复合材料高尔夫球杆头及其制造方法技术

一种复合材料高尔夫球杆头及其制造方法，其以碳纤维预浸材或包含碳纤维的复合材料预浸材叠层通过模塑、正向气压与真空负压分别作用于碳纤维预浸材或包含碳纤维的复合材料预浸材叠层的内部与外部，以及加热作用而一体成形为包含杆柄部与前端开口部的中空状碳纤维复合材料杆头本体，另外将包含碳纤维的复合材料或金属材料成形的击球面板胶合固接于该碳纤维复合材料杆头本体的前端开口部，能减轻高尔夫球杆头的杆头本体的重量、易于因应不同高尔夫球杆头的击球距离或打感而调整改变重心与转动惯量，提高设计自由度、以及球杆头的刚性设计多元化等，且易于控制击球面板的甜密点位置，使球杆头能达到较佳的击球性能。

【技术实现步骤摘要】
复合材料高尔夫球杆头及其制造方法
本专利技术关于一种高尔夫球杆头，尤指使用复合材料制造高尔夫球杆头的方法及球杆头结构。
技术介绍
为了提高高尔夫球杆头的重心与击球时转动惯量(MomentOfInertia，MOI)等设计的自由度，部分的高尔夫球杆头采取部分碳纤维复合材料的结构，或采取铸造薄形冠部(crown)等技术手段，借以减轻高尔夫球杆头中的杆头本体一部分重量，使其能将减轻的重量得以移转至球杆头的其他部位而改变球杆头的重心及挥杆时的转动惯量。目前高尔夫球杆头的制造方法与构造等技术手段，仍难以达成较佳的高尔夫球杆头，例如：为使击球面板的甜密点位置与几何中心点相互重叠，在设计高尔夫球杆头重心位置的同时，还要兼顾球杆头轻量化之后的重量转移以增加挥杆时的转动惯量等。因现有的技术中，对于杆头本体的厚薄差异控制难度高，且高尔夫球杆头难以多元化的变化等问题，尚待加以克服。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种复合材料高尔夫球杆头及其制造方法，解决现有复合材料高尔夫球杆头的制造及其构造，难以使控制击球面板的几何中心点与甜密点位置接近，杆头本体厚薄的差异控制难度高，以及球杆头难以多元化的变化等问题。为了达成前述目的，本专利技术所提出的复合材料高尔夫球杆头制造方法，其使用一组具有模穴的模具、一组热压辅助成形机构与一组加热器来执行，其步骤包括：将碳纤维预浸材或包含碳纤维的复合材料预浸材叠层贴合于该模具的模穴的侧壁，形成包含杆柄部与前端开口部的中空状碳纤维复合材料杆头本体胚料；使用热压辅助成形机构与加热器对模具内的碳纤维复合材料杆头本体胚料内外同时施以加压及加热作用，其是以热压辅助成形机构的真空负压作用气袋密封具有该碳纤维复合材料杆头本体胚料的模具，另外以正向气压作用气袋伸入该碳纤维复合材料杆头本体胚料内部，并通过真空负压作用气袋及模具对该碳纤维复合材料杆头本体胚料的外部施以真空负压作用，同时通过正向气压作用气袋对碳纤维复合材料杆头本体胚料的内部施以正向气压作用，并使用该加热器对碳纤维复合材料杆头本体胚料施以加热作用，直至碳纤维复合材料杆头本体胚料加热加压而固化成形为一碳纤维复合材料杆头本体初胚后取出；对该碳纤维复合材料杆头本体初胚施以边角残料去除与表面加工处理，形成碳纤维复合材料杆头本体半成品；提供由包含碳纤维的复合材料或金属材料预成形的击球面板；以及将该击球面板胶合固接于该碳纤维复合材料杆头本体半成品的前端开口部，形成一复合材料高尔夫球杆头。如上所述复合材料高尔夫球杆头制造方法中，所述使用热压辅助成形机构与加热器对模具内的碳纤维复合材料杆头本体胚料施以胚料内外同时加压及加热作用的步骤中，加热温度为60℃至180℃，真空负压的气压值为-0.1bar至-1bar，正向气压作用气袋施以正向气压之压力值为1bar至10bar，加热加压时间为5至60分钟。为了达成前述目的，本专利技术另外提出的复合材料高尔夫球杆头，其包括：一碳纤维复合材料杆头本体，其为碳纤维预浸材或包含碳纤维的复合材料预浸材叠层通过模塑、加热以及正向气压与真空负压分别作用于预浸材叠层的内部与外部而一体成形为包含有杆柄部与前端开口部的中空构造；以及一击球面板，其由包含碳纤维的复合材料或金属材料所成形，且该击球面板固接于该碳纤维复合材料杆头本体的前端开口部；所述复合材料高尔夫球杆头中具有一重心点，该击球面板具有一几何中心点，该复合材料高尔夫球杆头中的重心点与该击球面板垂直连接的交点形成一甜蜜点，该甜蜜点的位置与该几何中心点的位置接近或相互重叠。借由前述复合材料高尔夫球杆头制造方法及球杆头结构的专利技术，其至少具备以下特点：1、能使击球面板的几何中心与甜蜜点的位置相互接近或重叠：本专利技术采取包含碳纤维的复合材料的具有杆柄部的杆头本体与击球面板各别成形，再固接一体的制法与构造专利技术，其能易于控制击球面板的几何中心与甜蜜点的位置接近或相互重叠，当复合材料高尔夫球杆头击球时，能让击球时球杆头的能量更有效率地传达至高尔夫球。2、能减轻碳纤维复合材料杆头本体的重量：本专利技术采取碳纤维预浸材或包含碳纤维复合材料制成具有杆柄部的一体式杆头本体的技术手段，其中，碳纤维复合材料杆头本体借由碳纤维预浸材或包含碳纤维的复合材料预浸材叠层而成，使高尔夫球杆头的杆头本体在具备必要刚性的条件下，利用碳纤维复合材料杆头本体的冠部直接成形于碳纤维复合材料杆头本体的底部与杆柄部上，冠部、底部与杆柄部三者之间无接缝，具有较佳的结构强度，且碳纤维复合材料杆头本体能够依据击球时的应力作用所产生的应变，而经由叠层方式的变化作适应性的调整，故碳纤维复合材料杆头本体能够减轻其重量，且具备较大的重量减轻的裕度。3、易于因应不同高尔夫球杆头的性能特性(特别是重心位置和转动惯量)而生产制造：承上所述，本专利技术系采取碳纤维预浸材或包含碳纤维的复合材料制成具有杆柄一体式杆头本体，再与独立成形的击球面板固接一体之制法与构造，其中，该碳纤维复合材料杆头本体能够依据击球时的应力作用产生应变作叠层构造变化，因此可以透过层叠方式适应性改变来分配重量，使该高尔夫球杆头能够易于因应不同高尔夫球杆头的性能特性(特别是重心位置和转动惯量)来生产制造。4、能使高尔夫球杆头的刚性(flexible)设计多元化：承上所述，本专利技术能选用不同种类碳纤维预浸材或包含碳纤维的复合材料预浸材，例如于碳纤维预浸材加入金属丝材或金属网材等，以及经过碳纤维预浸材或碳纤维的复合材料预浸材的叠层变化，或者，再利用碳纤维复合材料杆头本体与包含碳纤维的复合材料或金属材料的击球面板为同素材结合或异素材结合等，借此达到多元变化组合，调整高尔夫球杆头的击球距离、易打性，击球感或击球音频等，使球杆头的刚性设计具备多元化。5、提高高尔夫球杆头的配重设计自由度：承上所述，本专利技术复合材料高尔夫球杆头中的杆头本体由碳纤维预浸材或包含碳纤维的复合材料预浸材叠层热压成形，其中除能选用包含不同种类碳纤维预浸材或碳纤维的复合材料预浸材，且能透过碳纤维预浸材或包含碳纤维的复合材料预浸材的叠层变化，在不影响杆头本体自身必要的强度状况下，除能减轻其冠部或其他部位的重量，移转为配重，使其具备较大的重量减轻的裕度，相对提高配重裕度与配重设计的自由度。6、具有较佳的结构强度:本专利技术复合材料高尔夫球杆头制造方法中，杆头本体使用碳纤维预浸材或包含碳纤维的复合材料预浸材叠层通过模塑、加热以及正向气压与真空负压分别作用于碳纤维预浸材或包含碳纤维的复合材料预浸材叠层的内部与外部而一体成形为一包含有杆柄部与前端开口部的中空构造，其中系借由气压的等压均向性，使碳纤维预浸材或包含碳纤维的复合材料预浸材叠层于模具中内外同时加压，且结合加热作用，使碳纤维预浸材或包含碳纤维的复合材料预浸材能够充分产生交联反应而塑形固化，并具有优异的结构强度。本专利技术复合材料高尔夫球杆头制造方法中，所述使用热压辅助成形机构与加热器对模具内的碳纤维复合材料杆头本体胚料施以胚料内外同时加压及加热作用的步骤中，还能进一步设定其加热温度为60℃至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料高尔夫球杆头制造方法，其特征在于，该复合材料高尔夫球杆头制造方法使用一组具有模穴的模具、一组热压辅助成形机构与一组加热器来执行，其步骤包括：/n将碳纤维预浸材或包含碳纤维的复合材料预浸材叠层贴合于该模具的模穴的侧壁，形成包含杆柄部与前端开口部的中空状碳纤维复合材料杆头本体胚料；/n使用热压辅助成形机构对模具内的碳纤维复合材料杆头本体胚料外部施以真空负压，同时碳纤维复合材料杆头本体胚料内部施以正向气压，以及由加热器对碳纤维复合材料杆头本体胚料施以加热作用，以热压辅助成形机构的真空负压作用气袋密封具有该碳纤维复合材料杆头本体胚料的模具，以正向气压作用气袋伸入该碳纤维复合材料杆头本体胚料内部，并通过真空负压作用气袋及模具对该碳纤维复合材料杆头本体胚料的外部施以真空负压作用，同时通过正向气压作用气袋对碳纤维复合材料杆头本体胚料的内部施以正向气压作用，并使用该加热器对碳纤维复合材料杆头本体胚料施以加热作用，直至碳纤维复合材料杆头本体胚料加热加压而固化成形为一碳纤维复合材料杆头本体初胚后取出；/n对该碳纤维复合材料杆头本体初胚施以边角残料去除与表面加工处理，形成碳纤维复合材料杆头本体半成品；/n提供由包含碳纤维的复合材料或金属材料预成形的击球面板；以及/n将该击球面板胶合固接于该碳纤维复合材料杆头本体半成品的前端开口部，形成一复合材料高尔夫球杆头。/n...

【技术特征摘要】
1.一种复合材料高尔夫球杆头制造方法，其特征在于，该复合材料高尔夫球杆头制造方法使用一组具有模穴的模具、一组热压辅助成形机构与一组加热器来执行，其步骤包括：
将碳纤维预浸材或包含碳纤维的复合材料预浸材叠层贴合于该模具的模穴的侧壁，形成包含杆柄部与前端开口部的中空状碳纤维复合材料杆头本体胚料；
使用热压辅助成形机构对模具内的碳纤维复合材料杆头本体胚料外部施以真空负压，同时碳纤维复合材料杆头本体胚料内部施以正向气压，以及由加热器对碳纤维复合材料杆头本体胚料施以加热作用，以热压辅助成形机构的真空负压作用气袋密封具有该碳纤维复合材料杆头本体胚料的模具，以正向气压作用气袋伸入该碳纤维复合材料杆头本体胚料内部，并通过真空负压作用气袋及模具对该碳纤维复合材料杆头本体胚料的外部施以真空负压作用，同时通过正向气压作用气袋对碳纤维复合材料杆头本体胚料的内部施以正向气压作用，并使用该加热器对碳纤维复合材料杆头本体胚料施以加热作用，直至碳纤维复合材料杆头本体胚料加热加压而固化成形为一碳纤维复合材料杆头本体初胚后取出；
对该碳纤维复合材料杆头本体初胚施以边角残料去除与表面加工处理，形成碳纤维复合材料杆头本体半成品；
提供由包含碳纤维的复合材料或金属材料预成形的击球面板；以及
将该击球面板胶合固接于该碳纤维复合材料杆头本体半成品的前端开口部，形成一复合材料高尔夫球杆头。


2.如权利要求1所述的复合材料高尔夫球杆头制造方法，其特征在于，所述使用热压辅助成形机构与加热器对模具内的碳纤维复合材料杆头本体胚料施以胚料内外同时加压及加热作用的步骤中，加热温度为60℃至180℃，真空负压的气压值为-0.1bar至-1bar，正向气压的压力值为1bar至10bar，加热加压时间为5至60分钟。


3.如权利要求2所述的复合材料高尔夫球杆头制造方法，其特征在于，所述模具包括能相对离合的第一模块与第二模块的组合，在所述将碳纤维预浸材或包含碳纤维的复合材料预浸材叠层贴合于该模具的模穴的侧壁，形成包含杆柄部与前端开口部的中空状碳纤维复合材料杆头本体胚料的步骤中，将碳纤维预浸材或包含碳纤维的复合材料预浸材叠层分别贴合于分离状态的第一模块的内侧壁与第二模块的内侧壁，在第一模块与第二模块合模时，分别叠层贴合于第一模块与第二模块的碳纤维预浸材或包含碳纤维的复合材料预浸材连接一体而构成所...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌启文，周炜翔，刘芳妤，
申请(专利权)人：大田精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71