含活性金屬的鋼類高爾夫球桿頭的制造方法技術(shù)

一種含活性金屬的鋼類高爾夫球桿頭的制造方法，用以改善以往真空鑄造方法的鑄材與鑄件間轉(zhuǎn)換比例不佳的問題，本發(fā)明專利技術(shù)的制造方法包含：將一個殼模定位放置于一個旋轉(zhuǎn)平臺，該殼模包含相連通的一個坩堝部及一個模穴部，且該旋轉(zhuǎn)平臺連接于一個可軸向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸；將一個含活性金屬的鋼類金屬錠放置于該殼模的坩堝部，并于真空環(huán)境下將該鋼類金屬錠加熱熔融成金屬液；驅(qū)動該轉(zhuǎn)軸以連動該旋轉(zhuǎn)平臺轉(zhuǎn)動，使熔融的金屬液流入該殼模的模穴部中；緩速停止該轉(zhuǎn)軸，并取下該澆鑄完成的殼模；破壞該殼模以取得一個高爾夫球桿頭鑄件。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
含活性金屬的鋼類高爾夫球桿頭的制造方法
本專利技術(shù)是關(guān)于一種精密鑄造高爾夫球桿頭的方法，特別是精密鑄造一種含活性金屬的鋼類高爾夫球桿頭的制造方法。
技術(shù)介紹
一般而言，高爾夫球桿可分為木桿、鐵桿及推桿三大類，早期的木桿頭與鐵桿頭多以不銹鋼或碳鋼材質(zhì)制成，為提高球桿頭的功能性，近年來有各種新的鋼類鑄造材料被持續(xù)開發(fā)，并用以制造高爾夫球桿頭。另一方面，高爾夫球桿頭多以精密鑄造方式制成，而目前的精密鑄造大多于大氣中進行，借助高周波感應(yīng)熔解爐(HighFrequencyInductionFurnace)快速地將鋼類金屬錠熔融，再搭配靜態(tài)重力澆鑄而成。然而，由于可提高球桿頭功能性的鋼類合金中，常含有易與大氣中的氧反應(yīng)的活性金屬(例如：錳、鋁、硅、鈷、鈦等)，因而易于熔煉鋼類金屬錠的過程中，與氧產(chǎn)生劇烈的氧化反應(yīng)，不但造成熔解的困難度提升，更易導(dǎo)致澆鑄后在高爾夫球桿頭鑄件上形成產(chǎn)生大量的渣孔或反應(yīng)氣孔等鑄造缺陷；再者，劇烈的氧化反應(yīng)也會造成金屬液在殼模內(nèi)的流動性下降，易因澆鑄不足導(dǎo)致高爾夫球桿頭鑄件的成型良率降低，或是產(chǎn)生冷隔(ColdShut)的問題而在高爾夫球桿頭鑄件中形成縫隙。此外，當(dāng)欲熔煉的鋼類金屬錠中含有鉻時，雖然鉻在熔煉的過程中與大氣產(chǎn)生氧化反應(yīng)的程度不若上述氧化性較高的活性金屬，但含鉻的金屬液進入模穴后，易與殼模的面層產(chǎn)生反應(yīng)而生成二氧化鉻與氧化鐵，亦會造成高爾夫球桿頭鑄件表面的缺陷。為解決上述問題，當(dāng)用以制造高爾夫球桿頭的鋼類鑄材中含有活性金屬時，熔煉過程通常會選擇在真空環(huán)境中進行，目前業(yè)界較常使用的真空鑄造大致上包含真空電弧熔煉(VacuumArcMelting)與感應(yīng)凝殼熔煉(InductionSkullMelting)二種；然而，無論是真空電弧熔煉或感應(yīng)凝殼熔煉，其熔煉過程中都會使用水冷銅坩堝來作為鋼類鑄材熔融的載具，但水冷銅坩堝會降低金屬的過熱度(DegreeofSuperheat)，使熔融的金屬液重新在水冷銅坩堝的內(nèi)表面凝固，并生成一層具有厚度的殼體(即所謂“凝殼”)，以致鋼類鑄材轉(zhuǎn)換成高爾夫球桿頭鑄件的比例降低，形成鑄材的浪費而難以降低鑄造成本，特別是當(dāng)鋼類鑄材含有例如鎳或鈷等較為昂貴的成分時，如何提高鑄材與鑄件之間的轉(zhuǎn)換比例，遂成為一項亟需改善的課題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種含活性金屬的鋼類高爾夫球桿頭的制造方法，可避免金屬液產(chǎn)生劇烈的氧化反應(yīng)，并可提高鑄材與鑄件之間的轉(zhuǎn)換比例，避免浪費鑄材，以有效提升高爾夫球桿頭鑄件良率及降低鑄造成本。為達(dá)到前述目的，本專利技術(shù)所運用的
技術(shù)實現(xiàn)思路
包含有：一種含活性金屬的鋼類高爾夫球桿頭的制造方法，包含：將一殼模定位放置于一旋轉(zhuǎn)平臺，該殼模包含相連通的一坩堝部及一模穴部，且該旋轉(zhuǎn)平臺連接于一可軸向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸；將一含活性金屬的鋼類金屬錠放置于該殼模的坩堝部，并于真空環(huán)境下將該鋼類金屬錠加熱熔融成金屬液；驅(qū)動該轉(zhuǎn)軸以連動該旋轉(zhuǎn)平臺轉(zhuǎn)動，使熔融的金屬液流入該殼模的模穴部中；緩速停止該轉(zhuǎn)軸，并取下該澆鑄完成的殼模；破壞該殼模以取得一高爾夫球桿頭鑄件。其中，該鋼類金屬錠可以為包含錳(Mn)、鋁(Al)或硅(Si)的鐵基材料，該鋼類金屬錠的鐵含量大于50％，該鋼類金屬錠的密度為6.5～7.5g/cm3；例如，該鋼類金屬錠可以包含以重量百分比計5.0至35％的錳，或該鋼類金屬錠可以包含以重量百分比計6.0至12％的鋁，或該鋼類金屬錠可以包含以重量百分比計3.0至5.5％的硅。其中，該鋼類金屬錠可以為包含鈷(Co)、鉬(Mo)或鈦(Ti)的鐵基材料，該鋼類金屬錠的鐵含量大于50％，該鋼類金屬錠的抗拉強度大于250ksi；例如，該鋼類金屬錠可以包含以重量百分比計5.0％至15.0％的鈷，或該鋼類金屬錠可以包含以重量百分比計1.0％至6.0％的鉬，或該鋼類金屬錠可以包含以重量百分比計0.2％至2.0％的鈦。其中，該鋼類金屬錠可以包含以重量百分比計15～30％的鉻(Cr)，該鋼類金屬錠的密度為7.5～8g/cm3。其中，該殼模的成型步驟包含：準(zhǔn)備一個蠟胚，該蠟胚包含一個坩堝胚及一個鑄件胚，該坩堝胚的環(huán)周面設(shè)有一個第一連接部，該鑄件胚設(shè)有一個第二連接部，該第一連接部與該第二連接部相對連接成一體；于該蠟胚的表面形成一個包覆層；對該蠟胚及包覆層加熱，以將蠟熔出；將該脫蠟完成的包覆層以高溫?zé)Y(jié)而形成該殼模，并使該殼模具有一體相連的坩堝部與模穴部。其中，該殼模的面層材料可以為氧化釔、安定氧化鋯或氧化鋁等耐火材料。其中，該殼模的背層材料可以為莫來石混合物，其三氧化二鋁的含量為45％～60％，二氧化硅的含量為55％～40％。或者，該殼模的背層材料可以為二氧化硅混合物，其二氧化硅的含量達(dá)95％以上。據(jù)此，本專利技術(shù)的含活性金屬的鋼類高爾夫球桿頭的制造方法，可以在真空環(huán)境中熔煉金屬液，避免金屬液產(chǎn)生劇烈的氧化反應(yīng)，以提升高爾夫球桿頭鑄件的良率；同時，還可利用離心力將熔融的金屬液確實地澆灌填充入殼模的模穴，以提高鑄材與高爾夫球桿頭鑄件之間的轉(zhuǎn)換比例，避免浪費鑄材而降低鑄造成本。附圖說明圖1：本專利技術(shù)搭配使用的真空離心鑄造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2：本專利技術(shù)搭配使用的真空離心鑄造裝置的局部立體分解圖。圖3：本專利技術(shù)的實施示意圖(一)。圖4：本專利技術(shù)搭配使用的真空離心鑄造裝置的殼模成型流程示意圖。圖5：本專利技術(shù)的實施示意圖(二)。圖6：本專利技術(shù)的實施示意圖(三)。圖7：本專利技術(shù)搭配使用的另一真空離心鑄造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。【主要元件符號說明】1真空爐11容室12導(dǎo)氣管13開口14蓋體2轉(zhuǎn)軸21本體22止轉(zhuǎn)部23抵靠部3旋轉(zhuǎn)平臺31軸接部311穿孔32定位部32a坩堝定位部32b模穴定位部321穿置孔322容槽4殼模41坩堝部411容置空間412第一連接管413環(huán)唇42模穴部421模穴422第二連接管5加熱器6蠟胚61坩堝胚611第一連接部62鑄件胚621第二連接部7包覆層8套環(huán)M馬達(dá)B軸承L升降控制器P鋼類金屬錠N金屬液。具體實施方式為讓本專利技術(shù)的上述及其他目的、特征及優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉本專利技術(shù)的較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下：請參閱圖1，其是本專利技術(shù)的含活性金屬的鋼類高爾夫球桿頭的制造方法所搭配使用的一真空離心鑄造裝置。其中，該真空離心鑄造裝置包含一真空爐1、一轉(zhuǎn)軸2、一旋轉(zhuǎn)平臺3、一殼模4及一加熱器5；該轉(zhuǎn)軸2、旋轉(zhuǎn)平臺3、殼模4及加熱器5均設(shè)于該真空爐1中，該旋轉(zhuǎn)平臺3連接該轉(zhuǎn)軸2以與該轉(zhuǎn)軸2同步旋轉(zhuǎn)，該殼模4定位放置于該旋轉(zhuǎn)平臺3，該加熱器5則用以對該殼模4加熱。更詳言之，上述真空爐1的內(nèi)部具有一容室11，該真空爐1可設(shè)有一導(dǎo)氣管12，該導(dǎo)氣管12與該容室11相連通，一真空控制器(圖未繪示)可依據(jù)設(shè)定值，通過該導(dǎo)氣管12而對該容室11抽氣，以控制該容室11的真空度。另，該真空爐1還可設(shè)有一開口13，以供使用者向該容室11置入或取出物品，及設(shè)有一蓋體14以啟閉該開口13。請參閱圖1、圖2，上述轉(zhuǎn)軸2可軸向轉(zhuǎn)動地設(shè)于該真空爐1的容室11中；在本實施例中，該轉(zhuǎn)軸2可與一馬達(dá)M的輸出端相連，以由該馬達(dá)M驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。又，該馬達(dá)M可以選擇設(shè)于該真空爐1的外部，該轉(zhuǎn)軸2的一端穿伸出該真空爐1以連接該馬達(dá)M；該轉(zhuǎn)軸2可穿置于一軸承B中，該軸承B可連接定位于該真空爐1，以輔助提升該轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，防本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種含活性金屬的鋼類高爾夫球桿頭的制造方法，其特征在于包含：將一個殼模定位放置于一個旋轉(zhuǎn)平臺，該殼模包含相連通的一個坩堝部及一個模穴部，且該旋轉(zhuǎn)平臺連接于一個可軸向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸；將一個含活性金屬的鋼類金屬錠放置于該殼模的坩堝部，并于真空環(huán)境下將該鋼類金屬錠加熱熔融成金屬液；驅(qū)動該轉(zhuǎn)軸以連動該旋轉(zhuǎn)平臺轉(zhuǎn)動，使熔融的金屬液流入該殼模的模穴部中；緩速停止該轉(zhuǎn)軸，并取下該澆鑄完成的殼模；破壞該殼模以取得一個高爾夫球桿頭鑄件。

【技術(shù)特征摘要】
2013.09.30 TW 1021353731.一種含活性金屬的鋼類高爾夫球桿頭的制造方法，其特征在于包含：將一個殼模定位放置于一個旋轉(zhuǎn)平臺，該殼模包含相連通的一個坩堝部及一個模穴部，且該旋轉(zhuǎn)平臺連接于一個可軸向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸；將一個含活性金屬的鋼類金屬錠放置于該殼模的坩堝部，并于真空環(huán)境下將該鋼類金屬錠加熱熔融成金屬液；驅(qū)動該轉(zhuǎn)軸以連動該旋轉(zhuǎn)平臺轉(zhuǎn)動，使熔融的金屬液流入該殼模的模穴部中；緩速停止該轉(zhuǎn)軸，并取下澆鑄完成的該殼模；破壞該殼模以取得一個高爾夫球桿頭鑄件；其中，該殼模的成型步驟包含：準(zhǔn)備一個蠟胚，該蠟胚包含一個坩堝胚及一個鑄件胚，該坩堝胚的環(huán)周面設(shè)有一個第一連接部，該鑄件胚設(shè)有一個第二連接部，該第一連接部與該第二連接部相對連接成一體；于該蠟胚的表面形成一個包覆層；對該蠟胚及包覆層加熱，以將蠟熔出；將脫蠟完成的包覆層以高溫?zé)Y(jié)而形成該殼模，并使該殼模具有一體相連的坩堝部與模穴部。2.如權(quán)利要求1所述的含活性金屬的鋼類高爾夫球桿頭的制造方法，其特征在于：該鋼類金屬錠為包含錳、鋁或硅的鐵基材料，該鋼類金屬錠的鐵含量大于50％，該鋼類金屬錠的密度為6.5～7.5g/cm3。3.如權(quán)利要求2所述的含活性金屬的鋼類高爾夫球桿頭的制造方法，其特征在于：該鋼類金屬錠包含以重量百分比計5.0至35％的錳。4.如權(quán)利要求2所述的含活性金屬的鋼類高爾夫球桿頭的制造方法，其特征在于：該鋼類金屬錠包含以重量百分比計6.0至12％的鋁。5.如權(quán)利要求2所述的含活性金屬的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔣銘瑞，
申請(專利權(quán))人：復(fù)盛應(yīng)用科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：中國臺灣;71