[发明专利]高尔夫球头的配重块合金及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种高尔夫球头合金及其制造方法，特别是关于一种使用金属粉末射出成型(MIM)制造方法制作的高尔夫球头的配重块合金及其制造方法。

背景技术

近年来，高尔夫球运动的风气逐渐盛行，因此连带提高了运动爱好者对于高尔夫球杆等相关商品的需求，一般来说，一套高尔夫球具包含数种不同用途的球杆，而各球杆则分别具有由各种合金材质制成的杆头，其中球杆通常可分为下列数种：木杆(wood)3至5支、铁杆(iron)7至8支、劈起杆(PW)1支、砂坑杆(SW)1支、推杆(putter)1支。上述木杆的杆头一般呈中空壳形，主要包含主壳体、击球面板、底面与顶盖等构件，各构件通常由不同的合金或碳纤维材料分别制成后，再加以组装成木杆杆头。上述铁杆、劈起杆及砂坑杆的杆头皆属于铁杆类杆头，此类杆头一般呈上薄下厚的实心板块状，主要包含杆头本体、击球面板及配重块等构件，各构件可选择由相同的合金材料一体成型制成；或由不同的合金材料分别制成后，再加以组装成铁杆杆头。此外，为了使铁杆杆头兼具传统木杆的长距离打击及铁杆的准确性打击等优点，亦有将铁杆杆头制成空心者。

再者，目前高尔夫铁杆头的制造方式主要分为精密脱蜡铸造工艺(lost-wax precision casting process)、锻造加工工艺(forging process)及粉末冶金工艺(powder metallurgical process)等，整体而言，精密脱蜡铸造工艺的成本相对较低，但其杆头构件在铸造后尚需进行较多的功能性及外观修饰性加工；而锻造加工工艺具有较多方面的优点，如控球性佳、甜蜜区大、击球距离远、重心可调性大、增加扭转惯性，以及准确性与稳定性高等。粉末治金工艺则多用于制造配重块，但因粉末颗粒大(粒径约50～100μm)，导致其烧结后的成品通常较难获得符合标准的尺寸公差(±0.7%)与致密度(<92%)。

此外，用以制作铁杆头的合金材料除了必须兼具适当强度及高延展特性，同时另需具备耐蚀性或其他性能需求。例如，目前工业用的不锈钢合金材料虽具有适当强度及高延展特性，但并不能完全合乎铁杆头各种构件的所有性能要求，特别是针对由杆头本体与配重块结合而成的两件式铁杆头构造而言，其中的配重块必需另外选用含钨的高比重合金来制作。通常，配重块是以铸造方式来制造，然而配重块铸件成品表面常沾附杂质(如金属氧化物)，因此当配重块与杆头本体进行焊接结合时，这些配重块表面的杂质将容易造成配重块与杆头本体的焊接位置产生裂缝，因而大幅降低焊接可靠度。

故，有必要提供一种高尔夫球头的配重块合金及其制造方法，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种高尔夫球头的配重块合金及其制造方法，其首先准备一金属混合粉末，包含10wt%至95wt%的钨(W)粉，及其余重量百分比为重量比1：1～5的铬-铁(Cr-Fe)粉及镍(Ni)粉，接着再使上述金属混合粉末与一黏结剂(binder)混合成胚料，并进行金属粉末射出成型(metal injection molding，MIM)制造方法，藉此即可制得高比重的配重块合金，并能通过使用铬-铁粉来避免在配重块合金的表面形成金属氧化物，因此不但可降低配重块的制造成本，且亦可提高配重块的可焊接性，以及增加配重块与杆头本体的间的焊接可靠性。

为达上述的目的，本发明一实施例提供一种高尔夫球头的配重块合金的制造方法，其包含步骤：

准备一金属混合粉末，包含10wt%至95wt%的钨(W)粉，及其余重量则为重量比1：1～5的铬-铁(Cr-Fe)粉及镍(Ni)粉，所述铬-铁粉中的铬所占重量比例介于15%至70%；

将上述金属混合粉末按99：1至90：10的重量比例与一黏结剂(binder)混合成一胚料；

将所述胚料射出至一模具中成型为一初胚；

卸除所述模具以及去除所述初胚中的黏结剂；以及

对上述去除所述黏结剂后的初胚进行高温烧结，以在冷却后形成一配重块合金，其具有8至17克/立方公分(g/cm³)的比重。

在本发明的一实施例中，上述钨粉、铬-铁粉及镍粉的粒径分别介于0.1微米(μm)至45微米之间。

在本发明的一实施例中，所述金属混合粉末包含10wt%至95wt%的钨粉、1wt%或以下的铌(Nb)粉，及其余重量为铬-铁粉及镍粉。