TWI614050B - 高爾夫球打擊面板之製造方法及其組成物 - Google Patents

Abstract

一種高爾夫球打擊面板之製造方法包括下列步驟：塑形：首先將粉末狀的碳化矽與矽酸鈉充分拌勻，再塑造出高爾夫球打擊面板的雛形；固化：將高爾夫球打擊面板雛形的表面通以二氧化碳，令高爾夫球打擊面板的雛形固(硬)化；加熱：將高爾夫球打擊面板固化後的雛形加熱至攝氏1000℃~1200℃之間；合模：將該高爾夫球打擊面板的雛形置入模具中，並適度填充定位該高爾夫球打擊面板的雛形；澆鑄：將燒熔的鋁鎂合金澆鑄進入模具中，令燒熔的鋁鎂合金填補於碳化矽與矽酸鈉／碳化矽粒子間的空隙，並逐漸冷卻成形；開模：待鋁鎂合金冷卻成形後，即可開模取出該高爾夫球打擊面板的粗胚；研磨：在研磨的過程中，可去除該高爾夫球打擊面板粗胚成形時所產生的毛邊，並拋光表面達到要求的尺寸。

Description

高爾夫球打擊面板之製造方法及其組成物

本發明係涉及一種高爾夫球打擊面板之製造方法及其組成物，特別是指一種可提供重量輕、硬度佳且成本合理的高爾夫球打擊面板的製造方法及其組成物。

按，高爾夫球是一種不分男女老幼，老少咸宜的一種戶外運動，由於高爾夫球場通常都是建築在山坡上，因此不僅空氣清新，且滿眼翠綠，更重要的是除了揮桿運動外，若是在體能許可的情況下，降低乘坐高爾夫球車的時間，更可享受安步當車健走強身的樂趣。

高爾夫球運動者所追求者，不外乎是希望在最少的揮桿打擊的次數下，將小小的高爾夫球送入遠方的球洞中。也就在這樣的最基本要求下，揮桿時直接與高爾夫球直接接觸的打擊面板的變成了相關業者不斷研發創新的動力，無不希望藉由高硬度且重量輕的產品來吸引高爾夫球運動者的青睞，並爭取更佳的成績。

基於前述高爾夫球打擊面板硬度高且重量輕的最基本基要求，剛開始業者僅直接採用較廉價的金屬來製造高爾夫球打擊面板，然，卻僅能提供高硬度產品，還是無法克服過重的問題；於是便有業者採用鈦金屬(合金)或是碳纖維來取代傳統的金屬材質，來達到產品輕量化的目的，惟不管是鈦金屬(合金)或是碳纖維都仍有其先天上的缺失，仍未臻完善。首先，鈦金屬(合金)因為成本太高，因此售價亦相對提高，導致消費族群限縮，無法廣為推廣；其次，碳纖維不僅造價高，且有瞬間撞擊易碎的問題，對於球技較不純熟的新手並不適用。

是以，針對上述習知技術所存在之問題點，如何研發出一種能夠更具理想實用性之創新構造，實有待相關業界再加以思索突破之目標及方向者。

有鑑於此，發明人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明解決問題之技術特點，主要在於該高爾夫球打擊面板包括下列步驟： 　　塑形：首先將粉末狀的碳化矽與矽酸鈉充分拌勻，再塑造出高爾夫球打擊面板的雛形； 　　合模：將該高爾夫球打擊面板的雛形置入模具中，並適度填充定位該高爾夫球打擊面板的雛形； 　　澆鑄：將燒熔的鋁鎂合金澆鑄進入模具中，令燒熔的鋁鎂合金填補於碳化矽與矽酸鈉／碳化矽粒子間的空隙，並逐漸冷卻成形； 　　開模：待鋁鎂合金冷卻成形後，即可開模取出該高爾夫球打擊面板的粗胚；以及 　　研磨：取出成形後的成品並加以研磨，在研磨的過程中，可去除該高爾夫球打擊面板粗胚成形時所產生的毛邊，並拋光表面達到要求的尺寸；其中，該塑形步驟與澆鑄步驟間進一步依序包含下述步驟： 　　固化：將高爾夫球打擊面板雛形的表面通以二氧化碳，令高爾夫球打擊面板的雛形固化；以及 　　加熱：將高爾夫球打擊面板固化後的雛形加熱至攝氏1000℃~ 1200℃之間。

藉此創新獨特之製造方法，使本發明對照先前技術而言，俾可利用添加碳化矽與矽酸鈉粉末的鋁鎂合金的金屬特性，達到提供一種重量輕、硬(強)度佳且生產成本低之高爾夫球打擊面板之實用進步性與較佳產業經濟（利用）效益。

請參閱第1、2圖所示，係為現有高爾夫球桿頭之結構圖，該高爾夫球桿頭係包含有一中空且具有一開口21的主結構體20以及一封閉該開口21之高爾夫球打擊面板10。而本發明所欲製造者即為圖中所示的高爾夫球打擊面板10，本發明主要係欲使用碳化矽(Silicon Carbide，化學式SiC )、矽酸鈉(Sodium Silicate，化學式Na ₂SiO ₃)以及鋁鎂合金所構成之複合材料來製造高爾夫球打擊面板10，而達提供結合重量輕、硬度高且成本低等優點之高爾夫球打擊面板10。

請進一步參閱如第5圖所示，係為本發明第一實施例之流程圖，於本較佳實施例中主要係包括下列步驟： 　　塑形：首先將粉末狀的碳化矽與矽酸鈉充分拌勻，再塑造出高爾夫球打擊面板10的雛形； 　　固化：將高爾夫球打擊面板10雛形的表面通以二氧化碳，令高爾夫球打擊面板的雛形固(硬)化； 　　加熱：將高爾夫球打擊面板10固化後的雛形加熱至攝氏1000℃~ 1200℃之間； 　　合模：將高爾夫球打擊面板10的雛形置入模具中，並適度填充定位該高爾夫球打擊面板10的雛形； 　　澆鑄：將燒熔的鋁鎂合金澆鑄進入模具中，令燒熔的鋁鎂合金填補於碳化矽與矽酸鈉／碳化矽粒子間的空隙，並逐漸冷卻成形； 　　開模：待鋁鎂合金冷卻成形後，即可開模取出該高爾夫球打擊面板10的粗胚；以及 　　研磨：在研磨的過程中，可去除該高爾夫球打擊面板10粗胚成形時所產生的毛邊，並拋光表面，達到要求的尺寸。

經前述步驟處理後的高爾夫球打擊面板10即可準備與高爾夫球桿頭組裝。

本發明高爾夫球打擊面板10主要係由碳化矽、矽酸鈉與鋁鎂合金所組成，其中碳化矽與矽酸鈉之體積占高爾夫球打擊面板10整體體積的50%~68%、鋁鎂合金之體積占高爾夫球打擊面板10整體體積的32%~50%；其中，碳化矽之體積占碳化矽與矽酸鈉整體體積的97%~99%、矽酸鈉之體積占碳化矽與矽酸鈉整體體積的1%~3%；而鋁鎂合金中鋁的體積百分比占鋁鎂合金整體體積的92.5%、鋁鎂合金中鎂的體積百分比占鋁鎂合金整體體積至少0.2%~2%。而本發明的較佳實施例中，碳化矽與矽酸鈉之體積占高爾夫球打擊面板10整體體積的63%、鋁鎂合金之體積占高爾夫球打擊面板10整體體積的37%，且鋁鎂合金中鎂的體積百分比占鋁鎂合金整體體積的0.45%。

請再參閱如第3、4圖所示，本發明高爾夫球打擊面板10的背面進一步貼附有一玻璃纖維層11，令該高爾夫球打擊面板10可以有如膠合玻璃般的功能，即使因不當外力作用而碎裂，也不會四散飛濺傷人。

請參閱如第6圖所示，係為本發明第二實施例之流程圖，於本較佳實施例中主要係包括下列步驟：塑形：首先將粉末狀的碳化矽與矽酸鈉充分拌勻，再塑造出高爾夫球打擊面板10的雛形；合模：將該高爾夫球打擊面板10的雛形置入模具中，並適度填充定位該高爾夫球打擊面板10的雛形； 　　固化：直接將二氧化碳導入容置模具中，令高爾夫球打擊面板10的雛形固(硬)化； 　　加熱：將高爾夫球打擊面板10固化後的雛形，連同模具一起加熱至攝氏1000℃~1200℃之間； 　　澆鑄：將燒熔的鋁鎂合金澆鑄進入模具中，令燒熔的鋁鎂合金填補於碳化矽與矽酸鈉／碳化矽粒子間的空隙，並逐漸冷卻成形； 　　開模：待鋁鎂合金冷卻成形後，即可開模取出該高爾夫球打擊面板10的粗胚；以及 　　研磨：在研磨的過程中，可去除該高爾夫球打擊面板10粗胚成形時所產生的毛邊，並拋光表面，達到要求的尺寸。 　　經前述步驟處理後的該高爾夫球打擊面板10即可準備與高爾夫球桿頭組裝。同樣地，依本製程所製造之高爾夫球打擊面板10的背面亦可進一步貼附一玻璃纖維層11。

前述第二實施例所揭之方法，其最大的優點在於可簡化製程，且二氧化碳係直接導入模具中，因此可大大降低二氧化碳的使用量，惟模具必需加熱至 1000~1200℃之間，因此製作模具所選用的材質至少必需要能耐熱1200℃，因此必然會提高模具的製造成本。

請參閱如第7圖所示，係為本發明第三實施例之流程圖，於本較佳實施例中主要係包括下列步驟： 　　混料：將鋁鎂合金粉末、碳化矽粉末以及液態矽酸鈉充分攪拌均勻； 　　入模：將攪拌均勻後之鋁鎂合金粉末、碳化矽粉末以及液態矽酸鈉置入成型模具中； 　　成形：將模具中攪拌均勻之鋁鎂合金粉末、碳化矽粉末以及液態矽酸鈉以高溫高壓的方式直接成形；以及 　　研磨：取出成型後的成品並加以研磨，在研磨的過程中，可去除該高爾夫球打擊面板10粗胚成形時所產生的毛邊，並拋光表面，達到要求的尺寸。同樣地，依本製程所製造之高爾夫球打擊面板10的背面亦可進一步貼附一玻璃纖維層11。

請參閱如第8圖所示，係為本發明第四實施例之流程圖，於本較佳實施例中主要係包括下列步驟： 　　熱熔：首先將鎂鋁合金加熱至融熔狀態； 　　混料：將碳化矽與矽酸鈉粉末依前述第一實施的比例混入融熔的鋁鎂合金中； 　　鑄造成形：將混有碳化矽與矽酸鈉的融熔鋁鎂合金，利用模具鑄造成形； 　　開模：待鋁鎂合金冷卻成形後，即可開模取出該高爾夫球打擊面板10的粗胚；以及 　　研磨：在研磨的過程中，可去除該高爾夫球打擊面板10粗胚成形時所產生的毛邊，並拋光表面，達到要求的尺寸。 　　同樣地，依本製程所製造之高爾夫球打擊面板10的背面亦可進一步貼附一玻璃纖維層11。

本發明前述諸方法僅供說明之用，在專利申請上並不受此結構之限制，尚可以利用粉末冶金或是壓著的方式成形。本發明所使用的碳化矽與矽酸鈉係皆採粉末狀形態，其主要功能便是要利用粉末化的碳化矽，來提高碳化矽與鋁鎂合金的接觸面積，當碳化矽粉末顆粒的直徑越小，其與鋁鎂合金的接觸面積就越大，結合 強度就越佳。

目前添加碳化矽與矽酸鈉的鋁鎂合金，因散熱效果極佳，因此通常都使用在高階的散熱器上，而本發明將添加碳化矽與矽酸鈉的鋁鎂合金使用在高爾夫球的打擊面板上也是著眼於其高散熱性，當打擊面板擊球的瞬間，會向內變形，並在質能互換的瞬間產生高熱，而利用碳化矽、矽酸鈉與鋁鎂合金所製成之高爾夫球打擊面板10，即是要在第一時間迅速將擊球瞬間因質能互換所產生的熱能快速釋放，而降低高爾夫球打擊面板10因反覆變形的疲勞程度，延長高爾夫球打擊面板10的使用壽命。

本發明之優點： 本發明所揭「高爾夫球打擊面板之製造方法」主要藉由所述等創新獨特結構型態與技術特徵，使本發明對照[先前技術]所提習知結構而言，能夠利用添加碳化矽與矽酸鈉粉末的鋁鎂合金的金屬特性，進而達到提供一種重量輕、硬(強)度佳且生產成本低之高爾夫球打擊面板之實用進步性。

１０‧‧‧高爾夫球打擊面板

１１‧‧‧玻璃纖維層

２０‧‧‧主結構體

２１‧‧‧開口

第1圖係一般高爾夫球桿頭之立體外觀圖。 第2圖係第1圖中高爾夫球桿頭之立體分解圖。 第3圖係第1圖中高爾夫球桿頭之剖視圖。 第4圖係第1圖中高爾夫球桿頭之剖視之分解圖。 第5圖係本發明第一較佳實施例之流程圖。 第6圖係本發明第二較佳實施例之流程圖。 第7圖係本發明第三較佳實施例之流程圖。 第8圖係本發明第四較佳實施例之流程圖。

Claims (10)

1. 一種高爾夫球打擊面板之製造方法，其主要係包含下列步驟： 　　塑形：首先將粉末狀的碳化矽與矽酸鈉充分拌勻，再塑造出高爾夫球打擊面板的雛形； 　　合模：將該高爾夫球打擊面板的雛形置入模具中，並適度填充定位該高爾夫球打擊面板的雛形； 　　澆鑄：將燒熔的鋁鎂合金澆鑄進入模具中，令燒熔的鋁鎂合金填補於碳化矽與矽酸鈉／碳化矽粒子間的空隙，並逐漸冷卻成形； 　　開模：待鋁鎂合金冷卻成形後，即可開模取出該高爾夫球打擊面板的粗胚；以及 　　研磨：取出成形後的成品並加以研磨，在研磨的過程中，可去除該高爾夫球打擊面板粗胚成形時所產生的毛邊，並拋光表面達到要求的尺寸； 該塑形步驟與澆鑄步驟間進一步依序包含下述步驟： 　　固化：將高爾夫球打擊面板雛形的表面通以二氧化碳，令高爾夫球打擊面板的雛形固化；以及 　　加熱：將高爾夫球打擊面板固化後的雛形加熱至攝氏1000℃~ 1200℃之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球打擊面板之製造方法，其中該固化步驟與加熱步驟係安排於塑形步驟與合模步驟之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之高爾夫球打擊面板之製造方法，其中該固化步驟與加熱步驟係安排於合模步驟與澆鑄步驟之間。
4. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之高爾夫球打擊面板之製造方法，其中該高爾夫球打擊面板成品的背面係貼附有一玻璃纖維層。
5. 一種高爾夫球打擊面板之製造方法，其主要係包含下列步驟：熱熔：首先將鋁鎂合金加熱至融熔狀態；混料：將碳化矽與矽酸鈉粉末混入融熔的鋁鎂合金中；鑄造成形：將混有碳化矽與矽酸鈉的融熔鋁鎂合金，利用模具鑄造成形；開模：待鋁鎂合金冷卻成形後，即可開模取出該高爾夫球打擊面板的粗胚；研磨：取出成形後的成品並加以研磨，在研磨的過程中，可去除該高爾夫球打擊面板粗胚成形時所產生的毛邊，並拋光表面達到要求的尺寸。
6. 如申請專利範圍第5項所述之高爾夫球打擊面板之製造方法，其中該高爾夫球打擊面板成品的背面係貼附有一玻璃纖維層。
7. 一種高爾夫球打擊面板之製造方法，其主要係包含下列步驟：混料：將鋁鎂合金粉末、碳化矽粉末以及液態矽酸鈉充分攪拌均勻；入模：將攪拌均勻後之鋁鎂合金粉末、碳化矽粉末以及液態矽酸鈉置入成型模具中； 成形：將模具中攪拌均勻之鋁鎂合金粉末、碳化矽粉末以及液態矽酸鈉以高溫高壓的方式直接成形；以及研磨：取出成型後的成品並加以研磨，在研磨的過程中，可去除該高爾夫球打擊面板粗胚成形時所產生的毛邊，並拋光表面達到要求的尺寸。
8. 如申請專利範圍第7項所述之高爾夫球打擊面板之製造方法，其中該高爾夫球打擊面板成品的背面係貼附有一玻璃纖維層。
9. 一種高爾夫球打擊面板之組成物，主要係由碳化矽、矽酸鈉與鋁鎂合金所組成，其中碳化矽與矽酸鈉之體積占高爾夫球打擊面板整體體積的50%~68%、鋁鎂合金之體積占高爾夫球打擊面板整體體積的32%~50%；其中，碳化矽之體積占碳化矽與矽酸鈉整體體積的97%~99%、矽酸鈉之體積占碳化矽與矽酸鈉整體體積的1%~3%；而鋁鎂合金中鋁的體積百分比占鋁鎂合金整體體積的92.5%、鋁鎂合金中鎂的體積百分比占鋁鎂合金整體體積至少0.2%~2%。
10. 如申請專利範圍第9項所述之高爾夫球打擊面板之組成物，其中碳化矽與矽酸鈉之體積占高爾夫球打擊面板整體體積的63%、鋁鎂合金之體積占高爾夫球打擊面板整體體積的37%，且鋁鎂合金中鎂的體積百分比占鋁鎂合金整體體積的0.45%。