JPH1157081A - Golf club head and its manufacture - Google Patents
Golf club head and its manufactureInfo
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- JPH1157081A JPH1157081A JP9233054A JP23305497A JPH1157081A JP H1157081 A JPH1157081 A JP H1157081A JP 9233054 A JP9233054 A JP 9233054A JP 23305497 A JP23305497 A JP 23305497A JP H1157081 A JPH1157081 A JP H1157081A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属射出成形法、
特に凍結射出成形法により製造したゴルフクラブヘッド
とその製造方法に関するものである。[0001] The present invention relates to a metal injection molding method,
More particularly, the present invention relates to a golf club head manufactured by freeze injection molding and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ゴルフ用品、特にゴルフクラブの材質の
進歩は目ざましいものがあり、ゴルフクラブシャフトの
材質改善と共にゴルフクラブヘッドの材質改善も盛んに
行われ材質強度、比強度、伸び、慣性モーメント、ヘッ
ド容量等についての技術開発によりゴルフボールの飛距
離は一段と向上している。最近では、前記ゴルフクラブ
ヘッド材質はメタルウッドクラブが主流で、ステンレス
鋼に加えチタン合金を使用したチタンクラブが全盛であ
る。前記メタルウッドクラブは、金属製の中空ヘッドシ
ェルにフォーゼル部を介してシャフトが連結され構成さ
れている。2. Description of the Related Art There has been remarkable progress in the materials of golf articles, especially golf clubs, and the material of golf club heads has been steadily improved along with the material of golf club shafts. The flight distance of the golf ball has been further improved due to the technical development of the head capacity and the like. Recently, metal wood clubs are mainly used as the golf club head material, and titanium clubs using a titanium alloy in addition to stainless steel are the most popular. The metal wood club is configured such that a shaft is connected to a hollow head shell made of metal via a forsel portion.
【０００３】これらメタルウッドクラブの典型的な製造
方法としては、実開昭５８−１８５２５１号公報に開示
されているように、ゴルフクラブヘッドをフェース面
部、上面部、それ以外の本体に３分割し、各部品をプレ
ス成形後シャフト基端部と共に溶着して一体化する方
法、また、特開平１−３２００７６号公報に開示されて
いるように、ヘッドを複数部品に分割し、各部分を純チ
タン鋼板により作成した後、これらを溶接して組み合わ
せる方法、更に、特開平２−１９１４７４号公報に開示
されているように、精密鋳造法（通常ロストワックス法
と呼ばれている。）によりチタンまたはチタン合金を中
空状に鋳造してゴルフクラブヘッドを製造する方法があ
る。最近では、特許第２５５５８０３号公報に開示され
ているように、従来の６Ａｌ−４Ｖ−Ｔｉ合金や、この
合金に強化元素を少量添加した合金を溶体化処理および
時効処理し、鋳造により成形したゴルフクラブヘッド製
造技術が開発されている。As a typical method for manufacturing these metal wood clubs, as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 58-185251, a golf club head is divided into a face surface portion, an upper surface portion, and a main body other than the face portion. A method in which each part is welded together with the base end portion of the shaft after press forming, and a head is divided into a plurality of parts and each part is made of pure titanium as disclosed in JP-A-1-32076. After being formed from a steel sheet, they are welded and combined, and further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-191474, titanium or titanium is formed by a precision casting method (usually called a lost wax method). There is a method of manufacturing a golf club head by casting an alloy into a hollow shape. Recently, as disclosed in Japanese Patent No. 25555503, a conventional 6Al-4V-Ti alloy or an alloy obtained by adding a small amount of a strengthening element to the alloy is subjected to a solution treatment and an aging treatment, and is formed into a golf ball by casting. Club head manufacturing techniques have been developed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の製造方法はいずれも製造上の難点を抱えている。先
ず、溶接法は各部品作成後に各部品を溶接するが煩雑な
作業に加え、品質が安定せず、十分な強度が得られない
という欠点がある。また、二つの部分を接合しないと加
工が不可能な場合には、従来は溶接やかしめによって一
体化させていたが、その後に接合部の研磨等に多大の労
力が要求されていた。また、鋳造法（ロストワックス
法）は、溶融金属を型に流し込むために冷却過程で鋳造
金属にむらがでて表面肌が安定せず、しかも集中的にか
たまって巣（ピンホール）が発生しやすいために強度の
バラツキが大きく、しかも仕上げ工程で巣を埋めるため
溶接等の手法が採られるが加工および修理に多大な時間
と労力が要する。また、この鋳造法においては、鋳造時
に使用するワックスが非常に変形し易いために鋳造した
ゴルフクラブヘッドのロフト、ライ角等が正確に再現で
きず常にバラツキ、後工程での多大な調整作業を必要と
し、極端な場合には、精度のない状態で出荷している現
状にある。更に、ネック穴（フォーゼル部）は後から加
工しなければならないという煩雑な作業が必要となると
共に、溶融金属を流し込むためのゲートが大きく研磨に
多大の労力が必要となる。However, all of these manufacturing methods have manufacturing difficulties. First, the welding method welds each part after each part is prepared, but has the disadvantage that the quality is not stable and sufficient strength cannot be obtained in addition to complicated work. In the case where processing cannot be performed unless the two parts are joined together, the two parts have conventionally been integrated by welding or caulking, but a great deal of labor has been required for polishing the joined parts thereafter. In addition, in the casting method (lost wax method), the molten metal is poured into a mold, so that the casting metal becomes uneven during the cooling process and the surface skin is not stable, and nests (pinholes) are intensively formed. Because of its easiness, there is a large variation in strength, and a method such as welding is used to fill the cavities in the finishing process. However, much time and labor are required for processing and repair. In addition, in this casting method, since the wax used at the time of casting is very easily deformed, the loft, lie angle, etc. of the cast golf club head cannot be accurately reproduced, so there is always variation, and a great deal of adjustment work in the post-process is required. It is necessary and in extreme cases, it is shipped without accuracy. Further, the neck hole (forsel portion) requires a complicated operation to be processed later, and the gate for pouring the molten metal is large, so that much polishing is required.
【０００５】一方、鋳造法においては、通常熱間加工法
が採用されるが、そのために精度が悪化し、熱による酸
化膜の除去、穴部の後加工、バリ処理等煩雑な作業が要
求される。また、前述のように、寸法精度が悪いために
熟練者が所望の形状に研磨仕上げを行っている現状にあ
り、熟練者の能力に大きく影響させる。更に、素材が軟
鉄系のものである場合には、メッキ処理が必要となり、
材料費が廉価であるにもかかわらず複雑な工程と多くの
工数を必要とする等の欠点がある。On the other hand, in the casting method, a hot working method is usually employed. However, the accuracy is deteriorated, and complicated work such as removal of an oxide film by heat, post-processing of a hole, and burr processing is required. You. Further, as described above, since the dimensional accuracy is poor, the skilled worker is polishing and finishing to a desired shape, which greatly affects the ability of the skilled worker. Furthermore, if the material is of a soft iron type, plating is required,
Despite the low material cost, there are drawbacks such as requiring a complicated process and many man-hours.
【０００６】更に、金属粉末の成形分野において金属射
出成形法、通常“ＭＩＭ”（MetalInjection Mouldin
g）と呼ばれている、が一般的に知られているが、この
射出成形法は、大型で１０ｍｍ以上の厚肉部品、例えば
ゴルフクラブヘッド、の成形や加工ができない。その理
由は、熱可塑性有機化合物（ワックス、樹脂）系のバイ
ンダーを大量に使用するために、その除去に時間がかか
るために大型で厚肉になるほど難しい作業になるからで
あり、更に、前記バインダーが完全に除去できないため
に密度が下がり強度が低下するという問題点がある。ま
た、成形粉末量は高々１００ｇと少量である代わりに５
００〜１８００kg／cm2 という非常に高い成形圧力で成
形したにもかかわらず、焼結前の成形体は脆く壊れ易い
上に、チタン等の酸化物は酸化の問題がある。Further, in the field of metal powder molding, a metal injection molding method, usually "MIM" (Metal Injection Molding) is used.
Although this method is generally known as g), this injection molding method cannot form or process a large-sized part having a thickness of 10 mm or more, for example, a golf club head. The reason is that a large amount of a thermoplastic organic compound (wax, resin) -based binder is used, and it takes a long time to remove the binder. However, there is a problem that the density is reduced and the strength is reduced because the metal cannot be completely removed. In addition, the amount of molding powder is as small as 100 g at most,
Despite molding at a very high molding pressure of 00 to 1800 kg / cm 2 , the compact before sintering is brittle and fragile, and oxides such as titanium have oxidation problems.
【０００７】前述した各製造方法には、それぞれ利点、
欠点をもち、安定して高強度、高品質を有する簡易な製
造方法とそれによる製品（ゴルフクラブヘッド）のニー
ズが渇望されていた。Each of the above-described manufacturing methods has advantages,
There has been a long-felt need for a simple manufacturing method having disadvantages, high strength and high quality and a product (golf club head) based on the simple manufacturing method.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる要求に
応えるもので、強度および伸び等の機械的性質に優れ、
そかも耐久性およびクラブ性能の優れたゴルフクラブヘ
ッドとその製造方法を提供することを目的とするもので
ある。本発明にかかるゴルフクラブヘッドは、新しい粉
末冶金プロセスを使用した凍結成形法による金属射出成
形で加工したゴルフクラブヘッドであり、また、二以上
の部品、好ましくは、二以上の異質の材質からなる二以
上の部品、を別々に成形し、凍結処理または焼結時に組
み合わせて一体化加工したゴルフクラブヘッドである。
更に、前記ゴルフクラブヘッドの部品として圧延材によ
るフェース部と本体を金属射出成形後、凍結処理または
焼結時に組み合わせて一体化加工したゴルフクラブヘッ
ドである。更に、フェース部の材質が１８Ｎｉ系マルエ
ージング鋼で、かつクラブ本体の材質がオーステナイト
系或いは析出硬化型ステンレス鋼からなるか、或いはそ
の組み合わせからなる材料からなるフェイス部とヘッド
本体とを射出成形し、それらを焼結時に組合わせて一体
化加工したゴルフクラブヘッドである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention meets such a demand and has excellent mechanical properties such as strength and elongation.
It is another object of the present invention to provide a golf club head having excellent durability and club performance and a method for manufacturing the same. The golf club head according to the present invention is a golf club head processed by metal injection molding by a freeze molding method using a new powder metallurgy process, and is made of two or more parts, preferably two or more dissimilar materials. This is a golf club head in which two or more parts are separately molded and combined during freeze processing or sintering.
Further, the golf club head is a golf club head in which a face portion and a main body made of a rolled material are integrally processed by metal injection molding and then combined during freezing or sintering as components of the golf club head. Further, the face portion and the head body are made of 18Ni maraging steel and the club body is made of austenitic or precipitation hardening stainless steel, or a combination thereof. And a golf club head obtained by combining them during sintering and integrally processing.
【０００９】また、本発明にかかるゴルフクラブヘッド
は、バインダーを溶液とし、金属粉末を均一混合した液
体状の原料を冷却した金型内に射出後、凍結した成形品
に含まれるバインダーを真空中で昇華させ、次いで焼結
後加工成形されたフェイス部、その周辺部およびネック
部と、ヘッドの後方部を前記フェイス部、その周辺部お
よびネック部と同一製造材とするか、或いは鋳造材で構
成し、相互に固着して一体化して製造したことを特徴と
する中空状のゴルフクラブヘッドである。Further, in the golf club head according to the present invention, a binder is contained in a solution, and a liquid material obtained by uniformly mixing metal powders is injected into a cooled mold, and then the binder contained in the frozen molded article is vacuumed. Sublimation and then sintering, the face part, its peripheral part and the neck part, and the rear part of the head are made of the same material as the face part, its peripheral part and the neck part, or it is cast material. A hollow golf club head, which is constructed, fixed to each other and integrally manufactured.
【００１０】更に、本発明にかかるゴルフクラブヘッド
は、バインダーを溶液とし、金属粉末を均一混合した液
体状の原料を冷却した金型内に射出し、凍結した成形品
に含まれるバインダーを真空中で昇華させ、次いで焼結
後加工成形することを特徴とするゴルフクラブヘッドの
製造方法である。Further, in the golf club head according to the present invention, a binder is used as a solution, a liquid raw material in which metal powder is uniformly mixed is injected into a cooled mold, and the binder contained in the frozen molded article is vacuumed. And then processing and forming after sintering.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明は前述の金属粉末の凍結成
形技術に関し、この技術をゴルフクラブヘッド適用した
ものである。この凍結成形法によれば、製品の型出し形
状に自由度が極めて高く、高価な微粉末原料を使用する
ことなく、脱バインダー工程の消費時間が少なく、更
に、製品肉厚の制限がないという利点を有している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to a technique for freeze-molding the above-mentioned metal powder, and the technique is applied to a golf club head. According to this freeze molding method, the degree of freedom in the mold shape of the product is extremely high, without using an expensive fine powder material, the consumption time of the debinding step is short, and further, there is no limitation on the product thickness. Has advantages.
【００１２】また、本発明は、バインダーの主成分を水
又は液状の有機物として、金属粉末との混合物から構成
したスラリーを、射出成形法より金型に注入して、凍結
し、寸法精度の高いグリーン体を作り、その後、脱バイ
ンダーして焼結して部品を製造する。従って、安価な粗
い原料粉末でも使用でき、複雑形状の１kgを越える大型
部品でも量産が可能である。Further, according to the present invention, a slurry composed of a mixture of a metal powder and a main component of water or a liquid organic substance as a main component of a binder is injected into a mold by an injection molding method, frozen, and has high dimensional accuracy. A green body is made, then debindered and sintered to produce parts. Therefore, even inexpensive coarse raw material powder can be used, and mass production of large parts exceeding 1 kg having a complicated shape is possible.
【００１３】本発明は、ステンレス鋼粉末或いはマルエ
ージング鋼粉末を原料粉末とし、これらを凍結成形によ
りゴルフクラブヘッドを製造するものである。次に、そ
の具体的な製造方法を以下に記述する。本発明によるゴ
ルフクラブヘッドの粉末原料としてはＳＵＳ３１７Ｊ２
のオーステナイト系ステンレス鋼或いはＳＵＳ６３０析
出硬化型ステンレス鋼を粉末をバインダーと混合してス
ラリーを形成する。According to the present invention, a golf club head is manufactured by using stainless steel powder or maraging steel powder as raw material powders and subjecting them to freeze molding. Next, a specific manufacturing method will be described below. SUS317J2 is used as a powder material for the golf club head according to the present invention.
Austenitic stainless steel or SUS630 precipitation hardening stainless steel is mixed with a powder to form a slurry.
【００１４】ここで、本発明で使用するバインダーは、
水に凍結防止剤を添加したもの又は液状の有機物に１種
又は２種以上の有機物を添加したものである。凍結防止
剤としてはメタノール、アセトアミド、尿素、グリセリ
ン、アセトニトリル、蓚酸、ヘキサメチレンテトラアミ
ン、イソブタノール、蟻酸等である。又、液状の有機物
としては、ベンゼン、アニリン、グリセリン、アルコー
ル、シクロヘキサノール、シクロヘキサン、ニトロベン
ゼン、ジオキサン、エーテル等である。Here, the binder used in the present invention is:
It is obtained by adding an antifreezing agent to water or by adding one or more organic substances to a liquid organic substance. Examples of the antifreeze include methanol, acetamide, urea, glycerin, acetonitrile, oxalic acid, hexamethylenetetraamine, isobutanol, formic acid and the like. Examples of the liquid organic substance include benzene, aniline, glycerin, alcohol, cyclohexanol, cyclohexane, nitrobenzene, dioxane, and ether.
【００１５】次いで、このスラリーを射出成形機より室
温又はスラリーの凝固温度以下の温度の金型に注入す
る。室温の金型へ注入した場合には、別の冷凍装置で金
型と共に内部のスラリーを凍結させて凍結成形体を形成
させる。その後、この凍結成形体を減圧又は真空乾燥に
よりバインダーの昇華を行い、更に焼結炉で１１５０〜
１４００℃の温度で焼結処理した後、加工仕上げしてゴ
ルフクラブヘッド製品として完成させるものである。Next, the slurry is injected from an injection molding machine into a mold at room temperature or below the solidification temperature of the slurry. When poured into a mold at room temperature, the slurry inside is frozen together with the mold by another freezer to form a frozen molded body. Thereafter, the frozen molded body is subjected to sublimation of the binder by depressurization or vacuum drying, and is further subjected to 1150 to 1150 in a sintering furnace.
After sintering at a temperature of 1400 ° C., it is processed and finished to complete a golf club head product.
【００１６】上述の例は予め成形金型をヘッドの形状に
合わせて一挙にヘッドを製造する場合に例であるが、よ
り容易に製造するにはヘッドの成形金型を２つ以上、好
ましくは２つに分割、例えばフェイス部が開いている本
体とフェイス材を別々に成形し、焼結時に分割されたそ
れぞれの部品を張り合わせて焼結時に接合部を溶着させ
一体化したヘッドを製造することである。The above example is an example in which the head is manufactured at once by adjusting the shape of the molding die to the shape of the head in advance. However, in order to manufacture the head more easily, two or more molding dies of the head are preferably used. To manufacture a head that is divided into two parts, for example, a body and a face material that have an open face part are separately formed, and the respective parts that are divided at the time of sintering are adhered to each other, and the joint part is welded at the time of sintering. It is.
【００１７】更に、ヘッド材質に関しては、部品の材質
の異なる部品、例えば、ヘッドの一方をＳＵＳ３１７系
粉末、もう一方をマルエージング鋼系粉末を用い、成形
工程までは上述と同一の工程で製造し、焼結時に焼結温
度による熱膨張係数の差を利用してそれぞれの部品を組
み合わせて焼結し一体化したヘッドを製造することもで
きる。また、他の例としては、必要な部分のみ高性能材
を使用し、その他の部分を安価な材料に置き換えて材料
費の価格を抑えながら高機能化を実現できる。すなわ
ち、ゴルフクラブヘッドを全て本発明による凍結成形法
で製造するのではなく、例えばフェイス材のみ圧延材を
使用し、同時焼結することも可能である。しかしなが
ら、材質の差は、両者が溶接できる範囲内のもの、例え
ばステンレス鋼とマルエージング鋼のようなものである
ことが望ましく、材質が極端に相違する材料、例えばチ
タン合金とステンレス鋼のような組み合わせは回避した
方が良い。なお、鉄系材料の適用も考えられるが、ステ
ンレス鋼、マルエージング鋼と比較すると強度、耐力、
伸び等の機械的特性に難点がある。Further, regarding the head material, a part having a different material, for example, one of the heads is made of SUS317-based powder and the other is made of maraging steel-based powder, and is manufactured in the same process as described above up to the molding step. In addition, a head integrated by sintering and combining the respective components by utilizing the difference in the thermal expansion coefficient depending on the sintering temperature during sintering can be manufactured. As another example, a high-performance material is used only for a necessary part, and the other part is replaced with an inexpensive material, thereby realizing a high function while suppressing the material cost. That is, instead of manufacturing all the golf club heads by the freeze molding method according to the present invention, for example, it is also possible to use a rolled material only for the face material and simultaneously sinter it. However, the difference between the materials is preferably within a range in which the two can be welded, such as stainless steel and maraging steel, and the materials are extremely different from each other, such as titanium alloy and stainless steel. It is better to avoid combinations. The use of iron-based materials is also conceivable, but compared to stainless steel and maraging steel, strength, proof stress,
There are difficulties in mechanical properties such as elongation.
【００１８】図２に本発明を適用したウッドの２タイプ
および図３にアイアンの２タイプについての部品分割例
とその製造方法を説明する。先ず、ウッドの例について
説明すると、ウッドの材質としてはフェース部をママエ
ージング鋼とし、ネック部およびバック側をＳＵＳ系の
ステンレス鋼とすることが望ましい。前述のマルエージ
ング鋼としては、日本冶金工業（株）製のＭＡ１６４に
代表される、１２．５Ｃｒ−１２．５Ｃｏ−４．５Ｎｉ
−５Ｍｏ（何れもｗｔ％）を主成分とするステンレス系
マルエージング鋼を使用した。この材料は、熱処理とし
て７６０℃空冷、−７０℃サブゼロ処理、５２５℃×４
時間の時効処理を施したもので、機械的特性としては耐
力：１６１７ＭＰａ、引張強さ：１７９３ＭＰａ、伸
び：１９．５％と、ゴルフクラブヘッドのウッドのフェ
ース材には好適である。FIGS. 2A and 2B show an example of parts division for two types of wood to which the present invention is applied, and FIGS. First, an example of a wood will be described. As a material of the wood, it is desirable that the face portion is made of mama-aging steel and the neck portion and the back side are made of SUS stainless steel. As the above maraging steel, 12.5Cr-12.5Co-4.5Ni represented by MA164 manufactured by Nippon Yakin Kogyo Co., Ltd.
A stainless maraging steel mainly containing -5Mo (all wt%) was used. This material is air-cooled at 760 ° C, sub-zero treated at -70 ° C, 525 ° C x 4
It has been subjected to aging treatment for a long time, and has mechanical properties such as proof stress: 1617 MPa, tensile strength: 1793 MPa, and elongation: 19.5%, which are suitable for a wood face material of a golf club head.
【００１９】前述のウッドの分割例の一例を図２に示
す。図２（ａ）は、ウッドの平面図であり、分割部は破
線Ａ−Ａで示した部位でフェース部１とバック部２との
境界で分割した。その際、フェース部１のみを前述のＭ
Ａ１６４マルエージング鋼の微粉末を本発明による凍結
成形法で製造した素材或いは前記ＭＡ１６４マルエージ
ング鋼圧延材で製造した。その場合のフェース厚は４ｍ
ｍであった。一方、ネック部３およびバック部２をＳＵ
Ｓ３１７系の析出硬化型ステンレス鋼（組成：１６．５
Ｃｒ−４．１Ｎｉ−４．０Ｃｕ−Ｎｂ添加）を使用して
本発明による凍結成形法を用いたヘッド部を構成した例
を示した。本発明において前述のＭＡ１６４マルエージ
ング鋼の微粉末およびＳＵＳ３１７系の析出硬化型ステ
ンレス鋼の微粉末を凍結成形法で製造するとは、基本的
に凍結成形法による製造方法はほぼ近似しており、それ
ぞれの微粉末は粒径を約２０〜３０μｍ（平均２５μ
ｍ）とし、水系のバインダーをホモナイザーで混合し、
次いでプランジャー式射出成形機により射出成形し、更
にこの射出成形された材料を型内で凍結し、真空乾燥し
てバインダー中で含有する水分を昇華させた後、真空焼
結炉にて約１０００℃で約３時間焼結するものである。
このように分割して製造された各部品は、その後脱バイ
ンダー時または焼結時に組み合わせて一体化し、加工仕
上げを行いウッド製品を製造する。FIG. 2 shows an example of the above-mentioned wood division. FIG. 2A is a plan view of the wood, and the divided portion is divided at the boundary between the face portion 1 and the back portion 2 at a portion indicated by a broken line AA. At this time, only the face portion 1 is
The fine powder of A164 maraging steel was manufactured using the material manufactured by the freeze molding method according to the present invention or the rolled MA164 maraging steel. The face thickness in that case is 4m
m. On the other hand, the neck 3 and the back 2
S317 precipitation hardening stainless steel (composition: 16.5)
An example is shown in which a head portion is formed using the freeze molding method according to the present invention using Cr-4.1Ni-4.0Cu-Nb). In the present invention, the production of the fine powder of the MA164 maraging steel and the fine powder of the SUS317 precipitation hardening stainless steel by the freeze molding method is basically similar to the production method by the freeze molding method. Has a particle size of about 20 to 30 μm (average 25 μm).
m), and an aqueous binder is mixed with a homogenizer,
Next, injection molding is performed by a plunger-type injection molding machine, and further, the injection-molded material is frozen in a mold, dried under vacuum to sublimate moisture contained in the binder, and then dried in a vacuum sintering furnace for about 1000 hours. C. for about 3 hours.
The parts manufactured in this manner are then combined and integrated at the time of binder removal or sintering, and processed and finished to produce a wood product.
【００２０】また、図２（ｂ）は、ヘッド部の別の分割
方法を示した例である。この図２（ｂ）においては、分
割部は破線で示したようにネック部３を含めた部位で、
かつフェース部１の面と平行な面、即ち、フェース部１
の面と直交する方向で、バック部２の１／３の部位で分
割した例である。この場合、フェース部１とバック部２
ａとは前述のＭＡ１６４マルエージング鋼の微粉末を本
発明による凍結成形法で製造した素材を用い、バック側
２ｂはＳＵＳ３１７系の析出硬化型ステンレス鋼或いは
比較的形状がシンプルであるため従来のロストワックス
による鋳造ステンレス鋼でも良い。FIG. 2B is an example showing another method of dividing the head portion. In FIG. 2 (b), the dividing part is a part including the neck part 3 as shown by a broken line.
And a plane parallel to the face 1, that is, the face 1
This is an example in which the image is divided at one third of the back part 2 in a direction orthogonal to the plane of FIG. In this case, the face portion 1 and the back portion 2
a is a material obtained by manufacturing the above-mentioned fine powder of the MA164 maraging steel by the freeze molding method according to the present invention, and the back side 2b is a SUS317-based precipitation hardening stainless steel or a conventional lost hard material due to its relatively simple shape. Cast stainless steel with wax may be used.
【００２１】前述したような分割方式の場合には、成型
それ自体が樹脂の射出成型とほぼ同一なのでアンダーカ
ットにしない方が望ましく、ウッドの頂点に沿って分割
して接続部に両部品が接する部分を設けて焼結の際に組
み合わせて焼結する方法が最も容易である。次に、アイ
アンの例を図３を以て説明すると、図３（ａ）はアイア
ンの側面図で、分割部はフェース部１１とバック部１
２、ネック部１３を分割するか、或いは図３（ｂ）に示
すように分割することなくフェース部１１、バック部１
２、ネック部１３を含めたアイアン全体を一体化した構
造とする。このような分割方法を採用した場合における
それぞれの材質は、ウッド同様フェース部１１のみを前
述のＭＡ１６４マルエージング鋼の微粉末を本発明によ
る凍結成形法で製造した素材或いは前記ＭＡ１６４マル
エージング鋼圧延材を使用し、フェース厚を４ｍｍとし
た。一方、ネック部１３およびバック部１２をＳＵＳ３
１７系の析出硬化型ステンレス鋼（組成：１６．５Ｃｒ
−４．１Ｎｉ−４．０Ｃｕ−Ｎｂ添加）を使用して本発
明による凍結成形法を用いたヘッド部を構成することが
可能である。また、前述のようにアイアン全体を一体化
した構造とした場合においては、前述のＭＡ１６４マル
エージング鋼の微粉末或いはＳＵＳ３１７系の析出硬化
型ステンレス鋼で一挙に製造することも可能である。前
述したアイアンの各部品を本発明による凍結成形法によ
る具体的製造条件は前述したウッドの場合とほぼ近似し
た方法を採用しうる。このようにして分割して製造され
た各部品は、その後、脱バインダー時または焼結時に組
み合わせて一体化してアイアン製品を製造する。In the case of the division method as described above, it is desirable not to undercut because the molding itself is almost the same as the injection molding of the resin, and the two parts are divided along the top of the wood and come into contact with the connection part. The easiest method is to provide a portion and sinter in combination during sintering. Next, an example of an iron will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3A is a side view of the iron.
2, the face portion 11 and the back portion 1 are divided without dividing the neck portion 13 or as shown in FIG.
2. A structure in which the entire iron including the neck portion 13 is integrated. In the case where such a dividing method is adopted, the material is a material in which only the face portion 11 is made of the fine powder of the above-described MA164 maraging steel by the freeze molding method according to the present invention, or the rolled material of the MA164 maraging steel, similarly to wood. And the face thickness was 4 mm. On the other hand, the neck part 13 and the back part 12 are SUS3
Type 17 precipitation hardening stainless steel (composition: 16.5Cr)
-4.1Ni-4.0Cu-Nb) can be used to form the head using the freeze molding method according to the present invention. In the case where the entire iron is integrated as described above, it is also possible to produce the above-mentioned fine powder of MA164 maraging steel or SUS317-based precipitation hardening stainless steel at once. Specific production conditions for the above-described iron parts by the freeze molding method according to the present invention can employ a method that is substantially similar to the above-described case of wood. The parts manufactured in this manner are then combined and integrated during debinding or sintering to manufacture an iron product.
【００２２】このようにして製造されたアイアン製品に
おいては、アイアン全体をＳＵＳ６３０系素材を本発明
による凍結成形法で製造したものは高強度を有するため
にネック部６を細めにすることも可能で、また、アイア
ン全体をＳＵＳ３１７素材で本発明凍結成形法で製造し
たものは中強度を有し、ネック部６の形状、傾き等を修
正することができる。一方、フェース部を薄肉としてマ
ルエージング鋼やステンレス鋼圧延材或いはそれらの微
粉末による本発明凍結成形法で製造し、それ以外の部分
をＳＵＳ３１７系ステンレス鋼で製造した場合には、ロ
フト、ライ角は精度高く加工ができ、機械的に正確に修
正することが可能である。In the iron product manufactured as described above, the whole iron manufactured by using the SUS630-based material by the freeze molding method according to the present invention has a high strength, so that the neck portion 6 can be narrowed. Also, the whole iron made of the SUS317 material by the freeze molding method of the present invention has a medium strength and can correct the shape, inclination, and the like of the neck portion 6. On the other hand, when the face portion is made thin by the freeze molding method of the present invention using a maraging steel or a rolled stainless steel material or a fine powder thereof and the other portion is made of SUS317 stainless steel, the loft and lie angle are changed. Can be machined with high precision and can be corrected mechanically accurately.
【００２３】[0023]
【実施例】次に、一般的にアイアンに使用されるＳＵＳ
６３０系ステンレス鋼粉末を素材とした場合について以
下実施例をもって説明する。 〔実施例１〕粉末原料として平均粒径が９．７８ミクロ
ンのＳＵＳ６３０析出硬化型ステンレス鋼の７５４ｇを
使用し、これにバインダーとして水に凍結防止剤（エチ
ルアルコール）１６１ｇを加えてミキサーで混合してス
ラリーを形成した。Next, SUS commonly used for irons is described.
Hereinafter, a case where 630 series stainless steel powder is used as a material will be described with reference to examples. [Example 1] 754 g of SUS630 precipitation hardening stainless steel having an average particle size of 9.78 microns was used as a powder raw material, and 161 g of an antifreezing agent (ethyl alcohol) was added to water as a binder and mixed with a mixer. To form a slurry.
【００２４】次に、このスラリーを射出成型機を使用し
て、予め−２０℃に冷却した金型に注入して凍結形成体
を作った。その後、この凍結形成体を真空乾燥装置を用
いて８時間かけて水分およびバインダーを昇華させて除
去した。更に、これを焼結炉で水素雰囲気で１０００℃
×３時間仮焼結した後、真空炉で１３５℃×３時間焼結
し焼結製品を製造した。 〔実施例２〕粉末原料として平均粒径が９．５２ミクロ
ンのＳＵＳ６３０析出硬化型ステンレス鋼の７８１ｇを
使用し、これにバインダーとしてアニリン１７０ｇを加
えてミキサーで混合してスラリーを形成した。Next, this slurry was poured into a mold previously cooled to −20 ° C. using an injection molding machine to produce a freeze-formed body. After that, the frozen product was sublimed and removed over 8 hours using a vacuum drying apparatus. Further, this is put in a sintering furnace in a hydrogen atmosphere at 1000 ° C.
After temporary sintering for 3 hours, sintering was performed at 135 ° C. for 3 hours in a vacuum furnace to produce a sintered product. Example 2 781 g of SUS630 precipitation hardening stainless steel having an average particle size of 9.52 microns was used as a powder material, 170 g of aniline was added as a binder, and the mixture was mixed with a mixer to form a slurry.
【００２５】次に、このスラリーを射出成型機を使用し
て、予め−３０℃に冷却した金型に注入して凍結形成体
を作った。その後、この凍結形成体を真空乾燥装置を用
いて７時間かけてバインダーを昇華させて除去した。更
に、これを焼結炉で水素雰囲気で１０００℃×３時間仮
焼結した後、真空炉で１３５℃×３時間焼結し焼結製品
を製造した。Next, this slurry was poured into a mold previously cooled to −30 ° C. by using an injection molding machine to produce a freeze-formed body. Then, the binder was sublimated and removed from the frozen product over 7 hours using a vacuum dryer. Further, this was temporarily sintered in a sintering furnace at 1000 ° C. for 3 hours in a hydrogen atmosphere, and then sintered at 135 ° C. for 3 hours in a vacuum furnace to produce a sintered product.
【００２６】上記の実施例で述べた本発明によるＳＵＳ
６３０系ステンレス鋼粉末を素材とした製品、従来のＳ
ＵＳ６３０系ステンレス鋼を素材とするロストワックス
法による鋳造品、および軟鉄アイアンの素材とされるＳ
２５Ｃ系軟鉄を素材とする鋳造品について、機械的特性
およびその他の特性、例えば加工性、製品精度、デザイ
ン性、型代、納期等を比較したものを表１に示した。The SUS according to the present invention described in the above embodiment
Product made from 630 stainless steel powder, conventional S
Cast product by lost wax method using US630 stainless steel as material, and S as material for soft iron
Table 1 shows a comparison of mechanical properties and other properties, such as workability, product accuracy, design, mold cost, delivery time, etc., of a cast product made of 25C-based soft iron.
【００２７】[0027]
【表１】 [Table 1]
【００２８】表１から分かるように、凍結成型法を使用
した本発明によるゴルフクラブヘッドとその製造方法に
おいては、鋳造法に比較して射出成形における巣の発生
がないため強度的に安定しており、ロフトおよびライ角
の精度が良好であり、ヘッド肉厚を薄肉化でき、しかも
正確な穴径が設定可能であるため生産工程の合理化が図
れる等の優れた特徴を有する。また、図４に示すように
ヘッド表面の型彫りを含むデザイン性に関しても後研磨
が不要で凸文字にしてデザインを容易に行うことができ
る。As can be seen from Table 1, the golf club head according to the present invention using the freeze molding method and the method of manufacturing the same have less burrs in the injection molding than the casting method, and therefore have a stable strength. It has excellent features such as good loft and lie angle accuracy, thin head thickness, and accurate hole diameter setting, which can streamline the production process. In addition, as shown in FIG. 4, post-polishing is not required for the design property including the engraving of the head surface, and the design can be easily performed with a convex character.
【００２９】また、焼結後の曲げ耐力は、同じ素材を用
いた鋳造品の７０％程度であり、一般的に鍛造アイアン
として使用されているＳ２５Ｃと前記ＳＵＳ６３０鋳造
品の中間値にあり、しかも曲げ応力は鋳造品よりも高い
ために、ロフト角やライ角の調整が鋳造品においては前
述した曲げ耐力が高すぎて困難であるのに対し、本発明
においては十分調整できる数値であるという特徴があ
る。また、硬度の点においても本発明は鋳造品および鍛
造品に比べて低いために打球感がソフトなものが得られ
る。The bending strength after sintering is about 70% of that of a cast product using the same material, which is an intermediate value between S25C generally used as forged iron and the SUS630 cast product. Since the bending stress is higher than that of the cast product, it is difficult to adjust the loft angle and the lie angle in the cast product because the bending strength described above is too high, but in the present invention, it is a value that can be adjusted sufficiently. There is. In addition, since the present invention is also lower in hardness than the cast product and the forged product, a soft hit feeling can be obtained.
【００３０】このように、本発明においては、ある番手
のゴルフクラブを成形し、焼結してロフト、ライ角を調
整し熱処理を施すことで番手内で一つの型で好みや体形
に適したゴルフクラブを提供でき、しかも熱処理を施し
ても変形しないソフト感を維持したゴルフクラブを提供
することができる。従って、型は１種類で対応でき、ま
た成形圧力が従来の射出成形法の１／１０以下で成形可
能であるために型材質が安価であることもあり製造コス
トも低く、後加工も短時間で済むために市場の変化に迅
速に対応できるという優れたメリットを有するものであ
る。As described above, in the present invention, a golf club of a certain count is formed, sintered, the loft and the lie angle are adjusted, and heat treatment is performed. A golf club that can provide a golf club and that maintains a soft feeling that it does not deform even when subjected to heat treatment can be provided. Therefore, a single type of mold can be used, and the molding pressure can be reduced to 1/10 or less of that of the conventional injection molding method. Therefore, it has an excellent merit that it can respond quickly to changes in the market.
【００３１】[0031]
【発明の効果】このようにして製造されたゴルフクラブ
ヘッドは、従来のロストワックス法に比較し格段に優れ
た精度で加工できると共に、水系バインダーを使用する
ために脱バインダー処理時に水が抜け易くヘッドのよう
な肉厚で大型のものであっても簡便な方法でかつ安価に
製造できる。また、二以上の部品を接合する場合、一般
には溶接等の手段で接合されるが、ビード研摩に多大の
時間と労力を必要としたが、本発明方法においては焼結
接合であるためにビード発生がなく研摩の必要もなく高
強度で接合できるという大きな利点を有するものであ
る。更に、フェースに高強度材を使用し、圧延された素
材をセットして焼結するという方法が採用でき簡単に複
合構造が実現できるものである。As described above, the golf club head manufactured in this manner can be processed with remarkably superior accuracy as compared with the conventional lost wax method, and water is easily drained at the time of debinding treatment because an aqueous binder is used. Even a head having a large thickness such as a head can be manufactured by a simple method at a low cost. When two or more parts are joined, they are generally joined by welding or other means. However, a great deal of time and labor was required for bead polishing. This has the great advantage that bonding can be performed with high strength without generation and without the need for polishing. Further, a method of using a high-strength material for the face, setting a rolled material and sintering can be adopted, and a composite structure can be easily realized.
【００３２】また、従来のロフト、ライ角の調整は感に
依存するところが多かったが、本発明においては成型時
よりロフト、ライ角が精度高く調整が行えるもの、使用
する側の好みに応じたロフト、ライ角が提供することが
可能になる。更に、成形精度が高いために、従来は０．
５ｍｍ以上の凹み文字等のデザインしか出来なかったも
のが、本発明方法においては凹み文字は勿論のこと、凸
文字で０．３ｍｍ以下の細い文字でも成形工程で成形可
能で、高級感のあるデザインで、しかも仕上げでの大幅
なコストダウンが図れるものである。The conventional adjustment of the loft and lie angle often depends on the feeling, but in the present invention, the loft and the lie angle can be adjusted with higher precision than at the time of molding, and the loft and the lie angle can be adjusted according to the preference of the user. Loft and lie angle can be provided. Further, since the molding accuracy is high, the conventional method is used in the case of 0.1.
In the method of the present invention, not only dent characters having a size of 5 mm or more, but also dent characters, as well as dent characters, as well as convex characters as thin as 0.3 mm or less, can be formed in the molding process. In addition, the cost can be greatly reduced in finishing.
【図１】本発明で使用される凍結射出成形法の概略工程
図。FIG. 1 is a schematic process diagram of a freeze injection molding method used in the present invention.
【図２】本発明により製造したウッドの例を示す図であ
り、（ａ）は分割の一例であり、（ｂ）は分割の他の例
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a wood manufactured according to the present invention, wherein (a) is an example of division and (b) is a diagram showing another example of division.
【図３】本発明により製造したアイアンの例を示す図で
あり、（ａ）は分割の一例であり、（ｂ）は分割するこ
となく一体化して製造した例を示す図である。3A and 3B are diagrams illustrating an example of an iron manufactured according to the present invention, in which FIG. 3A is an example of division and FIG. 3B is a diagram illustrating an example of integrated production without division.
【図４】本発明により製造したアイアンの例で、フェー
ス表面に凸状のデザインを設けた例を示す図である。FIG. 4 is a view showing an example of an iron manufactured according to the present invention, in which a convex design is provided on the face surface.
１，１１…フェース部 ２，１２…バック部 ３，１３…ネック部 1,11 ... face part 2,12 ... back part 3,13 ... neck part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志村 辰裕 青森県八戸市大字河原木字遠山新田（番地 なし） 大平洋金属株式会社八戸製造所内 (72)発明者 長谷川 健 青森県八戸市大字河原木字遠山新田（番地 なし） 大平洋金属株式会社八戸製造所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tatsuhiro Shimura Aomori Prefecture Hachinohe-shi Ohara Kawaragi character Toyama Nitta (No address) Inside the Hachinohe Works of Taiheiyo Metal Co., Ltd. (72) Inventor Ken Hasegawa Hachinohe-shi Aomori Prefecture Character: Toyama Nitta (without address) Inside the Taiheiyo Metal Co., Ltd.
Claims (8)
たことを特徴とするゴルフクラブヘッド。1. A golf club head processed by metal injection molding by a freeze molding method.
時または焼結時に組み合わせて一体化加工したことを特
徴とするゴルフクラブヘッド。2. A golf club head characterized in that two or more parts are separately molded and combined and processed during freezing or sintering.
品を別々に成形し、凍結処理時または焼結時に組み合わ
せて一体化加工したことを特徴とするゴルフクラブヘッ
ド。3. A golf club head characterized in that two or more components made of two or more dissimilar materials are separately formed, and are combined and processed during freezing or sintering.
たヘッド本体とを凍結処理時または焼結時に組み合わせ
て一体化加工したことを特徴とするゴルフクラブヘッ
ド。4. A golf club head, wherein a face made of a rolled material and an injection-molded head main body are combined and processed during freezing or sintering to form an integrated body.
鋼からなり、かつヘッド本体がオーステナイト系或いは
析出硬化型ステンレス鋼からなるか、或いはその組み合
わせからなることを特徴とする請求項４記載のゴルフク
ラブヘッド。5. The golf club according to claim 4, wherein the rolled material is made of 18Ni maraging steel, and the head body is made of austenitic or precipitation hardening stainless steel, or a combination thereof. head.
混合した液体状の原料を冷却した金型内に射出後、凍結
した成形品に含まれるバインダーを真空中で昇華させ、
次いで焼結後加工成形されたフェイス部、その周辺部お
よびネック部と、ヘッドの後方部を前記フェイス部、そ
の周辺部およびネック部と同一製造材とするか、或いは
鋳造材で構成し、相互に固着して一体化して製造したこ
とを特徴とする中空状のゴルフクラブヘッド。6. A binder is used as a solution, a liquid material obtained by uniformly mixing metal powder is injected into a cooled mold, and the binder contained in the frozen molded article is sublimated in a vacuum.
Then, the face part, its peripheral part and the neck part, which are processed and formed after sintering, and the rear part of the head are made of the same material as the face part, its peripheral part and the neck part, or are made of cast material. A golf club head having a hollow shape, wherein the golf club head is integrally formed by being fixed to a golf club.
混合した液体状の原料を冷却した金型内に射出し、凍結
した成形品に含まれるバインダーを真空中で昇華させ、
次いで焼結後加工成形することを特徴とするゴルフクラ
ブヘッドの製造方法。7. A binder is made into a solution, and a liquid raw material obtained by uniformly mixing metal powder is injected into a cooled mold, and the binder contained in the frozen molded article is sublimated in vacuum.
Next, a method of manufacturing a golf club head, which is followed by sintering and working molding.
アセトアミド、尿素、グリセリン、アセトニトリル、蓚
酸、ヘキサメチレンテトラアミン、イソブタノールまた
は蟻酸から選ばれた１種または２種以上を添加した凍結
防止剤、または、ベンゼン、アニリン、グリセリン、ア
ルコール、シクロヘキサノール、シクロヘキサンまたは
エーテルから選ばれた１種または２種以上を添加した液
状の有機物であることを特徴とする請求項６または７記
載のゴルフクラブヘッドの製造方法。8. The method according to claim 1, wherein the binder is methanol,
A cryoprotectant to which one or more selected from acetamide, urea, glycerin, acetonitrile, oxalic acid, hexamethylenetetraamine, isobutanol or formic acid is added, or benzene, aniline, glycerin, alcohol, cyclohexanol, cyclohexane 8. The method for manufacturing a golf club head according to claim 6, wherein the organic material is a liquid organic substance to which one or more kinds selected from ethers are added.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9233054A JPH1157081A (en) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | Golf club head and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP9233054A JPH1157081A (en) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | Golf club head and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1157081A true JPH1157081A (en) | 1999-03-02 |
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ID=16949082
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|---|---|---|---|
| JP9233054A Pending JPH1157081A (en) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | Golf club head and its manufacture |
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|---|---|
| JP (1) | JPH1157081A (en) |
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-
1997
- 1997-08-28 JP JP9233054A patent/JPH1157081A/en active Pending
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