钛合金高尔夫球具的制造方法技术

一种钛合金高尔夫球具的制造方法，系先将钛合金板材于ＣＡＤ／ＣＡＭ电脑模拟设计所得之高尔夫球头模型上拉伸成型，再于真空罩内焊接制得钛合金高尔夫球头，同时另挤制得钛合金高尔夫球杆，再取前述二者置于真空罩内以钛合金为焊料进行氩弧焊接，制得一高尔夫球具半成品。将该球具于真空炉内进行固溶及时效处理，最后取该球具进行表面打磨，抛光处理以去除焊疤，即可得一具高强度、高弹性且外观似一体成型之钛合金高尔夫球具。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别其指一种可提高球具整体强度、弹性，提升球具品质并可降低成品缺陷、不良率，进而可降低生产成本、提高产量，且可增进外观美感的高尔夫球具制造方法。目前市面一般常见的高尔夫球具主要是由球头及球杆两部分构成，两者间系藉助AB胶胶合成一完整球具，如附图说明图1所示，球头A顶端预成型一空心内径A1，并令该空心内径A1略大且适可塞置球杆B，然后于空心内径A1与球杆B之间填AB胶C，待胶体硬化即得一高尔夫球具。常用之高尔夫球具的制造方法虽然简单，但却有以下之缺点存在1.AB胶遇热会变质、退胶，如此便易使球杆与球头形成分离状态。2.球杆与球头之空心内径之间为易于组装会预设一容差，此容差会形成一介于球杆与球头间之缝隙，此缝隙并以AB胶填充，打击时，球头撞及球体，该缝隙内之AB胶会将打击力量分散，降低打击效果。3.球杆与球头虽经AB胶胶合，但二者终非一体，故球具整体之强度、弹性皆不佳，如此就算球头及球杆之强度及弹性皆很好，也会因球头与球杆之缝隙间的AB胶影响而无法发挥打击之最高效果。除了上述缺点外，常用方法也是有其优点存在，其优点在于当球头与球杆胶合失误而使球具无法使用时，只需于AB胶胶合处加热，使胶体熔化挥发即可令球头与球杆分开，再重新予以胶合，而业者通常也是因为常用方法具该优点而使高尔夫球具制造业者能在忍受前述缺点外还能延用该方法至今之主要原因。另外，为使高尔夫球头更易击中高尔夫球，又在高尔夫球有一固定重量之限制下，全球之高尔夫球头之制造业者无不费尽心思欲使高尔夫球之体积增至最大以增大高尔夫球头之打击面。而目前可解决此问题之方法有下列两种1.提高精密铸造之技术，使高尔夫球之壁厚减少。2.寻求密度较低但仍具高强度之材料做为高尔夫球头之原料。但第一种方法对目前高尔夫球头使用之金属材料(17-4PH)并不适用，因为一旦高尔夫球头之壁厚变薄，会降低金属材料之强度，且铸造缺陷会明显增加，故业者均往第二种方法做研究，而钛合金之特性恰合乎密度低、强度佳之条件。高尔夫球头系一内空而整体为封闭之壳体，故一般制造方法乃采用精密铸造，而目前高尔夫球头之设计皆采用Try&Error方式将精密铸造用之失蜡模修正出来，而没有所谓的设计图及电脑模拟图，因此只能称得上为艺术雕刻品;于铸造过程中，熔融之钛合金熔液注入砂壳模内，令钛合金熔液均匀充满于内壁，待其冷却后脱模即得一完整之高尔夫球头;虽目前所采用之钛合金可称为符合密度低、强度佳两条件之最佳原料，但该精密铸造之技术却非常因难。因为钛合金熔液之流动性不佳，故很难在短时间内充满于整个内壁，而时间一拖延则会使温度降低、钛合金熔液冷却而凝固，往往在熔液流动时，先前之熔液已先固化，造成高尔夫球头之壳体内部生成肉眼无法分辨之熔合线，也属一种造缺陷，此铸造缺陷虽然人们无法明显辨识，但于使用时常会因敲击高尔夫球之力量过大造成内部受力不均而自铸造缺陷处崩裂，具危险性;另外，钛合金熔液也会于高尔夫球头之壳体内部生成气孔及浇不到等，明显者可于品检时挑出，不明显者则仍出厂成为具有肉眼无法分辨之缺陷。而除上述因钛合金熔液流动性差之材料本身之原因会造成铸造缺陷外，制造环境之管制也为重要因素之一，高尔夫球头制造时须在一真空状态下做精密铸造，保护钛合金熔液不致产生氧化、气室等铸造缺陷，而目前之钛合金精密铸造由于制造环境之管制相当困难，故很难铸得较佳之成品。因此，本专利技术的目的在于提供一种，利用该方法可制得高强度、高弹性之高品质钛合金高尔夫球具。本专利技术之次要目的则在于提供一种，利用该方法可制得一无接缝、外观一体性，具高价值感及美感之钛合金高尔夫球具。本专利技术之次一目的在于提供一种可提高高尔夫球头强度的钛合金高尔夫球头制造方法。本专利技术之再一目的在于提供一种可降低生产成本、提高产量的钛合金高尔夫球头制造方法。本专利技术之特征在于钛合金高尔夫球头与钛合金球杆分别制成后，置于真空罩内以钛合金杆料将二者焊接为一体，并进行固溶及时效处理后于焊接部分做打磨及抛光处理以去除焊疤，即成一似一体成形之完整钛合金高尔夫球具。本专利技术次一特征是改变高尔夫球头之制造方法来避免发生前文所述之缺点，且同时保持有低密度、高强度之特色，主要是以钛合金板(如Ti-6Al-4V等)为材料取代常用之钛合金铸料，因钛合金板料(如Ti-6Al-4V等)是由锻造及辊轧而成，故具较佳之强度，请参阅文后的表1，是钛后金板料与常用材料之特性比较表，其中钛合金之成分，由如表2所示，表2为Ti-6Al-4V之成分表。本专利技术之又一特征是利用CAD/CAM电脑模拟高尔夫球头之外形，并计算所需材料之厚度、体积，再计算模具最佳分割线。本专利技术之另一特征是利用CAD/CAM电脑模拟资料制出拉伸成型之模具;并取钛合金板料于模具上做拉伸成型，制得上、下高尔夫球头半壳体。本专利技术之再一特征在于将上、下高尔夫球头半壳体置于真空罩内焊接，使之成为一完整之高尔夫球头。关于本专利技术之详细流程及制造方法则于下文做一详尽说明，并以附图辅之，其中图1系常用制法之制程示意图;图2系本专利技术之制造流程图;图3系本专利技术之制程示意图;图4系真空氩弧焊基本设备示意图;图5系本专利技术之真空罩焊接设备图;图6是CAD/CAM模拟球头设计图，其中图6(A)是电脑模拟座标图，图6(B)是电脑模拟上视图，图6(C)是电脑模拟正视图，图6(D)是电脑模拟侧视图;图7(A)、(B)、(C)是真空罩焊接设备及其使用示意图;图8是真空罩焊接钛合金高尔夫球具的金相组织图。图1是常用制法之制程图，已于前述，不再赘述。如图2及3所示，本专利技术是一种，首先是分别制造钛合金高尔夫球头1及钛合金高尔夫球杆2，其中钛合金高尔夫球头1之制造是如图2所示，首先是设计高尔夫球头之形状，并利用CAD/CAM电脑模拟勾画出所欲制造之球头形状，并计算出钛合金板料之厚度(约为1.0mm-3.5mm之间)、体积大小及其重量，模拟状态则如图6(A)至6(D)所示，以取代目前采用之Try&Error方式;利用CAD/CAM电脑模拟座标图之分割线剖面计算出最佳模线，设计出拉伸成形用之高尔夫球头上、下模之模具;利用CAD/CAM设计而得之拉伸成形用上、下模具，将锻造及辊轧而成之钛合金板料做拉伸成形，成为上、下半高尔夫球头壳体;将成形之上、下高尔夫球头壳体进行应力消除后置于真空罩内进行焊接，经焊接后便进行固溶与时效处理，即可成一完工件，即钛合金高尔夫球头。钛合金高尔夫球杆2是以挤压成形方法制得适当长度之钛合金高尔夫球杆半成品，再取该半成品作表面处理，即完成整之钛合金高尔夫球杆2。再取钛合金高尔夫球头1及钛合金高尔夫球杆2于真空罩内进行焊接，以钛合金为焊料3，如图3所示，令钛合金高尔夫球头1与钛合金高尔夫球杆2一端接成一钛合金高尔夫球具4之半成品，取该半成品施以固溶及时效处理后再进行表面处理(打磨、抛光等)，将焊接部分之焊疤去除，即成一似一体成型之钛合金高尔夫球具4。而一般于真空罩内进行焊接时，需将罩内空气抽出，惟实际上并不可能达百分之百之真空状态，故为避免焊接时与罩内残留空气起作用，故于真空罩内需充入钝气使之安定，一般则是充入氩气，如图4所示，系氩弧焊之基本设备示意图，其中氩气7不断供入于钨电极8周围及焊条9之前端，并「罩」住焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛合金高尔夫球具的制造方法，主要是先制得钛合金高尔夫球杆及钛合金高尔夫球头，其特征在于：取钛合金高尔夫球头及钛合金高尔夫球杆置于真空罩内再进行氩弧焊焊接，以钛合金为焊料，令钛合金高尔夫球头与钛合金高尔夫球杆相互端接成一球具半成品，取 半成品于真空炉内以７９０℃～９７０℃之温度进行固溶处理和以４８０℃～６００℃之温度进行时效处理后，于球具做打磨、抛光之表面处理，除去焊疤，即成一高尔夫球具。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣堂，蔡振辉，
申请(专利权)人：李荣堂，蔡振辉，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]