專利名稱：高爾夫球桿頭的制作方法
高爾夫球桿頭版權(quán)授權(quán)下述披露受到版權(quán)保護(hù)。版權(quán)所有人不反對(duì)任何人對(duì)包含本披露的文件進(jìn)行保真復(fù)制，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)在專利與商標(biāo)局備案，但除此之外版權(quán)所有人將保留所有可適用的版權(quán)。
背景技術(shù)：
高爾夫球桿頭通常被設(shè)計(jì)成承受在使用中由高爾夫球撞擊所造成的磨損、與草皮的磨損、以及在環(huán)境要素中的一般性暴露。相應(yīng)地，常規(guī)的球桿頭典型地由一個(gè)具有一定材料組成的主體形成，并且在某些情況下該主體具有涂層的涂布或表面處理，旨在改善性能和耐磨損性。例如，一些常規(guī)的球桿頭具有由相對(duì)抗銹的材料形成的主體，這些材料是例如鈦或各種不銹鋼，特別是具有高的鉻含量和/或馬氏體(martensitic)晶體結(jié)構(gòu)的不銹鋼。除了這樣的 基底材料之外，希望有表面處理和/或涂層涂布以進(jìn)一步改進(jìn)性能、耐磨損性和外觀。例如，一些常規(guī)的球桿頭包括已經(jīng)被處理而硬化的、回火的、陽(yáng)極化的、化學(xué)蝕刻的、電鍍等等的部分。通過(guò)離子沉積或物理氣相沉積所施加的涂層，例如碳化鈦或氮化鈦，因?yàn)槠淠途眯院屯庥^而是特別有利的。物理氣相沉積還提供了相對(duì)容易且有成本效益的涂層涂布。雖然如此，常規(guī)的球桿頭由于可能被涂覆，而在一旦最外層的涂層不可避免地磨損或開(kāi)始開(kāi)裂時(shí)無(wú)法考慮到球桿頭的性能和外觀。盡管在涂布技術(shù)上有了進(jìn)步，但球桿頭的外表面隨著使用終會(huì)磨損。例如，最終出現(xiàn)刮痕和劃痕，即使是有最耐久的外表面，從而暴露出下面的表面。即使當(dāng)氧化作用不成問(wèn)題時(shí)，下面表面的這種暴露也可能導(dǎo)致鈍的、暗淡的光潔度。這種磨損方式顯著影響了高爾夫球員的自信并且造成一種感覺(jué)，即球桿頭已經(jīng)永久變差或者品質(zhì)低劣。

發(fā)明內(nèi)容
隨時(shí)間過(guò)去并且通過(guò)使用或操作，高爾夫球桿頭的底部或其他部分可能在高爾夫球桿頭的外表面上顯示出刮痕、劃痕或磨損。例如當(dāng)用一個(gè)高爾夫球桿頭的打擊面來(lái)打擊高爾夫球時(shí)，高爾夫球桿頭的底部(足部)可能通過(guò)與地表面的接觸而被刮傷、劃傷或磨損。這對(duì)于木質(zhì)型球桿頭是特別重要的，因?yàn)樗鼈兺ǔＲ燥@著更大的力與草皮接觸。這對(duì)于球道木桿是甚至更重要的，球道木桿被適配成接觸直接位于草皮上的高爾夫球。這些刮痕、劃痕或磨損趨向于去除該高爾夫球桿頭的一個(gè)或多個(gè)外層并且暴露出下面的材料。當(dāng)高爾夫球桿頭的外層已經(jīng)因?yàn)槊烙^或減少眩光的目的而著色時(shí)，所暴露的下面的材料尤其是高爾夫球員可看見(jiàn)的、并且因此并沒(méi)有對(duì)高爾夫球員激發(fā)出關(guān)于高爾夫球桿頭的制造品質(zhì)和/或性能能力的信心。高爾夫球員對(duì)高爾夫球桿頭的制造品質(zhì)和/或性能能力缺乏信心會(huì)不利地影響他的或她的技能和/或準(zhǔn)確度。本發(fā)明的諸位發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在著色的外層下方的一層鉻具有使刮痕、劃痕或磨損對(duì)高爾夫球員較不可見(jiàn)的出乎意料的效果。這個(gè)結(jié)果是出乎意料的，因?yàn)槌Ｒ?guī)的認(rèn)知是反射性材料對(duì)于有色背景是更加可見(jiàn)的。然而，已相信諸如鉻的反射性材料使得刮痕、劃痕和磨損是較不可見(jiàn)的，因?yàn)楸┞冻龅姆瓷湫糟t將刮痕、劃痕和磨損周圍的外層的顏色進(jìn)行反射。此外，當(dāng)大面積的鉻被暴露時(shí)，已經(jīng)確定所暴露的鉻的反射性質(zhì)給高爾夫球員留下一種印象，即該球桿頭是由與所暴露于的較不反射的材料(如鋼、鈦或鎳)相比高品質(zhì)的材料構(gòu)成的。球桿頭是由高品質(zhì)的材料構(gòu)成的這種印象有助于激發(fā)高爾夫球員的信心而不是降低信心。在美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2008/0287215 (下文中稱為“申請(qǐng)’ 215”)中，描述了一個(gè)高爾夫球桿頭具有含鐵材料、特別是鐵合金如不銹鋼或非鐵材料如鈦或鈦合金的一種基礎(chǔ)材料。根據(jù)申請(qǐng)’ 215，這些材料要求在該基礎(chǔ)材料與這個(gè)鉻、鉻合金、鈀或鈀合金的層之間施加一層材料(即，第一層鎳或鎳合金)以便防止該高爾夫球桿頭生銹或者用于填補(bǔ)自制造方法產(chǎn)生的表面粗糙度或微孔性。本發(fā)明諸位發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使用馬氏體不銹鋼作為基礎(chǔ)材料可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)好處。這樣的不銹鋼不需要使用鎳或鎳合金層。通過(guò)避免使用鎳或鎳合金層，減小了生產(chǎn)高爾夫球桿頭的成本和復(fù)雜性并且同時(shí)維持了高爾夫球桿頭的所有希望的特征。當(dāng)然，若希望的話，仍可以使用一層鎳或鎳合金以增加保護(hù)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種用于制造高爾夫球桿頭的方法包括提供一個(gè)至少部分地由馬氏體不銹鋼構(gòu)成并且具有一個(gè)外表面的高爾夫球桿頭。該方法進(jìn)一步包括在該高爾夫球桿頭的外表面的至少一部分上沉積至少一個(gè)鉻層并且在該至少一個(gè)鉻層的至少一部分上物理氣相沉積至少一個(gè)外層，該外層包括金屬和非金屬。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種高爾夫球桿頭包括至少部分地由馬氏體不銹鋼構(gòu)成并且具有一個(gè)外表面的一個(gè)主體。該高爾夫球桿頭進(jìn)一步包括在該外表面的至少一部分上的至少一個(gè)鉻層以及在該至少一個(gè)鉻層的至少一部分上的至少一個(gè)物理氣相沉積的外層，該至少一個(gè)外層包括金屬和非金屬。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，一種高爾夫球桿頭包括至少部分地由馬氏體不銹鋼構(gòu)成并且具有一個(gè)外 表面的一個(gè)主體。該高爾夫球桿頭進(jìn)一步包括在該外表面的至少一部分上的至少一個(gè)物理氣相沉積的鉻層，該至少一部分對(duì)應(yīng)于該高爾夫球桿頭的、被設(shè)計(jì)用于在包括該高爾夫球桿頭的高爾夫球桿的使用過(guò)程中接觸地面的一部分。該高爾夫球桿頭還包括在該至少一個(gè)鉻層的至少一部分上的至少一個(gè)物理氣相沉積的外層，該至少一個(gè)外層包括氮化鈦和碳化鈦中的至少一種。該高爾夫球桿頭具有的體積是大于或等于約120cm3但小于或等于約220cm3。本發(fā)明的另外多個(gè)方面包括以下一項(xiàng)或多項(xiàng)。該金屬是選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成:釩、鉻、鋯、鈦、鈮、鑰、鉿、鉭、以及鎢，并且該非金屬是選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成:氮化物、碳化物以及碳氮化物。該至少一個(gè)鉻層是電鍍的、濺射的、和/或物理氣相沉積的，具有對(duì)應(yīng)的所得結(jié)構(gòu)。該高爾夫球桿頭或其主體具有的體積是大于或等于約80cm3、大于或等于約120cm3、或者大于或等于約120cm3但小于或等于約220cm3。將至少一個(gè)鎳層沉積在該高爾夫球桿頭的外表面上、在該至少一個(gè)鉻層的至少一部分以下。該高爾夫球桿頭的外表面包括一個(gè)頂部和一個(gè)底部，并且該至少一個(gè)鉻層僅被沉積在該外表面的底部上或僅被沉積在該底部的一部分上，這個(gè)部分被設(shè)計(jì)用于在包括該高爾夫球桿頭的高爾夫球桿的使用過(guò)程中接觸地面。該至少一個(gè)外層僅被沉積在該至少一個(gè)鉻層上。該至少一個(gè)外層包括氮化鈦和碳化鈦中的至少一種。選擇該金屬和該非金屬以使得該外層具有預(yù)定的顏色，該顏色是選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成:黑色、銀色、灰色、藍(lán)色、金色、紫色、青銅色、白色、紅色、粉色以及綠色。該高爾夫球桿頭是空心的。該高爾夫球桿頭進(jìn)一步包括不大于22度的桿面傾角(loft angle)。該馬氏體不銹鋼具有按重量計(jì)不小于約14%的鉻含量。如在下面詳細(xì)描述的這些不同實(shí)例中的一個(gè)或多個(gè)所提供的，根據(jù)本發(fā)明不同方面的高爾夫球桿頭的這些以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)在考慮隨后的說(shuō)明、附圖、以及所附權(quán)利要求之后將變得清晰。這些附圖僅用于說(shuō)明的目的并且不是按比例繪制的、并且不旨在限制本發(fā)明的范圍。


圖1A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)方面的一種示例性高爾夫球桿頭的頂部平面視圖；圖1B是圖1A的示例性高爾夫球桿頭的正向立面視圖；并且圖1C是沿圖1B的線A-A’截取的局部截面視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的圖1C的高爾夫球桿頭的這些分層的涂層的截面圖的放大圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的圖1C的高爾夫球桿頭的這些分層的涂層的截面圖的放大圖；并且圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的一種用于涂覆高爾夫球桿頭的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式常規(guī)的高爾夫球桿 頭包括一個(gè)主體，這個(gè)主體包括一個(gè)頂部、一個(gè)底部、以及一個(gè)打擊面。這個(gè)底部特別地在典型的高爾夫揮桿過(guò)程中與地面進(jìn)行接觸。由于與地面的接觸以及與高爾夫球桿的使用相關(guān)聯(lián)的任何其他磨損，該高爾夫球桿頭在外表面上經(jīng)歷刮痕、劃痕或磨損。在高爾夫球桿頭的外表面上的這些刮痕、劃痕或磨損導(dǎo)致了缺乏光澤的外觀，從而影響高爾夫球員的自信心以及他或她對(duì)設(shè)備品質(zhì)的感覺(jué)。該高爾夫球桿頭的任何部分都可以涂覆有多種表面涂層中的任何一種。任何這樣的涂層都可以是耐久的、增強(qiáng)性能的、和/或激發(fā)自信心的表面光潔度，并且包括影響高爾夫球桿頭的外觀和/或性能的任何涂層?？梢杂脕?lái)施加此類涂層的方法包括物理氣相沉積(“PVD”)、電鍍和非PVD的濺射。PVD是用于描述一類涂覆方法的屬類術(shù)語(yǔ)?？傮w上，存在被稱為PVD方法的三個(gè)基本類別的方法:離子鍍、沉積和濺射。PVD方法從根本上是汽化涂覆方法，其中基本的涂覆機(jī)理是材料從固相轉(zhuǎn)移為氣相并且然后返回固相。在氣相中，一種固體材料如金屬在高溫和減壓下升華而形成氣體并且隨后作為固體沉積在待涂覆的物體上。蒸氣通過(guò)蒸氣顆粒的能量而被輸送穿過(guò)真空或部分真空。目標(biāo)材料與反應(yīng)性氣體之間的一些反應(yīng)可以在用該沉積方法同時(shí)涂覆該基底時(shí)發(fā)生。PVD方法典型地在升高的溫度下進(jìn)行，S卩，在高于200° C并且通常在200° C與400° C之間并且甚至更高的溫度下。可以沉積化合物而不是單質(zhì)金屬涂層，這是通過(guò)將一種反應(yīng)性氣體引入PVD室中與來(lái)自PVD源的金屬蒸氣進(jìn)行反應(yīng)以形成所希望的涂覆化合物。此類反應(yīng)性氣體的實(shí)例包括氮?dú)?、氧氣或?jiǎn)單的烴類，如乙炔。使用氮?dú)庾鳛榉磻?yīng)性氣體得到了為氮化物的涂覆化合物。氧氣得到了為氧化物的涂覆化合物。烴類得到了為碳化物的涂覆化合物。氮?dú)馀c烴類的化合物得到了碳氮化物。取決于金屬蒸氣、氣態(tài)組分以及各自的對(duì)應(yīng)比率，該涂覆材料的顏色可以在寬范圍內(nèi)變化，包括例如:黑色、銀色、灰色、藍(lán)色、金色、紫色、青銅色、白色、紅色、粉色以及綠色。PVD涂層是希望的，因?yàn)樗鼈兺ǔ１劝雌渌绞嚼缤ㄟ^(guò)電鍍所施加的涂層更硬并且更加耐腐蝕。就耐久性而言，PVD涂層常規(guī)地優(yōu)于涂抹的涂層。大多數(shù)PVD涂層具有高溫耐受性、良好的抗沖擊強(qiáng)度、以及優(yōu)異的耐磨損性和耐久性。例如，當(dāng)涂覆一個(gè)鋼質(zhì)物體時(shí)，PVD方法是優(yōu)選的，因?yàn)槌练e溫度超過(guò)了鋼的奧氏體化(austenitizing)溫度。PVD涂層是作為高度粘連的、純的金屬或合金涂層被沉積在基底的表面上。該涂層的厚度優(yōu)選地是范圍在0.5至10微米(μ )之間、更優(yōu)選地在0.5與5微米之間。這些層可以單一地或作為多層涂層來(lái)沉積。所有這些特征使得PVD方法和PVD涂層對(duì)于在制備高爾夫球桿頭中的使用是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈兲峁┝烁倪M(jìn)的性能、良好的外觀以及激發(fā)自信心的光潔度而同時(shí)還降低了制造成本。在開(kāi)始任何PVD方法之前，待涂覆的部分應(yīng)該將所有的毛刺去除以便防止當(dāng)毛刺隨后折斷時(shí)暴露出未被涂覆的金屬。待涂覆的物體(基底)的表面還應(yīng)該被徹底清潔，因?yàn)闇p小膜粘附性的條件(如存在表面氧化物、研磨毛刺、埋入的拋光化合物以及防銹的薄膜)抑制了該沉積過(guò)程并且抑制了該涂覆材料的均勻?qū)拥男纬?。舉例而言如圖1A-1C中所繪，適用本發(fā)明的高爾夫球桿頭I可以是球道木高爾夫球桿頭。然而應(yīng)注意的是，雖然高爾夫球桿頭I被展示為球道木高爾夫球桿頭，但高爾夫球桿頭I可以是任何類型的，例如木質(zhì)型、鐵型、輕擊棒型、混合型等。進(jìn)一步應(yīng)注意的是，雖然高爾夫球桿頭I被展示為右 手用高爾夫球桿頭，但對(duì)高爾夫球桿頭I上的任何位置的提及都可以進(jìn)行鏡像處理并且應(yīng)用于左手用的高爾夫球桿頭。圖1A描繪了如下文討論的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面被涂覆的高爾夫球桿頭I的頂部平面視圖，圖1B描繪了其正向立面圖，并且圖1C描繪了其局部截面視圖。該高爾夫球桿頭包括一個(gè)桿頸接口 3、一個(gè)打擊面2、以及一個(gè)本體4。在這個(gè)實(shí)例中，本體4是空心外殼1Α，該外殼可以包括一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部增強(qiáng)特征(未顯示)。本體4包括一個(gè)頂部8、一個(gè)底部(或足部)9、一個(gè)趾部11以及一個(gè)跟部10。本體4的全部或至少一個(gè)部分可以由馬氏體不銹鋼形成。打擊面2可以作為本體4的一部分形成并且因此也可以由馬氏體不銹鋼形成。替代地，打擊面2可以是該高爾夫球桿頭I的一個(gè)單獨(dú)部件并且可以由任何適當(dāng)?shù)囊环N或多種材料形成，該材料是選自:馬氏體不銹鋼、不銹鋼、鈦、鈦合金、鋁、銅、聚合物、以及纖維增強(qiáng)的聚合物(“FRP”)。圖2展示了該高爾夫球桿頭I的外殼IA的一方面的圖1C截面視圖的區(qū)域15，該外殼包括一個(gè)基底20和兩個(gè)分層的涂層。根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)方面，基底20是由一種選自鈦、鋼、不銹鋼、聚合物或纖維增強(qiáng)的聚合物的材料形成的。優(yōu)選地，基底20是由一種抗銹的材料如馬氏體不銹鋼、鈦或基于聚合物的材料形成的。層5是被施加到高爾夫球桿頭I的基底20的全部或一部分上的一個(gè)涂層。例如，層5可以僅被施加在本體4的底部9上或該底部的一部分上。層5可以是通過(guò)電鍍、非PVD濺射或PVD或另一種涂覆方法而被施加在高爾夫球桿頭I的外表面上、或高爾夫球桿頭I的外表面的一部分上的鉻或鉻合金，該另一種涂覆方法允許層5粘到高爾夫球桿頭I的外表面上。優(yōu)選地，層5具有小于約0.20 y m的厚度。更優(yōu)選地，層5的厚度在約0.04 iim與約0.15 iim之間。甚至更優(yōu)選地，層5在約
0.07um與約0.12 y m之間。這樣的范圍確保了涂層5是足夠耐久的而能承受球桿頭I的所希望的壽命內(nèi)的典型磨損、而且其生產(chǎn)是有成本效益的。如以上討論的，當(dāng)高爾夫球桿頭I與地面12 (圖1B)相接觸時(shí)，高爾夫球桿頭I很可能由于高爾夫球桿頭I與地面12接觸時(shí)的力并且由于在這種接觸中產(chǎn)生的摩擦而形成刮痕、劃痕和/或磨損。因此，當(dāng)以下討論的外層6由于這種接觸而被磨損、刮傷和/或劃傷時(shí)，被布置在外層6的至少與地面12相接觸部分下方的層5透過(guò)該外層6顯示出來(lái)。在外層6的已經(jīng)被劃傷、刮傷和/或磨損的部分中，層5的外觀允許獲得高爾夫球桿頭I的具有吸引力的外觀，甚至在劃痕、刮痕和/或磨損的情況下。因此，層5可以僅被沉積在高爾夫球桿頭I的底部9的一部分上,該部分被設(shè)計(jì)用于在包括該聞爾夫球桿頭I的聞爾夫球桿的使用過(guò)程中接觸地面12。根據(jù)這個(gè)方面，一個(gè)外層6是施加在高爾夫球桿頭I的全部或一部分上的涂層，包括或不包括含這個(gè)層5的部分。例如，外層6可以被施加到高爾夫球桿頭I的整個(gè)外表面上、高爾夫球桿頭I的被涂覆有層5的整個(gè)部分上、高爾夫球桿頭I的被涂覆有層5的一部分上、和/或高爾夫球桿頭I的外表面的沒(méi)有涂覆層5的一部分上。外層6可以通過(guò)電鍍或非PVD濺射來(lái)施加。然而優(yōu)選地，外層6通過(guò)PVD來(lái)施加。外層6可以包括金屬和非金屬。外層6的金屬優(yōu)選地是一種選自下組的金屬，該組由以下各項(xiàng)組成:釩、鉻、鋯、鈦、鈮、鑰、鉿、鉭、以及鎢。外層6的非金屬優(yōu)選地是一種選自下組的非金屬，該組由以下各項(xiàng)組成:氮化物、碳化物以及碳氮化物。用于產(chǎn)生外層6的不同的金屬與非金屬的各種可能的組合可以對(duì)外層6產(chǎn)生不同的顏色選擇，例如黑色、銀色、灰色、藍(lán)色、金色、紫色、青銅色、白色、紅色、粉色以及綠色。例如，氮化鈦、低溫氮化鈦以及氮化鋯產(chǎn)生的外層6具有金色，碳氮化 鈦產(chǎn)生的外層6具有紫色，氮化鋁鈦或碳化鈦產(chǎn)生的外層6具有黑色，并且氮化鉻產(chǎn)生的外層6具有銀/灰色。該外層優(yōu)選地由氮化鈦和碳化鈦中的至少一種構(gòu)成。如以上討論的，高爾夫球桿頭外殼IA是至少部分地由馬氏體不銹鋼構(gòu)成的。該馬氏體不銹鋼可以包括按質(zhì)量計(jì)不小于14%的鉻含量。使用馬氏體不銹鋼防止或最小化了高爾夫球桿頭的生銹或氧化。由于使用馬氏體不銹鋼，不必在層5下方使用另一個(gè)層來(lái)防止高爾夫球桿頭I的生銹。根據(jù)本發(fā)明的不同方面，高爾夫球桿頭I是一種球道木桿，具有的體積為大約或等于約SOcm3、優(yōu)選大于或等于約120cm3、并且更優(yōu)選大于或等于約120cm3但小于或等于約220cm3。該高爾夫球桿頭優(yōu)選為空心的并且可以具有不大于22度、優(yōu)選在12度與22度之間的桿面傾角13 (圖1C)。圖3展示了，該高爾夫球桿頭I的外殼IA的另一方面的圖1C截面視圖的區(qū)域15’，該外殼包括三個(gè)分層的涂層。根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)方面，基礎(chǔ)層7是在施加層5或外層6之前被施加在高爾夫球桿頭I的外表面的全部或一部分上的一個(gè)涂層?；A(chǔ)層7可以是通過(guò)電鍍、非PVD濺射或物理氣相沉積(“PVD”)或另一種涂覆方法而被施加在高爾夫球桿頭I的外表面上、或高爾夫球桿頭I的外表面的一部分上的鎳或鎳合金，該另一種涂覆方法允許基礎(chǔ)層7粘到高爾夫球桿頭I的外表面上。除了對(duì)高爾夫球桿頭I或其一部分使用馬氏體不銹鋼之外，基礎(chǔ)層7也對(duì)高爾夫球桿頭I提供了額外的防銹保護(hù)。根據(jù)圖3展示的方面，層5可以被施加在高爾夫球桿頭I的外表面的全部或一部分上(根據(jù)這個(gè)實(shí)例，該部分已經(jīng)至少部分地被基礎(chǔ)層7涂覆)。層5可以是通過(guò)電鍍、非PVD濺射或物理氣相沉積(“PVD”)或另一種涂覆方法而被施加在高爾夫球桿頭I的外表面上、或高爾夫球桿頭I的外表面的一部分上的鉻或鉻合金，該另一種涂覆方法允許層5粘到高爾夫球桿頭I的外表面上或高爾夫球桿頭I的被涂覆有基礎(chǔ)層7的一個(gè)或多個(gè)部分上。例如，層5可以被施加到高爾夫球桿頭I的整個(gè)外表面上、高爾夫球桿頭I的被涂覆有基礎(chǔ)層7的整個(gè)部分上、高爾夫球桿頭I的被涂覆有基礎(chǔ)層7的一部分上、和/或高爾夫球桿頭I的外表面的沒(méi)有涂覆基礎(chǔ)層7的一部分上。層5可以僅被沉積在高爾夫球桿頭I的底部9上或僅被沉積在底部9的一部分上，該部分被設(shè)計(jì)用于在包括該高爾夫球桿頭I的高爾夫球桿的使用過(guò)程中接觸地面12。根據(jù)圖3的方面，外層6可以被施加到高爾夫球桿頭I的全部或一部分上。例如，外層6可以被施加到高爾夫球桿頭I的整個(gè)外表面上、高爾夫球桿頭I的被涂覆有層5和/或基礎(chǔ)層7的整個(gè)部分上、高爾夫球桿頭I的被涂覆有層5和/或基礎(chǔ)層7的一部分上、和/或高爾夫球桿頭I的外表面的沒(méi)有涂覆層5和/或基礎(chǔ)層7的一部分上。外層6可以通過(guò)電鍍或非PVD濺射來(lái)施加。然而優(yōu)選地，外層6通過(guò)PVD來(lái)施加。就像圖2的實(shí)施方案，當(dāng)外層6由于與地面接觸而被磨損、刮傷和/或劃傷時(shí)，層5被暴露出來(lái)。在外層6的已經(jīng)被劃傷、刮傷和/或磨損的部分中層5的暴露減少了這些劃痕、刮痕和/或磨損的出現(xiàn)，或替代地提供了這些劃痕、刮痕和/或磨損的更有光澤的外觀，這在任一情況下增強(qiáng)了高爾夫球員對(duì)高爾夫球桿頭的性能、耐久性和外觀的信心。圖4展示了用這些分層的 涂層來(lái)涂覆如圖2和3中所示的高爾夫球桿頭I的一種示例性方法。例如如圖4所示，提供一個(gè)由基礎(chǔ)材料形成的高爾夫球桿頭(步驟SI)。該基礎(chǔ)材料至少部分地由馬氏體不銹鋼構(gòu)成。如果認(rèn)為額外的防銹保護(hù)是必須的或希望的，則對(duì)該高爾夫球桿頭的全部或一部分施加一個(gè)基礎(chǔ)鎳或鎳合金層(步驟S2)。然而，此步驟優(yōu)選地被省略以減少生產(chǎn)成本。然后用一個(gè)鉻層來(lái)涂覆該高爾夫球桿頭的全部或一部分(步驟S3)。如果認(rèn)為額外的防銹保護(hù)是不必要的或不希望的，例如若該高爾夫球桿頭的具有生銹可能性的這些部分是充分地由馬氏體不銹鋼構(gòu)成的，則僅對(duì)該高爾夫球桿頭的全部或一部分施加鉻層(步驟S4)。然后，在施加鉻層之后(在步驟S3或S4中)，對(duì)該高爾夫球桿頭的全部或一部分施加金屬和非金屬(步驟S5),任選地是通過(guò)物理氣相沉積。由于以上討論的這種方法，在外層下面的這個(gè)鉻層具有使刮痕、劃痕或磨損對(duì)高爾夫球的人較不可見(jiàn)的出乎意料的效果。此外，當(dāng)大面積的鉻被暴露時(shí)，已經(jīng)確定所暴露的鉻的反射性質(zhì)給高爾夫球員留下一種與所暴露于的較不反射的材料(如鋼、鈦或鎳)相比具有高品質(zhì)材料的印象。使用高品質(zhì)材料的感覺(jué)激發(fā)了高爾夫球員的信心。此外，通過(guò)使用馬氏體不銹鋼作為基礎(chǔ)材料，該方法不需要使用鎳或鎳合金涂層。通過(guò)避免使用鎳或鎳合金涂層，減小了生產(chǎn)高爾夫球桿頭的成本和復(fù)雜性并且同時(shí)維持了高爾夫球桿頭的所有希望的特征。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，盡管已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的目前優(yōu)選的方面描述了本發(fā)明，但可以對(duì)其做出許多改變、變更或等效物替換而不背離本發(fā)明的精神和范圍，本發(fā)明的精神和范圍旨在不受上述內(nèi)容所限制，除非這些內(nèi)容可能出現(xiàn)在以下所附權(quán)利要求中 。
權(quán)利要求
1.一種用于制造高爾夫球桿頭的方法，該方法包括: 提供一個(gè)高爾夫球桿頭主體，該主體至少部分地由馬氏體不銹鋼構(gòu)成并且具有一個(gè)外表面； 將至少一個(gè)鉻層沉積在該主體的外表面的至少一部分上；并且 將至少一個(gè)外層物理氣相沉積在該至少一個(gè)鉻層的至少一部分上，該外層包括金屬和非金屬。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該金屬是選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成:釩、鉻、鋯、鈦、鈮、鑰、鉿、鉭、以及鎢，并且該非金屬是選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成:氮化物、碳化物以及碳氮化物。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 電鍍?cè)撝辽僖粋€(gè)鉻層。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 濺射該至少一個(gè)鉻層。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 物理氣相沉積該至少一個(gè)鉻層。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該高爾夫球桿頭具有的體積是大于或等于約80cm3。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括: 將至少一個(gè)鎳層沉積在該高爾夫球桿頭的外表面上、在該至少一個(gè)鉻層的至少一部分以下。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該高爾夫球桿頭具有的體積是大于或等于約120 cm3。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該高爾夫球桿頭具有的體積是大于或等于約120cm3但小于或等于約220cm3。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該高爾夫球桿頭的外表面包括一個(gè)頂部和一個(gè)底部并且該至少一個(gè)鉻層僅被沉積在該外表面的底部上。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該至少一個(gè)鉻層僅被沉積在該底部的一部分上，該部分被設(shè)計(jì)用于在包括該高爾夫球桿頭的高爾夫球桿的使用過(guò)程中接觸地面。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該至少一個(gè)外層僅被沉積在該至少一個(gè)鉻層上。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該至少一個(gè)外層包括氮化鈦和碳化鈦中的至少一種。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 選擇該金屬和該非金屬以使得該外層具有預(yù)定的顏色，該顏色是選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成:黑色、銀色、灰色、藍(lán)色、金色、紫色、青銅色、白色、紅色、粉色以及綠色。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該高爾夫球桿頭是空心的。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該高爾夫球桿頭進(jìn)一步包括不大于22度的桿面傾角。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該馬氏體不銹鋼具有按質(zhì)量計(jì)不小于約14%的鉻含量。
18.—種高爾夫球桿頭，包括: 一個(gè)主體,該主體至少部分地由馬氏體不銹鋼構(gòu)成并且具有一個(gè)外表面； 在該外表面的至少一部分上的至少一個(gè)鉻層；以及 在該至少一個(gè)鉻層的至少一部分上的至少一個(gè)物理氣相沉積的外層，該至少一個(gè)外層包括金屬和非金屬。
19.如權(quán)利要求18所述的高爾夫球桿頭，其中該金屬是選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成:釩、鉻、鋯、鈦、鈮、鑰、鉿、鉭、以及鎢，并且該非金屬是選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成:氮化物、碳化物以及碳氮化物。
20.如權(quán)利要求18所述的高爾夫球桿頭，其中該至少一個(gè)鉻層具有通過(guò)物理氣相沉積而沉積該至少一個(gè)鉻層所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。
21.如權(quán)利要求18所述的高爾夫 球桿頭，其中該至少一個(gè)鉻層具有通過(guò)電鍍而沉積該至少一個(gè)鉻層所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。
22.如權(quán)利要求18所述的高爾夫球桿頭，其中該至少一個(gè)鉻層具有通過(guò)濺射而沉積該至少一個(gè)鉻層所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。
23.如權(quán)利要求18所述的高爾夫球桿頭，其中，該主體具有的體積是大于或等于約80cm3。
24.如權(quán)利要求23所述的高爾夫球桿頭，進(jìn)一步包括: 將至少一個(gè)鎳層沉積在該高爾夫球桿頭的外表面上、在該至少一個(gè)鉻層的至少一部分以下。
25.如權(quán)利要求18所述的高爾夫球桿頭，其中，該主體具有的體積是大于或等于約120cm3。
26.如權(quán)利要求18所述的高爾夫球桿頭，其中，該主體具有的體積是大于或等于約120cm3但小于或等于約220cm3。
27.如權(quán)利要求18所述的高爾夫球桿頭，其中: 該高爾夫球桿頭的外表面具有一個(gè)頂部和一個(gè)底部；并且 該至少一個(gè)鉻層僅位于該外表面的底部上。
28.如權(quán)利要求27所述的高爾夫球桿頭，其中該至少一個(gè)鉻層僅位于該底部的一部分上，該部分被設(shè)計(jì)用于在包括該高爾夫球桿頭的高爾夫球桿的使用過(guò)程中接觸地面。
29.如權(quán)利要求18所述的高爾夫球桿頭，其中，該至少一個(gè)外層僅位于該至少一個(gè)鉻層上。
30.如權(quán)利要求18所述的高爾夫球桿頭，其中，該至少一個(gè)外層包括氮化鈦和碳化鈦中的至少一種。
31.如權(quán)利要求18所述的高爾夫球桿頭，其中，選擇該金屬和該非金屬以使得該外層具有預(yù)定的顏色，該顏色是選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成:黑色、銀色、灰色、藍(lán)色、金色、紫色、青銅色、白色、紅色、粉色以及綠色。
32.如權(quán)利要求18所述的高爾夫球桿頭，其中，該高爾夫球桿頭是空心的。
33.如權(quán)利要求18所述的高爾夫球桿頭，進(jìn)一步包括不大于22度的桿面傾角。
34.如權(quán)利要求18所述的高爾夫球桿頭，其中，該馬氏體不銹鋼具有按質(zhì)量計(jì)不小于約14%的鉻含量。
35.一種高爾夫球桿頭,包括: 一個(gè)主體,該主體至少部分地由馬氏體不銹鋼構(gòu)成并且具有一個(gè)外表面； 在該外表面的至少一部分上的至少一個(gè)物理氣相沉積的鉻層，該至少一部分對(duì)應(yīng)于該高爾夫球桿頭的、被設(shè)計(jì)用于在包括該高爾夫球桿頭的高爾夫球桿的使用過(guò)程中接觸地面的一部分；以及 在該至少一個(gè)鉻層的至少一部分上的至少一個(gè)物理氣相沉積的外層，該至少一個(gè)外層包括氮化鈦和碳化鈦中的至少一種， 其中，該高爾夫球桿頭具有的體積是大于或等于約120cm3但小于或等于約220cm3。
36.一種高爾夫球桿頭,包括: 一個(gè)主體，該主體至少部分地由具有按質(zhì)量計(jì)不小于14%鉻含量的不銹鋼構(gòu)成并且具有一個(gè)外表面； 在該主體的外表面的至少一部分上的至少一個(gè)鉻層；以及 在該至少一個(gè)鉻層的至少一部分上的至少一個(gè)物理氣相沉積的外層，該至少一個(gè)外層包括金屬和非金屬。
37.如權(quán)利要求36所述的高爾夫球桿頭，其中該金屬是選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成:釩、鉻、鋯、鈦、鈮、鑰、鉿、鉭、以及鎢，并且該非金屬是選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成:氮化物、碳化物以及碳氮化物。
38.如權(quán)利要求36所述的高爾夫球桿頭，其中該至少一個(gè)鉻層具有通過(guò)物理氣相沉積而沉積該至少一個(gè)鉻層所產(chǎn)生的結(jié) 構(gòu)。
39.如權(quán)利要求36所述的高爾夫球桿頭，其中，該主體具有的體積是大于或等于約80cm3。
40.如權(quán)利要求36所述的高爾夫球桿頭，其中，該主體具有的體積是大于或等于約120cm3。
41.如權(quán)利要求36所述的高爾夫球桿頭，其中: 該高爾夫球桿頭的外表面具有一個(gè)頂部和一個(gè)底部；并且 該至少一個(gè)鉻層僅位于該外表面的底部上。
42.如權(quán)利要求36所述的高爾夫球桿頭，其中，該至少一個(gè)外層包括氮化鈦和碳化鈦中的至少一種。
43.如權(quán)利要求36所述的高爾夫球桿頭，進(jìn)一步包括不大于22度的桿面傾角。
44.一種高爾夫球桿頭，包括: 一個(gè)主體，該主體完全由均質(zhì)的抗銹材料構(gòu)成并且具有一個(gè)外表面； 在該主體的外表面的至少一部分上的至少一個(gè)鉻層；以及 在該至少一個(gè)鉻層的至少一部分上的至少一個(gè)物理氣相沉積的外層，該至少一個(gè)外層包括一種金屬和一種非金屬。
45.如權(quán)利要求44所述的高爾夫球桿頭，其中該金屬是選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成:釩、鉻、鋯、鈦、鈮、鑰、鉿、鉭、以及鎢，并且該非金屬是選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成:氮化物、碳化物以及碳氮化物。
46.如權(quán)利要求44所述的高爾夫球桿頭，其中該至少一個(gè)鉻層具有通過(guò)物理氣相沉積而沉積該至少一個(gè)鉻層所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。
47.如權(quán)利要求44所述的高爾夫球桿頭，其中，該主體具有的體積是大于或等于約80cm3。
48.如權(quán)利要求44所述的高爾夫球桿頭，其中: 該高爾夫球桿頭的外表面具有一個(gè)頂部和一個(gè)底部；并且 該至少一個(gè)鉻層僅位于該外表面的底部上。
49.如權(quán)利要求44所述的高爾夫球桿頭，其中，該至少一個(gè)外層包括氮化鈦和碳化鈦中的至少一種。
50.如權(quán)利要 求44所述的高爾夫球桿頭，進(jìn)一步包括不大于22度的桿面傾角。
全文摘要
制造一種高爾夫球桿頭使得它至少部分地由馬氏體不銹鋼構(gòu)成并且具有一個(gè)外表面。將至少一個(gè)鉻層沉積在該高爾夫球桿頭的外表面的至少一部分上。將至少一個(gè)外層通過(guò)物理氣相沉積而沉積在該至少一個(gè)鉻層的至少一部分上，該外層包括金屬和非金屬。
文檔編號(hào)A63B53/04GK103239841SQ20131005006
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者N.J.拉德克利夫, M.王, S.G.萊西 申請(qǐng)人:住膠體育用品株式會(huì)社