專利名稱：具有焊接制程中不熔融配重塊的高爾夫球桿頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于高爾夫球運動器具部件，特別是一種具有焊接制程中不熔融配重塊的高爾夫球桿頭。
背景技術：
習用的高爾夫球桿頭為獲得較佳的擊球效果，通常選擇較佳反彈系數(shù)(COR)的材料制作高爾夫球桿頭本體，以便在同樣的擊球力道下將球擊得更遠。此外，吸震性佳的材料由于在擊球后能吸收大部分的震動，若打擊者在擊球時未能擊中擊球面板的甜蜜區(qū)，其可減少傳至打擊者手上的震動。因此，較佳皆選擇鈦或鈦合金作為桿頭本體的材料。然而，由于鈦的比重約為4.51，若僅以鈦或鈦為主要成分的材料，如6-4鈦作為高爾夫球桿頭，在高爾夫球桿頭與球桿結合成高爾夫球桿后，會造成球桿重心位置不佳，故通常于高爾夫球桿頭內(nèi)必須另外再嵌入配重塊。
如圖1所示，習用高爾夫球桿頭的配重塊2系利用緊配合方式嵌入桿頭本體1容室11內(nèi)以結合于桿頭本體1上。接著再將桿頭本體1及配重塊2的表面進行表面處理，以完成高爾夫球桿頭成品。然而，由于配重塊2系選擇高比重的材質，其具有硬度較高、容易碎裂的特性，并且在制造配重塊2過程中難以精確鑄造成型以配合桿頭本體1容室11的輪廓，因此當配重塊2壓入嵌合于桿頭本體1時，容易造成配重塊2的破裂。另外，在經(jīng)過表面處理后，桿頭本體1容室11及配重塊2輪廓之間產(chǎn)生需要填補的間隙，因而影響桿頭本體1與配重塊2間結合表面的緊密配合狀況。再者，由于填入桿頭本體1容室11與配重塊2之間間隙內(nèi)的材料為高分子聚合物，經(jīng)長期遭受擊球后，容易造成配重塊2脫離桿頭本體1。
如圖2所示，另一種習用的高爾夫球桿頭的配重塊4系先容置于桿頭本體3的容室31內(nèi)。接著再利用焊接方式將配重塊4焊固于桿頭本體3的容室31內(nèi)。雖然桿頭本體3及配重塊4利用焊接方式焊固可提升兩者之間的結合強度，然而，由于高溫焊接使得桿頭本體3及配重塊4皆產(chǎn)生熔融，焊接時的熔池擾動及焊接速度、電流、入熱量等變化使得焊道深淺不一。因此，桿頭本體3及配重塊4的表面經(jīng)過表面處理后，留下不規(guī)則焊道，因而造成高爾夫球桿頭品質管理不易及影響美觀。再者，若桿頭本體3系以鈦或鈦合金制造時，由于鈦與異種金屬之間的焊接性不佳，經(jīng)常會造成焊接熱裂，如全華科技圖書股份有限公司出版的‘鈦焊接技術’第3至4頁第3.2.2節(jié)鈦和其他金屬焊接、接合所述鈦和異種金屬外表相似，但鈦和鈦也將會脆化焊接部。鈦和異種金屬的熔融焊接，除了在元素周期表中同屬，如鋯(Zirconium)、鈮(Niobium)、鉭(Tantalum)、鉿(Hafnium)之外，不能焊接。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種避免配重塊熔融、提高產(chǎn)品外觀、便于控管制程品質的具有焊接制程中不熔融配重塊的高爾夫球桿頭。
本發(fā)明包括桿頭本體及配重塊；桿頭本體設有供配重塊容置的容室；配重塊材料熔點高于桿頭本體材料熔點；容置于桿頭本體的容室內(nèi)的配重塊與容室之間形成容納冷卻凝固后構成卡掣部熔融焊料的槽道。
其中配重塊以鎢/鉭/鉬/鈮材質制成。
配重塊以鎢/鉭/鉬/鈮材質并選擇少量其他金屬作為合金的材質以粉末冶金方式制成。
桿頭本體系以以鈦/鈦為主要成分的合金制成。
桿頭本體系以低碳鋼/低合金鋼制成。
桿頭本體系以不銹鋼制成。
桿頭本體容室周緣形成在焊接制程上直接作為焊料的凸緣。
焊料材料與桿頭本體材料相同。
配重塊設有凸部；配重塊與容室之間的槽道系由凸塊與容室之間形成。
配重塊的凸部系由階梯部環(huán)繞形成。
配重塊的凸部系由傾斜面環(huán)繞形成。
由于本發(fā)明包括桿頭本體及配重塊；桿頭本體設有供配重塊容置的容室；配重塊材料熔點高于桿頭本體材料熔點；容置于桿頭本體的容室內(nèi)的配重塊與容室之間形成容納冷卻凝固后構成卡掣部熔融焊料的槽道。焊接時，熔融的部分桿頭本體及焊料融入桿頭本體的容室與配重塊之間形成的槽道，而配重塊仍維持未熔融狀態(tài)，使其與桿頭本體之間不會產(chǎn)生互融；熔融的桿頭本體部分及焊料冷卻凝固時于桿頭本體及配重塊之間的槽道內(nèi)與桿頭本體固結成一體并形成卡掣部，且桿頭本體與焊料之間并未受到焊接時的稀釋比影響而相互熔結成一體，并借卡掣部將配重塊固定于桿頭本體容室內(nèi)，并仍在桿頭本體的表面上形成清晰的輪廓線。不僅避免配重塊熔融、提高產(chǎn)品外觀，而且便于控管制程品質，從而達到本發(fā)明的目的。
圖1、為習知的高爾夫球桿頭分解結構示意立體圖。
圖2、為習知的高爾夫球桿頭結構示意俯視圖。
圖3、為本發(fā)明實施例一分解結構示意立體圖。
圖4、為本發(fā)明實施例一結構示意剖視圖(嵌入桿頭本體內(nèi)后狀態(tài))。
圖5、為本發(fā)明實施例一結構示意剖視圖(焊接后狀態(tài))。
圖6、為圖5中A部局部放大圖。
圖7、為本發(fā)明實施例一結構示意剖視圖(完成表面處理狀態(tài))。
圖8、為本發(fā)明實施例一結構示意俯視圖。
圖9、為本發(fā)明實施例二結構示意剖視圖(完成表面處理狀態(tài))。
圖10、為本發(fā)明實施例三結構示意剖視圖(完成表面處理狀態(tài))。
圖11、為本發(fā)明桿頭本體及配重塊與不銹鋼焊接界面的兩金相圖。
具體實施例方式
如圖3所示，本發(fā)明包括桿頭本體5及配重塊6。
桿頭本體5設有供配重塊6容置的容室51，其系以S20C、8620或SUS304材質制成。
配重塊6設有由階梯部611環(huán)繞形成的凸部61，其系以如表一所示的高熔點材質，如鎢(W)、鉭(Ta)、鉬(Mo)或鈮(Nb)等制成，亦可以其他高熔點材質并選擇少量其他金屬作為合金的材質制成。由于高熔點金屬的熔點太高，無法利用一般高周波熔解爐進行熔解，因此配重塊6較佳系以粉末冶金(powder metallurgy)制程處理制得。
表一
如圖4所示，配重塊6容置于桿頭本體5的容室51內(nèi)，其上凸部61與容室51之間形成槽道1a。
如圖5、圖6所示，接著在桿頭本體5的容室51與配重塊6的凸部61之間形成的槽道1a中填入作為填料的焊料7，焊料7可選擇與桿頭本體5材料相同的材質，亦或選擇具有桿頭本體5主要成份的材質，例如在17-4ASTM標準配比為重量百分比0.7％碳、1.0％矽、0.7％錳、0.035％磷、0.03％硫、2.5％～3.2％銅、3.6％～4.6％鎳、15.5％～17.7％鉻及其余為鐵作為桿頭本體的材質時，可選擇矽(Si)、錳(Mn)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鐵(Fe)的材質作為焊料7。接著進行焊接制程，以便焊料7融入于槽道1a。焊料7可采用氬焊(TIG)進行焊接，或采用其他焊接制程。由于配重塊6采用高熔點材質或高熔點合金，且焊料7采用與桿頭本體5相同組成成份的材料，因此，當桿頭本體5及焊料7熔融時，配重塊6仍維持未熔融狀態(tài)，而桿頭本體5則形成局部熔融。
如圖7、圖8所示，當熔融的桿頭本體5部分及焊料7冷卻凝固時，桿頭本體5及配重塊6之間的槽道1a內(nèi)的焊料7與桿頭本體5固結成一體并形成卡掣部1b。此時，由于焊料7采用與桿頭本體5相同材料，因此，桿頭本體5與焊料7之間并未受到焊接時的稀釋比影響，即兩者之間相互熔結成一體，并借卡掣部1b將配重塊6固定于桿頭本體5容室內(nèi)。在焊接完成后，焊料7在桿頭本體5及配重塊6的表面上形成凸體。最后，再利用表面處理制程將凸體磨平，使桿頭本體5形成平坦表面。由于焊料7熔融時，配重塊6及其上凸部61仍未熔融，因此，在表面處理制程處理桿頭本體5后，桿頭本體5及配重塊6之間不會產(chǎn)生互融，即配重塊6仍在桿頭本體5的表面上形成清晰的輪廓線。
此外，卡掣部1b在桿頭本體5及配重塊6之間形成緊密接觸且無縫隙的結合面，不僅供配重塊6緊密結合于桿頭本體5的容室51內(nèi)，亦增加桿頭本體5及配重塊6之間的卡掣強度。
實施例二如圖9、圖10所示，本發(fā)明包括桿頭本體5及配重塊6a。
桿頭本體5設有供配重塊6容置的容室51。其系以S20C、8620或SUS304材質制成。
配重塊6a設有以傾斜面612環(huán)繞銜接形成的凸部61，其系以如表一所示的高熔點材質，如鎢(W)、鉭(Ta)、鉬(Mo)或鈮(Nb)等制成，亦可以其他高熔點材質并選擇少量其他金屬作為合金的材質制成。由于高熔點金屬的熔點太高，無法利用一般高周波熔解爐進行熔解，因此配重塊6較佳系以粉末冶金(powder metallurgy)制程處理制得。
配重塊6a容置于桿頭本體5的容室51內(nèi)，其上傾斜面612與容室51之間形成槽道。接著在桿頭本體5的容室51與配重塊6a的傾斜面612之間形成的槽道1a中填入作為填料的焊料7，焊料7可選擇與桿頭本體5材料相同的材質，亦或選擇具有桿頭本體5主要成份的材質，例如在17-4ASTM標準配比為重量百分比0.7％碳、1.0％矽、0.7％錳、0.035％磷、0.03％硫、2.5％～3.2％銅、3.6％～4.6％鎳、15.5％～17.7％鉻及其余為鐵作為桿頭本體的材質時，可選擇矽(Si)、錳(Mn)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鐵(Fe)的材質作為焊料7。在焊接完成后，焊料7融入于槽道1a。并當熔融的桿頭本體5部分及焊料7冷卻凝固在桿頭本體5及配重塊6a之間的槽道1a內(nèi)的焊料7與桿頭本體5固結成一體并形成卡掣部及在桿頭本體5及配重塊6a的表面上形成凸體。最后，利用表面處理制程將凸體磨平，使桿頭本體5形成平坦表面。
實施例三如圖10、圖11所示，本發(fā)明包括桿頭本體5a及配重塊6。
桿頭本體5a設有供配重塊6容置的容室51及形成于容室51周緣的凸緣52，其系以以鈦或鈦為主要成分的合金，如6-4鈦制成，亦可選擇低碳鋼、低合金鋼或不銹鋼材料制成。凸緣52系一體成型于桿頭本體5a上，以在焊接制程上直接作為焊料。
配重塊6設有由階梯部611環(huán)繞形成的凸部61，其系以如表一所示的高熔點材質，如鎢(W)、鉭(Ta)、鉬(Mo)或鈮(Nb)等制成，亦可以其他高熔點材質并選擇少量其他金屬作為合金的材質制成。由于高熔點金屬的熔點太高，無法利用一般高周波熔解爐進行熔解，因此配重塊6較佳系以粉末冶金(powder metallurgy)制程處理制得。
配重塊6容置于桿頭本體5a的容室51內(nèi)，其上凸部61與容室51之間形成槽道1a。在進行焊接時，桿頭本體5a凸緣52直接作為焊料熔融形成焊料填入槽道內(nèi)，當熔融的桿頭本體5部分及直接作為焊料的凸緣52冷卻凝固時，于桿頭本體5及配重塊6之間的槽道內(nèi)與桿頭本體5固結成一體并形成卡掣部，以將配重塊6固定于桿頭本體5a容室內(nèi)，最后，再利用表面處理制程將凸體磨平。由于配重塊6采用高熔點材質或高熔點合金，桿頭本體5a系以以鈦或鈦為主要成分的合金，如6-4鈦制成，亦可選擇低碳鋼、低合金鋼或不銹鋼材料制成，部分桿頭本體5a及在焊接制程上直接作為焊料的凸緣52熔融時，配重塊6仍維持未熔融狀態(tài)，因此不會形成金屬間化合物，并確實避免焊接熱裂。
權利要求
1.一種具有焊接制程中不熔融配重塊的高爾夫球桿頭，它包括桿頭本體及配重塊；桿頭本體設有供配重塊容置的容室；其特征在于所述的配重塊材料熔點高于桿頭本體材料熔點；容置于桿頭本體的容室內(nèi)的配重塊與容室之間形成容納冷卻凝固后構成卡掣部熔融焊料的槽道。
2.根據(jù)權利要求1所述的具有焊接制程中不熔融配重塊的高爾夫球桿頭，其特征在于所述的配重塊以鎢/鉭/鉬/鈮材質制成。
3.根據(jù)權利要求1所述的具有焊接制程中不熔融配重塊的高爾夫球桿頭，其特征在于所述的配重塊以鎢/鉭/鉬/鈮材質并選擇少量其他金屬作為合金的材質以粉末冶金方式制成。
4.根據(jù)權利要求1所述的具有焊接制程中不熔融配重塊的高爾夫球桿頭，其特征在于所述的桿頭本體系以以鈦/鈦為主要成分的合金制成。
5.根據(jù)權利要求1所述的具有焊接制程中不熔融配重塊的高爾夫球桿頭，其特征在于所述的桿頭本體系以低碳鋼/低合金鋼制成。
6.根據(jù)權利要求1所述的具有焊接制程中不熔融配重塊的高爾夫球桿頭，其特征在于所述的桿頭本體系以不銹鋼制成。
7.根據(jù)權利要求1所述的具有焊接制程中不熔融配重塊的高爾夫球桿頭，其特征在于所述的桿頭本體容室周緣形成在焊接制程上直接作為焊料的凸緣。
8.根據(jù)權利要求1所述的具有焊接制程中不熔融配重塊的高爾夫球桿頭，其特征在于所述的焊料材料與桿頭本體材料相同。
9.根據(jù)權利要求1所述的具有焊接制程中不熔融配重塊的高爾夫球桿頭，其特征在于所述的配重塊設有凸部；配重塊與容室之間的槽道系由凸塊與容室之間形成。
10.根據(jù)權利要求9所述的具有焊接制程中不熔融配重塊的高爾夫球桿頭，其特征在于所述的配重塊的凸部系由階梯部環(huán)繞形成。
11.根據(jù)權利要求9所述的具有焊接制程中不熔融配重塊的高爾夫球桿頭，其特征在于所述的配重塊的凸部系由傾斜面環(huán)繞形成。
全文摘要
一種具有焊接制程中不熔融配重塊的高爾夫球桿頭。為提供一種避免配重塊熔融、提高產(chǎn)品外觀、便于控管制程品質的高爾夫球運動器具部件，提出本發(fā)明，它包括桿頭本體及配重塊；桿頭本體設有供配重塊容置的容室；配重塊材料熔點高于桿頭本體材料熔點；容置于桿頭本體的容室內(nèi)的配重塊與容室之間形成容納冷卻凝固后構成卡掣部熔融焊料的槽道。
文檔編號A63B53/04GK1565682SQ0314655
公開日2005年1月19日 申請日期2003年7月7日 優(yōu)先權日2003年7月7日
發(fā)明者楊順發(fā), 陳建同, 蘇晏正 申請人:復盛股份有限公司