KR20160122230A - 골프 클럽 헤드 조립체를 형성하는 방법 - Google Patents

골프 클럽 헤드 조립체를 형성하는 방법 Download PDF

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Abstract

골프 클럽 헤드 조립체를 형성하는 방법이, 페이스 플레이트를 클럽 헤드의 리세스와 정렬시키는 것; 페이스 플레이트를 클럽 헤드에 용접하는 것; 페이스 플레이트를 용접한 이후에, 이어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 사전 결정된 양의 시간 동안 페이스 플레이트의 적어도 솔버스 온도(solvus temperature)까지 가열하는 것; 및 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열한 이후에, 이어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트가 공기 냉각되도록 허용하는 것을 포함한다.

Description

골프 클럽 헤드 조립체를 형성하는 방법{METHOD OF FORMING GOLF CLUB HEAD ASSEMBLY}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은, 2014년 2월 18일 출원된 미국 가특허출원 제61/941,117의 정식출원이며, 그리고 추가로 2014년 3월 28에 출원된 미국 특허출원 제14/228,503호의 우선권을 주장하고, 상기 모든 출원의 전체 내용이 여기에 참조로 완전히 통합된다.
본 발명은, 골프 클럽에 관한 것으로, 구체적으로 골프 클럽 헤드 조립체를 형성하는 방법에 관한 것이다.
통상적인 골프 클럽 헤드 조립체들은, 클럽 헤드에 용접되는 페이스 플레이트를 포함한다. 페이스 플레이트는, 심지어 공이 페이스 플레이트에 대해 중심에서 벗어나 타격될 때에도, 골프 공에 대한 더욱 직선형의 및/또는 더욱 긴 비행 경로를 제공하기 위해, 약간 둥근 형상을 갖는다. 페이스 플레이트, 토우 단부로부터 힐 단부까지 벌지(bulge) 치수 또는 곡률을, 그리고 크라운 에지로부터 솔 에지까지 롤(roll) 치수 또는 곡률을 갖는다.
본 발명의 양태들이 상세한 설명 및 첨부 도면에 대한 고려에 의해 명백해질 것이다.
본 발명은, 골프 클럽 헤드 조립체를 형성하는 방법으로서,
(a) α-β 티타늄 합금으로 형성되는 페이스 플레이트를 제공하는 것;
(b) 페이스 플레이트를 클럽 헤드의 리세스와 정렬시키는 것;
(c) 페이스 플레이트를 클럽 헤드에 용접하는 것;
(d) 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를, 사전 결정된 양의 시간 동안 페이스 플레이트의 솔버스 온도보다 더 큰 온도까지 가열하는 것; 및
(e) 클럽 헤드 및 페이스 플레이트가 불활성 기체 내에서 냉각되도록 허용하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법을 제공한다.
도 1은 클럽 헤드 및 페이스 플레이트에 대한 사시도이고;
도 2는 제거된 페이스 플레이트를 갖는 클럽 헤드에 대한 사시도이며;
도 3은 클럽 헤드 조립체의 평면도이고;
도 4는 4-4 절단선을 따르는 도 3의 클럽 헤드 조립체의 측단면도이며;
도 5는 도 3의 클럽 헤드 조립체의 측면도이고;
도 6은 클럽 헤드 조립체를 형성하기 위한 공정의 개략도이며;
도 7은 다양한 열처리 공정에 종속되는 페이스 플레이트들에 대한 실험적 벌지 및 롤 측정(bulge and roll measurements)을 도시하는 차트이고;
도 8은 다양한 기하 형상을 갖는 페이스 플레이트들에 대한 실험적 롤 측정을 도시하는 차트이며;
도 9는 다양한 열처리 공정에 종속되는 페이스 플레이트들에 대한 실험적 벌지 및 롤 측정을 도시하는 차트이고;
도 10은 다양한 재료 조성을 갖는 페이스 플레이트들에 대한 내구성 측정을 도시하는 차트이다.
본 발명의 임의의 실시예들이 상세하게 설명되지 이전에, 본 발명은, 뒤따르는 설명에 기술되거나 뒤따르는 도면에 도시되는, 구성에 대한 세부 사항 및 구성요소들의 배열로 자체의 적용이 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 발명은, 다른 실시예들을 가능하게 하며 그리고 다양한 방식으로 실행되거나 수행될 수 있다. 또한, 여기에서 사용되는 어법 및 전문용어는 설명의 목적을 위한 것이며 그리고 제한하는 것으로서 간주되어서는 안 된다는 것을 이해해야 한다. 여기에서의 "구비하는", "포함하는", 및 "갖는", 그리고 이들의 변화형들의 사용은, 그 후에 열거되는 품목들 및 그들의 균등물 뿐만 아니라 부가적인 품목들을 포괄하도록 의미하게 된다. 아래에 설명되는 모든 중량 퍼센트(wt%) 수들은 총 중량 퍼센트이다.
도 1-3은, 골프 클럽 헤드(10) 및 페이스 플레이트(14)를 도시한다. 일 실시예에서, 골프 클럽 헤드(10)는 주조 재료로 형성되며 그리고 페이스 플레이트(14)는 압연 재료로 형성된다. 더불어, 예시된 실시예에서, 골프 클럽 헤드(10)는 금속 우드 드라이버를 위한 것이며; 다른 실시예에서, 골프 클럽 헤드(10)는 페어웨이 우드를 위한 것이고; 다른 실시예에서, 골프 클럽 헤드(10)는 하이브리드 클럽들을 위한 것이고; 다른 실시예에서, 골프 클럽 헤드(10)는 아이언 클럽을 위한 것이다. 클럽 헤드(10)는 또한, 호젤 및 호젤 전이부(18)를 포함할 수 있을 것이다. 얘를 들어, 호젤은, 힐 단부(34)에 또는 힐 단부(34) 근처에 위치하게 될 수 있을 것이다. 호젤은, 클럽 헤드(10)로부터 호젤 전이부(18)를 통해 연장될 수 있을 것이다. 골프 클럽을 형성하기 위해, 호젤은 샤프트(20)의 제1 단부를 수용할 수 있을 것이다. 샤프트(20)는, 접착제 접합 공정(예를 들어, 에폭시) 및/또는 다른 적당한 접합 공정들(예를 들어, 기계적 접합, 납땜, 용접, 및/또는 브레이징)에 의해 골프 클럽 헤드(10)에 고정될 수 있을 것이다. 추가로, 그립(미도시)이, 골프 클럽을 완성하기 위해 샤프트(20)의 제2 단부에 고정될 수 있을 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 클럽 헤드(10)는, 페이스 플레이트(14)를 수용하기 위한 리세스 또는 개구(22)를 더 포함한다. 예시된 실시예에서, 개구(22)는, 개구(22)의 주연부 둘레에서 연장되는 립부(26)를 포함한다. 페이스 플레이트(14)는, 개구와 정렬되며 그리고 립부(26)와 접경한다. 페이스 플레이트(14)는, 클럽 헤드 조립체(30)를 형성하도록, 용접에 의해 클럽 헤드(10)에 고정된다. 일 실시예에서, 용접은, 펄스 플라즈마 용접 공정이다.
페이스 플레이트(14)는, 힐 단부(34) 및 힐 단부(34) 반대편의 토우 단부(38)를 포함한다. 힐 단부(34)는, 샤프트(20)(도 1)가 클럽 헤드 조립체(30)에 결합되는, 호젤 부분(호젤 및 호젤 전이부(18)) 근처에 위치하게 된다. 페이스 플레이트(14)는, 크라운 에지(42) 및 크라운 에지(42) 반대편의 솔 에지(46)를 더 포함한다. 크라운 에지(42)는, 클럽 헤드(10)의 상측 에지 근처에 위치하게 되는 가운데, 솔 에지(46)는 클럽 헤드(10)의 하측 에지 근처에 위치하게 된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 페이스 플레이트(14)는, 힐 단부(34)와 토우 단부(38) 사이에서 연장되는 방향으로 벌지 곡률(bulge curvature)을 갖는다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 페이스 플레이트(14)는 또한, 크라운 에지(42)와 솔 에지(46) 사이에서 연장되는 방향으로 롤 곡률을 갖는다. 일 실시예에서, 페이스 플레이트는, 1.5 밀리미터, 1.4 밀리미터, 1.3 밀리미터, 1.2 밀리미터, 1.1 밀리미터, 1.0 밀리미터, 0.9 밀리미터, 0.8 밀리미터, 0.7 밀리미터, 0.6 밀리미터, 0.5 밀리미터 및 0.4 밀리미터의 최소 벽 두께를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 페이스 플레이트는, 0.7 밀리미터의 최소 벽 두께를 가질 수 있다.
페이스 플레이트(14)는 티타늄 합금으로 형성된다. 일 실시예에서, 페이스 플레이트(14)는 α-β 티타늄(α-β Ti) 합금이다. α-β Ti 합금은, 주석과 같은 중립 합금 원소들 및 알루미늄 및 산소와 같은 α-안정제들을 함유할 수 있다. α-β Ti 합금은, 몰리브덴, 실리콘 및 바나듐과 같은, β-안정제들을 함유할 수 있다. 중량 퍼센트에 관해 아래에 설명되는 모든 숫자들은 총 중량 퍼센트(wt%)이다. α-β Ti 합금 내의 α-안정제 알루미늄의 총 중량 퍼센트는, 2wt% 내지 10wt%, 3wt% 내지 9wt%, 4wt% 내지 8wt%, 또는 5wt% 내지 7wt% 사이일 수 있을 것이다. α-β Ti 합금 내의 α-안정제 산소의 총 중량 퍼센트는, 0.05wt% 내지 0.35wt%, 또는 0.10wt% 내지 0.20wt% 사이일 수 있을 것이다. α-β Ti 합금 내의 β-안정제 몰리브덴의 총 중량 퍼센트는, 0.2wt% 내지 1.0wt%, 또는 0.6wt% 내지 0.8wt% 사이, 또는 미량(trace amounts)일 수 있을 것이다. α-β Ti 합금 내의 β-안정제 바나듐의 총 중량 퍼센트는, 1.5wt% 내지 7wt%, 또는 3.5wt% 내지 4.5wt% 사이일 수 있을 것이다. α-β Ti 합금 내의 β-안정제 실리콘의 총 중량 퍼센트는, 0.01 내지 0.10wt%, 또는 0.03wt% 내지 0.07wt% 사이일 수 있을 것이다. α-β Ti 합금은, Ti-6Al-4V(또는 Ti 6-4), Ti-9S(또는 T-9S), Ti-662, Ti-8-1-1, Ti-65K, Ti-6246, 또는 IMI 550 일 수 있을 것이다. α-안정제, β-안정제의 조합은, α-β Ti 합금들이 열처리되는 것을 허용한다.
일 실시예에서, 페이스 플레이트(14)를 클럽 헤드(10)에 용접한 이후에, 클럽 헤드(10) 및 페이스 플레이트(14)는, 사전 결정된 양의 시간 동안, 페이스 플레이트의 솔버스 온도(solvus temperature)보다 조금 위의 또는 더 큰 온도로, 가열될 수 있을 것이다. 다른 실시예에서, 페이스 플레이트(14)를 클럽 헤드(10)에 용접한 이후에, 클럽 헤드 조립체(30)는, 사전 결정된 양의 시간 동안, α-β Ti 솔버스 온도보다 조금 위의 또는 더 큰 온도에서, 열처리될 수 있을 것이다. 다른 실시예에서, 페이스 플레이트(14)를 클럽 헤드(10)에 용접한 이후에, 클럽 헤드 조립체(30)는, 사전 결정된 양의 시간 동안, α-β Ti 솔버스 온도보다 조금 위의 또는 더 큰 온도에서, 열처리될 수 있을 것이다. 또한, 이러한 단계 도중에, 불활성 기체가, 아래에 논의되는 사전 결정된 양의 시간에 걸쳐 모든 산소를 제거하기 위해, 클럽 헤드 조립체(30)를 수용하는 가열 챔버 내로 펌핑될 수 있을 것이다. 아래에 논의되는 바와 같은 클럽 헤드 조립체(30)의 냉각에 의해, 부가적인 불활성 기체는, 클럽 헤드 조립체(30)가 실온으로 냉각되도록 허용되는 챔버 내로 다시 펌핑될 수 있을 것이다.
이상에 논의된 바와 같이, 클럽 헤드 조립체(30)(또는 클럽 헤드(10) 및 용접된 페이스 플레이트(14))를 가열한 이후에, 클럽 헤드 조립체(30)는 실온으로 냉각되도록 허용된다. 다른 실시예에서, 열처리 이후에, 클럽 헤드 조립체(30)는, 클럽 헤드 조립체의 온도를 천천히 감소시키기 위해 공기 냉각되도록 허용될 수 있을 것이다. 클럽 헤드 조립체(30)의 냉각은, 불활성 기체 분위기 또는 불활성 기체가 함유되지 않은 분위기(대기(open air))에서 실행될 수 있을 것이다. 다른 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 클럽 헤드 조립체의 온도를 천천히 감소시키기 위해 그리고 산화에 대한 기회를 감소시키기 위해, 불활성 기체 내에서 냉각되도록 허용될 수 있을 것이다. 불활성 기체는, 질소(N), 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크립톤(Kr), 및 제논(Xe)으로 구성되는 그룹, 또는 이들의 혼합 기체로부터 선택될 수 있을 것이다. α-β Ti 솔버스 온도보다 조금 위의 또는 더 큰 온도까지 가열된 이후에, 불활성 기체는, 티타늄 페이스 플레이트(14) 및 클럽 헤드 표면들(10)에 대한 산화를 방지하기 위해 산소가 존재하지 않는 것을 보장하는, 클럽 헤드 조립체(30)를 수용하는, 진공 하의 챔버 내로 다시 펌핑될 수 있을 것이다.
당업자에 의해 이해되는 것으로서, 합금에 대한 솔버스 온도는, 더 작은 구성 분자들이 재료의 일반적인 모체(matrix) 내부에 용해되며 그리고 더욱 유동적이게 되는, 온도 장벽(temperature barrier)이다. 대부분의 α-β Ti 합금의 솔버스 온도들은, 재료 공급자에 의해 공개되는 학술 문헌 또는 정보에서 판명되며 그리고 쉽게 입수 가능하다. 공개된 데이터가 입수 가능하지 않다면, 온도값들은, 재료의 화학적 특성에 의존함에 따라, 산정되거나 또는 실험적으로 확인될 수 있다. α-β Ti에 대한 솔버스 온도는, 400 ℃ 초과이며 600 ℃ 미만일 수 있다.
일 실시예에서, α-β Ti는, 티타늄 및 어쩌면 약간의 미량 원소들인 나머지 합금 조성물과 함께, 6wt% 의 알루미늄(Al), 및 4wt% 의 바나듐(V)을 함유하는, Ti 6-4일 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, Ti 6-4는, 티타늄인 나머지 합금 조성물과 함께, 5.5wt% 내지 6.75wt% 사이의 Al, 3.5wt% 내지 4.5wt% 사이의 V, 최대 0.08wt% 의 탄소(C), 최대 0.03wt% 의 실리콘(Si), 최대 0.3wt% 의 철(Fe), 최대 0.2wt% 의 산소(O), 최대 0.015wt% 의 주석(Sn), 및 미량의 몰리브덴(Mo)을 함유할 수 있다. 일부 실시예에서, Ti 6-4는, 티타늄인 나머지 합금 조성물과 함께, 5.5wt% 내지 6.75wt% 사이의 Al, 3.5wt% 내지 4.5wt% 사이의 V, 0.08wt% 이하의 탄소(C), 0.03wt% 이하의 실리콘(Si), 0.3wt% 이하의 철(Fe), 0.2wt% 이하의 산소(O), 0.015wt% 이하의 주석(Sn), 및 미량의 몰리브덴(Mo)을 함유할 수 있다. Ti 6-4는, 등급 5의 티타늄이다. Ti 6-4에 대한 솔버스 온도는, 540 ℃ 내지 560 ℃ 사이이다. 일부 실시예에서, Ti 6-4는, 0.1597 lb/in3(4.37 g/cc)의 밀도를 갖는다. Ti-6-4는 또한, T-65K로서 지칭될 수 있을 것이다.
다른 실시예에서, 골프 클럽 헤드(10)의 페이스 플레이트(14)는, 티타늄 및 어쩌면 약간의 미량 원소들인 나머지 합금 조성물과 함께, 8wt% 의 Al, 1wt% 의 V, 및 0.2wt% 의 Si를 함유하는, Ti-9S(또는 T-9S)와 같은, 다른 α-β Ti 합금일 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)는, 티타늄인 나머지 합금 조성물과 함께, 6.5wt% 내지 8.5wt% 사이의 Al, 1wt% 내지 2wt% 사이의 V, 최대 0.08wt% 의 C, 최대 0.2wt% 의 Si, 최대 0.3wt% 의 Fe, 최대 0.2wt% 의 O, 최대 0.05wt% 의 N, 미량의 Mo, 및 미량의 Sn을 함유한다. 일부 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)는, 티타늄인 나머지 합금 조성물과 함께, 6.5wt% 내지 8.5wt% 사이의 Al, 1wt% 내지 2wt% 사이의 V, 0.1wt% 미만의 C, 최대 0.2wt% 의 Si, 최대 0.4wt% 의 Fe, 최대 0.15wt% 의 O, 0.05wt% 미만의 N, 미량의 Mo, 및 미량의 Sn을 함유한다. 일부 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)는, 티타늄인 나머지 합금 조성물과 함께, 6.5wt% 내지 8.5wt% 사이의 Al, 1wt% 내지 2wt% 사이의 V, 0.1wt% 이하의 C, 0.2wt% 이하의 Si, 0.4wt% 이하의 Fe, 0.15wt% 이하의 O, 0.05wt% 미만의 N, 미량의 Mo, 및 미량의 Sn을 함유한다. Ti-9S(또는 T-9S)의 솔버스 온도는, 560 ℃ 내지 590 ℃ 사이이다. 일부 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)는, Ti 8-1-1보다, 더 높은 다공성 및 더 낮은 수율(yield)을 구비할 것이다. Ti-9S(또는 T-9S)는, 대략 0.156 lb/in3 내지 0.157 lb/in3(4.32 내지 4.35 g/cc)의 밀도를 갖는다. Ti-9S(또는 T-9S)는, 0.156 lb/in3(4.32g/cc)의 밀도를 갖는다.
다른 실시예에서, 재료는, Ti-6-6-2, Ti-6246, 또는 IMI 550과 같은, 다른 α-β Ti 합금일 수 있을 것이다. 티타늄-6-6-2는, 티타늄 및 어쩌면 약간의 미량 원소들인 나머지 합금 조성물과 함께, 6wt% 의 Al, 6wt% 의 V, 및 2wt% 의 Sn을 함유할 수 있을 것이다. Ti-6-6-2는, 164 lb/in3(4.54 g/cc)의 밀도를 갖는다. Ti-6-6-2에 대한 솔버스 온도는, 540 ℃ 내지 560 ℃ 사이이다. 티타늄 6246은, 티타늄 및 어쩌면 약간의 미량 원소들인 나머지 합금 조성물과 함께, 6wt% 의 Al, 2wt% 의 Sn, 4wt% 의 지르코늄(Zr), 및 6wt% 의 Mo를 함유할 수 있을 것이다. Ti 6246에 대한 솔버스 온도는, 570 ℃ 내지 590 ℃ 사이이다. Ti-6246은, 0.168 lb/in3(4.65 g/cc)의 밀도를 갖는다. IMI 550은, 티타늄 및 어쩌면 약간의 미량 원소들인 나머지 합금 조성물과 함께, 6wt% 의 Al, 2wt% 의 Sn, 4wt% 의 Mo, 및 0.5wt% 의 Si를 함유할 수 있을 것이다. IMI 550에 대한 솔버스 온도는, 490 ℃ 내지 510 ℃ 사이이다. IMI 550은, 0.157 lb/in3(4.60 g/cc)의 밀도를 갖는다.
다른 실시예에서, 재료는, 티타늄 및 어쩌면 약간의 미량 원소들인 나머지 합금 조성물과 함께, 8wt% 의 Al, 1.0wt% 의 Mo, 및 1wt% 의 V를 함유할 수 있는, Ti-8-1-1과 같은, 다른 α-β Ti 합금일 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, Ti-8-1-1은, 티타늄인 나머지 합금 조성물과 함께, 7.5wt% 내지 8.5wt% 의 Al, 0.75wt% 내지 1.25wt% 의 Mo, 0.75wt% 내지 1.25wt% 의 V, 최대 0.08wt% 의 C, 최대 0.3wt% 의 Fe, 최대 0.12wt% 의 O, 최대 0.05wt% 의 N, 최대 0.015wt% 의 H, 최대 0.015wt% 의 Sn, 및 미량의 Si를 함유할 수 있을 것이다. Ti-8-1-1에 대한 솔버스 온도는, 560 ℃ 내지 590 ℃ 사이이다. 일부 실시예에서, Ti-8-1-1은, 0.1580 lb/in3(4.37 g/cc)의 밀도를 갖는다.
도 6은, 클럽 헤드 조립체(30)를 형성하기 위한 공정을 도시한다. 제1 단계(62)에서, 페이스 플레이트(14)가 클럽 헤드(10)에 대해 정렬된다. 제2 단계(66)는, 페이스 플레이트(14)를 클럽 헤드(10)에 용접하는 것을 포함한다. 제3 단계(70)에서, 클럽 헤드(10) 및 페이스 플레이트(14)는, 페이스 플레이트(14) 재료의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도까지 가열된다. 마지막으로, 제4 단계(74)에서, 클럽 헤드(10) 및 페이스 플레이트(14)는 공기 냉각된다.
일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 1시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 1시간 내지 2시간 사이의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 1시간 내지 4시간 사이의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 4시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 1.5시간 내지 5.5시간 사이의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 2시간 내지 5시간 사이의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 2.5시간 내지 4.5시간 사이의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 3시간 내지 4시간 사이의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다.
일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 적어도 1시간의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 적어도 1.5시간의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 적어도 2시간의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 적어도 2.5시간의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 적어도 3시간의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 적어도 3.5시간의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 적어도 4시간의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 적어도 4.5시간의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 적어도 5시간의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 적어도 5.5시간의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 적어도 6시간의 시간 동안, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 또는 그보다 높은 온도에서 열처리된다.
일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 400 ℃ 내지 630 ℃ 사이에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 425 ℃ 내지 550 ℃ 사이에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 450 ℃ 내지 525 ℃ 사이에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서 550 ℃ 내지 625 ℃ 사이에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서, 30 분, 60 분, 90 분, 120 분, 150 분, 180 분, 210 분, 240 분, 270 분, 300 분, 330 분 또는 360 분 동안, 400 ℃, 410 ℃, 420 ℃, 430 ℃, 440 ℃, 450 ℃, 460 ℃, 470 ℃, 480 ℃, 490 ℃, 500 ℃, 510 ℃, 520 ℃, 530 ℃, 540 ℃, 550 ℃, 560 ℃, 570 ℃, 580 ℃, 590 ℃, 600 ℃, 610 ℃, 620 ℃, 또는 630 ℃ 에서 열처리된다.
일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서, 적어도 400 ℃ 의 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서, 적어도 420 ℃ 의 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서, 적어도 440 ℃ 의 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서, 적어도 460 ℃ 의 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서, 적어도 475 ℃ 의 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서, 적어도 480 ℃ 의 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서, 적어도 500 ℃ 의 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서, 적어도 520 ℃ 의 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서, 적어도 540 ℃ 의 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서, 적어도 560 ℃ 의 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서, 적어도 575 ℃ 의 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 적어도 585 ℃ 의 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서, 적어도 600 ℃ 의 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서, 적어도 620 ℃ 의 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서, 적어도 625 ℃ 의 온도에서 열처리된다. 일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서, 적어도 630 ℃ 의 온도에서 열처리된다.
일 실시예에서, 클럽 헤드 조립체(30)는, 제3 단계(70)에서, 4시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 475 ℃ 내지 500 ℃ 사이에서 열처리된다. 다른 실시예에서, 클럽 헤드는, 제3 단계(70)에서, 1시간 내지 2시간 사이의 시간 동안, 575 ℃ 내지 625 ℃ 사이에서 열처리된다. 다른 실시예에서, 클럽 헤드는, 1시간 내지 4시간 사이의 시간 동안, 대략 550 ℃ 에서 열처리된다. 다른 실시예에서, 페이스 플레이트(14)는, 제3 단계(70)에서 상이한 합금으로부터 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 열처리 공정은, 상이한 양의 시간 동안 다른 온도들에서 구현될 수 있다. 부가적으로, 열처리는 다양한 재료에 그리고 다양한 용접 유형들에 적용될 수 있을 것이다.
낮은 온도에서 일어나는 통상적인 클럽 헤드 금속 에이징 공정들과 다르게, 페이스 플레이트(14)를 용접한 이후에 솔버스 온도 위에서 클럽 헤드 조립체(30)를 열처리 하는 것은, 페이스 플레이트(14) 내의 그리고 용접부와 클럽 헤드(10)의 금속 모체(matrix) 사이의 응력을 완화시킨다. 용접-후 응력 완화는, 용접-금속 열 영향 구역(heat affected zone: HAZ)), 또는 재료 특성이 용접 공정으로 인해 변화된 용접부 주변의 영역과 연관되는 응력들을 분산시킨다. HAZ와 금속 모체의 나머지 사이의 기계적 특성들의 현저한 대조로 인해, HAZ은, 더욱 더 균열 및 파손을 경험하기 쉽다. 이전의 용접-후 처리는, 짧은 지속 시간 동안 솔버스 온도 아래에서 실행되었다. 이러한 공정은 단순히 금속을 에이징했지만, 용접 영역으로 전달되는 증가된 응력들을 해소하지 못했다. 나아가, 페이스 플레이트는, 충분히 강하지 않았으며 그리고 비교적 빠르게 평탄화되거나 또는 자체의 곡률을 잃었다. 대조적으로, 솔버스 온도 위에서의 열처리는, 용접 금속 HAZ에서 응력들을 분산시킨다. 열처리는, 응력을 완화시킴에 의해 HAZ의 내구성을 개선한다. 부가적으로, 솔버스 온도 위에서 클럽 헤드 조립체(30)를 열처리하는 것은, 용접부를 따라 티타늄-알루미늄(Ti3Al) 결정들이 생성될 가능성을 감소시킨다.
페이스 플레이트 합금의 결들(grains)은, 열처리 이전에, 크라운에서 솔로의 지향으로 정렬될 수 있을 것이다. 합금 결들의 크라운에서 솔로의 지향은, 동일한 방향으로의 신장(stretching)을 허용한다. 일부 실시예에서, 페이스 플레이트 α-β 티타늄(α-β Ti) 합금의 결들은, 열처리 이전에 크라운에서 솔로의 지향으로 정렬될 수 있을 것이다. α-β Ti 합금 결들의 크라운에서 솔로의 지향은, 동일한 방향으로의 신장을 허용한다. 일부 실시예에서, 페이스 플레이트 Ti-6Al-4V(또는 Ti 6-4), Ti-9S(또는 T-9S), Ti-662, Ti-8-1-1, Ti-65K, Ti-6246, 또는 IMI 550 합금의 결들은, 열처리 이전에 크라운에서 솔로의 지향으로 정렬될 수 있을 것이다. Ti-6Al-4V(또는 Ti 6-4), Ti-9S(또는 T-9S), Ti-662, Ti-8-1-1, Ti-65K, Ti-6246, 또는 IMI 550 합금 결들의 크라운에서 솔로의 지향은, 동일한 방향으로의 신장을 허용한다.
열처리는 또한, 페이스 플레이트(14)의 강도를 개선한다. 개선된 강도는, 페이스 플레이트(14)가 내구성을 희생하지 않고 더 얇게 제작되는 것을 허용하며, 그로 인해 클럽 헤드 중량을 감소시키도록 한다. 페이스 플레이트(14)의 감소된 중량은, 클럽 헤드 조립체(30)의 무게 중심을 이동시키며, 그리고 무게 중심을 더 조절하기 위해 부가적인 중량이 클럽의 다른 구성요소에 부가되는 것을 허용한다. 페이스 플레이트(14)의 강도를 증가시키는 것은 또한, 페이스 플레이트(14)의 내구성을 증가시키며, 이는 페이스 플레이트(14)가 골프 공에 대한 상당히 더 많은 수의 타격을 견디도록 허용하며 그리고, 수백 또는 수천의 골프 공 타격을 지탱하는 가운데, 클럽의 수명 동안에 페이스 플레이트의 약간 활처럼 휘거나 또는 둥근 형상을 유지한다. 따라서, 클럽은, 페이스 플레이트(14)의 둥근 형상이, 공과 페이스 플레이트(14) 사이에 "기어 효과"를 제공하기 때문에, 공이 중심을 벗어나 타격될 때, 더욱 관용성을 보인다.
도 7에 도시된 바와 같이, 실험이, 2000회의 타격 또는 공 타격의 경로에 걸친, 페이스 플레이트(14) 상에서의 다양한 열처리 온도들에 대한 효과를 비교하기 위해 실행되었다. 페이스 플레이트들(14)은, Ti-9S(또는 T-9S) 합금으로 형성되었다. 하나의 클럽 헤드 조립체가, Ti-9S(또는 T-9S) 합금의 솔버스 온도 미만인, 400 ℃ 까지 가열되었다. 제2 클럽 헤드 조립체가, Ti-9S(또는 T-9S) 합금의 솔버스 온도 초과인, 600 ℃ 까지 가열되었다. 도 7에 제공되는 측정 데이터는, 본래의 곡률 반경과 비교되는 벌지 치수 및 롤 치수의 곡률 반경에서의 백분율 변화를 나타낸다. 페이스 플레이트가 더욱 평탄화됨에 따라, 곡률 반경은 증가한다. 400 ℃ 에서 열처리된 Ti-9S 페이스 플레이트(14)를 구비하는 클럽 헤드 조립체는, 골프 공에 대한 25회의 타격 이내에 자체의 롤 치수 및 벌지 치수 모두에서 상당히 평탄화되었다. 대조적으로, 600 ℃ 에서 열처리된 Ti-9S 페이스 플레이트를 구비하는 클럽 헤드 조립체는, 2000회의 타격 이후에, 제1 클럽 헤드 조립체보다 상당히 더 양호하게 자체의 곡률을 유지했다. 600 ℃ 에서 열처리된 Ti-9S 페이스 플레이트는, 처리되지 않은 Ti-6-4 페이스 플레이트(14)를 구비하는 제1 클럽 헤드 조립체가 롤 치수 및 벌지 치수 모두에서 곡률을 유지했던 것보다, 2000회의 타격 이후에, 더 양호한 곡률을 유지했다.
솔버스 온도 미만(예를 들어, 400 ℃)에서의 열처리에 대해, Ti3Al 입자들은, 더욱 유동적으로 되며, 그리고 α-모체 내로 몰입될 수 있다. Ti3Al 입자들 중 일부는, 결 경계부들에 모이며 그리고 금속을 시효 경화(age harden)시킨다. 대조적으로, 솔버스 온도 초과(예를 들어, 600 ℃)에서의 열처리에 대해, Ti3Al 입자들은 대신에 α-모체 내에서 용해되며 그리고 재료 내부의 응력을 완화시킨다. 응력 완화 공정은, 골프 공에 대한 충돌 도중에, 클럽 헤드 조립체(30)가 인장력 및 압축력을 견딜 수 있도록 한다.
일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 Ti-9S(또는 T-9S)의 솔버스 온도 위에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 대략 25회의 타격 이후에 자체의 본래 벌지 곡률 및 롤 곡률의 2wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti 6-4로 형성되며 그리고 Ti 6-4의 솔버스 온도 위에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 대략 25회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 3wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 8wt% 이내에 유지된다.
일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 Ti-9S(또는 T-9S)의 솔버스 온도 위에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 대략 50회의 타격 이후에 자체의 본래 벌지 곡률 및 롤 곡률의 8wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti 6-4로 형성되며 그리고 Ti 6-4의 솔버스 온도 위에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 대략 50회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 5wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 10wt% 이내에 유지된다.
일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 Ti-9S(또는 T-9S)의 솔버스 온도 위에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 대략 75회의 타격 이후에 자체의 본래 벌지 곡률 및 롤 곡률의 10wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti 6-4로 형성되며 그리고 Ti 6-4의 솔버스 온도 위에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 대략 75회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 13wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 10wt% 이내에 유지된다.
일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 Ti-9S(또는 T-9S)의 솔버스 온도 위에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 대략 100회의 타격 이후에 자체의 본래 벌지 곡률 및 롤 곡률의 10wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti 6-4로 형성되며 그리고 Ti 6-4의 솔버스 온도 위에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 대략 100회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 14wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 10wt% 이내에 유지된다.
일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 Ti-9S(또는 T-9S)의 솔버스 온도 위에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 대략 150회의 타격 이후에 자체의 본래 벌지 곡률 및 롤 곡률의 10wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti 6-4로 형성되며 그리고 Ti 6-4의 솔버스 온도 위에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 대략 150회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 15wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 11wt% 이내에 유지된다.
일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 Ti-9S(또는 T-9S)의 솔버스 온도 위에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 대략 300회의 타격 이후에 자체의 본래 벌지 곡률 및 롤 곡률의 10wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti 6-4로 형성되며 그리고 Ti 6-4의 솔버스 온도 위에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 대략 300회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률 및 벌지 곡률의 15wt% 이내에 유지된다.
일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 Ti-9S(또는 T-9S)의 솔버스 온도 위에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 대략 1000회의 타격 이후에 자체의 본래 벌지 곡률 및 롤 곡률의 10wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti 6-4로 형성되며 그리고 Ti 6-4의 솔버스 온도 위에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 대략 1,000회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 23wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 17wt% 이내에 유지된다.
일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 Ti-9S(또는 T-9S)의 솔버스 온도 위에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 대략 2000회의 타격 이후에 자체의 본래 벌지 곡률 및 롤 곡률의 10wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti 6-4로 형성되며 그리고 Ti 6-4의 솔버스 온도 위에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 대략 2,000회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 24wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 18wt% 이내에 유지된다.
더불어, 실험이, 2000회의 타격 또는 공 타격의 경로에 걸친, 페이스 플레이트(14) 상에서의 다양한 열처리 온도들에 대한 효과를 비교하기 위해 실행되었다. 페이스 플레이트(14)는, α-β Ti 합금으로 형성되었다. 하나의 클럽 헤드 조립체가, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 미만인, 400 ℃ 까지 가열되었다. 제2 클럽 헤드 조립체가, α-β Ti 합금의 솔버스 온도 초과인, 600 ℃ 까지 가열되었다. 400 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 골프 공에 대한 25회의 타격 이내에 자체의 롤 치수 및 벌지 치수 모두에서 상당히 평탄화되었다. 대조적으로, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 골프 공에 대한 25회의 타격까지 평탄화를 시작하지 않았으며 그리고, 2000회의 타격 이후에, 제1 클럽 헤드 조립체보다 상당히 더 양호하게 자체의 곡률을 유지했다.
일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 25회의 타격 이후에, 자체의 본래 벌지 곡률 및 롤 곡률을 유지했다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 50회의 타격 이후에, 자체의 본래 벌지 곡률 및 롤 곡률을 유지했다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 75회의 타격 이후에, 자체의 본래 벌지 곡률 및 롤 곡률을 유지했다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 100회의 타격 이후에, 자체의 본래 벌지 곡률 및 롤 곡률을 유지했다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 125회의 타격 이후에, 자체의 본래 벌지 곡률 및 롤 곡률을 유지했다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 150회의 타격 이후에, 자체의 본래 벌지 곡률 및 롤 곡률을 유지했다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 175회의 타격 이후에, 자체의 본래 벌지 곡률 및 롤 곡률을 유지했다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 200회의 타격 이후에, 자체의 본래 벌지 곡률 및 롤 곡률을 유지했다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 225회의 타격 이후에, 자체의 본래 벌지 곡률 및 롤 곡률을 유지했다.
일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 250회의 타격 이후에, 자체의 벌지 곡률 및 롤 곡률을 실질적으로 유지했다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 275회의 타격 이후에, 자체의 벌지 곡률 및 롤 곡률을 실질적으로 유지했다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 300회의 타격 이후에, 자체의 벌지 곡률 및 롤 곡률을 실질적으로 유지했다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 500회의 타격 이후에, 자체의 벌지 곡률 및 롤 곡률을 실질적으로 유지했다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 1000회의 타격 이후에, 자체의 벌지 곡률 및 롤 곡률을 실질적으로 유지했다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 1500회의 타격 이후에, 자체의 벌지 곡률 및 롤 곡률을 실질적으로 유지했다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 2000회의 타격 이후에, 자체의 벌지 곡률 및 롤 곡률을 실질적으로 유지했다.
일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 250회의 타격 이후에, 자체의 본래 벌지 곡률을 유지했으며 그리고 자체의 롤 곡률 반경이 11인치로부터 13인치로 증가되었다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 275회의 타격 이후에, 자체의 본래 벌지 곡률을 유지했으며 그리고 13인치의 롤 곡률 반경을 유지했다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 300회의 타격 이후에, 자체의 벌지 곡률 반경이 12인치로부터 13인치로 증가되었으며 그리고 13인치의 롤 곡률 반경을 유지했다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 500회의 타격 이후에, 13인치의 벌지 곡률 반경을 유지했으며 그리고 13인치의 롤 곡률 반경을 유지했다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 1000회의 타격 이후에, 13인치의 벌지 곡률 반경을 유지했으며 그리고 롤 곡률 반경이 13인치로부터 14인치로 증가되었다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 1500회의 타격 이후에, 13인치의 벌지 곡률 반경을 유지했으며 그리고 14인치의 롤 곡률 반경을 유지했다. 일 실시예에서, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 2000회의 타격 이후에, 13인치의 벌지 곡률 반경을 유지했으며 그리고 14인치의 롤 곡률 반경을 유지했다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 후속 실험이, 3가지 상이한 페이스 플레이트 기하형상에 관해 600 ℃ 열처리의 영향을 비교하기 위해 실행되었다. 3가지 페이스 플레이트 기하형상 모두에 대한 롤 측정값은, 응력 완화 열처리가 자체의 곡률을 유지하는 페이스 플레이트의 능력을 증가시킨다는 것을 확인하도록, 일치했다. 페이스 플레이트는, Ti-9S(또는 T-9S) 합금으로 구성되었다.
지금부터 도 9를 참조하면, 실험이, 2000회의 타격 또는 공 타격의 경로에 걸친, 페이스 플레이트(14) 상에서의 다양한 열처리 온도들에 대한 효과를 비교하기 위해 실행되었다. 페이스 플레이트들(14)은, Ti-9S(또는 T-9S) 합금으로 형성되었다. 하나의 클럽 헤드 조립체가, Ti-9S(또는 T-9S) 합금의 솔버스 온도 미만인, 550 ℃ 까지 가열되었다. 제2 클럽 헤드 조립체가 575 ℃ 까지 가열되었으며, 그리고 제3 클럽 헤드 조립체가, Ti-9S(또는 T-9S) 합금의 솔버스 온도 초과인 600 ℃ 까지 가열되었다. 도 9에 제공되는 측정 데이터는, 본래의 곡률 반경과 비교되는 벌지 치수 및 롤 치수의 곡률 반경에서의 백분율 변화를 나타낸다. 페이스 플레이트가 더욱 평탄화됨에 따라, 곡률 반경은 증가한다. 550 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 골프 공에 대한 몇 회의 타격 이내에 자체의 롤 치수 및 벌지 치수 모두에서 상당히 평탄화되었다. 대조적으로, 600 ℃ 에서 열처리된 클럽 헤드 조립체는, 2000회의 타격 이후에, 클럽 헤드 조립체들보다 상당히 더 양호하게 자체의 곡률을 유지했다.
일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 600 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 25회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 1wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 3wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 575 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 25회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 24wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 11wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 550 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 25회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 19wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 9wt% 이내에 유지된다.
일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 600 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 50회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률을 유지하며 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 4wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 575 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 50회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 28wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 13wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 550 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 50회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 23wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 15wt% 이내에 유지된다.
일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 600 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 75회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률을 유지하며 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 5wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 575 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 75회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 28wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 12wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 550 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 75회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 28wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 23wt% 이내에 유지된다.
일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 600 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 100회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률을 유지하며 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 6wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 575 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 100회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 30wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 13wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 550 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 100회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 29wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 22wt% 이내에 유지된다.
일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 600 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 150회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률을 유지하며 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 7wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 575 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 150회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 28wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 13wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 550 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 150회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 31wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 24wt% 이내에 유지된다.
일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 600 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 300회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 5wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 5wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 575 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 300회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 28wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 14wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 550 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 300회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 34wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 26wt% 이내에 유지된다.
일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 600 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 1000회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 4wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 7wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 575 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 1000회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 27wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 13wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 550 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 1000회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 34wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 27wt% 이내에 유지된다.
일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 600 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 2000회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 5wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 6wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 575 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 2000회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 25wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 15wt% 이내에 유지된다. 일 실시예에서, Ti-9S(또는 T-9S)로 형성되며 그리고 550 ℃ 에서 열처리되는 페이스 플레이트(14)는, 2000회의 타격 이후에 자체의 본래 롤 곡률의 34wt% 이내에 그리고 자체의 본래 벌지 곡률의 28wt% 이내에 유지된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 실험이, Ti-6-4 합금이나 Ti-9S(T-9S) 합금으로 구성될 때, 페이스 플레이트(14)의 내구성을 비교하기 위해 실행되었다. 실험은, 페이스 플레이트(14)의 파손까지의 공기 포(air cannon)로부터의 타격 횟수를 추적했다. 하나의 클럽 헤드 조립체는, 페이스 플레이트 재료로서 Ti 6-4 합금을 사용했다. 제2 클럽 헤드 조립체는, 페이스 플레이트 재료로서 Ti 6-4 합금을 갖는 상이한 모델의 클럽 헤드를 사용했다(데이터 미도시). 제3 클럽 헤드 조립체는, 페이스 플레이트 재료로서 Ti 6-4 합금을 갖는 제3 모델의 클럽 헤드를 사용했다(데이터 미도시). 제4 클럽 헤드 조립체는, 페이스 플레이트 재료로서 T-9S(또는 Ti-9S) 합금을 갖는, 제3 클럽 헤드 조립체와 같은 동일한 모델의 클럽 헤드를 사용했다 도 10에 제공되는 측정 데이터는, 페이스 플레이트의 파손까지의 타격의 횟수를 나타낸다. T-9S(또는 Ti-9S) 합금 페이스 플레이트를 갖는 클럽 헤드 조립체는, Ti 6-4 합금 페이스 플레이트들을 갖는 조립체들을 넘는 증가된 내구성을 보여주었다. 동일한 클럽 헤드 모델은, 페이스 플레이트 재료로서 T-9S(또는 Ti-9S) 합금을 갖는 경우 파손까지 대략 2600회의 타격을 보여준대 반하여, 페이스 플레이트 재료로서 T-9S(또는 Ti-9S) 합금을 갖는 경우 페이스 플레이트의 파손까지 대략 3200회 타격의 증가된 내구성을 보여주었다.
따라서, 본 발명은, 무엇보다도, 골프 클럽 헤드 조립체를 형성하는 방법을 제공한다. 비록 본 발명은, 특정의 바람직한 실시예들을 참조하여 상세하게 설명되었지만, 변형들 및 수정들이, 설명된 바와 같은 본 발명의 하나 이상의 양태들의 범위 및 사상 이내에 존재한다.
항 1. 골프 클럽 헤드 조립체를 형성하는 방법으로서, α-β 티타늄 합금으로 형성되는 페이스 플레이트를 제공하는 것; 페이스 플레이트를 클럽 헤드의 리세스와 정렬시키는 것; 페이스 플레이트를 클럽 헤드에 용접하는 것; 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 사전 결정된 양의 시간 동안 페이스 플레이트의 솔버스 온도보다 더 큰 온도까지 가열하는 것; 및 클럽 헤드 및 페이스 플레이트가 불활성 기체 내에서 냉각되도록 허용하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 2. 항 1에 있어서, α-β 티타늄 합금은, 6.5wt% 내지 8.5wt% 사이의 알루미늄(Al), 1.0wt% 내지 2.0wt% 사이의 바나듐(V), 0.20wt% 이하의 산소(O), 및 0.20wt% 이하의 실리콘(Si)을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 3. 항 2에 있어서, α-β 티타늄 합금은, 0.30% 이하의 철(Fe), 0.08wt% 이하의 탄소(C), 0.05wt% 이하의 질소(N), 미량의 몰리브덴(Mo), 미량의 주석(Sn)을 더 포함하며, 그리고 나머지 중량 퍼센트는 티타늄(Ti)인 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 4. 항 1에 있어서, 페이스 플레이트를 용접하는 것은, 펄스 플라즈마 용접 공정을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 5. 항 1에 있어서, 0.7 mm의 최소 두께를 갖는 페이스 플레이트를 제공하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 6. 항 1에 있어서, 불활성 기체는, 질소(N), 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크립톤(Kr), 및 제논(Xe)으로 구성되는 그룹, 또는 이들의 혼합 기체로부터 선택되는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 7. 항 6에 있어서, 불활성 기체는, 질소(N) 또는 아르곤(Ar)인 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 8. 항 1에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 400 ℃ 내지 630 ℃ 로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 9. 항 8에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 475 ℃ 내지 625 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 10. 항 9에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 4시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 475 ℃ 내지 550 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 11. 항 10에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 4시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 475 ℃ 내지 500 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 12. 항 8에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 2시간 사이의 시간 동안, 550 ℃ 내지 625 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 13. 항 12에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 2시간 사이의 시간 동안, 575 ℃ 내지 625 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 14. 골프 클럽 헤드 조립체를 형성하는 방법으로서, 페이스 플레이트를 제공하는 것; 페이스 플레이트를 클럽 헤드의 리세스와 정렬시키는 것; 페이스 플레이트를 클럽 헤드에 용접하는 것; 페이스 플레이트를 용접한 이후에, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 사전 결정된 양의 시간 동안 페이스 플레이트의 솔버스 온도보다 더 큰 온도까지 가열하는 것; 및 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열한 이후에, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트가 불활성 기체 내에서 냉각되도록 허용하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 15. 항 14에 있어서, 페이스 플레이트는 α-β 티타늄 합금인 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 16. 항 15에 있어서, α-β 티타늄 합금은, 6.5wt% 내지 8.5wt% 사이의 알루미늄(Al), 1.0wt% 내지 2.0wt% 의 바나듐(V), 0.20wt% 이하의 산소(O), 및 0.20wt% 이하의 실리콘(Si), 0.30% 이하의 철(Fe), 0.08wt% 이하의 탄소(C), 0.05wt% 이하의 질소(N), 미량의 몰리브덴(Mo), 미량의 주석(Sn)을 포함하며, 그리고 나머지 중량 퍼센트는 티타늄(Ti)인 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 17. 항 14에 있어서, 페이스 플레이트를 용접하는 것은, 펄스 플라즈마 용접 공정을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 18. 항 14에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 6시간 사이의 시간 동안 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 19. 항 18에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 400 ℃ 내지 630 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 20. 항 19에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 475 ℃ 내지 625 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 21. 항 20에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 4시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 475 ℃ 내지 550 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 22. 항 21에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 4시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 475 ℃ 내지 500 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 23. 항 19에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 2시간 사이의 시간 동안, 550 ℃ 내지 625 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 24. 항 23에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 2시간 사이의 시간 동안, 575 ℃ 내지 625 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 25. 항 14에 있어서, 상기 불활성 기체는, 질소(N), 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크립톤(Kr), 및 제논(Xe)으로 구성되는 그룹, 또는 이들의 혼합 기체로부터 선택되는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 26. 항 25에 있어서, 불활성 기체는, 질소(N) 또는 아르곤(Ar)인 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 27. 골프 클럽 헤드 조립체를 형성하는 방법으로서, (a) 6.5wt% 내지 8.5wt% 사이의 알루미늄(Al), 1.0wt% 내지 2.0wt% 사이의 바나듐(V), 0.20wt% 이하의 산소(O), 및 0.20wt% 이하의 실리콘(Si)을 포함하는, α-β 티타늄 합금으로 형성되는 페이스 플레이트를 제공하는 것; (b) 페이스 플레이트를 클럽 헤드의 리세스와 정렬시키는 것; (c) 페이스 플레이트를 클럽 헤드에 용접하는 것; (d) 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 사전 결정된 양의 시간 동안 페이스 플레이트의 솔버스 온도보다 더 큰 온도까지 가열하는 것; 및 (e) 클럽 헤드 및 페이스 플레이트가 불활성 기체 내에서 냉각되도록 허용하는 것을 포함하며, 단계 (d)는 1시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 525 ℃ 내지 625 ℃ 사이에서 실행되는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 28. 항 27에 있어서, α-β 티타늄 합금은, 0.30% 이하의 철(Fe), 0.08wt% 이하의 탄소(C), 0.05wt% 이하의 질소(N), 미량의 몰리브덴(Mo), 미량의 주석(Sn)을 더 포함하며, 그리고 나머지 중량 퍼센트는 티타늄(Ti)인 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 29. 항 27에 있어서, 단계 (c)의 용접은, 펄스 플라즈마 용접 공정을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 30. 항 29에 있어서, 단계 (e)의 불활성 기체는, 질소(N), 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크립톤(Kr), 및 제논(Xe)으로 구성되는 그룹, 또는 이들의 혼합 기체로부터 선택되는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 31. 항 30에 있어서, 불활성 기체는, 질소(N) 또는 아르곤(Ar)인 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 32. 항 27에 있어서, 단계 (a)의 페이스 플레이트는, 0.7 mm의 최소 두께를 갖는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 33. 항 27에 있어서, 단계 (d)는, 1시간 내지 2시간 사이의 시간 동안, 550 ℃ 내지 625 ℃ 사이에서 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 34. 항 33에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 2시간 사이의 시간 동안, 575 ℃ 내지 625 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 35. 골프 클럽 헤드 조립체를 형성하는 방법으로서, 6.5wt% 내지 8.5wt% 사이의 알루미늄(Al), 1.0wt% 내지 2.0wt% 의 바나듐(V), 0.20wt% 이하의 산소(O), 및 0.20wt% 이하의 실리콘(Si), 0.30% 이하의 철(Fe), 0.08wt% 이하의 탄소(C), 0.05wt% 이하의 질소(N), 미량의 몰리브덴(Mo), 미량의 주석(Sn)을 포함하며, 그리고 나머지 중량 퍼센트는 티타늄(Ti)인 것인, α-β 티타늄 합금으로 형성되는 페이스 플레이트를 제공하는 것; 페이스 플레이트를 클럽 헤드의 리세스와 정렬시키는 것; 페이스 플레이트를 클럽 헤드에 용접하는 것; 페이스 플레이트를 용접한 이후에, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 사전 결정된 양의 시간 동안 페이스 플레이트의 솔버스 온도보다 더 큰 온도까지 가열하는 것; 및 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열한 이후에, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트가 불활성 기체 내에서 냉각되도록 허용하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 36. 항 35에 있어서, 페이스 플레이트를 용접하는 것은, 펄스 플라즈마 용접 공정을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 37. 항 35에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 6시간 사이의 시간 동안 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 38. 항 37에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 400 ℃ 내지 630 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 39. 항 38에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 475 ℃ 내지 625 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 40. 항 39에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 4시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 475 ℃ 내지 550 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 41. 항 40에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 4시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 475 ℃ 내지 500 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 42. 항 38에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 2시간 사이의 시간 동안, 550 ℃ 내지 625 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 43. 항 42에 있어서, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 2시간 사이의 시간 동안, 575 ℃ 내지 625 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 44. 항 35에 있어서, 불활성 기체는, 질소(N), 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크립톤(Kr), 및 제논(Xe)으로 구성되는 그룹, 또는 이들의 혼합 기체로부터 선택되는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 45. 항 44에 있어서, 불활성 기체는, 질소(N) 또는 아르곤(Ar)인 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 46. 항 35에 있어서, 페이스 플레이트는, 0.7 mm의 최소 두께를 갖는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
항 47. 골프 클럽 헤드로서, 크라운; 솔; 토우 단부; 힐 단부; 크라운과 솔 사이에 그리고 토우 단부와 힐 단부 사이에 위치하게 되는 리세스; 힐 단부에 인접하게 위치하게 되는 호젤; 리세스와 정렬되며 그리고 클럽 헤드에 용접되는 페이스 플레이트를 포함하며, 페이스 플레이트는, 힐 단부와 토우 단부 사이에서 연장되는 벌지 곡률을 구비하고, 페이스 플레이트는, 6.5wt% 내지 8.5wt% 사이의 알루미늄(Al), 1.0wt% 내지 2.0wt% 의 바나듐(V), 0.20wt% 이하의 산소(O), 및 0.20wt% 이하의 실리콘(Si), 0.30% 이하의 철(Fe), 0.08wt% 이하의 탄소(C), 0.05wt% 이하의 질소(N), 미량의 몰리브덴(Mo), 미량의 주석(Sn)을 포함하며, 그리고 나머지 중량 퍼센트는 티타늄(Ti)인 것인, α-β 티타늄 합금을 포함하며, 페이스 플레이트가 클럽 헤드에 용접된 이후에, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트는, 1시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 525 ℃ 내지 625 ℃ 사이에서 가열되며; 그리고 불활성 기체 내에서 냉각되도록 허용되는 것인, 골프 클럽 헤드.

Claims (26)

  1. 골프 클럽 헤드 조립체를 형성하는 방법으로서,
    (a) α-β 티타늄 합금으로 형성되는 페이스 플레이트를 제공하는 것;
    (b) 페이스 플레이트를 클럽 헤드의 리세스와 정렬시키는 것;
    (c) 페이스 플레이트를 클럽 헤드에 용접하는 것;
    (d) 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를, 사전 결정된 양의 시간 동안 페이스 플레이트의 솔버스 온도보다 더 큰 온도까지 가열하는 것; 및
    (e) 클럽 헤드 및 페이스 플레이트가 불활성 기체 내에서 냉각되도록 허용하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    α-β 티타늄 합금은, 6.5wt% 내지 8.5wt% 사이의 알루미늄(Al), 1.0wt% 내지 2.0wt% 사이의 바나듐(V), 0.20wt% 이하의 산소(O), 및 0.20wt% 이하의 실리콘(Si)을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    α-β 티타늄 합금은, 0.30% 이하의 철(Fe), 0.08wt% 이하의 탄소(C), 0.05wt% 이하의 질소(N), 미량의 몰리브덴(Mo), 미량의 주석(Sn)을 더 포함하며, 그리고 나머지 중량 퍼센트는 티타늄(Ti)인 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    단계 (c)의 용접은, 펄스 플라즈마 용접 공정을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    페이스 플레이트는, 0.7 mm의 최소 두께를 갖는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    단계 (e)의 불활성 기체는, 질소(N), 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크립톤(Kr), 및 제논(Xe)으로 구성되는 그룹, 또는 이들의 혼합 기체로부터 선택되는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 불활성 기체는, 질소(N) 또는 아르곤(Ar)인 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    단계 (d)는, 1시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 400 ℃ 내지 625 ℃ 사이에서 실행되는, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 475 ℃ 내지 625 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 4시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 475 ℃ 내지 550 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 4시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 475 ℃ 내지 500 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 2시간 사이의 시간 동안, 550 ℃ 내지 625 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 2시간 사이의 시간 동안, 575 ℃ 내지 625 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  14. 골프 클럽 헤드 조립체를 형성하는 방법으로서,
    페이스 플레이트를 제공하는 것;
    페이스 플레이트를 클럽 헤드의 리세스와 정렬하는 것;
    페이스 플레이트를 클럽 헤드에 용접하는 것;
    페이스 플레이트를 용접한 이후에, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를, 사전 결정된 양의 시간 동안 페이스 플레이트의 솔버스 온도보다 더 큰 온도까지 가열하는 것; 및
    클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열한 이후에, 클럽 헤드 및 페이스 플레이트가 불활성 기체 환경 내에서 냉각되도록 허용하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    페이스 플레이트는 α-β 티타늄 합금인 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    α-β 티타늄 합금은, 6.5wt% 내지 8.5wt% 사이의 알루미늄(Al), 1.0wt% 내지 2.0wt% 의 바나듐(V), 0.20wt% 이하의 산소(O), 및 0.20wt% 이하의 실리콘(Si), 0.30% 이하의 철(Fe), 0.08wt% 이하의 탄소(C), 0.05wt% 이하의 질소(N), 미량의 몰리브덴(Mo), 미량의 주석(Sn)을 포함하며, 그리고 나머지 중량 퍼센트는 티타늄(Ti)인 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  17. 제 14항에 있어서,
    페이스 플레이트를 용접하는 것은, 펄스 플라즈마 용접 공정을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  18. 제 14항에 있어서,
    클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 6시간 사이의 시간 동안 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 400 ℃ 내지 630 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 475 ℃ 내지 625 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 4시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 475 ℃ 내지 550 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  22. 제 21항에 있어서,
    클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 4시간 내지 6시간 사이의 시간 동안, 475 ℃ 내지 500 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  23. 제 14항에 있어서,
    클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 2시간 사이의 시간 동안, 550 ℃ 내지 625 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  24. 제 23항에 있어서,
    클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것은, 1시간 내지 2시간 사이의 시간 동안, 575 ℃ 내지 625 ℃ 사이로 클럽 헤드 및 페이스 플레이트를 가열하는 것을 포함하는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  25. 제 14항에 있어서,
    상기 불활성 기체는, 질소(N), 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 크립톤(Kr), 및 제논(Xe)으로 구성되는 그룹, 또는 이들의 혼합 기체로부터 선택되는 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 불활성 기체는, 질소(N) 또는 아르곤(Ar)인 것인, 골프 클럽 헤드 조립체 형성 방법.
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