专利名称：高尔夫杆头的热处理方法
技术领域：
本发明是关于一种高尔夫杆头的热处理方法，特别是关于在一高尔夫杆头的一热处理区预设一凸缘，以便在进行热处理时避免该热处区的基材产生熔融凹陷的高尔夫杆头制造方法。
背景技术：
习用高尔夫杆头的热处理方法，业界最常选择使用真空热处理法或高周波热处理法。当选用该真空热处理法进行热处理时，需将整个高尔夫杆头放置于一真空热处理炉中。然而，该方法无法针对高尔夫杆头作局部热处理。再者，若高尔夫杆头由至少二种材质制成时，一般真空热处理炉仅能选择针对其中一种材料特性做热处理，如此高尔夫杆头的其它材料将无法发挥应有的最佳特性。另一方面，当选用该高周波热处理法进行热处理时，其利用一高周波加热装置对高尔夫杆头作局部热处理。然而，在实际使用上，高周波加热装置的温度及其处理路径、位置却难以精确控制，以致影响高周波热处理的一致性。
另一习用高尔夫杆头的热处理方法，如美国第6,776,726号「高尔夫杆头〔Golf Club Head〕」发明专利所示，其中一杆头本体结合一打击面板，该打击面板具有一中央区及一周边区。在热处理时，首先对整体进行固溶热处理[solution heat treatment]及时效热处理[aging heat treatment]，接着仅该周边区进一步利用激光束进行精确的局部热处理，直至该周边区的表面硬度降低至该中央区的表面硬度的0.45至0.9倍之间。然而，藉由激光进行热处理时，可能造成该周边区的热处理区的表面发生部份熔融凹陷的问题，因而影响热处理制程的合格率。为了减少上述表面凹陷问题，激光的照射时间及强度将受到限制，以致于激光仅能用以对热处理区进行有限深度的热处理。基于上述因素，确实仍有必要进一步改良上述各种高尔夫杆头的热处理方法。
有鉴于此，本发明改良上述的缺点。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种高尔夫杆头的热处理方法，其中一高尔夫杆头在一热处理区预设一凸缘，当利用高能量束进行热处理时，该凸缘用以保护该热处理区的基材，使本发明具有提升热处理合格率的功效。
本发明次要目的在于提供一种高尔夫杆头的热处理方法，其中利用激光束、电子束或等离子束等高能量来处理一高尔夫杆头的一热处理区，并适当调整高能量束的能量，以便选择高温时效硬化或低温回火软化该热处理区的基材，使本发明具有增加热处理应用裕度的功效。
本发明另一目的在于提供一种高尔夫杆头的热处理方法，其中一高尔夫杆头在一焊道位置预设一凸缘，在焊接后利用高能量表进行热处理时，该焊道位置适当硬化以强化结构，该凸缘用以保护该焊道位置的基材，使本发明具有强化焊接结构的功效。
本发明再一目的在于提供一种高尔夫杆头的热处理方法，其中一高尔夫杆头在一套管的一调角区预设一凸缘，当利用高能量束进行热处理时，该调角区适当软化以调整角度，及该凸缘用以保护该调角区的基材，使本发明具有调整套管角度的功效。
为此，本发明提出了一种高尔夫杆头的热处理方法，其包含下列步骤预先制造一高尔夫杆头，该高尔夫杆头具有至少一热处理区，且该热处理区预设一凸缘；利用一高能量束对该高尔夫杆头的热处理区的凸缘进行热处理；及研磨去除该高尔夫杆头的热处理区的凸缘。
较佳的，该高能量束是选自激光束、高能量电子束、等离子束。
较佳的，该高能量束选择以高功率处理该凸缘本身及热处理区的基材，以进行高温的时效硬化处理。
较佳的，该高能量束选择以低功率处理该凸缘本身及热处理区的基材，以进行低温的回火软化处理。
较佳的，该高尔夫杆头设有一打击面板，该热处理区及凸缘形成在该打击面板上。
较佳的，该打击面板具有一甜蜜区，该热处理区及凸缘形成在该打击面板的甜蜜区上。
较佳的，该打击面板具有一甜蜜区，该热处理区及凸缘环设在该打击面板的甜蜜区周边上。
较佳的，该高尔夫杆头设有一杆头本体，该热处理区及凸缘形成在该杆头本体上。
较佳的，该杆头本体具有一顶部，该热处理区及凸缘环设在该杆头本体的顶部的周边位置上。
较佳的，该杆头本体的热处理区及凸缘由该杆头本体的一顶部延伸至一底部，且其延伸方向垂直于一打击面板。
较佳的，该杆头本体的热处理区及凸缘环绕经过该杆头本体的一顶部、一趾部、一底部及一跟部，且其延伸方向实质平行于一打击面板。
较佳的，该杆头本体的热处理区可为一焊道。
较佳的，该高尔夫杆头设有一套管，该热处理区及凸缘形成在该套管上。
较佳的，该套管的热处理区可为一焊道。
因此，本发明的高尔夫杆头的热处理方法，其中一高尔夫杆头的一热处理区预设一凸缘，该凸缘可避免激光束或电子束等高能量束直接照射一热处理区基材时所发生的基材熔融凹陷现象。藉此，本发明能相对提升热处理合格率，确保热处理方式所达成的改质效果。
图1是本发明的高尔夫杆头的热处理及制造方法的流程方块图。
图2是本发明第一实施例的高尔夫杆头的组合立体图。
图3是本发明第一实施例的高尔夫杆头以高能量束进行热处理制程的立体示意图。
图4是本发明第一实施例的高尔夫杆头在高能量束进行热处理后的组合立体图。
图5是本发明第一实施例的高尔夫杆头在表面加工后的组合立体图。
图6是本发明第一实施例的高尔夫杆头成品的组合立体图。
图7是本发明第二实施例的高尔夫杆头的组合立体图。
图8是本发明第三实施例的高尔夫杆头的组合立体图。
图9是本发明第四实施例的高尔夫杆头的组合立体图。
图9A是本发明沿图9的9A-9A线的组合剖视图。
图10是本发明第五实施例的高尔夫杆头的组合立体图。
图10A是本发明沿图10的10A-10A线的组合剖视图。
图11是本发明第六实施例的高尔夫杆头的组合立体图。
图12是本发明第七实施例的高尔夫杆头的组合立体图。
图13是本发明第八实施例的高尔夫杆头的组合立体图。
附图标号说明1高尔夫杆头11杆头本体111凸缘112凸缘113凸缘 12打击面板121热处理区122凸缘 123凸缘124凸缘125凸缘 13套管131凸缘2治具 3热处理装置30高能量束具体实施方式
为了让本发明的上述及其它目的、特征、优点能更明显易懂，下文将特举本发明较佳实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
请参照图1及2所示，本发明第一实施例的高尔夫杆头的热处理方法的第一步骤是预先制造一高尔夫杆头1，该高尔夫杆头1具有至少一热处理区121，且该热处理区121预设一凸缘122。首先，该高尔夫杆头1可选择利用一体成型方式或多件组合方式制造，例如精密铸造、锻造、机械加工、焊接、嵌入压合、黏着、硬焊、螺设等方式。当采用一体成型方式制造时，该高尔夫杆头1可取材自金属材料〔等方性材料isotropic〕。当采用多件组合方式制造时，该高尔夫杆头1亦可选择由金属材料及非金属材料〔非等方性材料anisotropic〕等异种材料复合制成。上述金属材料可选自不锈钢(如17-4PH不锈钢)、碳钢、低碳钢、合金钢、低合金钢、铁锰铝合金、铸铁、镍基合金、结构用钢、超合金钢或钛合金〔如6铝-4钒的钛合金〕等材质。上述非金属材料可选自各种高分子及其纤维复合材料〔polymer or fiber reinforced composite〕，例如碳纤维[carbon fiber]预浸布及克维拉纤维〔Kevlar聚醯胺甲酸脂纤维PPTA，poly(p-phenyleneterephthalamide)。
如图2所示，当制造完成该高尔夫杆头1时，该高尔夫杆头1至少设有一杆头本体11、一打击面板12及一套管13。依产品需求，该高尔夫杆头1选择对该杆头本体11、打击面板12及/或套管13进行热处理。例如，若欲对该打击面板12的甜蜜区[sweet spot，或称为中央区]进行热处理时，则将该打击面板12的甜蜜区设为该热处理区121，并在该热处理区121一体成型设置该凸缘122。该凸缘122的凸出厚度依后续高能量束强度作适当变化。
请参照图1及3所示，本发明第一实施例的高尔夫杆头的热处理方法的第二步骤是利用一高能量束30对该高尔夫杆头1的热处理区121的凸缘122进行热处理。首先，将该高尔夫杆头1稳固夹设于一治具2上，并利用一热处理装置3激发产生该高能量束30，例如激光束、电子束或等离子束。该高能量束30〔high energybeam〕可对高尔夫杆头1的热处理区121的凸缘122进行热处理。依产品需求及杆头材质，该热处理装置3可适当调整输出功率、处理时间及移动路径，以控制该高能量束30的射击能量。藉此，该热处理装置3可选择以较高功率处理该凸缘122本身及热处理区121的基材，以进行较高温度的时效硬化处理〔aging andhardening〕。另一方面，该热处理装置3亦可选择以较低功率处理该凸缘122本身及热处理区121的基材，以进行较低温度的回火软化处理(tempering andsoftening)。
如图4所示，在热处理期间，由于该高能量束30直接射击该凸缘122的表面，因此该凸缘122的表面可能局部熔融凹陷，但该凸缘122本身接收的热能则向下传导至该热处理区121的基材。换言之，该热处理区121的基材不受该高能量束30直接照射，该热处理区121的基材是在该凸缘122的保护下选择进行时效硬化或回火软化，因此可有效确保该热处理区121的基材的结构完整度。在上述高能量束30的热处理后，该热处理区121的基材达到预设硬度值，因而增加该热处理区121的弹性变形能力、金属耐久疲劳强度或可调角裕度。
请参照图1及5所示，本发明第一实施例的高尔夫杆头的热处理方法的第三步骤是研磨去除该高尔夫杆头1的热处理区121的凸缘122。该打击面板12的表面可依需求选择利用一般研磨、机械铣削加工、震动研磨抛光、电解抛光或化学抛光等方式进行抛光动作。藉由上述方式，本发明可去除该热处理区121上的凸缘122，以便平整的裸露该热处理区121的基材表面，及控制符合预设表面粗度。在研磨后，该打击面板12的表面无法轻易区分该热处理区121及其它区域。
请参照图1及6所示，在完成上述热处理步骤后，本发明第一实施例的高尔夫杆头可进一步选择进行一第四步骤，其是对该高尔夫杆头1进行适当表面加工，以制成一高尔夫杆头1的成品。在去除该凸缘122后，该高尔夫杆头1最后可依产品需求选择进行去毛边[deburring]、去余料、去锈、调角、电镀、离子蒸镀、涂漆、镜面处理雾面处理、机械或激光雕刻、喷砂[shot peening]、印刷图案标章、上保护漆、贴保护膜等表面加工。藉此，本发明可使该高尔夫杆头1的成品具有较佳外观及一致规格。
请参照图7所示，其揭示本发明第二实施例的高尔夫杆头的热处理方法。相较于第一实施例，第二实施例是在该打击面板12的甜蜜区〔sweet spot〕周边环设一凸缘123。如图1的流程所示，先对该凸缘123进行高能量束30的热处理，以选择时效硬化或回火软化。接着，再抛光研磨去除该凸缘123。藉此，该打击面板12的甜蜜区周边可获得预设的弹性变形能力。
请参照图8所示，其揭示本发明第三实施例的高尔夫杆头的热处理方法。相较于第一实施例，第三实施例是在该杆头本体11设置一凸缘111，该凸缘111环设于该杆头本体11的顶部[crown]周边的位置，其较佳对应于一焊道位置。在顶部的周边位置完成焊接后，如图1的流程所示，可先对该顶部的周边位置上的凸缘111进行高能量束30的热处理，以选择时效硬化或回火软化，进而改变其内部的晶粒过粗及材质不均的问题。接着，再抛光研磨去除该凸缘111。藉此，该顶部〔crown〕的周边位置可选择提升弹性变形能力、焊接结合强度及延展性。
请参照图9、9A、10及10A所示，其揭示本发明第四及五实施例的高尔夫杆头的热处理方法。相较于第一实施例，第四及五实施例是在该杆头本体11设置一凸缘112、113。如图9及9A所示，第四实施例的凸缘112是由该杆头本体11的顶部延伸至底部[sole]，其较佳对应于一焊道位置，且其延伸方向垂直于该打击面板12。如图10及10A所示，第五实施例的凸缘113环绕经过该杆头本体11的顶部、趾部[toe]、底部[sole]及跟部〔heel〕，其较佳对应于一焊道位置，且其延伸方向略平行于该打击面板12。该凸缘112、113同样可进行高能量束30的热处理，以选择提升弹性变形能力、焊接结合强度及延展性。
请参照图11、12及13所示，其揭示本发明第六、七及八实施例的高尔夫杆头的热处理方法。相较于第一实施例应用于木杆型高尔夫杆头1，第六至八实施例应用于铁杆型高尔夫杆头1，同时选择在该打击面板12的甜蜜区、甜蜜区周边或套管13等位置设置一凸缘124、125或131。如图1的流程所示，同样可先对该凸缘124、125或131进行高能量束30的热处理，以选择时效硬化或回火软化。接着，再抛光研磨去除该凸缘124、125或131。藉此，该打击面板12的甜蜜区、甜蜜区周边可选择提升弹性变形能力；而该套管13则可选择提升焊接结合强度或延展性，以便调整角度。
如上所述，相较于习用高尔夫杆头的热处理方法利用真空热处理炉无法进行局部热处理、利用高周波加热装置不易控制热处理品质，或利用激光束易造成热处理表面熔融凹陷等缺点，图1的本发明通过在该高尔夫杆头1的热处理区121预设一凸缘122，其确实可相对提升热处理良率及应用裕度。
虽然本发明已利用前述较佳实施例详细揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明精神和范围内，当可作各种的更动与修改，因此本发明的保护范围当视申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种高尔夫杆头的热处理方法，其包含下列步骤预先制造一高尔夫杆头，该高尔夫杆头具有至少一热处理区，且该热处理区预设一凸缘；利用一高能量束对该高尔夫杆头的热处理区的凸缘进行热处理；及研磨去除该高尔夫杆头的热处理区的凸缘。
2.如权利要求1所述的高尔夫杆头的热处理方法，其特征是，该高能量束是选自激光束、高能量电子束、等离子束。
3.如权利要求1所述的高尔夫杆头的热处理方法，其特征是，该高能量束选择以高功率处理该凸缘本身及热处理区的基材，以进行高温的时效硬化处理。
4.如权利要求1所述的高尔夫杆头的热处理方法，其特征是，该高能量束选择以低功率处理该凸缘本身及热处理区的基材，以进行低温的回火软化处理。
5.如权利要求1所述的高尔夫杆头的热处理方法，其特征是，该高尔夫杆头设有一打击面板，该热处理区及凸缘形成在该打击面板上。
6.如权利要求5所述的高尔夫杆头的热处理方法，其特征是，该打击面板具有一甜蜜区，该热处理区及凸缘形成在该打击面板的甜蜜区上。
7.如权利要求5所述的高尔夫杆头的热处理方法，其特征是，该打击面板具有一甜蜜区，该热处理区及凸缘环设在该打击面板的甜蜜区周边上。
8.如权利要求1所述的高尔夫杆头的热处理方法，其特征是，该高尔夫杆头设有一杆头本体，该热处理区及凸缘形成在该杆头本体上。
9.如权利要求8所述的高尔夫杆头的热处理方法，其特征是，该杆头本体具有一顶部，该热处理区及凸缘环设在该杆头本体的顶部的周边位置上。
10.如权利要求8所述的高尔夫杆头的热处理方法，其特征是，该杆头本体的热处理区及凸缘由该杆头本体的一顶部延伸至一底部，且其延伸方向垂直于一打击面板。
11.如权利要求8所述的高尔夫杆头的热处理方法，其特征是，该杆头本体的热处理区及凸缘环绕经过该杆头本体的一顶部、一趾部、一底部及一跟部，且其延伸方向实质平行于一打击面板。
12.如权利要求8所述的高尔夫杆头的热处理方法，其特征是，该杆头本体的热处理区可为一焊道。
13.如权利要求1所述的高尔夫杆头的热处理方法，其特征是，该高尔夫杆头设有一套管，该热处理区及凸缘形成在该套管上。
14.如权利要求13所述的高尔夫杆头的热处理方法，其特征是，该套管的热处理区可为一焊道。
全文摘要
本发明公开了一种高尔夫杆头的热处理方法，其包含下列步骤预先制造一高尔夫杆头，该高尔夫杆头具有至少一热处理区，且该热处理区预设一凸缘；利用一高能量束(high energy)对该高尔夫杆头的热处理区的凸缘进行热处理；及研磨去除该高尔夫杆头的热处理区的凸缘。因此，本发明的高尔夫杆头的热处理方法，其中一高尔夫杆头的一热处理区预设一凸缘，该凸缘可避免激光束或电子束等高能量束直接照射一热处理区基材时所发生的基材熔融凹陷现象。藉此，本发明能相对提升热处理合格率，确保热处理方式所达成的改质效果。
文档编号B23P23/04GK1786210SQ20041009866
公开日2006年6月14日 申请日期2004年12月10日 优先权日2004年12月10日
发明者罗来发 申请人:复盛股份有限公司