TW201416109A - 高爾夫球桿頭表面處理方法 - Google Patents

Abstract

本發明係一種高爾夫球桿頭表面處理方法，其主要係對碳素鋼材成形的球桿頭進行滲氮與二階段氧化步驟，其中搭配研磨、噴砂等表面加工與清洗等步驟，之後經過拋光以及浸油等步驟，使球桿頭呈現均勻的黑色表面外觀，以及兼具良好的防腐蝕性與耐磨性，且球桿頭表面不會剝離等，該球桿頭表面處理方法也兼具有低污染與低成本等功用，解決現有碳鋼球桿頭經由電鍍或等離子鍍膜等防鏽處理技術之高污染、高成本以及鍍膜會剝離等問題。

Description

高爾夫球桿頭表面處理方法

本發明係關於一種高爾夫球桿頭的製造方法，尤指該高爾夫球桿頭製程方法中，對成形後之球桿頭後續進行之球桿頭表面處理方法。

現有碳鋼材質製成的高爾夫球桿頭，因碳鋼會生鏽，且為使球桿頭具有美觀性，故現有碳鋼材質高爾夫球桿頭皆會利用電鍍或等離子鍍等技術手段進行表面處理。其中：

就電鍍技術而言，其係於碳鋼材質的球桿頭表面鍍設一層呈高銀色的鎳(Ni)或鉻(Cr)鍍膜，其中鎳鍍膜厚度約為20~25μm，鉻鍍膜厚度約為3~8μm。惟此電鍍方式的表面處理方式，因係使用重金屬化學藥劑，有環境污染及危害人體之問題，且該電鍍成形於球桿頭表面的鍍膜未能與球桿頭本身牢固地結合一體，球桿頭使用一段時間後，易發生鍍膜剝離之問題，再者，鎳、鉻鍍膜僅能使球桿頭表面呈現高銀色，無法使球桿頭表面呈現黑色或深褐色等深色外觀。

就等離子鍍膜技術而言，其係雖可令球桿頭表面呈現鐵灰色或黑色等深色外觀，但此等離子鍍技術應用於球桿頭表面處理，存在有成本偏高之問題，再者，等離子鍍技術手段僅係於球桿頭表面形成一厚度約為1~5μm黑色鍍膜，該鍍膜之抗蝕性與耐磨性皆不佳。

本發明之主要目的係在於提供一種高爾夫球桿頭表面處理方法，希藉此發明，改善現有電鍍與等離子鍍等技術手段無法使球桿頭兼具美觀佳，抗蝕性與耐磨性佳等問題。

為達成前揭目的，本發明所提出之高爾夫球桿頭表面處理方法係包含：提供一碳素鋼材成形的球桿頭；對球桿頭研磨之步驟；清洗研磨後的球桿頭之步驟；對清洗後的球桿頭外觀檢驗之步驟；對球桿頭表面施以噴砂作用，使該球桿頭表面形成預定粗糙度的均勻粗糙面；清洗噴砂作用後的球桿頭之步驟；將球桿頭固定於夾具上移送球桿頭之步驟；對夾具上的球桿頭進行預熱之步驟；對預熱後的球桿頭進行滲氮步驟，使球桿頭表層形成一具有耐磨性與抗蝕性的氮化合物層；對滲氮後的球桿頭進行第一次氧化步驟，使球桿頭表面因氧化而產生氧化膜；球桿頭之冷卻與清洗步驟；將球桿頭自夾具中取出，對球桿頭施以噴砂或拋光步驟，用以去除球桿頭氮化合物層外側之疏鬆層；將球桿頭再安裝於夾具中的步驟；對夾具中的球桿頭進行預熱的步驟，使球桿頭通過350℃~400℃的環境，使球桿頭預熱至預定的溫度；對球桿頭進行第二次氧化的步驟，使球桿頭表面產生 深色氧化膜；球桿頭之冷卻與清洗之步驟，係以水清洗球桿頭表面，並使球桿頭冷卻降溫；球桿頭的烘乾步驟；對球桿頭施以拋光步驟，使球桿頭呈現均勻的黑色表面外觀；對球桿頭施以浸油處理步驟，係將球桿頭先預熱再立即浸泡防鏽油中，接續球桿頭自防鏽油取出，再以乾布擦拭乾淨；對浸油處理後的球桿頭進行外觀檢驗，完成所述球桿頭之表面處理。

藉由前揭球桿頭表面處理方法之技術手段，相較於習知電鍍或等離子電鍍之技術手段，本發明具備以下特點：

1.低污染、低公害，符合環保：本發明利用滲氮與二階氧化等手段搭配其他附屬步驟，使其進行球桿頭表面處理的過程，可大量減少化學藥劑的使用，故本發明能有效降低污染與公害，符合環保。

2.防腐蝕性與耐磨性佳：本發明利用滲氮與二階氧化等手段使球桿頭表層具有優異的防腐蝕性與耐磨性，對碳素鋼材的球桿頭表面提供良好的防鏽功用。

3.無表層剝離的情形：本發明利用滲氮與二階氧化等手段使球桿頭表層因氮的滲入而形成氮化合物層與氧化膜，所述氮化合物層與氧化膜層皆與球桿頭因係氮與氧與碳素鋼材質中元素產生化合作用而生成，非單純地被覆於球桿表面表的薄膜，故無表層剝離的情形。

4.表面處理後球桿頭無重量與外形尺寸上的變化：同上所述，本發明利用滲氮與二階氧化等手段使球桿頭表層因氮的滲入而形成氮化合物層與氧化膜，故非外加於球桿頭表面形成的鍍膜，故對球桿頭本身的重量與外形尺寸不產生變化。

5.球桿頭外觀佳：本發明可令球桿頭表面形成烏黑、深藍或深褐亮彩的色澤，使球桿具有較美觀之外觀。

如圖1所示，係揭示本發明高爾夫球桿頭表面處理方法之一較佳實施例的流程圖，所述高爾夫球桿頭表面處理方法係包含以下步驟：提供一球桿頭，所述球桿頭係使用碳素鋼(如低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼等)或在碳素鋼的材料基礎上有目的的添加有其他元素所構成之碳素合金鋼等碳素鋼材經由鑄造、鍛造等手段所製造成形，所述球桿頭可為木桿頭或鐵桿頭等形式；對球桿頭研磨之步驟，其係以研磨機具以研磨手段施加於球桿頭上，用以修整球桿頭的形狀；對研磨後的球桿頭清洗之步驟，去除球桿頭表面的殘留物，於本較佳實施例中，可選用超音波清洗手段進行球桿頭表面的清洗；對清洗後的球桿頭進行外觀檢驗之步驟，其中檢驗球桿頭的形狀是否符合，或者，球桿頭表面是否有砂孔等缺陷，篩除形狀不符或表面有砂孔等存在缺陷之球桿頭，保留良品的球桿頭； 對良品的球桿頭施以噴砂作用之步驟，使該球桿頭表面形成預定粗糙度的均勻粗糙面；對噴砂作用後的球桿頭清洗之步驟，去除球桿頭表面的殘留物，於本較佳實施例中，可選用如丙酮等化學藥劑進行表面清洗；將球桿頭固定於夾具上移送球桿頭之步驟，其依球桿頭的尺寸選擇合適的夾具，並藉由夾具保護球桿頭，避免球桿頭在後續加工步驟中受到擠壓與碰撞；對夾具上的球桿頭進行預熱之步驟，其使球桿頭通過350℃~400℃的加熱環境，用以去除球桿頭表面的水分，使球桿頭表面乾燥，並使球桿頭預熱至預定的溫度；對預熱後的球桿頭進行滲氮步驟，其係令預熱後的球桿頭置入350℃~400℃的密閉滲氮爐中約1至3小時，藉由滲氮爐中產生活性氮原子滲入球桿頭中，使球桿頭表層形成一具有耐磨性與抗蝕性的氮化合物層；對滲氮後的球桿頭進行第一次氧化步驟，於本較佳實施例，令球桿頭置入380℃~450℃的有氧環境下30~60分鐘，使球桿頭表面因氧化而產生氧化膜，藉此氧化膜位於氮化合物層外側提供適度的保護作用；球桿頭之冷卻與清洗步驟，係以水清洗球桿頭表面，並使球桿頭冷卻降溫；對球桿頭施以噴砂或拋光步驟，係將球桿頭自夾具中取出，再對球桿頭表面施以噴砂或拋光加工，用以去除球桿頭氮化合物層外表的疏鬆層，此時，球桿頭表面氧化膜部分被去除； 將球桿頭再安裝於夾具中移送球桿頭的步驟，藉由夾具保護球桿頭，避免球桿頭在後續加工步驟中受到擠壓與碰撞；對夾具中的球桿頭進行預熱的步驟，使球桿頭通過350℃~400℃的環境，使球桿頭預熱至預定的溫度；對球桿頭進行第二次氧化的步驟，於本較佳實施例，令球桿頭處於380℃~450℃的有氧環境下30~60分鐘，使球桿頭表面產生黑色、深藍或深褐色等深色氧化膜，並藉此第二次氧化步驟，使球桿頭表面形成之深色氧化膜能夠呈現均勻色澤的外觀；球桿頭之冷卻與清洗之步驟，係以水清洗球桿頭表面，並使球桿頭冷卻降溫；球桿頭的烘乾步驟，使球桿頭表面乾燥，於本較佳實施例，使球桿頭置於烘箱60℃之環境中約30分鐘；對球桿頭施以拋光步驟，使球桿頭呈現均勻的黑色(或深藍色、深褐色等)深色表面外觀；對球桿頭施以浸油處理步驟，係將球桿頭先置入60℃的烘箱中預熱，接續將球桿頭自烘箱取出立即浸泡於60℃的防鏽油中再取出，靜置於室溫環境15~30分鐘，再以乾布擦拭乾淨；對浸油處理後的球桿頭進行外觀檢驗，完成所述球桿頭之表面處理。

本發明高爾夫球桿頭表面處理方法藉由前揭滲氮與二階段氧化處理步驟施加於高爾夫球桿頭表面，使其結合熱處理與防腐蝕等技術手段，使該球桿頭經過該表面處理方 法後，不僅產品具有均勻的黑色表面外觀，且在性能方面也具有高耐磨與高抗蝕性等功能，相較於現有電鍍與等離子鍍膜等技術手段，本發明結合電鍍的防鏽功能與等離子鍍膜使球桿頭表面形成黑色表面等功能於一體，並本發明處理後的球桿頭具備良好的耐防腐蝕與耐磨性等特性，而本發明相較於現有表面處理技術方案可以有效降低成本(約70%)，為一極具產業利用價值之球桿頭表面處理方法之發明。

圖1係本發明高爾夫球桿頭表面處理方法之一較佳實施例的流程圖。

Claims (4)

1. 一種高爾夫球桿頭表面處理方法，其包含以下步驟：提供一碳素鋼材成形的球桿頭；對球桿頭研磨之步驟；清洗研磨後的球桿頭之步驟；對清洗後的球桿頭外觀檢驗之步驟；對球桿頭表面施以噴砂作用，使該球桿頭表面形成預定粗糙度的均勻粗糙面；清洗噴砂作用後的球桿頭之步驟；將球桿頭固定於夾具上移送球桿頭之步驟；對夾具上的球桿頭進行預熱之步驟；對預熱後的球桿頭進行滲氮步驟，使球桿頭表層形成一具有耐磨性與抗蝕性的氮化合物層；對滲氮後的球桿頭進行第一次氧化步驟，使球桿頭表面因氧化而產生氧化膜；球桿頭之冷卻與清洗步驟；將球桿頭自夾具中取出，對球桿頭施以噴砂或拋光步驟，用以去除球桿頭氮化合物層外側之疏鬆層；將球桿頭再安裝於夾具中的步驟；對夾具中的球桿頭進行預熱的步驟，使球桿頭通過350℃~400℃的環境，使球桿頭預熱至預定的溫度；對球桿頭進行第二次氧化的步驟，使球桿頭表面產生深色氧化膜；球桿頭之冷卻與清洗之步驟，係以水清洗球桿頭表面，並使球桿頭冷卻； 球桿頭的烘乾步驟；對球桿頭施以拋光步驟，使球桿頭呈現均勻的黑色表面外觀；對球桿頭施以浸油處理步驟，係將球桿頭預熱後立即浸泡防鏽油中，再將球桿頭自防鏽油取出，以乾布擦拭乾淨；對浸油處理後的球桿頭進行外觀檢驗，完成所述球桿頭之表面處理。
2. 如請求項1所述之高爾夫球桿頭表面處理方法，其中所述對夾具上的球桿頭進行預熱之步驟，係令球桿頭通過350℃~400℃的加熱環境；所述球桿頭進行滲氮之步驟，係令球桿頭置入350℃~400℃的密閉滲氮爐中1~3小時；所述對滲氮後的球桿頭進行第一次氧化步驟，係令球桿頭置入380℃~450℃的有氧環境下30~60分鐘；所述對滲氮後的球桿頭進行第二次氧化步驟，係令球桿頭置入380℃~450℃的有氧環境下30~60分鐘。
3. 如請求項2所述之高爾夫球桿頭表面處理方法，其中，所述球桿頭的烘乾步驟，係令球桿頭置於烘箱60℃環境中30分鐘。
4. 如請求項2或3所述之高爾夫球桿頭表面處理方法，其中，所述對球桿頭施以浸油處理步驟，係將球桿頭先置入60℃的烘箱中預熱，接續將球桿頭自烘箱取出立即浸泡於60℃的防鏽油中再取出，靜置於室溫環境15~30分鐘，再以乾布擦拭乾淨。