외의 그 밖의 구성은 도 1에서 설명한 것(제조장치 F₁)이나 도 15에서 설명한 것(제조장치 F₂)과 같다.

그리고, 이 제조장치 F₃를 사용하여 금속 유리제 성형품을 제조하는 방법을 설명하면, 우선 도 25와 도 30에 나타내는 바와같이 상형(4)의 아래쪽 위치로 세팅된 하형(5)의 캐버티부(7)의 제1오목부(70)에 금속재료(26)를 설치한다. 그리고, 도 25와 도 30과 도 31에 나타내는 바와같이 모터(13)로 하형이동기구(11)를 구동하여 하형(5)을 수평방향(화살표 A 방향)으로 이동시켜 아크전극(8)의 아래쪽 위치에서 정지시킨다. 그리고, 아크전원(15)을 ON으로 하여 아크전극(8)의 선단에서부터 금속재료(26) 사이에 플라즈마아크(27)를 발생시켜 금속재료(26)를 완전히 용해하여 용융금속(28)을 형성시킨다. 이 때, 용융금속(28)은 캐버티부(7)의 제1오목부(70)에서 흐름이 정지되고, 또한 플라즈마아크(27)를 효과적으로 수용한다.

그 후, 도 25와 도 30∼도 33에 나타내는 바와같이 아크전원(15)을 OFF로 하여 플라즈마아크(27)를 끈다. 그리고, 신속히 하형(5)을 상형(4)의 아래쪽 위치(화살표 B 방향)로 이동시킴과 동시에 모터(14) 및 상형이동기구(12)로 상형(4)을 하강(화살표 C 방향)시키고, 얻어진 융점 이상의 용융금속(28)을 프레스성형하여 소정형상으로 변형시킨다. 변형과 동시에 또는 변형후에, 냉각되어 있는 프레스금형(6)에서 용융금속(28)을 임계냉각속도 이상으로 냉각하여 그것에 의하여 용융금속(28)이 급속히 고화되고 소정형상의 금속 유리제 성형품(3)이 제작된다. 또, 소정형상의 금속 유리제 성형품(3)이란 버르부등을 갖는 반제품상태인 것을 말한다.

여기서, 상형(4)과 하형(5)의 형 닫힘 동작에 대하여 자세히 설명하면, 도 34a에 나타내는 바와같이 상형(4)이 하형(5)을 향해서 경사상인 채로 하강해 간다. 그리고, 도 32와 도 34b에 나타내는 바와같이 하강한 상형(4)은 그 테이퍼 녹 핀(44, 44)이 하형(5)의 부시(45, 45)에 꼭 끼워짐으로써 위치결정된다. 그리고, 부착부재(47)로 압압된 상형(4)은 하형(5)에 대하여 경사상에서 요동하여 서로 평행상으로 포개지도록 하여 용융금속(28)을 한번에 (압연상으로) 압압한다. 그러면, 제1오목부(70)위에서 솟아 오른 용융금속(28)이 제2오목부(71)로 유입되고, 도 33과 도 34c에 나타내는 바와같이 상형(4)과 하형(5)이 완전히 서로 포개져 형 닫힘이 되면, 제2오목부(71)에서 급냉한 용융금속(28)은 최종 형상인 금속 유리제 성형품(3)이 된다.

그리고, 도 35와 도 36은 성형시에 캐버티부(7)의 제1오목부(70)위의 용융금속이 흘러 확대되고 냉각고화되어 소정형상의 금속 유리제 성형품(3)이 된 상태를 나타내고 있다. (상술한 바와같이) 철곡면(23)이 제1오목부(70)측으로부터 제2오목부(71)측으로 차례로 근접하도록 상형(4)을 경사지게 하여 요동시킴으로써 제1오목부(70)위에서 솟아 오른 융점 이상의 용융금속은 제2오목부(71)로 한번에 유입될 수 있고, 또한 제2오목부(71)와 반대측(부시(45)측)으로 흐르는 용융금속의 양을 적게 할 수 있다. 이 때, 상형(4)의 하형(5)에 대한 경사각도(θ)를 1。∼15。로 함으로써 그 효과가 나타난다. 또, 경사각도(θ)가 1。미만인 경우는 제2오목부(71)와 반대측으로 흐르는 양이 많아져 낭비임과 동시에 제2오목부(71)쪽으로 유입되는 양이 감소하여 불량품이 될 우려가 있다. 또한, 경사각도(θ)를 15。보다 크게 하더라도 상술한 효과는 향상되지 않는다. 또, 제1오목부(70)위에서 솟아 오른 융점 이상의 용융금속(28)을 제2오목부(71)로 원활하게 유입하기 위해서 상형(4)은 평활한 철곡면(23) 내지 평면(41)(도 40참조)을 갖는 것이 바람직하고, 특히 평활한 철곡면(23)을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 이 프레스금형(6)은 끼워 맞춤부를 갖고 있지 않기 때문에 프레스금형(6)에 의한 가압중에 용융금속의 흐름이 정지되는 일이 없게 되고, 그것에 의하여 형 닫힘이 방해되지 않고, 소정 두께의 금속 유리제 성형품(3)을 확실하게 얻을 수 있다. 또, 버르부(29)에 의해서 금형(6)에 흠이 나는 일이 없고 금형(6)의 장기간 사용이 가능해진다. 또, 제작된 금속 유리제 성형품(3)중, 최종 성형용의 제2오목부(71)에서 성형된 제품부분(최종 형상부(51))을 제외한 부분이 버르부(29)가 된다.

이와 같이, 상기 제법으로서 제작된 박판상의 금속 유리제 성형품(3)(최종 형상부(51))은 융점 이상의 용융금속을 한번에 소정형상으로 변형시키고, 또한 냉각한 것이기 때문에 균일하게 냉각응고되어 불균일응고나 불균일핵생성에 의한 결정상이 혼재하지 않고, 더구나, 녹인 액체의 경계등의 결함이 없고 고강도, 고인성등 강도특성이 우수한 금속 유리제 성형품(비정질합금재)이라고 할 수 있다. 즉, 금속재료를 용해후, 얻어진 융점 이상의 용해금속을 용해금속의 융점이하의 냉각계면끼리를 서로 포개지지 않게 압압하여 성형할 수 있다.

환원하면, 도 31에서 설명한 바와같이 금속재료(26)는 하형(5)의 제1오목부(70)에 접하고 있다. 보통 하형(5)은 금속재료(26)를 용해하는 공정에 있어서, 용해·손상을 일으키지 않도록 냉각되어 있고, 제1오목부(70)에 접하고 있는 금속재료(26)의 저면측은 열을 빼앗기기 때문에 충분히 용해되지 않고, 제1오목부(70)에 접하고 있는 부위(상기 저면측)는 프레스성형후에도 비정질상을 형성하지 않고 결정상으로 남는 경우를 고려할 수 있다. 그렇지만, 본 발명의 금속 유리제 성형품의 제법에서는 하형(5)의 제1오목부(70)에 접한 부분의 용융금속(28)을 남기고, 솟아 오른 부분의 용융금속(28)을 한번에 제2오목부(71)로 유입하여 급냉하기 때문에 결정상이 없는 금속 유리제 성형품(3)(최종 형상부(51))을 제작할 수 있다.

도 37a는 프레스금형(6)으로부터 이 형을 빼낸 상태의 금속 유리제 성형품(3)(반제품)을 나타내고, 본 실시 형태에서는 이 성형품(3)이 골프클럽 헤드의 페이스체(1)(반제품)인 경우를 예시하고 있다. 이 페이스체(1)는 최종 형상부(51) 주위에 버르부(29)를 가지고 있기 때문에 도 37b에 나타내는 바와같이 이 버르부(29)를 절단·절삭가공등을 행하여 제품으로서의 페이스체(1)로 마무리한다. 또, 1a는 페이스체(1)의 페이스면이다.

이 때, 도 26∼도 29에서 설명한 바와같이 페이스면(1a)을 형성하는 하형(5)의 제2오목부(71)의 곡률반경이 5인치∼100인치이고, 우드형 클럽에 사용하는 경우는 상형(4)의 곡률반경이 5인치 이상이기 때문에 도 37b에 나타내는 최종 형상으로서의 금속 유리제의 페이스체(1)는 벌지를 조정하기 위한 후가공이 불필요해진다. 또, 우드형클럽에 사용하는 경우에는 하형(5)의 곡률반경이 5인치 미만이면 페이스체(1)의 벌지를 작게 하기 위한 절삭·연마등의 후가공을 요하고, 100인치 보다도 크면 벌지를 부착하기 위한 후가공을 요하게 된다. 또, 아이언 클럽용의 페이스체(1)의 경우는 평면형상에도 사용된다. 따라서, 제2오목부(71)의 형상은 5인치 이상의 곡면상 내지 평면상 범위의 곡률반경일 수 있다.

그리고, 이와 같이 최종 형상으로 제작된 본 발명의 금속 유리제의 페이스체 (1)는 도 7과 도 8에 나타내는 바와같이 중공 우드형(메탈 헤드)골프클럽 헤드(2)에 사용되거나, 도 9와 도 10에 나타내는 바와 같은 금속제의 아이언형 골프클럽 헤드(2)등에 사용된다.

이와 같이 하여 얻어진 금속 유리제의 페이스체(1)를 갖는 클럽 헤드(2)를 구비한 골프클럽은 특성에 격차가 없고 고강도, 고인성등의 강도특성도 우수하여 효율이 좋고 제조비용이 절감되어 안정적으로 제조된 금속 유리제 페이스체(1)를 사용하고 있기 때문에 골프 볼과 페이스의 충돌에 있어서도 안정되게 재현성을 유지할 수 있어 그 결과 비행 거리, 방향성, 충격특성, 강도, 인성등이 우수한 특성을 발휘할 수 있다.

다음에, 상술한 프레스금형(6)의 다른 형상에 대하여 설명한다. 도 38에 나타내는 프레스금형(6)의 경우, 하형(5)의 캐버티부(7)는 평면상의 제1오목부(70)와 요곡면상의 제2오목부(71)를 가짐과 동시에 상형(4)은 평면(41)을 갖는 평활면이다. 또, 하형(5)의 제2오목부(71), 즉, 성형되는 금속 유리제 성형품이 직접 접촉하게 되는 맞닿은 하형부(제2오목부(71))는 평면 또는 철곡면으로 하는 것도 자유이다. 또, 이 맞닿은 하형부에 대향하는 상형(4)의 하면, 즉 성형되는 금속 유리제 성형품이 직접 접촉하게 되는 맞닿은 상형부를 요곡면으로 구성할 수도 있고, 이 맞닿은 상형부는 곡률반경이 5인치∼100인치인 요곡면으로 하는 것이 특히 바람직하다. 이 경우, 하형(5)의 상기 접촉하형부는 곡률반경이 5인치 이상인 철곡면 또는 평면으로 하는 것이 좋고, 특히 곡률반경이 5인치∼100인치인 철곡면으로 하는 것이 특히 바람직하다. 이와 같이, 맞닿은 상형부를 요곡면으로 구성함으로써 도 19에서 설명한 작용효과가 달성된다. 즉, 프레스성형전에 용융금속(28)은 냉각되어 있는 하형(5)에 접하는 하부보다도 상부쪽이 보다 고온을 유지할 수 있어 프레스성형시에 상형(4)의 맞닿은 상형부로 압압되는 용융금속(28)의 상부측이 하부보다도 급격히 냉각고화되어 요곡면상의 맞닿은 상형부에 접하여 성형한 성형품의 접촉면(철곡면)측은 양호한 비정질상이 형성된다. 즉, 맞닿은 상형부를 요곡면으로 구성함으로써 골프 볼을 직접 타구하는 면이 되는 페이스면(1a)측에 양호한 비정질상을 배치한 골프클럽 헤드의 페이스체(1)(금속 유리성형품)를 제작할 수 있다.

다음에 도 39∼도 43은 경사상으로 유지한 상형(4)을 하형(5)에 대하여 요동·압압(형 닫힘)시키는 다른 요동압압기구를 나타내고 있다. 우선, 도 39에 나타내는 것은 요동편(49) 및 지축(50, 50)을 통해 부착부재(47)의 좌단에 상형(4)의 좌단을 요동가능하게 연결하여 부착부재(47)의 우단에 신축실린더(52)를 설치하고, 또한, 그 로드(52a)가 부착부재(47)를 관통하여 상형(4)에 피벗식으로 부착된 것이다. 그리고, 로드(52a)의 신축조정으로 상형(4)을 소정의 경사각도로 조정한다. 형 닫힘시에는 상형(4)을 경사상에서 요동시켜 하형(5)에 평행상으로 서로 포개지도록 하기 위해 로드(52a)의 단축속도와 상형(4)의 하강속도를 같게 한다.

도 40에 나타내는 것은 상형이동기구(12)(예를들면 신축실린더(54))의 로드(54a) 하단에 상형(4)상면에 부설한 부착편(56)을 요동가능하게 피벗식으로 부착하고, 또한 상형(4)의 테이퍼 녹 핀(44)측의 우단에 추(55)를 부설한 것이고, 상형(4)의 중심을 우단 가까이로 하여 경사시키고 있다. 또, 상형(4)이 들린 상태에서 상형(4)이 소정의 경사각도를 유지할 수 있도록, 예를들면 상형(4)의 부착편(56)에 스토퍼편을 부설하여 로드(54a)의 선단(67)에 닿아 정지하도록 해도 바람직하다.

도 41a에 나타내는 것은 하형(5)의 부시(45) 근처의 각부에 상형(4)의 테이퍼 녹 핀(44) 근처의 각부를 힌지부(57)를 통해 요동가능하게 연결함과 동시에 상형(4)을 힌지부(57)의 요동축(57a)과 동시에 일체적으로 요동가능하게 하고 있다. 또한, 요동축(57a)(가상선으로 나타냄)을 요동구동기구(58)에 연결하고 요동구동기구(58)를 구동시켜 요동축(57a)을 정방향·역방향으로 회동시키고 상형(4)을 (화살표 D 방향 또는 화살표 F 방향으로) 예를들면 180。 요동시키도록 하고 있다. 또, 도 41b에 나타내는 바와같이 형 닫힘시에 하강시킨 압압판(59a)으로 상형(4)을 압압하는 승강압압기구(59)가 설치되어 있다. 또, 요동구동기구(58)로는, 예를들면 로터리 실린더나 요동모터등이 사용된다.

다음에 도 42a에 나타내는 것은 상형(4)과 하형(5)을 힌지부(60)로 요동가능하게 연결함과 동시에 상형(4)의 일부에서 돌설한 요동 암(61)에 신축실린더(62)의 로드(62a) 선단을 피벗식으로 연결된 축(63)을 통해 피벗식으로 부착한 것이다. 또, 신축실린더(62) 자체의 다른 단은 (도시생략) 고정부재에 요동가능하게 피벗식으로 부착되어 있다. 형 닫힘시에는, 도 42b에 나타내는 바와같이 신축실린더(62)를 단축구동시킴으로써 요동 암(61)이 실린더(62)쪽으로 끌어 당겨짐과 동시에 상형(4)이 힌지부(60)의 축부(60a) 주위로 요동하여 경사상에서 평행상으로 되어 하형(5)과 서로 포개진다. 이 때, 신축실린더(62)가 상형(4)을 압압하는 작용도 겸하고 있다. 또, 신축실린더(62)를 신장시키면 상형(4)은 열리는 방향으로 요동한다.

도 43에 나타내는 프레스금형(6)은 고정상인 제1신축실린더(64) 로드(64a) 하단에 상형(4)의 테이퍼 녹 핀(44)측(우단)에 부설된 부착편(66)을 피벗식으로 부착함과 동시에, 요동가능한 제2신축실린더(65) 로드(65a) 하단에 상형(4)의 좌단에 부설된 부착편(66)을 피벗식으로 부착한 것이다. 그리고, 상형(4)이 들린 상태에서, 제1·제2신축실린더(64, 65)를 신축조정하여 상형(4)을 소정의 경사각도로 유지하고 있다. 형 닫힘시에는, 제1·제2신축실린더(64, 65)를 같은 속도로 신장시켜 이 경사각도를 유지하면서 상형(4)을 하강시키고, 상형(4)을 하형(5)에 대하여 경사상에서 요동시켜 평행상으로 서로 포개지도록 제1·제2신축실린더(64, 65)를 제어한다.

또, 이들 프레스금형(6)은 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 상형(4)과 하형(5)은 상대적으로 경사형상이면 된다. 즉, 상형(4)의 상승상태에서 하형(5)을 경사상으로 유지함과 동시에 상형(4)을 수평상으로 유지한다. 그리고, 상형(4)을 하강시켜 하형(5)을 압압하고, 그것에 의하여 하형(5)이 경사상에서 요동하여 수평상으로 되어 상형(4)과 서로 포개져 형 닫힘이 되도록 구성된다.

또, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 예를들면 금속 유리제 성형품의 제법에 있어서, 금속 유리제의 성형품(3)(페이스체(1))이 한번에 제조되는 개수는 1개 이외에 복수개일 수도 있고, 또한 본 발명에서의 소정형상은 1개 또는 복수개 연속해 있는 것으로, 완전히 완성된 성형품(3)(페이스체(1)) 뿐만 아니라, 간단한 가공, 예를들면 버르 처리등의 마무리 가공을 남긴 형상일 수도 있다.

또한, 금속재료를 용해하는 고에너지 열원에 대한 특별한 제한은 없고, 예를들면 대표적인 것으로서, 고주파열원, 아크열원, 플라스마열원, 전자 빔, 레이저 빔등을 들 수 있다. 또한, 이들 열원은 프레스금형(6)의 하형(5)에 대하여 1개 일수도, 복수개일 수도 있다.

본 발명은 상술한 바와같이 구성되므로 다음에 기재하는 효과를 발휘한다.

(청구항 1, 2 또는 3에 의하면) 본 발명의 금속 유리제 성형품은 고강도, 고인성, 고내충격성등이 우수하고, 또한 질량이 비교적 큰 벌크상이기 때문에 기계적강도를 요구하는 구조재료등에 폭넓게 사용할 수 있다.

(청구항 3에 의하면) 수평방향길이가 비교적 긴 금속 유리제 성형품을 얻을 수 있다.

(청구항 4 또는 5에 의하면) 고강도, 고인성, 고내충격성등이 우수한 벌크상의 페이스체(1)를 얻을 수 있다. 특히, 골프 볼과 충돌하는 페이스면(1a)에 높은 강도특성이 부여되기 때문에 이 페이스체(1)를 구비한 골프클럽 헤드를 사용함으로써 골프 볼과 페이스의 충돌에 있어서도 안정되게 재현성을 유지할 수 있어 그 결과 비행 거리, 방향성, 충격특성, 강도, 인성등이 우수한 특성을 발휘할 수 있음과 동시에 특성에 격차가 없고, 균질한 특성을 발휘할 수 있다.

(청구항 5에 의하면) 골프 볼을 직접 타구하는 면인 페이스면(1a)측에 양호한 금속 유리상(비정질상)을 배치한 페이스체(1)를 얻을 수 있다.

(청구항 6, 11, 16 또는 17에 의하면) 융점 이상의 용융금속을 한번에 소정형상으로 변형시키고, 또한 급속히 냉각고화하여 금속 유리제 성형품을 제작할 수 있기 때문에 균일하게 냉각고화하여 불균일응고나 불균일핵생성에 의한 결정상이 혼재하지 않고, 더구나, 녹인 액체의 경계등의 결함이 없고 고강도, 고인성등의 강도특성이 우수한 금속 유리제 성형품(비정질합금재)을 얻을 수 있다. 또한, 한번에 간단한 공정으로 재현성 좋게 금속 유리제 성형품을 제작할 수 있다.

또한, 프레스금형(6)은 끼워 맞춤부를 갖지 않기 때문에 (종래와 같이) 성형시에 상형과 하형의 간극부에 여분의 용융금속이 유입되어 냉각고화되고, 그것에 의하여 금형을 흠이 나게 하거나, 흠이 난 간극부에 용융금속이 유입되어 (「패임」을 방지할 수 있고) 형 닫힘이 될 수 없게 되는 일이 없어진다. 따라서, 소정형상 및 소정두께의 금속 유리제 성형품을 얻을 수 있음과 동시에 금형의 장기간 사용이 가능해진다.

(청구항 7 또는 8에 의하면) 하형(5)의 캐버티부(7)에 설치한 금속재료(26)를 고에너지 열원으로 용해할 때, 용융금속(28)이 흐르기 (확대) 어렵게 되어 고에너지 열원의 열에너지를 금속재료(26)로 효과적으로 보낼 수 있다.

(청구항 8에 의하면) 표면이 완만한 곡면상 내지 평면상으로 된 금속 유리제 성형품을 형성할 수 있기 때문에 금속 유리제 성형품을, 예를들면 골프클럽 헤드의 페이스체(1)로서 제작하면, 페이스체(1)의 벌지를 조정하기 위한 연마나 절삭등의 후가공이 불필요하게 된다.

(청구항 9에 의하면) 프레스금형(6)에 미리 설치된 공극부(25)에 의해 성형시 여분의 용융금속(28)을 충분히 흡수할 수 있기 때문에 형 닫힘이 (방해되는 일없이) 순조로워지고, 소정 두께의 금속 유리제 성형품을 확실하게 얻을 수 있다. 또한, 버르부(29)를 용이하게 절단할 수 있다.

(청구항 10에 의하면) 고강도, 고인성, 고내충격성등이 우수한 골프클럽 헤드(2)의 페이스체(1)를 한번에 간단한 공정으로 재현성 좋게 제작하여 얻을 수 있다.

(청구항 11에 의하면) 예를들면, 골프클럽 헤드의 페이스체(1)를 제작하는데 유효하다. 즉, 하형(5)에 접촉하는 부분은 하형(5)에 열을 빼앗기기 때문에 금속재료(26)는 충분히 용해되지 않고, 성형후의 금속 유리제 성형품의 요곡면측은 결정상으로 되는 것도 생각할 수 있지만, 그와 같은 결정상이 되었다고 해도 그 부분을 의도적으로 금속 유리제 페이스체(1)의 이면측(페이스면(1a)의 반대측)에 배치하고, 높은 강도특성이 요구되는 페이스면(1a)측에 비정질상을 배치할 수 있다. 따라서, 골프 볼과 직접 충돌하는 페이스면(1a)이 고강도, 고인성, 고내충격성등이 우수한 금속 유리제 페이스체(1)를 얻을 수 있다.

(청구항 12에 의하면) 표면이 완만한 곡면상 내지 평면상으로 된 금속 유리제 성형품을 형성할 수 있기 때문에 금속 유리제 성형품을, 예를들면 골프클럽 헤드의 페이스체(1)로서 제작하면, 페이스체(1)의 벌지를 조정하기 위한 연마나 절삭등의 후가공이 불필요하게 된다.

(청구항 13에 의하면) 하형(5)의 캐버티부(7)에 설치한 금속재료(26)를 고에너지 열원으로서 용해할 때, 용융금속(28)이 (그 표면장력으로 구형이 됨) 오목부(69)에 고여 캐버티부(7)의 외주측이 낮은 위치로 흐르지 않는다. 따라서, 캐버티부(7)의 중앙부위에 고인 용융금속(28)에 고에너지 열원으로부터 열에너지를 효과적으로 보낼 수 있음과 동시에 프레스금형(6)에 의한 성형안정성이 향상되어 고품질의 제품을 안정하게 공급할 수 있다. 또한, 금속 유리제 성형품이, 예를들면 골프클럽 헤드의 페이스체(1)로서 제작된 경우, 하형(5)의 오목부(69)에서 성형된 볼록부는 페이스면(1a)과 반대측에 위치하기 때문에 절삭이나 연마등으로서 제거할 필요가 없어 적당하다.

(청구항 14에 의하면) 프레스금형(6)에 미리 설치한 공극부(25)에 의해 성형시 여분의 용융금속을 충분히 흡수할 수 있기 때문에 형 닫힘이 (방해되는 일이 없고) 순조로워져서 소정 두께의 금속 유리제 성형품을 확실하게 얻을 수 있다. 또한, 버르부(29)의 절삭작업이 용이해진다.

(청구항 15에 의하면) 고강도, 고인성, 고내충격성등이 우수한 골프클럽 헤드(2)의 페이스체(1)를 한번에 간단한 공정으로 재현성 좋게 제작하여 얻을 수 있다.

(청구항 16 또는 17에 의하면) 프레스성형 때, 캐버티부(7)상의 용융금속(28)을 상형(4)·하형(5)으로 압연상으로 압압하여 변형할 수 있기 때문에 수평방향길이가 비교적 긴 금속 유리제 성형품을 얻을 수 있다.

(청구항 17에 의하면) 상형(4)을 경사상으로 유지하고 또한, 하형(5)에 대하여 요동·압압하기 위한 기구(요동압압기구)를 비교적 간단히 제작할 수 있다.

(청구항 18에 의하면) 캐버티부(7)의 제1오목부(70)에서 금속재료(26)를 용해할 때, 얻어진 용융금속(28)을 이 제1오목부(70)내로 모아 효과적으로 고에너지 열원으로부터의 열에너지를 받을 수 있다. 즉, 형 닫힘전에 융점 이상의 용융금속(28)이 제1오목부(70)로부터 흘러 나오지 않는다. 그리고, 형 닫힘에 의해서 제1오목부(70)위에서 솟아 오른 부분의 용융금속(28)이 제2오목부(71)로 한번에 유입되어 급냉되므로, 최종 성형용의 제2오목부(71)에서 성형된 금속 유리제 성형품은 불균일응고나 불균일핵생성에 의한 결정상이 혼재하지 않고, 녹인 액체의 경계등의 결함이 없고 고강도, 고인성등의 강도특성이 우수한 것으로 된다. 즉, 용융금속(28)의 제1오목부(70)에 접하는 부분은 하형(5)에 열을 빼앗기기 때문에 충분히 용해되지 않고 성형후는 결정상이 되는 것도 고려할 수 있지만, 제1오목부(70)에 접하지 않은 솟아 오른 부분의 용융금속(28)을 제2오목부(71)에서 성형하고 있기 때문에 최종 형상의 금속 유리제 성형품은 결정상을 갖지 않고 높은 강도특성을 구비한 비정질합금재이다.

(청구항 19에 의하면) 프레스성형시에 있어서, 제1오목부(70)위에서 솟아 오른 융점 이상의 용융금속(28)을 신속히 제2오목부(71)로 유입할 수 있음과 동시에 제2오목부(71)와 반대쪽으로 흐르는 용융금속(28)의 양을 적게 하여 성형후의 버르부(29)를 적게 할 수 있다.

(청구항 20에 의하면) 표면이 완만한 곡면상 내지 평면상으로 된 금속 유리제 성형품(최종 형상부(51))을 형성할 수 있기 때문에 금속 유리제 성형품을, 예를들면 골프클럽 헤드의 페이스체(1)로서 제작하면, 페이스체(1)의 벌지를 조정하기 위한 연마나 절삭등의 후가공이 불필요하게 된다.

(청구항 21에 의하면) 고강도, 고인성, 고내충격성등이 우수한 골프클럽 헤드(2)의 페이스체(1)를 한번에 간단한 공정으로 재현성 좋게 제작하여 얻을 수 있다.

Claims

서로 끼워 맞추는 끼워 맞춤부를 갖지 않는 상형(4)·하형(5)으로 이루어지는 프레스금형(6)의 상기 하형(5)에 금속재료(26)를 설치하고, 이 금속재료(26)를 용융가능한 고에너지 열원을 사용하여 해당 금속재료(26)를 용해하고, 얻어진 융점 이상의 용융금속(28)을 상기 상형(4)·하형(5)으로 압압하여 소정형상으로 변형시키고, 변형과 동시에 또는 변형후에 상기 용융금속(28)을 임계냉각속도 이상으로 냉각하여 상기 소정형상으로 제작된 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품.
평활한 요곡면을 갖는 상형(4)과 캐버티부(7)를 갖는 하형(5)으로 이루어지고 또한 해당 상형(4)과 해당 하형(5)이 서로 끼워 맞추는 끼워 맞춤부를 갖지 않는 프레스금형(6)의 상기 하형(5)에 금속재료(26)를 설치하고, 이 금속재료(26)를 용융가능한 고에너지 열원을 사용하여 해당 금속재료(26)를 용해하고, 얻어진 융점 이상의 용융금속(28)을 상기 상형(4)·하형(5)으로 압압하여 소정형상으로 변형시키고, 변형과 동시에 또는 변형후에 상기 용융금속(28)을 임계냉각속도 이상으로 냉각하여 상기 소정형상으로 제작된 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품.
평활한 곡면(72) 내지 평면(41)을 갖는 상형(4)과 캐버티부(7)를 갖는 하형(5)으로 이루어지고 또한 해당 상형(4)과 해당 하형(5)이 서로 끼워 맞추는 끼워 맞춤부를 갖지 않는 프레스금형(6)의 상기 하형(5)에 금속재료(26)를 설치하고, 이 금속재료(26)를 용융가능한 고에너지 열원을 사용하여 해당 금속재료(26)를 용해하고, 상기 상형(4)과 하형(5)을 상대적으로 경사상에서 요동시켜 서로 평행상으로 포개지도록 압압하여 융점 이상의 용융금속(28)을 소정형상으로 변형시키고, 변형과 동시에 또는 변형후에 상기 용융금속(28)을 임계냉각속도 이상으로 냉각하여 상기 소정형상으로 제작된 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품.
제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 해당 성형품이 골프클럽 헤드(2)의 페이스체(1)인 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품.
제 2 항에 있어서, 해당 성형품이 골프클럽 헤드(2)의 페이스체(1)이고, 또한 상형(4)에 접하는 해당 성형품의 접촉면이 골프 볼을 직접 타구하는 페이스면(1a)인 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품.
서로 끼워 맞추는 끼워 맞춤부를 갖지 않는 상형(4)·하형(5)으로 이루어지는 프레스금형(6)의 상기 하형(5)에 금속재료(26)를 설치하고, 이 금속재료(26)를 용융가능한 고에너지 열원을 사용하여 해당 금속재료(26)를 용해하고, 얻어진 융점 이상의 용융금속(28)을 상기 상형(4)·하형(5)으로 압압하여 소정형상으로 변형시키고, 변형과 동시에 또는 변형후에 상기 용융금속(28)을 임계냉각속도 이상으로 냉각하여 상기 소정형상으로 제작하는 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품의 제법.
제 6 항에 있어서, 하형(5)이 캐버티부(7)를 가짐과 동시에 상형(4)이 평활면인 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품의 제법.
제 6 항에 있어서, 하형(5)은 곡률반경이 5인치 이상인 요곡면 내지 평면상의 캐버티부(7)를 가짐과 동시에 상형(4)은 곡률반경이 5인치 이상인 철곡면(23) 내지 평면(41)을 갖는 평활면인 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품의 제법.
제 6 항, 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상형(4) 또는 하형(5)의 분리면(22, 24)에 따른 부위에 간극치수(T)가 0.1mm∼3.0mm이고, 또한 폭치수(W)가 4.0mm∼20.0mm인 공극부(25)를 설치하여, 성형시 여분의 용융금속(28)을 상기 공극부(25)에 들어가도록 한 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품의 제법.
제 9 항에 있어서, 해당 성형품이 골프클럽 헤드(2)의 페이스체(1)인 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품의 제법.
평활한 요곡면(68)를 갖는 상형(4)과 캐버티부(7)를 갖는 하형(5)으로 이루어지고 또한 해당 상형(4)과 해당 하형(5)이 서로 끼워 맞추는 끼워 맞춤부를 갖지 않는 프레스금형(6)의 상기 하형(5)에 금속재료(26)를 설치하고, 이 금속재료(26)를 용융가능한 고에너지 열원을 사용하여 해당 금속재료(26)를 용해하고, 얻어진 융점 이상의 용융금속(28)을 상기 상형(4)·하형(5)으로 압압하여 소정형상으로 변형시키고, 변형과 동시에 또는 변형후에 상기 용융금속(28)을 임계냉각속도 이상으로 냉각하여 상기 소정형상으로 제작하는 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품의 제법.
제 11 항에 있어서, 하형(5)은 곡률반경이 5인치 이상인 철곡면 내지 평면의 캐버티부(7)를 가짐과 동시에 상형(4)은 곡률반경이 5인치∼100인치인 요곡면(68)을 갖는 평활면인 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품의 제법.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 하형(5)의 캐버티부(7)의 저면 중앙에 용융금속(28)의 흐름을 정지시키기 위한 얕은 오목부(69)를 설치한 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품의 제법.
제 13 항에 있어서, 상형(4) 또는 하형(5)의 분리면(22, 24)에 따른 부위에 간극치수(T)가 0.1mm∼3.0mm이고, 또한 폭치수(W)가 4.0mm∼20.0mm인 공극부(25)를 설치하여, 성형시 여분의 용융금속(28)을 상기 공극부(25)에 들어가도록 한 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품의 제법.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 해당 성형품이 골프클럽 헤드(2)의 페이스체(1)인 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품의 제법.
평활한 곡면(72) 내지 평면(41)을 갖는 상형(4)과 캐버티부(7)를 갖는 하형(5)으로 이루어지고 또한 해당 상형(4)과 해당 하형(5)이 서로 끼워 맞추는 끼워 맞춤부를 갖지 않는 프레스금형(6)의 상기 하형(5)에 금속재료(26)를 설치하고, 이 금속재료(26)를 용융가능한 고에너지 열원을 사용하여 해당 금속재료(26)를 용해하고, 상기 상형(4)과 하형(5)을 상대적으로 경사상에서 요동시켜 서로 평행상으로 포개지도록 압압하여 융점 이상의 용융금속(28)을 소정형상으로 변형시키고, 변형과 동시에 또는 변형후에 상기 용융금속(28)을 임계냉각속도 이상으로 냉각하여 상기 소정형상으로 제작하는 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품의 제법.
평활한 곡면(72)내지 평면(41)을 갖는 상형(4)과 캐버티부(7)를 갖는 하형(5)으로 이루어지고 또한 해당 상형(4)과 해당 하형(5)이 서로 끼워 맞추는 끼워 맞춤부를 갖지 않는 프레스금형(6)의 상기 하형(5)에 금속재료(26)를 설치하고, 이 금속재료(26)를 용융가능한 고에너지 열원을 사용하여 해당 금속재료(26)를 용해하고, 상기 상형(4)을 하형(5)에 대하여 경사상에서 요동시켜 서로 평행상으로 포개지도록 압압하여 융점 이상의 용융금속(28)을 소정형상으로 변형시키고, 변형과 동시에 또는 변형후에 상기 용융금속(28)을 임계냉각속도 이상으로 냉각하여 상기 소정형상으로 제작하는 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품의 제법.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 캐버티부(7)는, 금속재료(26)를 설치하고 또한 얻어진 용융금속(28)의 흐름을 정지시키기 위한 얕은 재료설치 용해용의 제1오목부(70)를 가짐과 동시에, 상형(4)과 하형(5)을 서로 경사상에서 평행상으로 포개어 압압할 때 해당 제1오목부(70)위에서 솟아 오른 용융금속(28)이 유입되어 소정형상으로 성형하기 위한 최종 성형용의 제2오목부(71)를 갖는 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품의 제법.
제 18 항에 있어서, 상형(4)과 하형(5)의 상대적인 경사각도(θ)가 1。∼15。인 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품의 제법.
제 18 항에 있어서, 하형(5)의 제2오목부(71)는 곡률반경이 5인치 이상인 곡면상 내지 평면상임과 동시에 상형(4)은 곡률반경이 5인치 이상인 곡면(72) 내지 평면(41)을 갖는 평활면인 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품의 제법.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 해당 성형품이 골프클럽 헤드(2)의 페이스체(1)인 것을 특징으로 하는 금속 유리제 성형품의 제법.