[發明專利]高爾夫球頭的配重塊合金及其制造方法

有效

• 申請號: 201310504845.X
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103773982A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 吳蜀鴻;莊志信;鄭婷勻;李宗憲
• 申請（專利權）人: 大田精密工業股份有限公司;春雨生醫股份有限公司
• 主分類號: C22C1/04
• 分類號: C22C1/04;A63B53/04;C22C27/04;C22C19/05;C22C30/00
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

技術領域

本發明是有關于一種高爾夫球頭合金及其制造方法，特別是關于一種使用金屬粉末射出成型(MIM)制造方法制作的高爾夫球頭的配重塊合金及其制造方法。

背景技術

近年來，高爾夫球運動的風氣逐漸盛行，因此連帶提高了運動愛好者對于高爾夫球桿等相關商品的需求，一般來說，一套高爾夫球具包含數種不同用途的球桿，而各球桿則分別具有由各種合金材質制成的桿頭，其中球桿通常可分為下列數種：木桿(wood)3至5支、鐵桿(iron)7至8支、劈起桿(PW)1支、砂坑桿(SW)1支、推桿(putter)1支。上述木桿的桿頭一般呈中空殼形，主要包含主殼體、擊球面板、底面與頂蓋等構件，各構件通常由不同的合金或碳纖維材料分別制成后，再加以組裝成木桿桿頭。上述鐵桿、劈起桿及砂坑桿的桿頭皆屬于鐵桿類桿頭，此類桿頭一般呈上薄下厚的實心板塊狀，主要包含桿頭本體、擊球面板及配重塊等構件，各構件可選擇由相同的合金材料一體成型制成；或由不同的合金材料分別制成后，再加以組裝成鐵桿桿頭。此外，為了使鐵桿桿頭兼具傳統木桿的長距離打擊及鐵桿的準確性打擊等優點，亦有將鐵桿桿頭制成空心者。

再者，目前高爾夫鐵桿頭的制造方式主要分為精密脫蠟鑄造工藝(lost-wax?precision?casting?process)、鍛造加工工藝(forging?process)及粉末冶金工藝(powder?metallurgical?process)等，整體而言，精密脫蠟鑄造工藝的成本相對較低，但其桿頭構件在鑄造后尚需進行較多的功能性及外觀修飾性加工；而鍛造加工工藝具有較多方面的優點，如控球性佳、甜蜜區大、擊球距離遠、重心可調性大、增加扭轉慣性，以及準確性與穩定性高等。粉末治金工藝則多用于制造配重塊，但因粉末顆粒大(粒徑約50～100μm)，導致其燒結后的成品通常較難獲得符合標準的尺寸公差(±0.7%)與致密度(<92%)。

此外，用以制作鐵桿頭的合金材料除了必須兼具適當強度及高延展特性，同時另需具備耐蝕性或其他性能需求。例如，目前工業用的不銹鋼合金材料雖具有適當強度及高延展特性，但并不能完全合乎鐵桿頭各種構件的所有性能要求，特別是針對由桿頭本體與配重塊結合而成的兩件式鐵桿頭構造而言，其中的配重塊必需另外選用含鎢的高比重合金來制作。通常，配重塊是以鑄造方式來制造，然而配重塊鑄件成品表面常沾附雜質(如金屬氧化物)，因此當配重塊與桿頭本體進行焊接結合時，這些配重塊表面的雜質將容易造成配重塊與桿頭本體的焊接位置產生裂縫，因而大幅降低焊接可靠度。

故，有必要提供一種高爾夫球頭的配重塊合金及其制造方法，以解決現有技術所存在的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種高爾夫球頭的配重塊合金及其制造方法，其首先準備一金屬混合粉末，包含10wt%至95wt%的鎢(W)粉，及其余重量百分比為重量比1：1～5的鉻-鐵(Cr-Fe)粉及鎳(Ni)粉，接著再使上述金屬混合粉末與一黏結劑(binder)混合成胚料，并進行金屬粉末射出成型(metal?injection?molding，MIM)制造方法，藉此即可制得高比重的配重塊合金，并能通過使用鉻-鐵粉來避免在配重塊合金的表面形成金屬氧化物，因此不但可降低配重塊的制造成本，且亦可提高配重塊的可焊接性，以及增加配重塊與桿頭本體的間的焊接可靠性。

為達上述的目的，本發明一實施例提供一種高爾夫球頭的配重塊合金的制造方法，其包含步驟：

準備一金屬混合粉末，包含10wt%至95wt%的鎢(W)粉，及其余重量則為重量比1：1～5的鉻-鐵(Cr-Fe)粉及鎳(Ni)粉，所述鉻-鐵粉中的鉻所占重量比例介于15%至70%；

將上述金屬混合粉末按99：1至90：10的重量比例與一黏結劑(binder)混合成一胚料；

將所述胚料射出至一模具中成型為一初胚；

卸除所述模具以及去除所述初胚中的黏結劑；以及

對上述去除所述黏結劑后的初胚進行高溫燒結，以在冷卻后形成一配重塊合金，其具有8至17克/立方公分(g/cm³)的比重。

在本發明的一實施例中，上述鎢粉、鉻-鐵粉及鎳粉的粒徑分別介于0.1微米(μm)至45微米之間。

在本發明的一實施例中，所述金屬混合粉末包含10wt%至95wt%的鎢粉、1wt%或以下的鈮(Nb)粉，及其余重量為鉻-鐵粉及鎳粉。