專利名稱：高速火焰噴涂的高爾夫球桿涂層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有用于擊打高爾夫球的擊球面的高爾夫球桿。本發(fā)明還涉及一種用熱噴涂法至少在擊球面區(qū)域內(nèi)涂覆高爾夫球桿的方法。
背景技術(shù)：
光滑擊球面的缺點(diǎn)在于，無法給高爾夫球帶來足夠的旋轉(zhuǎn)，所以擊打距離不夠。因此通常通過噴砂處理使擊球面粗糙，從而使擊球面達(dá)到更好的粗糙度。但通過噴砂處理所達(dá)到的粗糙度(Rauigkeit)的使用壽命不長(zhǎng)。尤其是在更頻繁地從砂坑開球時(shí)，如此處理的表面很快將再次變得光滑。
WO 97/20961公開了上述結(jié)構(gòu)化之后通過火焰噴涂或通過等離子體噴涂對(duì)高爾夫球桿的擊球面進(jìn)行涂覆。該涂層可由結(jié)合金屬的碳化物(金屬陶瓷)或氧化物(陶瓷化合物)組成。根據(jù)權(quán)利要求4，該擊球面的粗糙度約為140至160微英寸，對(duì)應(yīng)的粗糙度為3.5至4微米。所形成的涂層硬且均勻、耐磨損，其特征在于具有粗糙的表面。但如此形成的涂層會(huì)產(chǎn)生裂紋，這限制了經(jīng)涂覆的擊球面的耐用度或使用壽命。
第4,768,787號(hào)美國(guó)專利公開了一種高爾夫球桿的擊球面，其中主要顆粒包埋在較軟的金屬基底中并凸出。該結(jié)構(gòu)，如WO 97/20961所述，已被證實(shí)是不實(shí)用的(吸收擊打能，耐用性很低)。
EP 925 810 A1或EP 1 062 990 A1公開了通過高速火焰噴涂法涂覆高爾夫球桿的擊球面。
對(duì)于高速火焰噴涂法或HVOF(高速氧燃料High Velocity OxygenFuel)噴涂法而言，可劃分為不同的方法階段
第一代高速火焰噴涂法和第二代高速火焰噴涂法的平均噴涂顆粒速度在400與450m/s之間，而自從1992或1994年以來的第三代高速火焰噴涂法的平均噴涂顆粒速度大于500m/s。可達(dá)到所要求的速度的第三代高速火焰噴涂法的系統(tǒng)的名稱例如為JP 5000、DJ 2600、DJ 2700、TopGun K和OSU Carbid Jet System。
作為噴涂材料，其中特別給出了結(jié)合金屬的碳化物，如WC-Co、WC-CoCr、Cr3C2-NiCr等。這些物質(zhì)也稱為金屬陶瓷(由陶瓷和金屬合成的術(shù)語)。
兩篇文獻(xiàn)給出待噴涂粉末的粒徑量級(jí)為1μm至1mm，特別優(yōu)選為5至100μm。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種擊球面的涂層，其具有確定的粗糙度，并且保持高耐用度。
該目的是通過根據(jù)本發(fā)明的高爾夫球桿實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明還涉及其具體實(shí)施方案和用于制備該高爾夫球桿的方法。
根據(jù)本發(fā)明還可噴涂粉末，該粉末是由目前已知的材料和尺寸等級(jí)選擇材料并在狹窄的范圍內(nèi)選擇其尺寸而形成的。材料面僅使用碳化物，優(yōu)選碳化鎢，特別優(yōu)選WCCo 88/12。尺寸量級(jí)僅使用尺寸量級(jí)為0.6至3μm的細(xì)小粉末。該精細(xì)粉末使擊球面的涂層具有穩(wěn)定、均勻的粗糙度，粗糙度值Ra為1.4至1.9μm。該粗糙度在此是指平均粗糙度，在文獻(xiàn)中由符號(hào)Ra表示。其表示表面上測(cè)量點(diǎn)與表面高度平均值之間的平均距離，因此其對(duì)應(yīng)于偏差的算術(shù)平均值。在二維中其由下式計(jì)算Ra=1MNΣm=1MΣn=1N|z(xm,yn)-<z>|]]>其中平均值由下式計(jì)算
<z>=1MNΣm=1MΣn=1Nz(xm,yn).]]>可簡(jiǎn)單地將(一維中的)平均粗糙度設(shè)定為矩形的高度，該矩形具有與待研究的距離相等的長(zhǎng)度以及與參考高度和外形之間的各個(gè)面相等的面積。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中，僅使用0.8至2.5μm的粉末。更小的選擇使經(jīng)涂覆的擊球面具有更精細(xì)并且更均勻的粗糙度。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，僅使用0.8至1μm的粉末。通過在極狹窄的范圍內(nèi)選擇粉末顆粒，可產(chǎn)生具有確定粗糙度的非常均勻的擊球表面。這同樣適用于本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案，其中僅使用碳化物尺寸為2.0至2.5μm的粉末。
通過根據(jù)本發(fā)明使用細(xì)小的粉末和碳化物尺寸，得到特別均勻的球桿涂層，雖然其外觀上類似于噴砂處理的光學(xué)效果，但可以保持明顯更長(zhǎng)的時(shí)間。粗糙度也不是通過噴砂處理或其他磨蝕(abbrasive)法產(chǎn)生的，而是通過在高速火焰噴涂的層中針對(duì)性地使用硬金屬顆粒產(chǎn)生的。
作為高速火焰噴涂的燃料氣體，使用為此設(shè)置的氣體，如丙烷-氧氣、丙烯-氧氣、氫氣-氧氣，或特別優(yōu)選使用乙烯-氧氣。使用氮?dú)饣驓鍤庾鳛檩斔蜌怏w。由于高速火焰噴涂時(shí)所需的燃料氣壓力(最大為7巴)，優(yōu)選使用緩慢燃燒的燃料氣體。主要是乙烯或丙烷。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中，在熱噴涂時(shí)使用CO2進(jìn)行冷卻。在高速火焰噴涂的高能噴涂法中，輸入基礎(chǔ)材料中的熱量非常高。對(duì)于薄壁或?qū)嵝圆畹幕牡耐繉?，以及涂覆?duì)溫度敏感的材料時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生冷卻問題。在用CO2冷卻的情況下，可噴涂目前還無法控制的層。以高壓(約57巴)將二氧化碳(CO2)從壓力容器中釋放出。在此情況下，通常使用罐式供應(yīng)器，而對(duì)于更小規(guī)模應(yīng)用或偶爾使用的情況，也可經(jīng)瓶束進(jìn)行供應(yīng)。將CO2噴嘴對(duì)準(zhǔn)工件，使其在稍晚的時(shí)間到達(dá)噴槍涂覆的區(qū)域，從而實(shí)施冷卻。
權(quán)利要求
1.高爾夫球桿，其擊球面上至少局部地通過高速火焰噴涂法涂覆了結(jié)合金屬的碳化物涂層，其特征在于，碳化物顆粒的尺寸為0.6至3μm，由此產(chǎn)生粗糙度Ra為1.4至1.9μm的涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的高爾夫球桿，其特征在于，所述碳化物顆粒的尺寸為0.8至2.5μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的高爾夫球桿，其特征在于，所述碳化物顆粒的尺寸為0.8至1μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的高爾夫球桿，其特征在于，所述碳化物顆粒的尺寸為2.0至2.5μm。
5.用于制備前述權(quán)利要求之一的高爾夫球桿的方法，其特征在于，使用乙烯作為燃料氣體。
6.用于制備權(quán)利要求1至4之一的高爾夫球桿的方法，其特征在于，使用二氧化碳進(jìn)行冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及高爾夫球桿，其擊球面上至少局部地通過高速火焰噴涂法涂覆了結(jié)合金屬的碳化物涂層。根據(jù)本發(fā)明，該碳化物顆粒的尺寸為0.6至3μm，從而產(chǎn)生粗糙度R
文檔編號(hào)A63B53/04GK101037764SQ20061009962
公開日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月16日
發(fā)明者彼得·海因里希 申請(qǐng)人:林德股份公司