[发明专利]钛合金高尔夫球杆头的制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种高尔夫球杆头的制造方法，特别是精密铸造一种钛合金高尔夫球杆头的制造方法。

背景技术

一般而言，高尔夫球杆可分为木杆、铁杆及推杆三大类，为减轻高尔夫球杆头的重量与增加设计的自由度，目前有许多高尔夫球杆头的材料都选择以钛合金为主，而该些钛合金高尔夫球杆头的制造方法，则多是于真空环境下熔炼呈固态锭状的钛合金铸材，并以离心铸造的方式精密成型。

其中，钛合金铸材的熔炼方式一般采用真空感应凝壳熔炼（Vacuum Induction Skull Melting,VISM），而在该熔炼过程中，为使铸材成分纯净，通常会使用水冷铜坩锅来作为钛合金铸材熔融的载具；但是，水冷铜坩埚会降低金属的过热度（Degree of Superheat），使熔融的液态钛合金重新在水冷铜坩埚的内表面凝固，并生成一层具有厚度的壳体（即所谓「凝壳」），以致钛合金铸材转换成铸物的比例降低，形成钛合金铸材的浪费而难以降低铸造成本，尤其钛又是较为昂贵的金属，因此如何提高钛合金铸材与铸物之间的转换比例，遂成为一项亟需改善的课题。

另一方面，采传统离心铸造方式成型钛合金高尔夫球杆头时，熔融的液态钛合金将于冷却凝固后形成包含浇口杯部、流道部及铸件部等三大部分的铸物，而其中只有铸件部属于铸造成品，其余均为铸造废料，因此铸物的步留率（yield，其定义为：铸造成品的总重量/铸造成品和铸造废料的总重量x100%）具有难以提升的问题；以高尔夫球木杆头为例，以传统离心铸造方式成型的铸物步留率仅约为25%～35%。

基于上述原因，现有的钛合金高尔夫球杆头的制造方法实有加以改善的必要。

发明内容

本发明以下所述的“步留率”定义为：铸造成品的总重量/铸造成品和铸造废料的总重量x100%；即，步留率越高，铸造成品在铸物中所占的比例就越高，相对减少铸造废料，从而提升铸材的有效使用率，有助降低铸造成本。

本发明的目的是提供一种钛合金高尔夫球杆头的制造方法，可有效提高钛合金铸材与铸物之间的转换比例，减少钛合金铸材的浪费，以降低铸造成本。

本发明的次一目的是提供一种钛合金高尔夫球杆头的制造方法，可大幅提高铸物的步留率，提升钛合金铸材的有效使用率，以降低铸造成本。

为达到前述发明目的，本发明所运用的技术内容包含有：

一种钛合金高尔夫球杆头的制造方法，包含：将一个壳模定位放置于一个旋转平台，该壳模包含相连通的一个坩埚部及一个模穴部，且该旋转平台连接于一个转轴；将固态的钛合金铸材放置于该壳模的坩埚部，并于真空环境下使该钛合金铸材在35～45秒内加热熔融成液态钛合金；驱动该转轴以连动该旋转平台转动，该转轴的转速为500～800rpm，该转轴的转动加速度使转轴转速由0～0.5秒达到800～1400rpm/sec，使液态钛合金流入该壳模的模穴部中；减缓该转轴的转速至停止，并取下该浇铸完成的壳模；破坏该壳模以取得一个铸物，该铸物包含有一个铸件部；将该铸件部从该铸物上分离，以得到至少一个钛合金高尔夫球杆头。

其中，该钛合金铸材可以为单一个金属锭，且该金属锭的成分组合与所欲制成的钛合金高尔夫球杆头的成分组合一致。

或者，该钛合金铸材可以包含数个金属锭，该数个金属锭熔融后的液态钛合金的成分组合与所欲制成的钛合金高尔夫球杆头的成分组合一致。

其中，该钛合金铸材包含以重量百分比计85%～95%的钛。

其中，该钛合金铸材的重量约为230～290g。

其中，该铸件部约占该铸物总重量的55～65%。

其中，该壳模的温度约为800～1300℃，以于真空环境下使该钛合金铸材在35～45秒内加热熔融成液态钛合金。

其中，该壳模的成型步骤包含：准备一个蜡胚，该蜡胚包含一个坩埚胚及一个铸物胚，该坩埚胚的环周面设有一个第一连接部，该铸物胚设有一个第二连接部，该第一连接部与该第二连接部相对连接成一体；于该蜡胚的表面形成一个包覆层；对该蜡胚及包覆层加热，以将蜡熔出；将该脱蜡完成的包覆层以高温烧结而形成该壳模，并使该壳模具有一体相连的坩埚部与模穴部。

其中，该蜡胚的坩埚胚呈圆柱状，该坩埚胚具有相对的一个上端面及一个下端面，该上端面与下端面之间连接有一个环周面，该环周面的径宽从该下端面向该上端面渐扩，使该环周面呈倾斜并与该坩埚胚的轴向形成一个拔模角，该拔模角为3～15度。