KR20040074035A - 텅스텐 합금으로 이루어진 볼 마커 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골프 클럽의 무게중심을 잡기 위해서 주로 무게봉 형태의 인서트재로서 골프 클럽에 삽입되는 텅스텐 합금 소재를 퍼팅용 볼 마커에 적용시킴으로서 가공된 볼 마커 표면에서 이루어지는 빛의 난반사를 이용하여 위치 확인을 용이하게 하고 내구성을 높여 반영구적으로 사용할 수 있게 하는 텅스텐 합금으로 이루어진 볼 마커 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 중량퍼센트로, 80 내지 90％의 텅스텐과, 10 내지 20％의 니켈과, 1％ 미만의 불가피한 불순물을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 100℃ 미만의 온도에서 건조시키는 단계; 스크린(screen)으로 불순물을 제거하는 단계; 2 내지 5ton/cm³으로 단조하는 단계; 상기 단조품을 대기 분위기의 열처리로 내에서 800 내지 1000℃로 가소결하는 단계; 대기 분위기의 열처리로 내에서 1400 내지 1500℃에서 재소결하는 단계; 상기 소결된 합금의 모든 면을 평평하게 하기 위해 밀링 기계를 이용하여 절삭하는 단계; 상기 모든 면이 평평하게 절삭된 소결품을 전극을 이용하여 소정의 형상으로 방전가공하는 단계; 상기 방전가공된 소결품을 다이아몬드 휠로 선삭가공하는 단계; 및 상기 선삭가공된 소결품이 광채가 나도록 다이아몬드 파우더를 이용하여 연마하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

텅스텐 합금으로 이루어진 볼 마커 및 그의 제조방법{Golf ball marker manufactured to tungsten alloy and producing method thereof}

본 발명은 텅스텐 합금으로 이루어진 볼 마커 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 골프 클럽의 무게중심을 잡기 위해서 주로 무게 봉 형태의 인서트재로서 골프 클럽에 삽입되는 텅스텐 합금 소재를 퍼팅용 볼 마커에 적용시킴으로서 가공된 볼 마커 표면에서 이루어지는 빛의 난반사를 이용하여 위치 확인을 용이하게 하고 제품의 내구성을 높여 반영구적으로 사용할 수 있게 하는 텅스텐 합금으로 이루어진 볼 마커 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 골프 경기에서 퍼팅을 할 때 홀컵에서 경기자의 볼이 위치하는 거리에 따라서 경기의 순서를 정하게 되어 있다. 이때 경기의 원활한 진행을 위하여 자신의 볼의 위치를 표시하기 위해서 볼 마커를 사용하게 된다. 볼 마커는 골프 경기 규칙에 명시된 경기 도구 중에 하나이다.

퍼팅 시 그린 경사도를 읽고 퍼팅 강약을 조절하는 매우 정교하면서도 노련한 퍼팅이 요구되며 상당한 집중력을 요하는 것이다.

종래에는 상기 볼 마커의 재료로서 스테인레스강이 주로 이용되어왔다.

그러나, 상기와 같은 재료를 이용할 경우, 재료의 중량이 충분히 높지 않기 때문에 저중심을 증가시켜서 그린위에서 고정화 비율이 낮고, 그것을 이용하여 볼 마커를 제조할 경우 표면에 긁힘이 많이 생겨 빛을 제대로 반사시키지 못하여 경기자가 위치를 확인하기 어려우며, 제품의 사용 수명이 짧아지는 한계가 있다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 텅스텐 합금을 사용하여 가공된 볼 마커를 통하여 경기자가 쉽게 볼의 위치를 판독할 수 있고 내구성이 높아 제품이 반영구적으로 보존되는 텅스텐 합금으로 이루어진 볼마커 및 그의 제조방법을 제공하고자 한다.

도 1은 종래의 볼 마커의 사시도, 정면도, 배면도.

도 2는 본 발명에 따른 볼 마커의 사시도, 정면도, 배면도.

도 3은 본 발명에 따른 볼 마커의 다른 실시 예에 대한 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

7: 상면 8: 하면

14: 팔라듐 도금 강 삽입구 15: 팔라듐 도금 강

20: 식입구

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 텅스텐 합금으로 이루어진 볼 마커 및 그의 제조방법은,

중량퍼센트로, 80 내지 90％의 텅스텐과, 10 내지 20％의 니켈과, 1％ 미만의 불가피한 불순물을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 100℃ 미만의 온도에서 건조시키는 단계; 스크리인(screen)으로 불순물을 제거하는 단계; 2 내지 5ton/cm³으로 단조하는 단계; 상기 단조품을 대기 분위기의 열처리로 내에서 800 내지 1000℃로 가소결하는 단계; 대기 분위기의 열처리로 내에서 1400 내지 1500℃에서 재소결하는 단계; 상기 소결된 합금의 모든 면을 평평하게 하기 위해 밀링 기계를 이용하여 절삭하는 단계; 상기 모든 면이 평평하게 절삭된 소결품을 전극을 이용하여 소정의 형상으로 방전가공하는 단계; 상기 방전가공된 소결품을 다이아몬드 휠로 선삭가공하는 단계; 및 상기 선삭가공된 소결품이 광채가 나도록 다이아몬드 파우더를 이용하여 연마하는 단계;로 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 텅스텐 합금으로 이루어진 볼 마커 및 그의 제조방법에 대한 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 볼 마커의 사시도, 정면도, 배면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 볼 마커의 다른 실시 예에 대한 사시도이다.

참고로, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자와 운영자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

상기 텅스텐은 경도가 높고 광택 성질이 우수하며, 스크래치가 전혀 발생되지 않아 그가 함유된 제품을 반영구적으로 사용할 있게 한다.

일반적으로, 텅스텐의 용융온도는 3,410℃ 정도다. 따라서, 텅스텐은 너무 높은 온도에서 녹기 때문에 그것을 녹이기가 쉽지 않아 반드시 녹여야 할 경우는 아크나 플라즈마 기술을 이용하고 있다.

그 결과, 고융점의 텅스텐을 이용하는 방법의 하나로 그를 분말상태로 만들어서 융점 이하에서도 확산현상에 의해 치밀화(밀도가 높아지는)되는 점을 응용하여 소결하는 방법을 통해서 제조한다.

그러나, 상기 텅스텐은 높은 경도를 갖고 있으므로 충격에 약하다.

따라서, 볼 마커를 반영구적으로 사용하기 위해서는 충격에 강해야 되기 때문에 충격을 감소시키기 위해서 니켈을 10 내지 20wt％로 첨가하였다.

또한, 상기 니켈은 열간 및 냉간가공을 용이하게 하는 성분이다.

따라서, 단조의 방법을 통해서 텅스텐 합금을 이용하여 볼 마커를 제조할 때 그의 높은 경도로 인한 고 취성의 성질을 억제하여 인성을 부여하여서 열간 및 냉간 가공성을 향상시키기 위해 니켈을 첨가하였다.

상기 니켈을 10 내지 20wt％의 범위로 제한한 이유는, 그의 하한인 10wt％ 미만에서는 볼 마커의 재료로 이용되는 텅스텐 합금의 단조성이 부족하여 잘 깨지는 성질이 발생할 가능성이 있어 그 이상으로 함유하였다.

상기 텅스텐 합금으로 이루어진 볼 마커의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.

1) 합금 분말 제조

중량퍼센트로, 80 내지 90％의 텅스텐과, 10 내지 20％의 니켈과, 1％ 미만의 불가피한 불순물로 이루어진 분말을 볼 밀링(ball millimg)으로 60 내지 90 시간동안 혼합하였다.

2) 건조

상기와 같이 혼합된 텅스텐 합금 분말을 건조 오븐 내에 넣어 100℃ 미만에서 건조시켰다.

이 때, 일정한 믹싱을 통해 밀도가 편중되지 않고 제조자가 원하는 일정한 사이즈를 이루기위해, 수분이 전혀 포함되지 않아야 다음에 이어지는 불순물 제거 공정에서 제대로 진행할 수가 있다.

3) 불순물 제거

각종의 표준 체로서 입자를 크기별로 각 범위로 분류하는 0.8미크론의 텅스텐 분말과 불순물을 나누기위해 스크린(screen)법을 사용한다. 20∼40메시의 10개 스크린을 바이브레이션 머신(40사이클/분)에 걸고 스크린(screen)법을 이용하여 완전히 건조된 상기 텅스텐 합금 분말 내의 불순물을 제거하였다

4) 단조

불순물이 제거된 상기 텅스텐 합금 분말은 상온에서 2 내지 5ton/cm³의 힘으로 가압됨으로써 단조 처리된다.

5) 가소결

상기 단조품의 분말이 용융되면서 서로 밀착되어 고결되도록 하기 위하여 대기 또는 불화성 가스 분위기의 열처리로 내에서 용융 온도 이하인 800 내지 1000℃ 범위 내로 소정의 형태로 가소결된다.

6) 재소결

상기 가소결된 단조품을 대기 또는 불활성 가스 분위기의 열처리로 내에서 1400 내지 1500℃에서 재소결된다.

재소결은 도면상의 형태로 가소결하고 가소결한 단조품이 용융되면서 서로 밀착되는 과정에서 뒤틀림이나 함몰되는 상황을 확인, 그 형태의 완전성을 재 확인 후 재소결을 함으로써 소결제품의 완전성을 확보할 수가 있기 때문에 실시한다.

7) 절삭가공

상기 소결된 텅스텐 합금의 모든 면을 평평하게 하기 위해 그리고 외형치수의 확보를 위해 변형 밀링 기계를 이용하여 절삭한다.

8) 방전가공

상기 모든 면이 평평하게 절삭된 소결품을 은이 함유된 전극과 Electrical discharge machine과 Electrical super drill(0.001 mm)을 이용하여 홀의 공명을 확보하는 소정의 형상으로 방전 가공한다.

9) 연삭가공

상기 방전 가공된 소결품을 Grinding machine(300 rpm)과 다이아몬드 휠로연삭 가공하여 기계에서 할 수 있는 모든 외형형상을 이룬다.

10) 최종 연마

상기 선삭 가공된 소결품이 광채가 나도록 다이아몬드 파우더와 목판, 그리고 양털을 이용하여 연마하여 최종형상을 이룬다.

11) 상기 완료된 제품의 외부 표면과 기타 필요한 부분을 방전하여 금과 천연 다이아몬드를 식입하여 제품의 고급스러움을 더해주기 위해 식입구(20)를 형성하였고, 텅스텐 합금은 자성이 약하기 때문에 골프용 자석 클립에 잘 부착되려면 강(Steel)을 사용하여야 한다. 부식 방지를 위하여 팔라듐 도금 처리를 한 강(15)을 삽입하기 위한 팔라듐 도금 강 삽입구(14)를 형성하였다.

상기의 방법으로 제조된 본 발명에 따른 텅스텐 합금으로 이루어진 볼 마커는, 종래의 볼 마커로 이용되고 있는 스테인레스강과 비교하여 비중 및 중량이 커서 동일한 부피의 두 금속을 놓고 비교할 때 텅스텐 합금의 적은 양으로도 볼 마커 전체의 중량을 증가시킬 수 있고, 상기 중량 및 밀도를 중심과 가장자리로 고르게 분포시키는 것이 가능하여 그린 위에서 고정화 비율을 높게 하였다.

또한, 상기 볼 마커는 연마 가공을 통하여 표면이 거울과 같이 빛에 잘 반사되도록 가공되어 경기자가 위치를 쉽게 확인 할 수 있게 하며, 모오스 경도 기준 8.5∼9.0에 이르는 텅스텐 합금의 소재의 특성을 이용하여 제품을 반영구적으로 사용할 수 있도록 해준다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며, 특허 청구범위에서 청구된 본발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 텅스텐 합금으로 이루어진 볼마커 및 그의 제조방법에 따르면, 가공된 볼마커 표면에서 이루어지는 빛의 난반사를 이용하여 위치 확인을 용이하게 하고 내구성을 높여 반영구적으로 사용할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (7)

1. 중량퍼센트로, 80 내지 90％의 텅스텐과, 10 내지 20％의 니켈과, 1％ 미만의 불가피한 불순물을 혼합하는 단계;

   상기 혼합물을 100℃ 미만의 온도에서 건조시키는 단계;

   스크리인(screen)으로 불순물을 제거하는 단계;

   2 내지 5ton/cm²으로 단조하는 단계;

   상기 단조품을 대기 분위기의 열처리로 내에서 800 내지 1000℃로 가소결하는 단계;

   대기 분위기의 열처리로 내에서 1400 내지 1500℃에서 재소결하는 단계;

   상기 소결된 합금의 모든 면을 평평하게 하기 위해 밀링 기계를 이용하여 절삭하는 단계;

   상기 모든 면이 평평하게 절삭된 소결품을 전극을 이용하여 소정의 형상으로 방전 가공하는 단계;

   상기 방전 가공된 소결품을 다이아몬드 휠로 선삭가공하는 단계; 및

   상기 선삭 가공된 소결품이 광채가 나도록 다이아몬드 파우더를 이용하여 연마하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 텅스텐 합금으로 이루어진 볼 마커 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 금과 다이아몬드 및 팔라듐 도금 강을 식입하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 텅스텐 합금으로 이루어진 볼 마커 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 텅스텐 합금의 혼합은 볼 밀링(ball milling)으로 60 내지 90 시간동안 행해지는 것을 특징으로 하는 텅스텐 합금으로 이루어진 볼 마커 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 가소결과 재소결은 대기 또는 불활성 분위기 열처리로에서 행해지는 것을 특징으로 하는 텅스텐 합금으로 이루어진 볼 마커 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 텅스텐 합금으로 이루어진 볼마커의 밀도는 15.0g/cm³내지 13.6 g/cm³범위인 것을 특징으로 하는 텅스텐 합금으로 이루어진 볼 마커 제조방법.
6. 제1항에 있어서 상기 텅스텐 합금 분말의 크기는 0.8미크론(㎛) 이하인 것을 특징으로 하는 텅스텐 합금으로 이루어진 볼 마커 제조방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 텅스텐 합금으로 이루어진 볼 마커.