TW201524558A - 高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法 - Google Patents

Abstract

一種高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，用以改善以往高爾夫球木桿頭之擊球面板無法薄化的問題，本發明的製造方法包含：將一殼模定位放置於一旋轉平台，該殼模具有相連通的一坩堝部及一模穴部；將金屬錠放置於該坩堝部，並於真空環境下將金屬錠加熱熔融成金屬液；驅動該旋轉平台轉動，使金屬液藉離心力流入該模穴部中；於金屬液冷卻凝固後，減緩該旋轉平台的轉速至停止；破壞該殼模以取得一鑄物，該鑄物包含有一鑄件部；將該鑄件部從該鑄物上分離，以得到至少一木桿頭鑄件，該木桿頭鑄件的抗拉強度為240~350ksi，且其擊球面板不含線溝深度的最薄厚度為1.4~1.8mm。

Description

高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法

本發明是關於一種高爾夫球木桿頭的製造方法，特別是一種可製得具有薄擊球面板之高爾夫球木桿頭的高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法。

一般而言，早期的高爾夫球木桿頭多以不鏽鋼或碳鋼材質製成，為提高木桿頭的功能性，近年來有各種新的鋼類鑄造材料被持續開發，並用以製造高爾夫球木桿頭；舉例而言，含有鈷、鉬或鈦的鋼類合金通常具有「高強度(抗拉強度大於240ksi)」的特性，若將其應用於製造高爾夫球木桿頭，可藉以薄化高爾夫球木桿頭的擊球面板，從而有效降低整體高爾夫球木桿頭的重量，有助提升高爾夫球木桿頭的擊球性能。

然而，由於目前的高爾夫球木桿頭多係於大氣中，藉由高週波感應熔解爐(High Frequency Induction Furnace)快速地將鑄材熔融，經造渣、除氣等精煉步驟，去除熔融金屬液中的雜渣與氣體，再搭配靜態重力澆鑄方式鑄得；但高強度的高爾夫球木桿頭鑄材中，其鈷、鉬或鈦等成分是屬於活性金屬，因而易於熔煉鑄材的過程中，與大氣中的氧產生劇烈的氧化反應，不但造成熔融的困難度提升，澆鑄時也易與空氣反應而產生氧化燒裂的情況，導致澆鑄後在高爾夫球木桿頭鑄件上產生芝麻點及黑豆等外觀缺陷，甚至由反應氣體在高爾夫球木桿頭鑄件上形成大量的渣孔或 反應氣孔等鑄造缺陷，使高爾夫球木桿頭鑄件的抗拉強度受到影響，從而限制了高爾夫球木桿頭之擊球面板的厚度。

亦即，為確保高爾夫球木桿頭之擊球面板能達到一定的抗拉強度標準，以承受預設強度及次數之砲擊而不毀損，目前一體成型之高爾夫球木桿頭的擊球面板的最薄厚度仍偏厚；表一為在大氣中以重力澆鑄方式製成的各種材質之高爾夫球木桿頭，其擊球面板的抗拉強度與最薄厚度列表，其中的「最薄厚度」設定為擊球面板能承受50m/s之砲擊強度，進行3000次之砲擊次數而不毀損之擊球面板最薄厚度(不含線溝深度)。

由表一可知，要達到相同的砲擊條件，各種材質之高爾夫球木桿頭的擊球面板的抗拉強度與最薄厚度具有高度的關連性；即，擊球面板的抗拉強度越高，最薄厚度就能越小。此外，在上述的砲擊條件下，目前一體成型之高爾夫球木桿頭的擊球面板不含線溝深度的最薄厚度平均約為2.59mm，其中針對具有較高強度(240ksi以上)的擊球面板，其不含線溝深度的最薄厚度也至少須有2.0mm以上，故目前的高爾夫球木桿頭具有整體重量難以降低的瓶頸。

又，劇烈的氧化反應也會造成金屬液在殼模內的流動性下降，易因澆鑄不足導致高爾夫球木桿頭鑄件的成型良率降低，或是產生冷隔(Cold Shut)的問題而在高爾夫球木桿頭鑄件中形成縫隙，同樣對高爾夫球木桿頭鑄件的抗拉強度產生影響。

另一方面，以靜態重力澆鑄方式鑄造高爾夫球木桿頭，需額外消耗材料來維持壓湯效果，以增加高爾夫球木桿頭鑄件的成型性，避免壓湯效果不足而導致成型不良；但卻因此需準備額外的材料並耗費能源熔融之，從而形成鑄造成本難以下降的要因之一。

基於上述原因，習知高爾夫球木桿頭的製造方法實有加以改善的必要。

本發明之目的係提供一種高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，可減少鑄材於熔煉過程中與大氣的化學反應，以提升鑄件的抗拉強度，使高爾夫球木桿頭之擊球面板得以薄化。

本發明之次一目的係提供一種高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，可提升鑄件的成型良率與品質。

本發明之又一目的係提供一種高強度鋼類高爾夫球木桿頭的 製造方法，可不必額外消耗材料來維持壓湯效果，以降低鑄造成本。

為達到前述目的，本發明所運用之技術內容包含有：一種高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，包含：將一殼模定位放置於一旋轉平台，該殼模具有一坩堝部、一模穴部及一連接部，該連接部連通該坩堝部及模穴部，該模穴部的內部具有一模穴，該模穴包含相連通的一管柄成形區、一擊球面板成形區、一跟部成形區、一底部成形區及一趾部成形區；將至少一金屬錠放置於該殼模的坩堝部，並於真空環境下將該金屬錠加熱熔融成金屬液；驅動該旋轉平台轉動，使熔融的金屬液藉離心力流入並填滿該模穴部的模穴；於熔融之金屬液冷卻凝固後，減緩該旋轉平台的轉速至停止；於金屬液完全凝固後，破壞該殼模以取得一鑄物，該鑄物包含有一鑄件部；將該鑄件部從該鑄物上分離，以得到至少一木桿頭鑄件，該木桿頭鑄件對應於該模穴而具有一管柄、一擊球面板、一跟部、一底部及一趾部，該木桿頭鑄件的抗拉強度為240~350ksi，且該木桿頭鑄件的擊球面板不含線溝深度的最薄厚度為1.4~1.8mm。

其中，該木桿頭鑄件的伸長率為4%~20%。

其中，該木桿頭鑄件的反彈係數為0.822~0.870。

其中，該殼模的成型步驟包含：準備一蠟胚，該蠟胚包含一坩堝胚、一鑄物胚及一連接胚，該連接胚的一端連接於該坩堝胚的環周面，該鑄物胚連接於該連接胚的另一端，該鑄物胚為內部呈中空的蠟殼；於該蠟胚的表面形成一包覆層；對該蠟胚及包覆層加熱，以將蠟熔出；將該脫蠟完成的包覆層以高溫燒結而形成該殼模，並使該殼模的坩堝部、連接部及模穴部一體相連。

其中，該鑄物胚分為一管柄成形部、一擊球面板成形部、一跟部成形部、一底部成形部及一趾部成形部；該管柄成形部、跟部成形部、底部成形部及趾部成形部依序相接；該擊球面板成形部同時與該跟部成形 部、底部成形部及趾部成形部相接。

其中，該鑄物胚另包含一頂部成形部，該頂部成形部同時與該管柄成形部、擊球面板成形部及趾部成形部相接，且該鑄物胚在該頂部成形部處設有一開口。

其中，其係由一加熱器環繞於該殼模的坩堝部外周，於真空環境下使該坩堝部被加熱升溫，以將該坩堝部中的金屬錠熔融成金屬液。

其中，其係由一升降控制器帶動該加熱器上升以環繞於該殼模的坩堝部外周，在金屬錠都熔融成金屬液後，該升降控制器再帶動該加熱器下降，使該加熱器不再環繞於該坩堝部的外周。

其中，該旋轉平台的轉速為200rpm~700rpm，使熔融的金屬液得以流入並填滿該模穴部的模穴。

其中，該旋轉平台可以維持200~700rpm的轉速10~30秒，直至該殼模的連接部中的金屬液冷卻固化後，才減緩該旋轉平台的轉速至停止。

其中，可選擇在該旋轉平台停止轉動後，從該旋轉平台上取下該殼模，並靜置該殼模至金屬液完全凝固以破壞該殼模。或者，也可以選擇在該旋轉平台停止轉動後，使該殼模直接在該旋轉平台上持續降溫，直至該殼模中的金屬液完全凝固後，才從該旋轉平台上取下並破壞該殼模。

據此，本發明的高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，可藉由真空環境減少鑄材於熔煉過程中與大氣的化學反應，以提升鑄件的抗拉強度，使高爾夫球木桿頭之擊球面板得以薄化，並同時提升鑄件的成型良率與品質；另藉由離心澆鑄，在金屬液固化成形的過程中，由離心力持續提供壓湯效果，故不必額外消耗材料及熔煉能源來維持壓湯效果，有助降低鑄造成本。

1‧‧‧真空爐

11‧‧‧容室

12‧‧‧導氣管

13‧‧‧開口

14‧‧‧蓋體

2‧‧‧轉軸

21‧‧‧本體

22‧‧‧止轉部

23‧‧‧抵靠部

3‧‧‧旋轉平台

31‧‧‧軸接部

311‧‧‧穿孔

32‧‧‧定位部

32a‧‧‧坩堝定位部

32b‧‧‧模穴定位部

321‧‧‧穿置孔

322‧‧‧容槽

4‧‧‧殼模

41‧‧‧坩堝部

411‧‧‧容置空間

42‧‧‧模穴部

421‧‧‧模穴

43‧‧‧連接部

5‧‧‧加熱器

6‧‧‧蠟胚

61‧‧‧坩堝胚

62‧‧‧鑄物胚

62a‧‧‧管柄成形部

62b‧‧‧擊球面板成形部

62c‧‧‧跟部成形部

62d‧‧‧底部成形部

62e‧‧‧趾部成形部

62f‧‧‧頂部成形部

621‧‧‧開口

63‧‧‧連接胚

7‧‧‧包覆層

M‧‧‧馬達

B‧‧‧軸承

L‧‧‧升降控制器

P‧‧‧金屬錠

N‧‧‧金屬液

第1圖：本發明搭配使用之真空離心鑄造裝置的結構示意圖。

第2圖：本發明搭配使用之真空離心鑄造裝置的局部立體分解圖。

第3圖：本發明的金屬錠熔融前的實施示意圖。

第4圖：本發明搭配使用之真空離心鑄造裝置的殼模蠟胚結構示意圖。

第5圖：本發明搭配使用之真空離心鑄造裝置的殼模成型流程示意圖。

第6圖：本發明金屬錠熔融成金屬液的實施示意圖。

第7圖：本發明金屬液被導入並填滿模穴的實施示意圖。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參閱第1圖，其係本發明之高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法所搭配使用之一真空離心鑄造裝置。其中，該真空離心鑄造裝置包含一真空爐1、一轉軸2、一旋轉平台3、一殼模4及一加熱器5；該轉軸2、旋轉平台3、殼模4及加熱器5均設於該真空爐1中，該旋轉平台3連接該轉軸2以與該轉軸2同步旋轉，該殼模4定位放置於該旋轉平台3，該加熱器5則用以對該殼模4加熱。

更詳言之，上述真空爐1的內部具有一容室11，該真空爐1可設有一導氣管12，該導氣管12與該容室11相連通，一真空控制器(圖未繪示)可依據設定值，透過該導氣管12而向該容室11抽氣，以控制該容室11的真空度。另，該真空爐1還可設有一開口13，以供使用者向該容室11置入或取出物品，及設有一蓋體14以啟閉該開口13。

請參閱第1、2圖，上述轉軸2係可軸向轉動地設於該真空爐 1的容室11中；在本實施例中，該轉軸2可與一馬達M的輸出端相連，以由該馬達M驅動旋轉。又，該馬達M可以選擇設於該真空爐1的外部，該轉軸2的一端穿伸出該真空爐1以連接該馬達M；該轉軸2可穿置於一軸承B中，該軸承B可連接定位於該真空爐1，以輔助提升該轉軸2的旋轉穩定性，防止該轉軸2轉動時產生偏擺的情況。

此外，該轉軸2位於該容室11中的部分可分為一本體21及一止轉部22，該本體21與止轉部22的徑向截面形狀不同，以於二者交界處形成一抵靠部23，以供該旋轉平台3結合於該止轉部22並抵接於該抵靠部23，使該旋轉平台3能隨該轉軸2產生同步旋轉；在本實施例中，該本體21的徑向截面可以呈圓形態樣，該止轉部22可以設於該轉軸2的端部，該止轉部22的徑向截面則呈非圓形態樣，以供該旋轉平台3套接結合於該止轉部22並抵接於該抵靠部23。

請參閱第2、3圖，上述旋轉平台3係用以供上述殼模4定位放置的載具，該旋轉平台3設有相連接的一軸接部31及一定位部32；在本實施例中，該軸接部31可設有一穿孔311，該穿孔311的徑向截面形態較佳與該轉軸2的止轉部22的徑向截面形態相匹配，以供該旋轉平台3透過該軸接部31的穿孔311套合連接該轉軸2的止轉部22。該旋轉平台3的定位部32可以概分為一坩堝定位部32a及一模穴定位部32b，該坩堝定位部32a位於該軸接部31與該模穴定位部32b之間，且該軸接部31、坩堝定位部32a及模穴定位部32b係依該轉軸2的徑向延伸排列；又，該坩堝定位部32a可設有一穿置孔321，以供該殼模4的一部分穿伸於其中，該模穴定位部32b則可設有一容槽322，以容置該殼模4的另外一部分。

請參閱第2、3圖，上述殼模4具有一坩堝部41、一模穴部42及一連接部43；該坩堝部41可概呈杯狀而於內部形成一容置空間411，該容置空間411可用以容置欲加熱熔融的金屬錠。該模穴部42是用以成型 高爾夫球木桿頭的部位，該模穴部42的外型不特別限制，該模穴部42的內部具有至少一模穴421，以於每次澆鑄後成型至少一木桿頭鑄件。該模穴421的形態與所欲鑄造成型的木桿頭鑄件相匹配，該木桿頭鑄件係除了上蓋(crown)以外都一體成型的鑄件；即，該木桿頭鑄件包含管柄部(hosel)、擊球面板(face)、跟部(heel)、底部(sole)及趾部(toe)，故該模穴421對應包含相連通的一管柄成形區、一擊球面板成形區、一跟部成形區、一底部成形區及一趾部成形區。該連接部43呈管狀，該連接部43的一端連接於該坩堝部41的環周面並與該容置空間411連通，該連接部43的另一端連接該模穴部42並與該模穴421連通，使該坩堝部41的容置空間411得以與該模穴部42的模穴421相連通。

該殼模4的坩堝部41可定位放置於該旋轉平台3的坩堝定位部32a；該殼模4的模穴部42則可定位放置於該旋轉平台3的模穴定位部32b，使該殼模4的坩堝部41較模穴部42更鄰近於該旋轉平台3的軸接部31，故該旋轉平台3轉動時，容置於該坩堝部41的容置空間411中的物質，可藉離心力作用而甩入該模穴部42的模穴421中。

請參閱第4、5圖，該殼模4的坩堝部41、連接部43及模穴部42可以呈一體相連的形態，該殼模4的成型步驟為：準備一蠟胚6。該蠟胚6包含一坩堝胚61、一鑄物胚62及一連接胚63，該坩堝胚61及連接胚63為實心的蠟塊，該連接胚63的一端連接於該坩堝胚61的環周面。該鑄物胚62則為內部呈中空的蠟殼，該鑄物胚62連接於該連接胚63的另一端，該鑄物胚62大致上可分為一管柄成形部62a、一擊球面板成形部62b、一跟部成形部62c、一底部成形部62d及一趾部成形部62e；該管柄成形部62a、跟部成形部62c、底部成形部62d及趾部成形部62e依序相接；該擊球面板成形部62b則同時與該跟部成形部62c、底部成形部62d及趾部成形部62e相接。此外，在本實施例中，該鑄物胚62另包含一頂部成形部 62f，該頂部成形部62f同時與該管柄成形部62a、擊球面板成形部62b及趾部成形部62e相接，且該鑄物胚62在該頂部成形部62f處設有一開口621，使最後鑄成的鑄物可在對應於該頂部成形部62f處形成一環緣，以供一上蓋結合；或者，在其他實施例中，該鑄物胚62不另設置前述的頂部成形部62f，使該鑄物胚62具有一更大的開口，使最後鑄成的鑄物亦對應形成大開口以供結合一個包含裙部的上蓋。

值得一提的是，該鑄物胚62可選擇以任意部位與該連接胚63相連(即，以任意部位作為澆鑄口)，且該鑄物胚62連接該連接胚63的部位也可以不只單一個，其係可依「能夠提升鑄件成型良率之流道設計」而作對應之變化，此乃本領域中具有通常知識者可以理解；即，本發明之圖式雖以「該管柄成形部62a連接於該連接胚63的另一端」示意，但並不以此為限。

接著，對該蠟胚6進行沾漿、淋砂或黏砂等流程，於該蠟胚6的表面形成一包覆層7。對該蠟胚6及包覆層7加熱，以將蠟熔出；舉例而言，可將該蠟胚6與包覆層7一併置入一蒸氣釜內加熱，使該蠟胚6熔化以便從該包覆層7中排出。將該脫蠟完成的包覆層7以高溫燒結而形成所述殼模4，並使該殼模4的坩堝部41、連接部43及模穴部42一體相連。其中，該殼模4的面層材料可選用矽酸鋯、氧化釔、安定氧化鋯或氧化鋁等耐火材料，該殼模4的背層材料則可選用莫來石(3Al₂O₃-2SiO₂)或二氧化矽作為耐火材料；又，當背層材料選用莫來石混合物時，其三氧化二鋁的含量較佳為45%~60%，二氧化矽的含量較佳為55%~40%；當背層材料選用二氧化矽混合物時，其二氧化矽的含量較佳可達95%以上。

請再參閱第1、3圖，上述加熱器5設於該真空爐1的容室11中，用以對該殼模4的坩堝部41加熱。在本實施例中，該加熱器5可選擇為一高週波線圈，並由一升降控制器L帶動該加熱器5在該容室11中移 動；須加熱該殼模4的坩堝部41時，該加熱器5可被帶動上升至一預設位置，以環繞於該坩堝部41的外周，並啟動該加熱器5，使該坩堝部41被加熱升溫；加熱完畢後，該加熱器5則可以被該升降控制器L帶動下降，使該加熱器5不再環繞於該坩堝部41的外周，以免干擾該殼模4隨該旋轉平台3及該轉軸2之旋轉動作。

據由前述的真空離心鑄造裝置，本發明可實施一種高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，該製造方法大致上包含以下步驟：

請參閱第1至3圖，將一殼模4定位放置於一旋轉平台3，且該旋轉平台3連接於一可軸向旋轉的轉軸2。更詳言之，該旋轉平台3可設於一真空爐1中，以便控制該殼模4所處空間的真空度；另，該殼模4具有一坩堝部41、一模穴部42及一連接部43，該連接部43的二端分別連接該坩堝部41及模穴部42，使該坩堝部41的容置空間411得以與該模穴部42的模穴421相連通；該殼模4可由該坩堝部41穿伸於該旋轉平台3的穿置孔321中，並由該連接部43抵接於該旋轉平台3，該殼模4的模穴部42則可置放於該旋轉平台3的容槽322，使該殼模4能穩固定位於該旋轉平台3上的預設位置。

以及，將至少一金屬錠P放置於該殼模4的坩堝部41的容置空間411中；當該金屬錠P的數量選擇為單一個時，該金屬錠P即為高強度鋼類合金，且該金屬錠P的成分組合與所欲製成之木桿頭鑄件的成分組合一致；當該金屬錠P的數量為數個時，該數個金屬錠P熔融後的金屬液的成分組合與所欲製成之木桿頭鑄件的成分組合一致。舉例而言，下表為可實施本發明製造方法之三種高強度鋼類合金(即該金屬錠P)，但並不以此為限。

由上表可知，實施例一~四均為包含鈷(Co)或鉬(Mo)或鈦(Ti)的鐵基材料，其鐵含量大於50%，密度為7.8g/cm³，抗拉強度為250~350ksi，屬於具有高強度(抗拉強度大於240ksi)特性的鋼類材料。

請參閱第1、6圖，於真空環境下將該金屬錠P加熱熔融成金屬液N。更詳言之，在該殼模4安置定位後，該加熱器5可被帶動上升至一預設位置，以環繞於該坩堝部41的外周；同時，該真空爐1的導氣管12可向該容室11抽氣，以控制該容室11的真空度。待真空度達到預設值(例如真空度小於0.3mbar)後，可啟動該加熱器5，使該殼模4的坩堝部41被加熱升溫，令該坩堝部41中的金屬錠P能熔融成金屬液N；其中，該加熱器5作動時，其電源供應器的頻率可例如為4~30kHz，功率為5~100kW。在金屬錠P都熔融成金屬液N後，該加熱器5則停止作動，並快速地被帶動下降，使該加熱器5不再環繞於該坩堝部41的外周。

請參閱第1、7圖，驅動該旋轉平台3轉動，使熔融的金屬液N藉離心力流入該殼模4的模穴部42的模穴421中。更詳言之，該轉軸2 可由該馬達M驅動以產生軸向旋轉，其轉速約為200~700rpm，以連動該旋轉平台3同步轉動，該轉速可依據鑄件的厚度(即該模穴421的空間大小)進行調整；當該旋轉平台3受連動而以該轉軸2為軸心轉動時，在旋轉過程中，金屬液N可受離心力作用而沿著該殼模4的坩堝部41的內側壁面，通過該連接部43，流入該模穴部42的模穴421中以進行澆鑄的動作，進而由該金屬液N填滿該模穴421。

澆鑄完成後，該轉軸2持續連動該旋轉平台3轉動；在本實施例中，可例如使該旋轉平台3的轉速維持在200~700rpm，並使其維持10~30秒，直至澆鑄口處(約位於該殼模4的連接部43內部)的金屬液N冷卻固化後，才減緩該旋轉平台3的轉速至停止；據此，本發明可在該金屬液N冷卻固化成形的過程中，藉由離心力持續提供壓湯效果，以增加木桿頭鑄件的成型性。

於熔融之金屬液N完全凝固後，破壞該殼模4以取得一鑄物。其中，可選擇在該旋轉平台3停止轉動後，從該旋轉平台3上取下該殼模4，並靜置該殼模4至金屬液N完全凝固以破壞該殼模4；如此一來，在該殼模4降溫的過程中，可同步地進行另一個殼模4的澆鑄動作，有助提升製造效率。或者，也可選擇在該旋轉平台3停止轉動後，使該殼模4直接在該旋轉平台3上持續降溫，直至該殼模4中的金屬液N完全凝固後，才從該旋轉平台3上取下並破壞該殼模4，使該模穴421中的金屬液N能由外而內地維持均勻降溫。

又，該鑄物包含有一鑄件部，將該鑄件部從該鑄物上分離(例如：以刀具切斷，或是利用震動斷裂使之分離)，以得到至少一木桿頭鑄件，該木桿頭鑄件對應於該模穴421而具有一管柄、一擊球面板、一跟部、一底部及一趾部，該木桿頭鑄件的抗拉強度約為240~350ksi，伸長率約為4%~20%，反彈係數約為0.822~0.870，且以50m/s之砲擊強度，進行3000 次之砲擊次數時，該木桿頭鑄件的擊球面板不含線溝深度的最薄厚度約可達1.4~1.8mm左右，有助減輕該木桿頭鑄件的整體重量，及輕量化其擊球面板。其中，該木桿頭鑄件的擊球面板可以呈等厚或不等厚形態，本發明並不加以限制；又，該擊球面板呈不等厚形態時，前述「最薄厚度為1.4~1.8mm」係指該擊球面板上最薄處的厚度，故該擊球面板上較厚處的厚度可超過1.8mm。

是以，本發明之高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，可在近乎真空的環境中進行鑄造，以減少鑄材於熔煉過程中與大氣的化學反應，令金屬錠P較容易順利且均勻地熔融，從而避免金屬液N在從殼模4的坩堝部41流入模穴部42的過程中，與空氣反應而產生氧化燒裂的情況，故製成之木桿頭鑄件上不易產生芝麻點及黑豆等外觀缺陷，也不易產生由反應氣體形成的渣孔或反應氣孔等鑄造缺陷，以提升木桿頭鑄件的抗拉強度。

另一方面，減少金屬液N與大氣的化學反應，也可以提升金屬液N在殼模4內的流動性，加上本發明可在熔融的金屬液N再度凝固前，利用離心力將金屬液N確實地澆灌填充入殼模4的模穴421，不但可避免部分金屬液N在坩堝部41中凝固形成凝殼而浪費鑄材，更可確保金屬液N流入殼模4的模穴部42後，能充分填滿該模穴部42，以提升木桿頭鑄件的成型良率，及降低發生冷隔而在木桿頭鑄件中形成縫隙的機率，以提升木桿頭鑄件的抗拉強度。

是以，本發明可製得具有高強度特性的木桿頭鑄件，並於後續結合一上蓋及修磨加工後，得到高強度鋼類高爾夫球木桿頭成品；其中，使用高強度鋼類鑄材，搭配真空離心鑄造技術，可有效降低該高強度鋼類高爾夫球木桿頭之擊球面板的厚度，使該高強度鋼類高爾夫球木桿頭即便僅具有最薄厚度約為1.4~1.8mm左右的薄型擊球面板，仍可確保其擊球面 板具有高強度及良好的伸長率，以提升該擊球面板的耐打擊次數，使該高強度鋼類高爾夫球木桿頭不但能具有如高反彈係數等良好的擊球性能，更能延長其使用壽命。

綜上所述，本發明高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，可減少鑄材於熔煉過程中與大氣的化學反應，以提升鑄件的抗拉強度，使高爾夫球木桿頭之擊球面板得以薄化。

本發明高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，提升鑄件的成型良率與品質。

本發明高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，可藉由離心澆鑄，在金屬液固化成形的過程中，由離心力持續提供壓湯效果，故不必額外消耗材料及熔煉能源來維持壓湯效果，有助降低鑄造成本。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

2‧‧‧轉軸

21‧‧‧本體

22‧‧‧止轉部

23‧‧‧抵靠部

31‧‧‧軸接部

311‧‧‧穿孔

32‧‧‧定位部

32a‧‧‧坩堝定位部

32b‧‧‧模穴定位部

321‧‧‧穿置孔

322‧‧‧容槽

4‧‧‧殼模

41‧‧‧坩堝部

411‧‧‧容置空間

42‧‧‧模穴部

421‧‧‧模穴

43‧‧‧連接部

5‧‧‧加熱器

N‧‧‧金屬液

Claims (12)

1. 一種高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，包含：將一殼模定位放置於一旋轉平台，該殼模具有一坩堝部、一模穴部及一連接部，該連接部連通該坩堝部及模穴部，該模穴部的內部具有一模穴，該模穴包含相連通的一管柄成形區、一擊球面板成形區、一跟部成形區、一底部成形區及一趾部成形區；將至少一金屬錠放置於該殼模的坩堝部，並於真空環境下將該金屬錠加熱熔融成金屬液；驅動該旋轉平台轉動，使熔融的金屬液藉離心力流入並填滿該模穴部的模穴；於熔融之金屬液冷卻凝固後，減緩該旋轉平台的轉速至停止；於金屬液完全凝固後，破壞該殼模以取得一鑄物，該鑄物包含有一鑄件部；將該鑄件部從該鑄物上分離，以得到至少一木桿頭鑄件，該木桿頭鑄件對應於該模穴而具有一管柄、一擊球面板、一跟部、一底部及一趾部，該木桿頭鑄件的抗拉強度為240~350ksi，且該木桿頭鑄件的擊球面板不含線溝深度的最薄厚度為1.4~1.8mm。
2. 如申請專利範圍第1項所述之高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，其中，該木桿頭鑄件的伸長率為4%~20%。
3. 如申請專利範圍第1項所述之高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，其中，該木桿頭鑄件的反彈係數為0.822~0.870。
4. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，其中，該殼模的成型步驟包含：準備一蠟胚，該蠟胚包含一坩堝胚、一鑄物胚及一連接胚，該連接胚的一端連接於該坩堝胚的環周面，該鑄物胚連接於該連接胚的另一端，該鑄物 胚為內部呈中空的蠟殼；於該蠟胚的表面形成一包覆層；對該蠟胚及包覆層加熱，以將蠟熔出；將該脫蠟完成的包覆層以高溫燒結而形成該殼模，並使該殼模的坩堝部、連接部及模穴部一體相連。
5. 如申請專利範圍第4項所述之高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，其中，該鑄物胚分為一管柄成形部、一擊球面板成形部、一跟部成形部、一底部成形部及一趾部成形部；該管柄成形部、跟部成形部、底部成形部及趾部成形部依序相接；該擊球面板成形部同時與該跟部成形部、底部成形部及趾部成形部相接。
6. 如申請專利範圍第4項所述之高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，其中，該鑄物胚另包含一頂部成形部，該頂部成形部同時與該管柄成形部、擊球面板成形部及趾部成形部相接，且該鑄物胚在該頂部成形部處設有一開口。
7. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，其中，其係由一加熱器環繞於該殼模的坩堝部外周，於真空環境下使該坩堝部被加熱升溫，以將該坩堝部中的金屬錠熔融成金屬液。
8. 如申請專利範圍第7項所述之高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，其中，其係由一升降控制器帶動該加熱器上升以環繞於該殼模的坩堝部外周，在金屬錠都熔融成金屬液後，該升降控制器再帶動該加熱器下降，使該加熱器不再環繞於該坩堝部的外周。
9. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，其中，該旋轉平台的轉速為200rpm~700rpm，使熔融的金屬液得以流入並填滿該模穴部的模穴。
10. 如申請專利範圍第9項所述之高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造 方法，其中，該旋轉平台維持200~700rpm的轉速10~30秒，直至該殼模的連接部中的金屬液冷卻固化後，才減緩該旋轉平台的轉速至停止。
11. 如申請專利範圍第10項所述之高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，其中，在該旋轉平台停止轉動後，從該旋轉平台上取下該殼模，並靜置該殼模至金屬液完全凝固以破壞該殼模。
12. 如申請專利範圍第10項所述之高強度鋼類高爾夫球木桿頭的製造方法，其中，在該旋轉平台停止轉動後，使該殼模直接在該旋轉平台上持續降溫，直至該殼模中的金屬液完全凝固後，才從該旋轉平台上取下並破壞該殼模。