真空重力浇铸成型高尔夫球铁杆头的方法
【技术领域】
[0001] 本发明是关于一种铸造高尔夫球杆头的方法，特别是一种真空重力浇铸成型高尔 夫球铁杆头的方法。
【背景技术】
[0002] -般而言，高尔夫球杆可分为木杆、铁杆及推杆三大类，目前常用于铁杆头的材 料，多以不锈钢材或碳钢材为主；而高尔夫球铁杆头的成型方法，则主要以大气重力浇铸法 的精密铸造制程为主。
[0003] 更详言之，请参照图1，其为用以成型实施大气重力浇铸法时所需的壳模的蜡胚 9,该蜡胚9包含一个浇口杯胚91，该浇口杯胚91的下方连接一个流道胚92,该流道胚92 的下方连接数个入浇口胚93,各该入浇口胚93的下方再连接一个铸件胚94,各该铸件胚94 的外型大致上对应于所欲成型的高尔夫球铁杆头；借此，该蜡胚9可成型一个壳模，且该壳 模具有由上而下排列的浇口杯部、流道部、入浇口部及铸件部。
[0004] 上述的大气重力浇铸法是在大气中进行，利用如高周波感应熔解炉（High Frequency Induction Furnace)等恪炉快速地将恪炼铸材，经造澄、除气等精炼步骤，去除 金属液中的杂渣与气体，再由操作人员以长竿夹带已预热的高温壳模至熔炼金属液的熔炉 前，由熔炉自该壳模的浇口杯部倒入金属液，使金属液借重力作用向下流动而填满各该铸 件部，以一次性地成型数个高尔夫球铁杆头铸件；但是，该铸造方法具有以下缺点：
[0005] ( 一）、由于可提尚铁杆头功能性的铸材中常含有活性金属（例如：猛、错、娃、钻、 钛等），因此在大气中熔炼铸材时，铸材中的活性金属将产生剧烈的氧化反应，不但造成熔 炼铸材的困难度提升，后续浇铸时，也容易与大气反应而产生氧化烧裂的情况，导致浇铸 后，在高尔夫球铁杆头铸件上产生芝麻点及黑豆等外观缺陷，甚至由反应气体，在高尔夫球 铁杆头铸件上形成大量的渣孔或反应气孔等铸造缺陷；又，剧烈的氧化反应也会造成金属 液在壳模内的流动性下降，从而导致浇铸不足的情况，造成高尔夫球铁杆头铸件的成型优 良率降低，或是产生冷隔（Cold Shut)的问题，并在高尔夫球铁杆头铸件中形成缝隙，影响 高尔夫球铁杆头铸件的抗拉强度。
[0006] (二）、由于熔炼的铸材是采用配料方式进行，依据欲生产的合金计算出各种合金 元素的添加量以合理搭配原材料，但各种合金元素与大气中氧气或氮气的反应性不一样， 因此需针对铸材的各合金元素调整加入的次序与时间，使操作的困难度提升。此外，若铸材 中含有熔点较低的合金元素（例如：铝、锰、硅等）时，则容易在熔炼金属液的过程中产生喷 溅，从而造成操作人员的危险及铸材的损失。
[0007] (三）、浇铸前，还需进行一个除气步骤，使用脱氧剂对金属液进行脱氧，而脱氧的 效果会直接影响合金的性质，脱氧不足时，高尔夫球铁杆头铸件将具有针孔；脱氧过度，则 可能会在高尔夫球铁杆头铸件中产生非金属杂质。
[0008] (四）、使用人力搬运壳模至金属液的熔炉前，若操作人员的臂力不足，或是未使 该壳模的浇口杯部对准熔炉的倾倒角度，各种浇铸动作的不当操作，都会造成金属液从该 浇口杯部溢出或产生飞溅的情况，同样会造成操作人员的危险及铸材的损失。
[0009] (五）、搬运壳模至熔炉前的过程中，壳模将因离开预热环境而产生一定程度的温 降，以致影响高尔夫球铁杆头铸件的成型与品质；若欲使壳模在浇铸时还能具有一定高温， 则需调高预热壳模的温度，相对造成高耗能的问题而增加铸造成本。
[0010] 基于上述原因，现有的铸造高尔夫球铁杆头的方法实有加以改善的必要。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的如下：
[0012] -、提供一种真空重力浇铸成型高尔夫球铁杆头的方法，可减少铸材在整个铸造 的过程中与大气产生化学反应的机会，使铸材容易被均匀熔炼，并提升金属液在壳模内的 流动性，以提升铸件的成型优良率与品质。
[0013] 二、提供一种真空重力浇铸成型高尔夫球铁杆头的方法，可减少铸材于熔炼时与 大气产生化学反应的机会，以简化铸材的配料步骤，提升操作便利性及避免金属液喷溅。
[0014] 三、提供一种真空重力浇铸成型高尔夫球铁杆头的方法，可免除对金属液进行造 渣及除气等步骤，以简化制程及降低铸造成本，并避免由脱氧效果影响合金性质。
[0015] 四、提供一种真空重力浇铸成型高尔夫球铁杆头的方法，可确保浇铸动作准确进 行，避免金属液溢出或产生飞溅。
[0016] 五、提供一种真空重力浇铸成型高尔夫球铁杆头的方法，可避免壳模在浇铸前产 生温降，使预热壳模的温度得以降低，有助减少能源的消耗以节省铸造成本。
[0017] 为达到前述目的，本发明所运用的技术内容包含有：
[0018] 一种真空重力浇铸成型高尔夫球铁杆头的方法，包含：将一壳模定位放置于一真 空炉中，该壳模具有一坩埚部、一铸件部及一连接部，该连接部连通该坩埚部及铸件部的内 部，该铸件部的内部具有一成形模穴，该真空炉连接一转轴，该壳模的铸件部较该坩埚部邻 近该转轴；将至少一金属锭放置于该壳模的坩埚部，并于真空环境下将该金属锭熔炼成金 属液；驱动该转轴以侧向倾倒该真空炉，使金属液受重力作用而流入并填满该铸件部的成 形模穴；于金属液完全凝固后，破坏该壳模以取得一铸物，该铸物包含有一铸件部；将该铸 件部从该铸物上分离，以得到数个高尔夫球铁杆头铸件。
[0019] 其中，该金属锭的数量可以为单一一个，且该金属锭的成分组合与所欲铸得的高 尔夫球铁杆头铸件的成分组合一致。或者，该金属锭的数量可以为数个，该数个金属锭熔融 后的金属液的成分组合与所欲铸得的高尔夫球铁杆头铸件的成分组合一致。
[0020] 其中，该金属锭置入该壳模的坩埚部后，可以在该坩埚部的开口处盖合一封盖。
[0021] 其中，该转轴约转动45~135度以连动该真空炉侧向倾倒，且该转轴连动该真空 炉由初始状态侧向倾倒至"使金属液以垂直于地面的方向从该连接部流入该铸件部"状态 所花费的时间不超过2秒。
[0022] 其中，该转轴侧向倾倒该真空炉至使金属液能以垂直于地面的方向从该连接部流 入该铸件部为止。
[0023] 其中，该壳模置入该真空炉后，该壳模的铸件部由一载台承载定位，该壳模的连接 部则由一支撑件抵接定位，使该壳模的坩埚部得以维持穿伸于一加热器的内部。又，该加热 器可以为高周波线圈。
[0024] 其中，该壳模的成型步骤包含：准备一蜡胚，该蜡胚包含一坩埚胚、数个铸件胚及 一连接胚，该连接胚的一端连接于该坩埚胚的环周面，各该铸件胚连接于该连接胚的另一 端；于该蜡胚的表面形成一包覆层；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，并使该壳模的坩埚部、连接部及铸件部一体相连。
[0025] 其中，该蜡胚的坩埚胚呈圆柱状，该坩埚胚具有相对的一上端面及一下端面，该上 端面与下端面之间连接有一环周面，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拔模角，该拔模角为3~15度。
[0026] 或者，该蜡胚的坩埚胚呈圆柱状，该坩埚胚具有相对的一上端面及一下端面，该上 端面与下端面之间连接有一环周面，该坩埚胚另设有一斜面，该斜面连接于该坩埚胚的下 端面与该连接胚之间，该斜面与该坩埚胚的轴向形成一倾斜角，该倾斜角为3~15度。
[0027] 据此，本发明的真空重力浇铸成型高尔夫球铁杆头的方法，可借助真空环境减少 铸材在整个铸造过程中与大气产生化