TWI306772B - - Google Patents

Description

1306772 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種高爾夫球頭及其製造方法，特別 疋扣種具有表面改質之高爾夫球頭及其製造方法。 【先前技術】 一般而常作為高爾夫球頭的材質有鈦合金，及不 錄鋼等材質，但由於功能的需求，通常會以外加被覆的方 式，來提高其表面硬度與強度。例如：電鍍（Electroplate)、 物理蒸氣沈積（Physical Vapor Deposition，PVD)、化學蒸 軋沈積（Chemical Vapor Deposition , CVD)、熱反應擴散被 覆（Thermal Reactive Diffusi〇n，TRD)。然而，以上述外加 被覆鍍膜的方式，在使用一段時間，特別是需承受衝擊力 1的部分，所被覆的材質會有剝離脫落之虞，以致於外觀 陋。 另外，也有利用熱處理的方式’來提高高爾夫球頭表 面的硬度。此方式是將高爾夫球頭置於高溫之下，而使整 個球頭的硬度同時提昇而具有相同的硬度。不幸的是，對 於打擊者來說，高爾夫球頭必須有部分較軟的材質來增加 擊球的感覺與提供吸震的功能。因此，以熱處理方式製作 的高爾夫球頭是無法達到局部硬度增強的效果。 近年來，有人利用硬度高且顆粒小（40〜200微旬 小鋼珠，以100m/S的高速對高爾夫球頭的局部表面進行1 擊，造成表面材質密實，來提高硬度與強度，然而，仃珠 理需要有高功率的空壓機、高硬度的小鋼珠， 此處 叹而要精密 1306772 控制受珠擊之表面溫度等設備與技術，而且表面硬度較不 易均勻。 【發明内容】 因此，本發明之目的在提供一種具有表面改質之高爾 夫求頭可以有效且局部地提尚高爾夫球頭的硬度與強度 ’而不會有剝離的問題產生。 本發明之另一目的在於提供一種具有表面改質之高爾 夫球頭的製造方法，用以製造該具有表面改質的高爾夫球 頭。 於是，本發明具有表面改質之高爾夫球頭，包含一球 頭，該球頭具有一位於外表面的表面改質部，該表面改質 部疋利用離子轟擊而使表層的組織更為緻密。 本發明具有表面改質之高爾夫球頭的製造方法，包含一 備^一球頭的備製步驟，及一表面改質步驟。該表面改質步 驟疋在真空環境下，利用一離子產生器轟擊該球頭的表面， 使表層的組織變為更加緻密，以提高其硬度。 本發明之功效在於利用離子轟擊該球頭的表層組織， 使表面材質溫昇並軟化，同時因轟擊的作用，將表面所吸 附的氣體與雜質擊出，而使表層組織更為緻密，以提高其 硬度與強度。由於並無外加的材f ’因此並不會有剝離脫 落的問題。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將玎 6 1306772 清楚的呈現。 如圖1所示，本發明具有表面改質之高爾夫球頭的較 佳實施例’包含一球頭i，該球頭）具有—位於外表面的表 面改貝。Hi ’該表面改質部u是利用離子轟擊而使表層的 =織更為緻密。在該較佳實施例中，該麵i是不錄鋼材 質所製成，但也可以是鈦合金或是碳鋼等材質。 在該較佳實施例中，該表面改質部u是位於該球頭丄 的前端面’或稱打擊面，是直接撞擊高爾夫球的部分，藉 此，向打擊面的硬度與強度。實際上，該表面改質部^也 可是位於該球帛i的後端面、頂面，或是底面上，不應以 此侷限本發明之申請專利範圍。 止如圖2所示，本發明具有表面改質之高爾夫球頭的製 造方法的較佳實_ ’包含—備製步驟2、—前處理步驟3 ’及一表面改質步驟4。 同時配合圖i與圖3,該備製步驟2是備製成型出一球 頭^ °該球頭1是不錢鋼材質所製成，但也可以是鈦合金， 或是碳鋼。一般而言，是以金屬材質為主。 該前處理步驟3是對該球頭i進行研磨、抛光、清洗 、’及洪乾等處理。當然’也可視該球帛1成型後的表面狀 況’來增減上述的處理’不應以此侷限本發明之中請專利 範圍。 該表面改質步驟4是將該球頭丨置於—真空爐5，接著 ’利用-設置在該真空爐5内的離子產生器6，以高溫電毁 放電的方式’使通入的惰性氣體，如氬氣離子化而產生高

口圑 4所示 Ϊ306772 μ的離子，當然也可以是通入氮氣或是氦氣等氣體。其中 ，所控制的參數有電流強度、電壓、時間，及溫度。而所 使用的電流、電壓與時間，則視被撞擊的金屬材質及通入 的氣體種類方能決定。 利用該離子產生器6所產生的高溫離子轟擊該球頭工 的表面，可將表面上所吸附的氣體與雜質轟擊出來，同時 间/皿的離子也會使s亥球頭丨表面因溫昇而軟化。利用轟 擊的效果’讓表層I組織可均勻地被壓實而變得更為緻密 ’形成-硬度、強度較高的表面改„ u，藉此提高該球 頭1表面的硬度。在該較佳實施例中，被爲擊的表面深度 可達30微米（pm)。 禾進行向溫離子轟擊的表面電子顯 微圖’ S針對SUS474不錄鋼，並以倍的倍率進行拍攝 ’顯示出其表面狀況僅存在著先前成型時的加卫直痕跡。 如圖5所示，為一已進行高溫離子轟擊的表面電子顯 微圖，同樣為SUS474 ^_，並以倍的倍率進行拍攝 ’顯示出其表面在進行離子轟擊後，已看不出成型時的加 工直痕跡’變成了許多微小且緻密之極細小的微孔。 回到圖1’值得-提的是’在離子高速轟擊的過程中， 原子也有可能被撞擊出來，而形成部分 離子植入的效應，同時，也因為是㈣高溫離子，合 層的材質達到熱處理晶格改變的效果，以上 ^ 表面硬度與強度之功效。另外，由 ：11至1提咼 Λ r田於並不是額外再鏟霜麻 度尚的材質，因此不會有材質產生剝離的問題。鑛覆硬 1306772 以本發明之製造方法至少可以使硬度提昇20%以上， 例如，對17-4不錄鋼（i7Cr-4Ni Stainless Steel)進行高溫離 子轟擊’其表面硬度可由300Hv提高到500Hv，增加的幅 度為66% ’對SUS3 04不錄鋼材質而言’其表面硬度可由 180 Hv提鬲至350 Hv，增加的幅度為94% ;對SUS450不 錢鋼材質而言’其表面硬度可由390 Ην提高至600 Ην，增 加的幅度為54%。 • 應注意的是，由於以離子轟擊的部分僅可使表層3〇^m 以下的部分的硬度提高而已，其他内部的材質仍可維持原 有的硬度，形成外硬内軟的態樣，藉由材質較軟的部分以 提供吸震效果，增加打擊者擊球的球感。 歸納上述，本發明具有表面改質之高爾夫球頭及其製 造方法，是利用高溫離子轟擊該球頭丨的表面，使表層的 組織受熱軟化，並可以被均句地壓實而變得更為緻密堅硬 ，提高該麵1的硬度。同時，因該球頭1亦存在有相較 • Τ材質較軟的部分’能提供吸震效果與增加擊球感覺。更 重要的是，由於是將原本的材質轟擊使之緊實，並非外加 鍍覆材質，不會有剝離脫落的問題發生，故確實能達 發明之目的。 ί隹以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 1306772 【圖式簡單說明】 固1疋一局部剖面示意圖，說明本發明具有表面改質 之阿爾夫球頭的較佳實施例； 圖2疋一流程圖，說明本發明具有表面改質之高爾夫 球頭的製造方法的較佳實施例； 圖3是-製造示意圖，說明是在一真空爐中，利用 離子產生器產生離子，以轟擊一球頭表面； ，說明該球頭未進行高

溫離 圖4是一表面電子顯微圖 子轟擊的表面狀況；及 子二广面電子顯微圖，說明該球頭已進行高溫離 子轟擊的表面狀況。

10 1306772 【主要元件符號說明】 • · · 球頭 11··· 表面改質部 2 · · · 備製步驟 3 · · 前處理步驟 4 · · · 表面改質步驟 5 · · ·真空爐 6 · · · 離子產生器

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Claims (1)

1. 叼年丨丨月々日修(更)正替換頁 1306772 十、申請專利範圍： l —種具有表面改質之高爾夫球頭的製造方法，包含： 一備製步驟，備製一球頭；及 一表面改質步驟’在真空環境下，利用一離子產生 器以高溫電漿放電方式，使惰性氣體離子化而產生轟擊 用的離子，以對該球頭進行表層深度在3〇微米之内的轟 擊，使表層的組織變成更為緻密，以提高其硬度。 2·依據中4專利範圍第i項所述具有表面改質之高爾夫球 頭的製造方法’更包含一介於該備製步驟與表面改質步 驟之間的刚處理步驟’該前處理步驟是對該球頭進行 磨、拋光、清洗，及烘乾處理。 3·依射請專利範圍第1項所述具有表面改質之高爾夫球 頭的製&方法’其中，在該表面改質步驟中，是將讀球 頭置於-真空爐中’並對該球頭進行加孰。 4·依據申請專利範圍第1項所述具有表面改質之高爾夫球 頭的製造方法，盆由—丄 中，該球碩是選自下列金屬材質其 之一：鈦合金、不銹鋼，及碳鋼。 ，、 5· 一種具有表面改質之高爾夫球頭，包含： 矣而頭’具有一位於外表面且厚度在30微米之内的 表面改質部，該表面改日 的 ^ ^ ^ °疋利用離子轟擊而使表層的 、、且纖更為緻密，播矣 的 表層的硬度獲得提高。 6.依據申請專利範圍第5 铁合 頭，其中，該球頭是選自下ST有表面改質之…球 …選自下列金屬材質其中之 金不銹鋼，及碳鋼。 12