經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明（1 ) 發明背景 本發明係關於一種高爾夫球桿之製法，該高爾夫球桿 具有理想的形狀’包含一金屬玻璃，亦即，所謂的非晶態 合金，其展現優異的擊球特性。特別是，本發明有關一種 高爾夫球桿之製法，該高爾夫球桿具有一具有理想形狀的 金屬玻璃面（非晶態合金面），且由於其不具有由接觸熔 化金屬表面而變成非晶態合金之區域的所謂冷隔，因此展 現優異的強度特性。 已知有不同製造非晶態合金的方法。這些方法包括一 方法，其中液態的熔化金屬或合金藉由淬冷被硬化而得的 淬冷金屬合金粉末在結晶溫度以下之溫度中被壓縮以產生 具有真實密度的具預定形狀的固體；以及一方法其中一熔 化金屬或合金藉由淬冷被硬化而直接產生銪預定形狀的非 晶態合金之粗胚。幾乎所有由傳統方法所製成的非晶態合 金具有不夠細小的塊體，且以傳統方法不可能產生一可用 於高爾夫球桿面的整塊材料。另一種製造一整塊材料的嚐 試爲將淬冷粉末固化。但是此一方法到目前爲止無法製出 一滿意的整塊材料。 例如，少量生產的非晶態合金係由熔化轉動，單輥法 ，平面流鑄及類似方法製成，使製成之非晶態合金爲細條 (緞帶）形，而大小約爲，例如，條狀寬約2 0 0 m m， 厚爲約3 Ο # m。使用此非晶態合金於諸如轉換器之核心 材料之目已被試過，但目前爲止，大部份以這些方法所製 出的非晶態合金仍未用於工業用途。已被用於固化成形或 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ___：____— II__1襄___— I! f * (請先閲讀背面之注意事項—填寫本頁) 訂 *---"----- 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 ____B7 五、發明說明（2 ) 將淬冷粉末壓縮模鑄爲一小重量的非晶態合金之技術包括 c I P ’ H ID，熱壓，熱突；放電電漿泉華，及類似者 。但是這此技術受制於由於瞬間構形所造成的不良流動特 性之問題，及溫度特性之問題，亦即無法將溫度提昇至玻 璃轉變溫度。再者，成形程序涉及許多步驟，且所生產的 固化形成材料缺乏整塊材料的特性。特別是，高強度，高 硬度及其它高爾夫球桿面所需的特性無法達成。所以，此 方法仍有不足。 最近，本發明的發明人發現諸如L η — A 1 _TM， Mg — L π — T Μ 1 Ζ r — A 1 — TM，Hf — A 1 — TM及T i — Z r— TM (其中Ln爲一鑭系金屬，而 T M爲第六至八族的過渡金屬）的三元非晶態合金，其中 三元系統具有1 02K/S級之玻璃形成之低冷卻率，且可 藉由使用一模鑄或高壓鑄造方法而製成厚度達9 mm的塊 狀。 但是不可能在不管製造程序之下製造一所要形狀的大 尺寸非晶態合金材料。對於硏發一種可製造大尺寸非晶態 合金材料及具有低臨界冷卻率的非晶態合金之技術以便產 生大尺寸非晶態合金有強烈的需求。 考慮到此狀況，本發明的發明人使用三元合金進行整 塊非晶態合金的調查，其係藉由專注於增加合金構成成份 數量的效果，各成份具有如主要促成互相在尺寸差異上大 於百分之十的構成原子的最佳特定尺寸分佈的三元合金的 高度玻璃形成能力之不同特定原子尺寸。結果’發明人發 !Γ!良 V \1 8^ {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) !·訂*---L----線「 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5 - 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（3 ) 現具有自1至1 0 οκ/s範圍內的充低的臨界冷卻率之 非晶態合金Z r — A 1 — C o — N i — C u合金系統’ Zr—Ti— Al—Cu 合金系統，Zr— Ti - Nb — Al— Ni - Cu 合金系統，以及21'—1'1-11士一 A 1 — C ο— N i - C u合金系統，且其揭示於 U . S · P · 5 ，740 ，854 中（對應於 JP — A6 —249254之美國專利），其中Zr—Al — Ni — C u合金系統之合金可藉由石英管中的水中淬冷而被製成 具直徑有達1 6mm而長度達1 5 Omm的塊狀非晶態合 金。 本發明的發明人亦在USP5，740，854及 J P — A 6 - 2 4 9 2 5 4中發現所得的塊狀非晶態合金 材料具有與伴隨在抗拉抗壓曲線中的鋸齒狀塑膠流的壓縮 強度及斷（裂）可相較的高達1 5 0 OMP a的抗張力， 以及此高抗張力及鋸齒塑膠流現象導致優異的展性，不管 由鑄造所產生的塊狀非晶態合金的大厚度。 根據上述塊狀非晶態合金產品的發現，本發明的發明 人繼續密集硏究以發展出一種方法，可以簡單程序生產具 有不同構成的更大尺寸的玻璃性金屬材料。結果，發明人 提出一種藉吸鑄而生產金屬玻璃的程序，其中具有優異特 性的大尺寸非晶態合金可藉由同步地在一以水冷卻的模具 中鑄造熔化金屬材料而以簡單作業方便地產生。 此種如 USP5，740，854 及 JP — A6 — 2 4 9 2 5 4中所揭示的藉吸鑄方式的金屬玻璃生產程序 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） · 6 - (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) ，裝 訂.----I---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（4) 可生產一柱狀塊狀非晶態合金，且如此所生產的塊狀非晶 態合金展現良好特性。但是在此程序中，由水所冷卻的財 堝的底部以高速向下移動且熔化金屬瞬間被鑄入一垂直延 伸的水冷卻模具中以熔化金屬的高速移動及高淬冷率。 在此生產程序中，溶化金屬被液化而熔化金屬的表面 變得有波，且溶化金屬的表面區域在接觸外界空氣的表面 積增加時隨之增加。在某些極端情況下，熔化金屬在被鑄 入垂直延伸模具前被液化成小形分離塊狀非晶態金屬滴。 因此，熔化金屬的表面經常於熔化金屬鑄入垂直延伸水冷 卻模具時互相接觸。而所謂的冷隔或間斷形成於如此相遇 的界面上。所得的塊狀非晶態合金在這些冷隔受其內部特 性之害，因此，整個塊狀非晶態合金具有不良的特性。 再者，金屬材料係在一水冷卻熔爐內被熔化，且與熔 爐接觸的金屬部份係處於低於金屬材料的熔點以下之溫度 ，即使若金屬材料處於熔化狀態。因此與熔爐接觸的部份 可能產生不均勻核化，在上述吸鑄中，可能造成不均勻核 化的此熔化金屬部份亦被鑄入垂直延伸水冷卻模具中，因 此在對應部份中相當可能產生結晶核形成。 再者，由於水冷卻坩堝的底部被快速下移，該程序很 可能由於使熔化金屬進入形成於可移動部份及類似者之間 的間隙而降低其再製造率。在某些極端情況下，進入的熔 化材料甚至可能卡在間隙間而造成作業的失敗，停止或低 產能。 同時，使用非晶態合金材料於高爾夫球桿面已被提出 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐）-7 - ---„---- - - _丨_^'_ _ 訂‘--If I--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（5 ) ’因爲桿面需要具有高強度，高硬度，及高碰撞力，且其 中將用非晶態合金做爲插入料的高爾夫球桿已見於市面且 漸受注意。但是此類高爾夫球桿產品因爲諸如冷隔，以及 由於模造程序所產生的機械特性差異等之缺陷使非晶態合 金產品良率低。所以，高爾夫球桿受制於桿面之高價格， 特性差異，以及高成本。 發明槪述 本發明的一目的爲解決上述的問題，及提供一高爾夫 球桿之製法’該高爾夫球桿具有優異的球桿特性且其具有 無所謂冷隔之，所要形狀的非晶態合金桿面，亦即藉由和在 與外界空氣接觸當中已被冷卻至低於熔點之溫度的熔化金 屬表面接觸而形成的非晶態區域。桿面宜不具有由因熔化 金屬在低於熔化溫度下之非均勻核化下的晶體核的生長所 形成的晶體區。本發明的另一目的爲提供一種高爾夫球桿 ’其指由簡單，單一步驟，高再製造程序而產生高爾夫球 桿之非晶態合金桿面，其中在高於熔點下的熔化金屬被選 擇性地以於臨界冷卻率之速率冷卻。毫無疑問的，在高於 熔融金屬上之溫度上之熔融金屬可免於所謂的冷隔，且較 佳的可免於由晶體核子經由在低於.熔融溫度下之熔融金屬 之不均勻核子之成長而形成之晶體區域。在本發明的另一 目的爲提供一種具有非晶態合金桿面之高爾夫球桿之製法 :其具有高強度及高硬度，以及藉由改良擊中高爾夫球時 之恢復效率使球的速度達到最大而達到的優異擊球特性。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-8 - 1 — ί^ι 裝·！ ！_ —訂 <ι_ιί ί請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 專 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明說明（6 ) 爲達成上述的目的，本發明提供一高爾夫球桿之製法 ，該高爾夫球桿具有一含所需形狀之金屬性玻璃面的球桿 頭，該製法包含之步驟爲 將一金屬材料塡入一熔爐；藉由使用一可熔化流金屬 材料的高能熱源而將該金屬材料熔化；對溫度高於該金屬 材料的熔點的熔化金屬施壓以藉由壓應力或剪應力中之至 少一者將熔化金屬變形爲所要的形狀，同時避免被冷卻至 低於該金屬材料的熔點的熔化材料的表面在施壓過程中互 相接觸；且在變形的同時或之後以高於金屬材料的臨界冷 卻率爲高之速率冷卻該熔化金屬以產生所需形狀之金屬玻 璃桿面；和安裝該金屬玻璃面至該高爾夫球桿。 該金屬玻璃桿面宜具有至少3 0 0 H v之維格氏硬度 0 該金屬玻璃桿面宜具有5 OGP a至1 5 0 GP a的 範圍之楊氏模數。 該金屬玻璃桿面宜具有1.5mm至4·5mm範圍 內的厚度。 該金屬玻璃桿面宜具有1 〇 0至3 5 0範圍內的楊氏 模數E (EPa)及厚度T (mm)之乘數値ExT。 該金屬7玻璃轉化溫度桿面宜具有至少 lOOOMPa的抗張力。 本發明亦提供一種高爾夫球桿之製法，其中該高於熔 點之金屬材料的該熔化金屬被施壓同時不僅避免於被冷卻 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 - 訂------ 專 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）_ 9 - 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明（7 ) 至一低於該金屬材料的熔點的熔化金屬互相接觸，亦避免 此熔化金屬表面與另一被冷卻至低於該金屬材料的熔點的 表面碰觸。 該熔化金屬的施壓及變形宜藉由選擇性地輥壓該高於 該金屬材料的熔點的熔化金屬使成爲板形或其它所要形狀 ，而同時以裝在該熔爐上用以輥壓的已冷卻輥同時作冷卻 〇 金屬玻璃桿面宜具有板形或其它所要的形狀之金屬玻 璃桿面，其係藉由在熔化塡於熔爐中的金屬材料之後，選 擇性地輥壓高於熔點之熔化金屬，上升至熔爐上的熔化金 屬，並藉由旋轉該經冷卻的輥並將熔爐相對於該高能熱源 及該經冷卻輥移動而作同步冷卻。 熔爐宜爲長條形，且金屬玻璃面包含多數個板形或其 它所要之形狀的金屬玻璃面藉連續地助長熔化，輥壓高於 熔點之溶化金屬，及使用該長條形之熔爐並將該熔爐相對 於該高能熱源及該經冷卻輥以輥壓達成冷卻，進而序列地 產生金屬玻璃面。 經冷卻之輥壓用之輥宜設於相對應於具有用以自熔爐 排放高於熔點的熔化金屬之熔化金屬排放機構的熔爐之位 置’該熔化金屬排放機構係由一具有低導熱性材料所製成 〇 該熔化金屬的施壓及形變宜藉由選擇性地將高於該金 屬材料之熔點溫度下的該熔化金屬送入在設於臨近該熔爐 的非晶態中的所要之形狀的空洞中而達成，其中並無熔化 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -10- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 專 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（8) 金屬之流動，且在無延遲之下以一經冷卻之上模具對熔化 金屬施壓以配合同步冷卻將熔化金屬鍛造爲所要形狀。 金屬玻璃面宜爲所要形狀之金屬玻璃面，其係在熔化 該塡於該熔爐中之金屬材料後移動該熔爐及該下模具至該 上模具的正下方並在無延遲之下將該上模具下降至下模具 ，以便選擇性地將在高於熔點之溫度下的熔化金屬送入該 下模具中，其中熔化金屬被施壓及冷卻以供鍛造。 上模具宜設於對應於熔爐之用以自熔爐排放高於熔點 的熔化金屬的熔化金屬排放機構之位置，該熔化金屬排放 機構由具有低熱傳導性之材料製成。 在本發明中，A經冷卻之表面〃的''相遇"一詞狹義 地表示（其被）冷卻至低於該金屬材料的熔點以下的熔化 金屬的表面之1相遇〃。廣義地解釋，則亦包括其中"（ 其被）冷卻至該金屬材料的熔點以下的熔化金屬的表面" 與"諸如由水所冷卻的熔爐的表面之其它被冷卻至該熔化 材料的熔點以下的表面〃相遇。應注意其被）冷卻至 該金屬材料的熔點以下之熔化金屬的表面〃一詞係指（其 被）藉由與外界空氣，模具，熔爐或類似者接觸而被冷卻 至低於熔點的熔化金屬的表面。 ''對在該該金屬材料的熔點以上之熔化金屬施壓以使 熔化金屬形變，同時避免被冷卻至該金屬材料的熔點以下 的表面在處理中彼此相遇〃一詞在此處不僅代表將維持在 高於熔點的熔化金屬自經冷卻的熔爐注入模具然後對其施 壓’同時避免由於被冷卻至低於該金屬材料的熔點以下， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐）-11- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^ in I — II ^»ΊΙΙΓ — — —— 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明（9 ) 因流動或表面被形成而造成的冷隔。此一用詞亦包括便用 一由諸如石英之在於金屬材料的熔點時不會產生熱損害的 材料所製成之模具，且將下模具加熱至接近熔點，最好是 至於熔點，然後將熔化金屬注於例如射頻熱源之高能量源 ’並將之維持在高於熔點之溫度，將下模具預熱而不形成 任何被冷卻至低於熔點的任何表面形成；且以經冷卻的上 模具施壓以便以高於臨界冷卻率實施施壓及淬冷。亦即， 若所用的金屬材料爲具有極低之臨界冷卻率，在石英管內 的熔化金屬可被直接地注入及冷卻於水中，同時維持其形 狀。 換言之，當熔化金屬的施壓，形變，壓縮，剪切並非 以於臨界冷卻率實施且被冷卻的表面並未避免時，將產生 冷隔。當具有例如1 0 °c /秒的特定施壓被使用時，無冷 隔的非晶態塊狀合金僅當熔化狀態及形變間的時間’及溫度 下降得到預定的臨界冷卻率（此處高於1 〇 t/秒）時才 可產生；且經冷卻表面的相遇可被避免。 此處所用的 '"所要形狀〃一詞係指由構成桿頭面的面 插入法之埋入及以一固定器作固定所需的桿面的开$狀。此 一詞不限定於任何特定形狀，只要金屬玻璃材料具有適當 的桿面特性以及經由使用被同多地.控制及冷卻的不同廓線 的上施壓輥或鍛造非晶態及不同廓線的下施壓輕或鍛造模 具而施壓或鍛造而製成之桿面。其形狀可爲例如，一板， 一不特定狀板，一筒形桿，一矩形桿，及一非特定形桿。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -12- !--丨丨— 丨丨丨丨丨裝·1!1訂ii-i (請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) 專 五、發明說明（10) 圖式簡要敘沭 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 圖1 a及1 b分別爲依照本發明的高爾夫球桿之製法 所製造之高爾夫球桿的一實施例的簡要前視圖，以及一依 照本發明之高爾夫球桿之製法的另一高爾夫球桿的實施例 的簡要透視圖。 圖2爲顯示用以生產由本發明之高爾夫球桿製法所製 造的高爾夫球桿中的金屬玻璃面的輥壓型金屬玻璃生產裝 置之一實施例。 圖3爲用於圖2所示的輕壓型金屬玻璃生產本發明中 的水冷卻熔爐及模具的上視圖。 圖4 a及4 b槪略顯示在冷卻型金屬玻璃生產裝置中 的板形非晶態合金面的生產的一實施例，其中一弧形電極 被用作熱源。圖4 a爲處理的一簡圖，其中金屬材料被熔 化，且圖4 b爲其中熔化金屬被輥壓及冷卻的處理的簡圖 圖5 a及5 b爲1本發明中所用的輥壓型金屬玻璃生 產生裝置的另一實施例的部份截面視圖及重要部件的部份 上視圖_。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖6爲顯示1本發明中所用的用以生產一金屬玻璃面 的鍛造型金屬玻璃生產裝置的一實施例。 圖7 a及7 b槪略顯示在鍛造型金屬玻璃產生裝置中 的板形非晶態實施例面的生產的一實施例，其中一弧形電 極被用作熱源。圖7 a爲其中金屬材料被熔化的程序的一 簡視圖，而圖7 b爲其中熔化金屬被鍛造及冷卻的處理的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-13 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（11) 簡視圖。 圖8爲取自本發明的第14例中所生產的 Z r 55a 1 i〇C ιΐ3〇Ν i 5合金材料的橫向截面的中央區 域的部位的X射線折射圖形。 圖9爲取自本發明的第14例所生產的 Ζ Γ 55A丨l〇C U3〇N i 5合金材料的橫向截面的中央區 域的部位之差動掃描熱量曲線。 圖1 0爲顯示本發明的第1 4例所生產的 Z r55A 1 1QC u3QN i 5合金材料的橫向截面的中央區 域的金屬結構的照像顯微視圖。 圖1 1爲模具成形於本發明的第I I例中的桿面的簡 視圖。 圖12爲顯示本發明的第I I例中所模具成形的桿面 的撓性強度測試的簡要透視圖。 符號說明 推桿 2 桿身 桿頭 4 金屬玻璃面 金屬木桿 1〇 輥壓式金屬玻璃製造裝置 12 水冷卻銅熔爐 12a 凹陷 13 輥壓鑄造區 13a 空洞（凹陷） 14 水冷卻電極 14a 轉接器 15 馬達 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉-14- ΊΙ._ι!1* 裝·！ —訂 II!-I ! I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明說明（12) 16 用於輥壓的水冷卻輥 16 a 熔化金屬排放機構 17 驅動馬達 1 8 冷卻水供應器 2 0 真空室 2 2 熔爐移動機構 2 3 驅動馬達 2 4 弧電源 2 6 雷射感應器 2 8 氣體源 3 0 擴散栗 3 2 旋轉泵_ 3 4 鋼氣壓筒 3 6 電漿弧 3 7 部份 3 8 溶化合金 3 9 非晶態合金面 5 0 鍛造型金屬玻璃製造裝置 5 2 下模具 5 2 a 空洞 5 4 上模具 5 4 a 熔化金屬排放機構 5 6 上模具移動機構 5 7 馬達 6 2 柱狀桿 6 4 柱狀桿 6 6 柱狀桿 J---- - - - - - ---^ 裝-J!_!— 訂」1_1;----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明的詳細敘沭 接著，本發明的高爾夫球桿之製法將參照圖示中所描 述的較佳實施例而被詳細敘述。 圖1 a及1 b分別爲依照本發明的高爾夫球桿之製法 所製造之高爾夫球桿的一實施例的簡要前視圖，以及一依 照本發明之高爾夫球桿之製法所製造的另一高爾夫球桿的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-15- 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 A7 ___ B7____ 五、發明說明（13 ) 實施例的簡要透視圖。 圖1的高爾夫球桿爲一所謂的推桿，而高爾夫球桿1 具有一被連接至桿身（未顯示）的一頸2及頭3。頭3具 有一其中一金屬玻璃面4被植入作爲一桿面插入料的桿面 〇 圖1 ( b )的高爾夫球桿5爲一所謂木桿，且高爾夫 球桿5亦銪其中一金屬玻璃面4被植入的頭3。 應注意本發明的高爾夫球桿之製法所製造的高爾夫球 桿並不限於如圖1 a及1 b所示的推桿1及木桿5，而可 爲，例如，所謂的鐵桿（未顯示）及類似者。 本發明的高爾夫球桿之製法所製造的高爾夫球桿的特 徵功能爲在高爾夫球桿1或5中的頭3的桿面具有一金屬 玻璃桿面4，且所有或部份的桿面包含金屬玻璃面4。在 本發明中，整個頭3可由一金屬玻璃製成，只要桿面包含 金屬玻璃面4。 其中所有或部份桿面由金屬玻璃面4所組成的頭3 ， 或由金屬玻璃製成的頭3可由不同手段製成。例如，金屬 玻璃面4可被當作一桿面插入料植入頭3中以構成如圖 1 a及1 6所示的頭3的高爾夫球桿。在如圖1 a所示的 推桿的情況中，在高爾夫球桿側上的頭3可由金屬玻璃製 成，而頭3的其餘部份及頸2可由一般用以構成頭的金屬 製成，且這些部件可被連接。或者，整個頭3 ’或頭3及 頸河由一金屬玻璃所製成。在圖1 b中所示的木桿5的情 況中，金屬玻璃面4可利用諸如雙合锕系元素化合物的固 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐〉-16 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _ 裝· 1 ! ! ·訂；！ — ！ 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 A7 ____B7__ 五、發明說明（14 ) 接器被撓性地固接至頭3的桿面。 應注意用於高爾夫球桿的頭3的材料並未特別限定， 且可自諸如鐵及鈦等金屬，及由一般用於高爾夫球桿的山 核桃木的木材中選擇適合材料。 本發明的高爾夫球桿之製法所製造的高爾夫球桿1或 5具有在頭3的桿面中的金屬玻璃面4。 金屬玻璃面4最好由下述依照本發明之金屬玻璃生產 程序所產生，且具有下述的強度特性。 在本發明中製造的金屬玻璃面4宜具有下述的機械特 性。 (1 )金屬玻璃面宜具有至少3 Ο OHv的維氏硬度 係數。 當維氏硬度係數H v値太小時，桿面將不具有高爾夫 球桿面所需的抓阻力，因此，金屬玻璃面宜具有至少 300Ην的維氏係數，而更佳者爲至少4〇〇Ην。在 考慮製程之下，維氏係數Ην的上限爲1 3 0 OHv，其 與上述的維氏係數H v的下限無關。 (2 )金屬玻璃面宜具有在5 0 GP a至 1 5 0 G P a的範圍中的楊氏模數。 當楊氏模數E過大時，對應高爾夫球桿頭的機械阻抗 的主要局部最小値的頻率將增加以抗消高爾夫球及高爾夫 球桿間的（上述的）阻抗匹配。當與高爾夫球桿碰擊時球 的飛行距離將減少，打到球時的衝力亦增加而不利地影響 碰撞時的球感。所以，金屬玻璃面宜具有達1 5 0 GP a 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-17 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·-:!--I 訂_,---Γ — — — 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（15) 的楊氏模數E，更好是達120GPa。當楊氏模數E太 小時，碰擊到球時的桿面形變將增加，使高爾夫球桿受到 因強度不足而產生的阻害，例如，在桿面及頭主體的間合 處。所以，楊氏模數E的下限最好爲5 0 G P a ，更好爲 7 0 G P a ，其與上述的楊氏模數的上限値無關。 本發明的發明人之一爲日本專利2 1 3 0 5 1 9 ( J P — B 5 — 3 3 0 7 1 )的發明人，其有關一高爾夫球 桿頭，其中豇鈒球間的恢復係數被極大化以增加擊球距離 。此專利揭示一理論（此後稱之爲阻抗匹配定理），其中 受擊球在剛被擊中後的初始速度藉由將對應於高爾夫球桿 頭的機械阻抗的主要局部極小値的頻率（此後簡稱爲a頭 阻抗的主要頻率）與對應球的機械阻抗的主要局部最小値 的頻率（此後簡稱爲"球阻抗的主要頻率"，其在約 6 0 0至1 6 Ο Ο Η z的範圍內）間的差異極小化。 &機械阻抗〃一詞係定義爲作用在一主體的一點上的 力量大小對當該力作用時另一點的對應速度的比値。亦即 ’當外力下被加於一主體上時，主體的相應速度爲V，而 機械阻抗Z被定義爲Z = F/ V。 爲降低頭收率的主要頻率，藉由例如增加桿面面積， 減少桿面部份的厚度，及在桿面部份使拐具低楊氏模數的 材料而減少桿面表面或表面部份的硬度爲有效的。 特別是，由經驗可知在桿面部份使用低楊氏模數的金 材料造成碰擊時較軟的球感（撃球感覺），且當誤擊時傳 至手部的衝擊亦減少。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-18- •. -- ----1^裝 — 訂·！ (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明（16) (3) 金屬玻璃面宜具有在1 . 5mm至4 · 5mm 範圍內之厚度。 當桿面太厚度時，對應高爾夫球桿頭的機械阻抗的主 要局部最小値的頻率將增加而如上述地抵消球與高爾夫球 桿間的收率匹配。球在與球桿碰撞後的飛行距離將減少， 而在擊球時的衝力亦增加而對擊球時的球感產生不利影響 。所以，金屬玻璃面宜具有達4.5mm的厚度。更好是 達4 . Omm，又更好爲達3 . 5mm。當面過薄時，面 將不具有桿面面所需的強度。所以，桿面厚度T的下限爲 1 . 5mm，而更好是2 . 0mm，其與上述的桿面厚度 T的上限無關。 (4) 金屬玻璃面宜具有楊氏模數E (GPa)與金 屬玻璃面的厚度T (mm)的乘數E xT値在1 0 〇至 3 5 0的範圍內。 如上所述，可有效地藉由將對應高爾夫球桿的機械阻 抗的主要局部最小値的頻率與對應球的機械阻抗的主要局 部最小値的頻率間的差異極小化，而增加球的飛行距離， 且在此時，可有效地 > 增加楊氏模數〃及 '' 增加桿面厚度 "以可靠地獲得高爾夫球桿面所需的強度。考慮此一平衡 ，楊氏模數E (GP a )及厚度T (mm)的乘數宜至少 在100，較好者爲至少150，更好者爲至少170。 同時，ExT最好達350，更好爲達340。 (5 )金屬玻璃面宜具有一至少1 〇 〇 〇MP a的抗 拉強度。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）.19 — — |1| — | — 奮！叫 ^^*-7!' — 1|訂_· — ！！·^^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 五、發明說明（17 ) 當其抗拉強度過小時，桿面將不具有高爾夫球桿面所 需的強度，而高爾夫球桿可能遭遇諸如撞擊時的破裂之損 害。所以，金屬玻璃面宜銪至少1 0 0 OMP a的抗拉強 度，較好爲至少1 200MPa。其抗拉強度的上限爲 5000MPa ，較好爲400MPa ，其與上述的抗拉 強度的下限無關。 在本發明中製造的金屬玻璃面具有如上所定義的較好 的機械特性，結果，由本發明製造的高爾夫球桿1及5具 有優異的特性，特別是，包括藉由增加球撞擊時的恢復係 數而將球初始速度極大化的擊球特性。 具有可實現上述的擊球特性的機械特性的金屬玻璃面 可如以下的金屬玻璃生產程序而產生。 接著，說明依照本發明製造桿面的金屬玻璃的程序。 在依照本發明製造金屬玻璃面的方法中，一熔爐，例 如一水冷卻凹陷狀銅熔爐被塡入構成桿面的金屬材料，其 最好爲具有高非晶態特性的粉末或小九之混合體。接著， 金屬材料藉由高能熱源，例如，在將該室抽真空並維持真 空後以弧形熱源，或在減壓之下，或在或有或無強迫冷卻 熔爐下以惰性氣體替代於該室中之後將金屬材料熔化。（ 在真空中熔化具有由於缺少相較於在大氣中鑄造時的對流 使熔化金屬的冷卻遲緩。金屬可被例如以電子束方式熔化 0 ) 接著，在高於金屬材料熔點下的熔化金屬被送入模具 的空洞中。更詳言之，在水冷卻熔爐的情況中，高於金屬 -----ΐ-------— 叫/裝 ----Ί丨丨訂----^----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-20 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（18) 材料的熔化金屬藉由直接對在熔爐中的熔化金屬以一新模 具施壓或藉由在施壓之後將熔化金屬送入模具空洞中而選 擇性地送入模具空洞中。在此時熔化金屬送入模具空洞中 ，與大氣接觸的熔化金屬的表面應避免互相碰觸，且應避 免熔化金屬的流動或表面波動。當熔化金屬在模具空洞中 被施壓時，壓縮應力及剪切應力中之至少之一應在高於熔 點的溫度下被施加於熔化金屬上以將熔化金屬形變爲所要 形狀，且在高於熔點的熔化金屬在形變之後或形變的同時 以高於金屬材料的臨界冷卻率被冷卻。 例如，在一實施例中，高於熔點且上昇至熔爐上的熔 化金屬被選擇性地同步地冷卻並藉由一經冷卻（水冷卻） 之用以輥壓之設於熔爐的輥製成板或其它所要形狀的一表 面（此程序被稱爲（金屬）輥壓程序）。在此程序中，熔 爐被相對於用以輥壓之旋轉的冷卻輥移動。當一延伸形的 熔爐被使用時，在熔爐中的金屬材料藉由相應於熔爐的相 對運動的高能熱源連續地熔點，且在高於熔點的連續熔化 金屬被連續地藉由用以輥壓的經冷卻輥連續地旋轉而輥壓 及冷卻，以產生延伸板形或其它所要形狀的金屬玻璃面的 列車。應注意到用以輥壓的冷卻輥宜具有由低熱傳導性材 料所製成，且設於對應於熔爐的位置的熔化金屬排放機構 ，以將熔化金屬以高於熔點下自熔爐排放至用作桿面產品 的新模具表面（_壓表面）。 在另一實施例中，在高於金屬材料的溶點的熔爐中的 熔化金屬被選擇性地送入具有所要形狀的空洞且位在熔爐 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -21 - -妒会 ---Ί — — —---「裝·1ιι-Γ! — 訂·-_!-1--I (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（19 ) 附近而不造成熔化金屬的流動或表面波動的模具的下半， 且熔化金屬利即被以與用以對熔化金屬作施壓鍛造的下模 具的空洞相配的模具的經熔點的上半施壓，或是，模具亦 可與鍛造（此程序在後面稱爲鍛造程序）同步作冷卻。在 此程序中，熔爐及下模具被相對於高能熱源及上模具移動 以對準下及上模具，且下及上模具藉由將上模具下降或將 下模具上昇而配對以將在模具中之高於熔點的熔化金屬作 施壓鍛造，同時配合對模具的快速冷卻。應注意上模具宜 具有由低熱傳導性之材料所製成且位於對應於熔爐之位置 上以便將高於熔點的熔化金屬自熔爐排入下模具的空洞中 的熔化金屬排放機構。 如以上所述，本發明的第一目的爲生產無冷隔及其它 鑄造缺陷，且具有包括強度及硬度的機械特性的所要形狀 的非晶態合金桿面；此外，其第二目的爲，生產無由非均 勻核化所造成的結晶核化而具有非均勻機械特性的非晶態 合金桿面。所以，用以獲得此目的的手段並不限定於上述 程序中，且任何可使大量高於熔點的熔化金屬被選擇性地 成形爲最終所要形狀者可採用，其中之手段係藉由對熔化 金屬施壓而直接對熔化金屬施以壓縮應力及/或剪切應力 ，同時避免便已因熔化金屬的流動.式表面波動而與大氣接 觸的溶化金屬的表面接觸。或使前面的熔化金屬流動後續 熔化金屬流的接觸。 例如，大部份較佳裝置係使用飄浮裝置或類似者，其 中金屬材料被熔化且在非接觸狀態中維持高於熔點的溫度 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSXA4規格（210 X 297公釐） -22 - 1 — —1!^/ 裝 _1ι_ι ·ι_ 訂：！ — 1 — (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) B7____ 五、發明說明（20) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ’及使用冷坩堝（顱熔化）裝置或類似者，其中金屬材料 在類似非接觸狀態下被熔化且維持在熔點以上。區段鑄模 的區段’例如，一模具的兩區段在非接觸狀態下或在一類 似非接觸狀態下維持高於熔點而被移向熔化金屬以便將熔 化金屬包夾並施壓成爲所要之最終形狀。在另一程序中， 在高於金屬材料的熔點的溫度下並不熔化的一材料，其並 不與熔化金屬起反應，且其具有優異的機械強度或是不因 高廿加熱及快速冷卻而損壞的材料被依照熔化金屬的類型 而自諸如碳，鎳，鎢，陶磁，及類似的材料中選出，且用 於桿面生產的模具的下半係由如此選出的材料製成。金屬 材料被塡入下模具，且在金屬材料熔化後以上模具立即地 施壓以達成施壓成形。與施壓同時地，上及下模具可以諸 如氣體或水等冷卻劑冷卻以產生最終所要形狀的非晶態合 金。在此情況下，宜使下模具在金屬的熔化過程中不被冷 卻且下模具的冷卻宜在熔化完成後才開始，且在此情形下 ，下模具可由任何可使下模具維持在接近熔點的材料製成 。例如，下模具可由具高傳導性之材料或具熱傳導性材料 製成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 應注意到，在上述的金屬輥壓程序中，金屬輥壓可由 可產生具有所要的表面圖形的非晶.態合金表面的雙輥金屬 輥壓程序而達成。在一單輥金屬輥壓程序中，由經冷卻之 用以金屬輥壓的輥作輥壓及冷卻不僅可由熔爐以一方向作 對運動而達成，亦可由熔爐在水平面上旋轉而使輥可以不 同方向移動。在鍛造程序中，熔爐及下模具在以一方向作 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） -23- A7 __B7_ 五、發明說明（21 ) 向互運動之外亦在水平面中旋轉。 在本發明，所要的最終表面的金屬玻璃面係由熔化金 屬以一步驟製成的。但是，在一循環中所生產的金屬玻璃 面並不受限。且兩個或更多面可被一次產生。"最終表面 形狀"一詞被用於本發明中之單面，二或更多面，一列的 兩個或更多的面，完全完成的面，及還需加工的面（例如 ，仍需除去粗邊者）。 板形或其它形狀的一非晶態合金面，亦即，一金屬玻 璃面如此地被產生。如此產生的未發生非均勻性固化的金 屬玻璃面係由無冷隔及其它鑄造缺陷的高密度塊狀非晶態 合金所製成，其不會有由非均勻核化所造成的結晶核，且 其具有均勻的強度特性，特別是，擊球特性強度以及強度 。再者’金屬玻璃面係由單一步驟模造所製造，且具有手 作高爾夫球桿型態的所要形狀，且不需進一步處理。 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 當一金屬材料在一熔爐在被熔化時，特別是，在一水 冷卻熔爐中以取得在金屬材料的熔點以上之溫度的熔化金 屬’與熔爐接觸的熔化金屬之部份無可避免地被冷卻至低 於熔點的溫度，且非均句由熔化金屬之出現結晶核的部份 所引發。所得的塊狀材料若用於桿面則可能爲其中出現晶 體相之塊狀非晶態合金。即使若晶體相出現在塊狀非晶態 合金中’材料可被用作具有非晶態相之功能及晶體相之功 能的功能金屬’亦即’只要材料爲如有足夠的功能且無冷 隔及其它鑄造缺陷的材料一般之功能梯度材料即可。此功 能梯度材料亦在滿足由本發明所製造的高爾夫球桿中的桿 -24- 本紙張尺度遍T關家標準（CNS)A4規格⑽χ挪公餐） A7 A7 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 B7_ 五、發明說明（22) 面的要求之非晶態塊狀合金的範圍中 本發明可應用於幾乎所有包括前述的三元合金之任何 組合，Z r爲主的合金諸如Z r—A 1 - N i — Cu， Zr-Ti— Al-Ni-Cu，Zr-Nb-Al — N i — Cu及Z r — A 1 - Cu — P d合金及其它包含四 種或以上之成份的多成份合金，只要這些合金可利用諸如 弧形熱源而被熔化。當此合金被用作本發明的金屬材料時 ，宜採用粉末或小九形式之合金以利藉由高能熱源將合金 快速熔化。但是，合金的形式並不限定於此形式，且所用 的金屬材料可爲任何形式，只要可達成快速熔化即可。除 粉末及小九以外的其它範例形式包括線形，帶形，桿形， 及錠形；且任何所要形式之金屬材料可依據熔爐，特別是 所用的水冷卻熔爐及高能熱源而適當地選擇。 所用的高能熱源不限定於任何特定型式，且任何熱源 皆可被採用，只要其可熔化塡於熔爐或水冷卻熔爐中的金 屬材料即可。典型的高能熱源包括弧形熱源，電漿熱源， 電子束，及雷射。當此熱源被採用時，每一熔爐或一水冷 卻熔爐可設具單一熱源或多個熱源。 由本發明之製法所製造的高爾夫球桿中的金屬玻璃面 基本上以上述的方法製成。接著，採用該製造程序的金屬 玻璃製造裝置被敘述。 圖2爲顯示用以製造依照本發明的金屬玻璃面的金屬 輕壓型金屬玻璃製造裝置的一實施例。 如圖2所示，輥壓型金屬玻璃製造裝置1 〇包含一水 ----- I------^> 裝— J!·訂： — — ----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -25- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____B7 五、發明說明（23 ) 冷銅熔爐（此後稱爲一水冷卻輥壓）1 2 ’其具有一預定 構形的凹陷，其中例如粉末或小九形式的金屬材料被塡入 ’ 一延伸自水冷卻熔爐1 2的周圍且具有一特定表面形狀 的輥壓鑄造段1 3 ; —用以在水冷卻熔爐1 2中弧熔化金 屬材料的水冷卻電極（鎢電極）1 4 ;以及用以將弧熔化 於熔點以上溫度自水冷卻熔爐1 2昇起的熔化金屬輥壓至 輥壓鑄造區1 3以形成一板形錠’且其以高於金屬材料（ 熔化金屬）的內在臨界冷卻率被迅速冷卻並同時施以施壓 ;—用以供應冷卻水至水冷卻熔爐1 2水冷卻電極1 4 ’ 及用以利用水循環做輥壓的水冷卻輥的冷卻水供應器1 8 ，一用以容納水冷卻熔爐1 2 ’水冷卻電極1 4 ’及用以 輥壓的水冷卻輥1 6的真空室2 0 ;及一用以將真空室 2 0中設有輥壓鑄造區1 3的水冷卻熔爐1 2與用於以箭 號a方向作輥壓的水冷卻輥的旋轉同步的以箭號b (水平 方向）移動的熔爐移動機構2 2。 用以輥壓的水冷卻輥1 6由一驅動馬達1 8選擇性地 將在輥壓鑄造區1 3及用以輥壓的水冷卻輥之間上昇自水 冷卻熔爐12在高於熔點的溫度的熔化金屬輥壓及冷卻， 且熔爐移動機構2 2被建構以被一驅動馬達2 3驅動以與 用以輥壓的水冷卻輥1 6的旋轉同步地水平移動該水冷卻 熔爐1 2。 雖然以輥壓的水冷卻1 6在圖2的實施例中由驅動馬 達1 7所旋轉，圖2中所示的實施例並非唯一的情況，且 本發明可以除此之外的機構驅動。例如，用以輥壓的水冷 ---1— II----裝 — — — 訂··--------IM (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -26 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _ B7_ 五、發明說明（24 ) 卻輥1 6可藉由諸如可控制壓力的偏置裝置（未顯示）而 保持與水冷卻熔爐1 2緊壓接觸，且用以輥壓的水冷卻輥 可利用用以輥壓的水冷卻輥1 6及水冷卻熔爐1 2間的摩 擦力相應於水冷卻熔爐12藉由熔爐移動機構的水平移動 而被旋轉。 水冷卻電極1 4被連接至一弧電源2 4。水冷卻電極 1 4被設置於與水冷卻熔爐1 2的凹陷1 2 a之深度方向 有些微角度，且水冷卻電極1 4被設置以使其藉由一步進 馬達1 5使可做X，Y及Z方向上控制。爲保持在水冷卻 熔爐12中的金屬材料與水冷卻電極14間之間隙於一固 定距離，金屬材料的位置可被一半導體雷射感應器2 6所 偵測以自動地控制由馬達1 5所造成的水冷卻電極1 4的 移動。當弧電極1 4及金屬材料間的間隙不固定時，所建 立的弧不穩定，導致熔化溫度的不固定。用以排放一冷卻 空氣（例如氬氣）的一噴嘴可被設於水冷卻電極1 4的弧 產生點附近以將供應自一氣體源（一鋼氣筒）28的冷卻 氣體以促進熱熔化後之熔化金屬的迅速冷卻。 真空室2 0藉由一 S U S不銹鋼製成的水冷卻套之結 構，且以用以抽空的排淸埠被連接至一油擴散栗（擴散泵 )3 0及一油旋轉真空泵（旋轉泵.）3 2。真空室2 0具 有一與一氣體源（一鋼氣筒）3 4相通的氬氣注入埠以使 可在抽成真空後注入具有惰性氣體的空氣。冷卻水供應器 1 8將經一冷卻器循環過之冷卻水冷卻’然後將如此冷卻 過的冷卻水送至水冷卻熔爐1 2 ’水冷卻電極1 4，及用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-27- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · T !- I I 訂·! .--I-- 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明（25) 以輥壓的水冷卻輥1 6。 將水冷卻熔爐1 2以如圖2中之箭號b所示之（水平 )方向移動的熔爐移動機構2 2並不限定於任何特定機構 ，而任何已知的運送或相互移動之機構皆可被採用，例如 ，一使用球螺紋之驅動螺絲及運送螺帽，氣動機構諸如氣 壓筒，及液動機構諸如液壓筒等。接著，由依照本發明的 輥壓系統所製造的金屬玻璃面的程序將參照圖2，3及4 被敘述。 圖3爲圖2所示的水冷卻銅熔爐及輥壓鑄造區（用以 輥壓的模具）1 3的上簡要視圖。圖4爲其中採用弧熔化 的輥壓型金屬玻璃生產裝置中的板形非晶態塊狀合金的製 造程序中的金屬材料熔化步驟的簡要截面視圖。圖4 b爲 其中熔化金屬由用以輥壓水冷卻輥16所輥壓及冷卻的步 驟以及水冷卻銅熔爐12的輥壓鑄造模造區13的簡要截 面視圖。 首先，用以輥壓的水冷卻輥1 6由驅動馬達1 7所旋 轉，且熔爐移動機構2 2與用給輥壓的水冷卻輥的旋轉同 步地由驅動馬達2 3所驅動以將水冷卻熔爐1 2移動至其 被如圖4 a所示的設定的初始位置。金屬材料（粉末，小 九’結晶）接著被塡入水冷卻銅溶爐1 2的凹陷1 2 a中 。同時，水冷卻電極1 4的位置藉由感應器2 6及馬達 15經由轉換器14a (見圖4a及4b)在χ,γ及z 方向上被調整，且水冷卻電極1 4及金屬材料（在ζ方向 上）間的距離被調整至一預定距離。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -28 - ^/ 裝.1 —--rl_ — 訂 Γί-i I .^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印樂 A7 ___B7_ 五、發明說明（26 ) 室2 0接著藉由擴散泵3 0及旋轉泵3 2被抽空至一 列如5x10— 4Pa (使用液態氮凝氣瓣）的高度真空， 且氬氣被自氬氣源3 4供至室2 0以將氬氣注入室2 0。 同時，水冷卻銅熔爐1 2，水冷卻電極1 4，及用以輥壓 的水冷卻輥1 6被供自冷卻水供應器1 8的冷卻水所冷卻 〇 當如上述的準備完成時，弧電源2 4被打開以在水冷 卻電極1 4的尖端及金屬材料間產生電漿弧3 6以完全熔 化金屬材料以形成熔化合金38 (見圖4a)。弧電源 2 4接著被關閉以熄滅電漿弧3 6。同時，驅動馬達1 7 及2 3被打開以藉由熔爐移動機構2 2以預定速率以如圖 4 b中所示的箭號b的方向將水冷卻銅熔爐水平地移動， 且以與水冷卻熔爐1 2的水平移動同步的定旋轉率以箭號 a的方向將用以輥壓的水冷卻輥1 6旋轉。高於熔點之溫 度且上昇於水冷卻熔爐1 2之上的熔化金屬如此被選擇性 地藉由用以輥壓的輥1 6送入在水冷卻熔爐1 2的輥壓鑄 模區13中的空洞（凹陷）13 a中’且如此送入模具空 洞13a中的金屬杳由與冷卻同步地以預定壓力在輥壓鑄 造區1 3及用以輥壓的水冷卻輥1 6之間包夾及壓作而被 輥壓及施壓。金屬液（熔化金屬）3 8如此與冷卻同步地 被用以輥壓的水冷卻輥1 6輥壓成一薄板，因此’熔化金 屬被以一高冷卻率冷卻。由於熔化金屬3 8在其被輥壓成 具最終板狀面時被以一較臨界冷卻率爲高之速率冷卻’溶 化金屬歷經一迅速固化而在輥壓鑄模區13中變成最終所 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-29 - _---^---— II--叫/裝·τ--J — — — 訂*-—^--.-----篇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁〉 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明（27) 要板形的非晶態合金面3 9。 如此所得的板形之非晶態合金面3 9係由在金屬材料 的熔點以上溫度之熔化金屬所選擇性形成者之一（最好是 ，熔化金屬之在熔點以上之上昇在水冷卻熔爐12上的熔 化金屬部份），其完全不具有在溫度低於金屬材料的熔點 的水冷卻熔爐12的底部附近而可能導致不均勻核化因而 造成結晶相的熔化金屬的部份。再者，板形非晶態合金面 3 9爲與冷卻同步立即自熔化金屬成形爲最終板形，未造 成任何流動或表面波動。因此，熔化金屬係均勻地冷卻及 固化，所得的非晶態合金面3 9具有高強度及硬度，而無 由非均勻固化或非均勻核化以及諸如冷隔的鑄造缺陷所造 成的結晶相。 在圖4 a及4 b中所示的實施例中，在溫度低於熔點 的水冷卻熔爐1 2的底部附近中的熔化金屬部份3 7被避 免進入最終產物中，因此高強度的板形非晶態合金面3 9 被可靠地製成。但是在此實施例中，溫度高於金屬材料的 熔點的某些熔化金屬3 8仍留在水冷卻熔爐1 2的凹陷 1 2 a中，而此熔化金屬3 8並未被用於製造板形非晶態 合金面3 9 ，影響到效率。因此，在一本發明的替代實施 例中，如圖5 a所示，用以輥壓的.水冷卻輥1 6在對應於 水冷卻熔爐1 2的凹陷1 2 a之位置設有一由具低熱傳導 性材料所製成的突出形熔化金屬排放機構1 6 a，以便選 擇性地將高於熔點的熔化金屬自凹陷1 2 a排放並防止非 均勻核化。在於熔點的水冷卻熔爐1 2中的熔化金屬3 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -30 - :--1 — ！—1「二裝— 訂：！·---— .^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 - .......... ' ~ 丨丨M ' 1 丨· 五、發明說明（28 ) 因而可被有效地使用。在此實施例中’構成熔化金屬排放 機構1 6 a的突出物預先被加熱至接近熔化金屬的熔點附 近溫度。 如圖5 b所示，當水冷卻熔爐1 2 (亦即’凹陷1 2 a )包含一延伸凹陷1 2 a (半柱形）時，且具有多數個 空洞1 3 a的輥壓鑄模區1 3被設於熔爐1 2的任一邊或 兩邊，在水冷卻熔爐1 2中的金屬材料可被水冷卻電極連 續地熔化，且高於熔點的熔化金屬可被選擇性地由用以輥 壓的水冷卻輥16送入水冷卻熔爐12的輥壓鑄模區13 的空洞1 3 a中以連續地與冷卻同步地輥壓。如圖5 a的 情況中，本實施例的用以輥壓的水冷卻輥1 6可設置例如 在一熔化金屬排放機構1 6 a的周邊具有預定長度的凸緣 以便選擇性地及有效將水冷卻熔爐中當於熔點的熔化金屬 排放至空洞1 3 a中而避免非均勻核化。如以上所述，凸 緣狀之熔化金屬排放機構宜由具低熱傳導性材料製成，更 好爲，熔化金屬排放機構被預熱至接近溶化金屬的熔點附 近溫度。 在用以製造依照本發明的金屬玻璃面的輥壓型製造程 序中，輥壓鑄模區1 3與水冷卻熔爐1 2 —體形成。在輥 壓鑄模區1 3非與水冷卻熔爐1 2 —體形成的情況下，另 一用以輥壓的輥可被設於用以輥壓的水冷卻輥之下以便構 成雙軸輥壓系統。在此情況下，由輥壓製成的板形非晶態 合金面的截面可藉由改變下輥的廓形，例如，接受面空洞 的廓形，爲不限制在矩形之不同形狀而被改變。 I 1 I I Ί- — I--!^,裝 i* —Ί I I 訂、I — I P (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 專 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _ 31 _ A7 B7 五、發明說明（29) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁> 在上述的實施例中，用以輥壓的水冷卻輥以其軸旋轉 而維持在相同位置上，且在水冷卻電極1 4的水平面上的 位置亦實質固定。在其水平面上移動的是水冷卻熔爐1 2 。本發明不限定在此一本發明中，或者，旋轉的用以輥壓 的水冷卻輥及水冷卻電極1 4可在水平方向上互相平行， 且水冷卻熔爐12可被固定在一位置上。 另一與水冷卻熔爐12—體成形的輥壓鑄模區可設一 如圖所示的空洞1 3 a ，且雙輥系統的下輥亦可設置空洞 1 3 a ，本發明並不限定在此類型且空洞的設置並不經常 需要，只要熔化金屬3 8被適當地輥壓即可。 在上述的實施例中，用以輥壓的水冷卻輥1 6被強力 地以水冷卻，且輥壓鑄模區1 3及雙輥系統的下輥來被強 制冷卻。當然可對輥壓鑄模區1 3及雙輥系統的下輥強制 冷卻。再者，水冷卻熔爐1 2，水冷卻電極1 4及用以輥 壓的水冷卻輥1 6係以水強制冷卻。本發明並不限於此實 施例，而其它諸如冷卻劑氣體之冷卻媒體（冷郤劑）亦可 被使用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 金屬玻璃面基本上藉由上述本發明的輥壓型製造程序 以輥壓型製造裝置而被製成。 接著，實施用於高爾夫球桿中的金屬玻璃面的製造的 本發明之金屬玻璃面的鍛造型製造程序將於下詳述。 圖6爲顯示製造用於本發明中的金屬玻璃面的鍛造形 金屬玻璃製造裝置的一實施例的簡要流程圖。 如圖6所示，鍛造型金屬玻璃製造裝置5 0與圖2中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -32- 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 ΚΙ Β7 五、發明說明（3〇) 的輥壓型金屬玻璃製造裝置1 0類似，除了高於熔點的熔 化金屬係在設於水冷卻熔爐1 2附近的下模具5 2及迅速 冷卻的上模具5 4之間被施壓成形（锻造，或模具鍛造） ，而非由與水冷卻熔爐1 2 —體形成的輥壓鑄模區1 3與 用以輥壓的水冷卻輥1 6所爲。在裝置5 0及裝置1 〇中 相同的參數代表相同的構件，因此其解釋省略。 如圖6所示，鍛造型金屬玻璃製造裝置5 0包含一水 冷卻熔爐1 2 ; —水冷卻電極1 4 ; 一具有所要最終表面 形狀之空洞5 2 a且設於水冷卻熔爐1 2附近的下模具 6 2 ; —用以將高於熔點的熔化金屬自水冷卻熔爐1 2排 放至下模具5 2的空洞5 2 a中，同時避免非均勻核化的 熔化金屬排放機構5 4 ; —與下模具5 2的空洞5 2 a配 對以將在空洞5 2 a中高於熔點之熔化金屬，壓模（锻造 )並以高於金屬材料（熔化金屬）的內部臨界冷卻率同步 淬冷該熔化金屬的上模具5 4 ; —用以藉由水循環供應冷 卻水至水冷卻熔爐1 2及水冷卻電極1 4及上模具5 4的 冷卻水供應器1 8 ; —真空室2 0用以容納水冷卻熔爐 1 2，水冷卻電極1 4，及上模具5 4 ; —熔爐移動機構 2 2用以將與下模具5 2 —體形成於真空室2 0內的水冷 卻溶爐1 2以箭頭b之方向（水平方向）移動以後下模具 5 2的位置被設定在恰好在上模具5 4的下方；及一上模 具移動機構5 6用以將上模具5 4以箭頭c的方向（垂直 方向）在真空室2 0中移動以便將水冷卻熔爐12 (與已 被移至壓模位置的下模具5 2 —體成形）中高於熔點的熔 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -33 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁> - — II 訂厂— —-—II--M., 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（31 ) 化金屬藉由設有上模具5 4的熔化金屬排放機構5 4 a排 放至下模具5 2的空洞5 2 a中’且與淬冷同步地選擇性 地壓模（鍛造）在空洞5 2 a中高於熔點的熔化金屬。用 以垂直移動上模具5 4上模具移動機構5 6係由驅動馬達 5 7所驅動。 接著，參照圖6及7敘述用以製造由依照本發明的锻 造型的金屬玻璃面的程序。 圖7 a爲在製造程序中的金屬材料熔化步驟的簡要截 面視圖，其中所要的最終形的非晶態合金面係以使用弧熔 化的鍛造型金屬玻璃製造裝置所製造的。圖7 b爲其中溶 化金屬在上模具5 4及與水冷卻銅熔爐1 2 —體形成的下 模具5 2之間鍛造及冷卻的熔化金屬。 在鍛造型金屬玻璃製造裝置5 0中’上模具移動機構 5 6及熔爐移動機構2 2分別由驅動馬達5 7及2 3所驅 動以將與下模具5 2及上模具5 4 —體形成的水冷卻熔爐 1 2移動至其如圖7 a所示地被設定的起始位置。如在輥 壓型金屬玻璃製造裝置1 0的情況下，金屬材料接著被塡 入水冷卻銅熔爐1 2的凹陷1 2 a中’進而完成锻造金屬 玻璃製造的準備。 在完成此準備工作後，弧電源2 4如在輥壓型金屬玻 璃製造裝置1 0的情況中地被打開以產生在水冷卻電極 1 4的端點及金屬材料之間產生一電漿弧3 6以完全熔化 金屬材料，而形成熔化合金3 8 (見圖7 a)。弧電源 2 4接著被關掉以熄滅電漿弧3 6。同時’驅動馬達2 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -34 - ]|1!—_|^裝.^!-,— _|訂·-!··!·--;^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印數 _ B7 五、發明說明（32 ) 被打開以藉由淬冷粉末移動機構2 2以箭頭b的方向將水 冷卻銅熔爐1 2以定速水平地移動至壓模的位置，其如圖 7 b所示恰好在上模具5 4的下方。同時，驅動馬達5 7 被打開以藉由上模具驅動機構5 6將上模具5 4以箭頭c 的方向降下。 當上模具5 4降下時，熔化金屬排放機構5 4 a選擇 性地將高於熔點的熔化金屬自水冷卻熔爐1 2排放且所排 放的熔化金屬被強制施壓入在與水冷卻熔爐1 2 —體形成 的下模具5 2中具所要最終面形狀的空洞5 2 a中。由熔 化金屬排放機構5 4 a自水冷卻熔爐1 2排放且強制施壓 入空洞5 2 a中的熔化金屬完全不具有在溫度低於金屬材 料的熔點的水冷卻熔爐1 2的底度附近且可能造成非均勻 核化因而造成結晶相的熔化金屬部份，因此，諸如非晶態 合金面的非均勻核化的缺陷可被避免。應注意突出形或凸 緣形的熔化金屬排放機構5 4 a宜由具低熱傳導性材料所 製成，且更好地，熔化金屬排放機構5 4 a宜被預熱至熔 化金屬的熔點附近之溫度。 上模具5 4繼續下降並與下模具5 2相遇，且上模具 5 4與下模具5 2的空洞5 2 a配對。由於其被夾在上及 下模具5 4及5 2間，在空洞5 2 a中高於熔點的熔化金 屬因而被以預定壓力壓模。換言之，熔化金屬藉由壓縮應 力，同時藉由水冷卻上模具5 4施以迅快冷卻而被锻造。 金屬液（熔化金屬）3 8接著藉由上及下模具5 4及5 2 連同冷卻被壓模（鍛造）成所要的最終面形狀，且熔化金 ·· * IIIJ-ΙΙΙΙΙΙΙ^Λ ^ - J — I J— I I ^·Γ I I Γ I I I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐> -35- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（33 ) 屬的高冷卻率因此被實現。由於熔化金屬3 8係在其被壓 模（鍛造）爲其最終板形時以一較其臨界冷卻率爲高之速 率冷卻，熔化金屬歷經快速固化而變成最終所要薄2皮形 之非晶態合金面3 9。 如此所得的薄板形非晶態合金面3 9係選擇性地由高 於金屬材料的熔點的熔化金屬且完全不具有其溫度在金屬 材料的熔點以下的水冷卻熔爐1 2的底部附近且可能造成 非均勻核化因而形成結晶相的熔化金屬部份3 7所形成的 。再者，板形非晶態合金面3 9係由熔化金屬以同步冷卻 瞬間成形爲所要的最終面形狀者，其未造成任何流動或表 面波動。所以，熔化金屬係均勻地冷卻及固化，且所得之 具有高強度及硬度的非晶態合金面3 9不具有由非均勻固 化及非均勻核化所造成的結晶相，以及諸如冷隔的鑄造缺 陷。 在上述的實施例中，在水冷卻電極1 4及上模具5 4 的水平面中的位置實質地被固定，且水冷卻熔爐1 2被在 其水平面中移動。本發明並不限於此一實施例，或者，水 冷卻電極1 4及上模具5 4可在水平方向中互相平行地移 動，且水冷卻熔爐1 2可被固定在一位置。在上述的實施 例中，水平移動的水冷卻熔爐1 2僅被設置一對水冷卻熔 爐1 2及下模具5 2。本發明並不限於此一實施例，且兩 對或以上的熔爐1 2及下模具5 2可方便地以預定間隔設 置在一轉盤上以使轉排可加成地旋轉。轉型連續鍛造系統 如此被構建以使可藉由轉盤的加成旋轉而接連鍛造。當然 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） .36- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · J.----- I I--.--I-- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7____ 五、發明說明（34 ) ，轉盤可僅設置一對水冷卻熔爐1 2及下模具5 2，且一 對或以上之水冷卻熔爐1 2及下模具5 2可不僅被設置在 轉盤上且亦設在諸如矩形板之其它形狀的板上，只要水冷 卻熔爐1 2及下模具5 2對可被設在板上且該板可旋轉即 可。 在上述的實施例中，上模具5 4被強力地以水冷卻， 且下模具5 2及類者並未被強制冷卻。當然可將下模具 5 2或類者強制冷卻。再者，水冷卻熔爐1 2，水冷卻電 極1 4及上模具5 4被以冷卻水強制冷卻。本發明並不限 於此實施例，且其它諸如冷卻劑氣體的冷卻媒體（冷卻劑 )亦可被使用。 將上模具5 4壓至下模具5 2的上模具移動機構5 6 並不限於任何特定機構，且已知之任何機構，例如一水壓 或氣壓機構，皆可被採用。 金屬玻璃基本上藉由上述本發明的锻造型共聚物程序 以鍛造型製造裝置所生產。 本發明的高爾夫球桿之製法已藉由不同實施例作詳細 敘述。但是，本發明並不限於這些實施例，且在本發明的 範圍之內，熟習本技藝者可作不同的修改及設計變更。 如以上所詳述的，依照本發明，可製造之高爾夫球桿 具有所要形狀的非晶態合金桿面；及更佳地，具有所要的 最終形狀的非晶態合金桿面，其不具有諸如冷隔等之鑄造 缺陷，且其展現優異的強度特性。依照本發明，非晶態合 金桿面係可以一簡單，單一步驟，高複製性程序所製成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-37 - *'· 1——1—— — — — 1 — ^ ^ - JIIJI — — ^ ·-111.1111 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 __B7___ 五、發明說明（35 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此，由本發明所製造的高爾夫球桿展現良好擊球特性， 包括擊球距離及方向，因爲優異撞擊特性及包括強度及硬 度之優異強度特性被完全採用，且擊球中球與高爾夫球桿 間的撞擊爲高度可重複且可靠的。 再者，依照本發明所製造的高爾夫球桿採用具優異強 度特性以及優異擊球特性之具所要形狀的非晶態合金桿面 。依照本發明，非晶態合金桿面係由不具有結晶相之非晶 態相所單獨構成，結晶相係由經內存於低於熔點的熔化金 屬非均勻核化所造成，因爲非晶態合金桿面係以一簡單， 單一步驟所製成，其藉由選擇性地以高於金屬材料的臨界 冷卻率之速率將高於熔點的熔化金屬冷卻而製成。因此， 本發明所製成的高爾夫球桿可以最小的特性變異下被製成 實例 接著，金屬玻璃面以及使用依照本發明的金屬玻璃面 的高爾夫球桿之製法將採照實例更進一步詳細敘述。 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 實例I 一 1至I — 1 4 圖6及7所示的鍛造型金屬玻璃製造裝置5 〇係被用 於由表1中所示的14個合金製造在l〇〇mm(長）x 3 〇mm (寬）X 2至2 〇mm (厚）的範圍內的矩开夕非 晶態合金面板。 在實例中，水冷卻銅熔爐1 2爲具有3 〇mm (直徑 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -38 - 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 ______B7 五、發明說明（36 ) )x4mm(深）的半球形凹陷，且下模具52的面接受 空洞52a爲具有210mm(長）x3〇mm(寬）X 2至2 0 m m (深）的大小的矩形凹陷。 所使用的水冷卻（弧）電極1 4爲可完全使用 3 0 0 0°C弧電源且藉由I C控溫器（cylister )控制溫度 者。用以冷卻的氬氣體被自設於轉接器1 4 a的冷卻氣體 注入培（未顯不）注入。水冷卻電極1 4具有一弧產生點 ，其包含含钍鎢，因此，電極消耗及污染將極小化。電極 1 4亦具有機械及熱學上加強穩定，可以一高熱效率下連 續運作的水冷卻結構。 在這些實例中，鍛造型金屬玻璃製造裝置5 0係在以 下條件下工作。用於弧溶化的電流及電壓分別爲2 5 0 A 及2 0 V。水冷卻電極1 4及粉末狀或小九狀金屬材料間 的間隙被調整爲0·7mm。施於上模具54以便壓模的 壓力在5M至2 OMP a的範圍內，且隨矩形非晶態合金 面板的厚度而改變。 由上述的鍛造程序所製成的矩形非晶態合金面板由X 射線折射儀，掃描電子微影儀連同能量折射X射線頻譜儀 (EDX)測試其結構。用於光學微影儀（OM)的樣本 需接收以在1 . 8 k s之3 0 3 k的3 0%氫氟酸溶液中 之蝕刻處理。樣本亦被針對其結構鬆散，玻璃轉換溫度（ 丁 g ) ’結晶溫度（Tx)及結晶熱（^Hx :超冷卻液 態區域的溫度範圍）作評估，其係藉由在〇.67K/S 的加熱率下以折射掃描熱量測定而達成。矩形非晶態合金 一 1 I I Ί I--I I I I ^ ^ i — — — — — — — ΙΓ I I I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） .39 A7 B7 五、發明說明（37) 板樣本亦被針對其機械特性作評估。所評估的機械特性爲 撕裂能量（Es)，維氏係數（Hv)，抗拉強度（CTf )(實例4，5 ，1 0及1 1的抗拉強度無法測量，僅比 較強度被測得），延性（ε f )，及楊氏模數（ε )。維 氏係數（Hv )係藉由維氏微硬度測試器以1 〇 〇 g之負 載測得。 用於生產矩形非晶態合金桿面的14個合金的合金組 成連同矩形非晶態合金面板的特性如表1所示。應注意表 1中的"t 〃代表矩形非晶態合金面板的厚度。 ·--1—!!-^ 裝· J — !! I ^^_一|! Γ--I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -40 _ A7 B7 五、發明說明（38 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 E (Gpa) VD 〇〇 oo oo £>- 160 167 卜 oo vo un 150 153 \〇 IT) oo OO W 八 -£ o oo H r—H CO OO t-H 2.0 ON i—H 1 CN o CM CN (N H 〇〇 cs (N 1 < CnJ cs CN ^ 5 ,1730 1800 1650 *3560 *3630 880 900 1210 1120 *2850 *3010 1150 1760 1680 > 〇 r H 540 490 1250 1290 250 300 370 355 1050 1080 360 550 540 |Δ ΤΧ 丨（Κ) 127 m oo OO oo CO cn cn OO OO CN Z OO OO O^N ΤΧ (Κ) ,7 5 0 !- 740 7 08 883 892 471 503 240 233 838 884 288 678 760 丨623 1 655 620 810 805 424 470 180 175 810 800 210 580 680 !ι 丨（mm) CO un 寸 CO VO CSJ <NI vn ε — *-3 00 ^ VO VO 〇> m 1 1 t 1 1 1 p 1 csi o OO VO 合金成份 Zr62.5Al7.5Cll20 Zr57Ti3Ali〇Nii〇Cii2〇 Zr6〇All〇Cll30 FC56Cll7Ni7Zri〇B20 FessCuvNiyZrzNbsB 2 0 〇 u 卜 S Mg7〇Ni2〇Lai〇 La65AlisNi2〇 La65All5Cll20 「 |C〇56FCl4Zri〇B20 1 -- -------- C〇5iFe2iZr8B2〇 La55Ali5Nii〇Cu2〇 Pd4〇CU3〇Nil〇P20 Zr44Ali〇Cii3〇Ni5 實例編 Pcfe m T—H cs cn 寸 r- oo ON o i 1 Τ'"( CN cn 寸 鲥锻ml· * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -41
五、發明說明（39) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 實例1 4中所生產的z rssA 1 1〇Cu3〇N i 15合 金材料的X射線折射儀，結晶熱的量測，及微影（ x 5 〇 〇 )的結果分別如圖8，9，1 〇所示。 ®8代表實例14中所生產的
Zr55Al1()Cu3QNi15合金材料的X射線折射圖形 ’其代表由材料的實質中點部份所得的橫截面的中央部份 。合金材料爲具有3〇mm (長）x4〇mm (寬）X 2 Omm (厚）的尺寸的矩形。材料的X射線折射圖形僅 具有一寬環形峰，代表非昌相的單一相構成。橫截面的中 央部份的光學微影亦顯示無結晶相之激變的相反顯示，確 認X射線折射儀的結果。這些結果表示金屬材料係由完全 無與低於熔點的銅熔爐（坩堝底）區域接觸或附近而造成 非晶態及結晶相共存的熔化金屬所形成的，因此由於在銅 熔爐中與銅坩堝底接觸的熔化金屬所造成的非均勻核化亦 可由本方法避免。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖9代表在實例1 4中所產生的合金材料 Ζ γ55Α 1 1〇Cu3QN i idSDSC曲線，其爲取自材 料的實質中間部份的中央非晶態部份區。玻璃轉換的吸熱 反應之起始及結晶之散熱反應的起始係分別出現於 6 8 0 °C及7 6 0 °C，且超冷卻液態係在8 0 °C的相當寬 的溫度範圍中出現。上述的結果顯示鍛造程序製造一真正 玻璃性金屬的能力，以及其製造具優異強度特性的矩形金 屬材料的能力，其藉由抑制非均勻核化的發生而達化僅包 含非晶相。在實例1 4中所製造的矩形非晶態合金面材料 本紙張尺度適用申國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-42-
五、發明說明（4〇) 的維氏硬度（Η V )被測得爲5 4 〇，其與對應於帶形之 取樣所測得之値（5 5 0 )相等。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 0爲顯示於實例1 4中所製造的 Z r 5 5 A 1 !。C u 3 〇 N i i 5合金材料的金屬紋理的微影 (X5Q0) ’其係取自材料的實質中間部份的橫截面的 中央非晶態部份。此微影代表所製成的矩形非晶態合金面 材料爲實質上不具結晶相的非晶態單相合金面材料，其係 藉由避免非均勻核化而製成的。 如表1中所示，實例1至1 4的所有樣本皆顯示優異 的機械特性’且由本發明的鑄锻程序所製造的矩形非晶態 合金面材料爲不具有諸如冷隔的鑄造缺陷且具有包括強度 及硬度之優異強度特性以及優異擊球特性的高爾夫球桿的 桿頭之面模造材料。由實例1 4所得的樣本分析顯示在實 例中所製造的矩形非晶態合金面材料爲實質不具有結晶相 的非晶態單相合金面材料，其係藉由避免非均勻核化而製 成的。 實例I I — a至I I — e 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 在實例I — 1至I 一 1 4中所製造的合金材料中，製 造於實例1 4中的Z r55A 1 1〇Cu3〇N i 15合金材料 在考慮非晶態相結構之高度傾向，低楊氏模數，及高強度 下被採用。適用於木桿形球桿頭的面構件的樣本已被備製 ，且面被裝在桿頭3上。藉由利用如此所準備的高爾夫球 桿而進行實驗。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-43 - 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 ____B7___ 五、發明說明（41 ) 所形成的面4爲圖11所示之形狀。面係藉由使用各 具有深度爲1mm，2mm，3mm，4mm或5mm的 空洞5 2 a的下模具5 2而重複實例I 一 1 4的程序而形 成。具有5個不同厚度値的樣本被備製，且爲每一類型製 備數個樣本。 首先’如此所備製的面4的樣本藉由如圖12所示直 接施一撓性負載於面4上而評估其強度。在如圖1 2所示 的面的撓性測試中，面4被支持於各具有1 〇mm之直徑 具相距3 0mm的柱形桿6 2及6 4之間，且負載藉由一 具有直徑1 0mm且位在二支持桿6 2及6 4間的中點上 的桿施於面4上。藉由增加負載並測量破裂點的負載。結 果如表2所示。 同時，高爾夫球桿係藉由使用所備製的面4而製成。 面4藉由對每一面及頭3上的接合處加工及以環氧基樹脂 接合劑將這些構件接合。 如此所得的桿頭被裝在一桿身（由住友橡膠工業所製 造的Farject WI50V510布朗碳纖）以完成高爾夫球桿並評估 面構件的恢復係數（由球的初速度/頭速度之比率而定義 )及耐度等球桿的性能。 首先，以恢復係數評估高爾夫球桿的性能如下所敘述 。所備製的高爾夫球桿被裝在一揮動機械人上’而高爾夫 球（DDH TOUR SPECIAC其由住友橡膠工業所製造）被以 4 5 m / s之速度擊出。將球的初速度除以在撞擊後瞬間 的頭速度所得的値被定義爲恢復係數’且桿頭的恢復係由 — — — — — — — 1^ ^ illlr—— — — — — — — — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -44 - B7 五、發明說明（42 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 恢 復 係 數 來評估 。其結果如 1表2所示 0 接 著 ，面構 件的耐度藉由使用相 同 的 揮 桿機 械 人 並實 際 地 以 5 0 m / s的速度ί 軍擊高爾夫 球 而 所造 成 的 損害 爲 肉 眼 可 判斷。 擊球數最多爲5 0 0 0 次 j 且當 發 現 損壞 時停 止 測 試。耐 度係由以下 '標準作評估： 在 5 0 Q 0次 前無損害： 〇 在 1 0 0 0至 5 0 0 0次間發生損害： ：Δ 在 低於 10 0 0次發生損 害：X 結 果 如 表 2所示 〇 表 2 實 驗 S厚度， 撓性強度: ,恢復係耐度 楊 氏模 數 ΕχΤ mm kgf 數 Gp ; a 實 驗 a 1.0 500 1.455 X 85 85 實 驗 b 2.0 1000 1.442 〇 85 170 實 驗 c 3.0 1800 1.436 〇 85 255 實 驗 d 4.0 2900 1.430 〇 85 340 實 驗 e 5.0 ^ 3000 1.421 〇 85 425 *楊氏模數：實例 14的結果被 :使用。 如 表 2所示 ，當藉由備製厚度爲 1 至 5 mm 的 面 構件 而 執 行 實 驗時， 頭及球之間的恢復度 隨 著 面 的厚 度 的 減少 亦 即 1 隨 E X T 値的減少而增加。當 面 具 有 1 · 0 m m厚 度 時 恢 復 係數最 高。但是， 1具有此厚 度 之 樣 本， 亦 即 ，具 有過小之E X T値將在1 0 0 0擊之前損壞。該結果顯示 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公篕）-45- A7 B7 五、發明說明（43) 具有100至35OGPa· mm範圍間的ExT値的面 以恢復係數及耐度爲考量下爲用於桿頭的理想之面。 如以上所示，以具有金屬玻璃面的桿頭所製成的高爾 夫球桿採用一具有包括強度及硬度之優異強度特性的具微 小特性變異的高可靠度桿面。在擊球中高爾夫球及桿面間 的撞擊爲高重複性及可靠，且高爾夫球桿展現包括擊球距 離及方向的良好擊球特性及強度特性，撞擊特性，強度， 硬度及類似者。該高爾夫球桿可以高產率及低成本下可靠 地製成。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· J.---- I 丨·訂----*1 Λ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -46 -