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EP1062990A1 - Golf club with specific tension of the striking surface and method for making the coated surface - Google Patents

Golf club with specific tension of the striking surface and method for making the coated surface Download PDF

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Publication number
EP1062990A1
EP1062990A1 EP00112807A EP00112807A EP1062990A1 EP 1062990 A1 EP1062990 A1 EP 1062990A1 EP 00112807 A EP00112807 A EP 00112807A EP 00112807 A EP00112807 A EP 00112807A EP 1062990 A1 EP1062990 A1 EP 1062990A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coating
golf club
spraying
club according
speed flame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00112807A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Dipl.-Ing. Heinrich
Heinrich Prof. Dr. Kreye
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde Gas AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde Gas AG filed Critical Linde Gas AG
Publication of EP1062990A1 publication Critical patent/EP1062990A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B53/00—Golf clubs
    • A63B53/04—Heads
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B53/00—Golf clubs
    • A63B53/04—Heads
    • A63B53/0416—Heads having an impact surface provided by a face insert
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B60/00—Details or accessories of golf clubs, bats, rackets or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C24/04—Impact or kinetic deposition of particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
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    • A63B60/00—Details or accessories of golf clubs, bats, rackets or the like
    • A63B60/004—Striking surfaces coated with high-friction abrasive materials

Definitions

  • Thermal spray processes are essentially characterized in that they enable uniformly applied coatings of high quality and quality. Coatings applied by thermal spraying can be varied the spray materials and / or the process parameters to different Requirements are adjusted.
  • the spray materials can basically in Form of wires, rods or can be processed as a powder. There can also be one Aftertreatment should be provided.
  • thermal spraying as a coating process are as process variants basically autogenous flame spraying or high-speed flame spraying, arc spraying, plasma spraying, detonation spraying and known as laser spraying.
  • the high-speed flame spraying of the third is therefore suitable for the invention Generation with medium spray particle speeds over 500 m / s.
  • Systems of third generation of high-speed flame spraying, with which the required Speeds can be achieved are, for example, under the names JP 5000, DJ 2600, DJ 2700, Top Gun K and OSU Carbid Jet System known. Cold gas spraying is also advantageous for some applications.
  • cermets metal-bonded carbides such as WC-Co, WC-CoCr, Cr 3 C 2 -NiCr and the like
  • oxides in particular Al 2 O 3 and / or or TiO 2
  • Hard metals and / or cermets are preferably used.
  • powders with particle sizes from 1 ⁇ m to 1 mm, particularly preferably with 5 to 100 ⁇ m.
  • the coating is advantageous at medium spray particle speeds over 550 m / s, preferably over 600 m / s, particularly preferably applied between 600 and 700 m / s.
  • the coating has compressive stresses between 0 and 600 MPa, preferably between 50 and 550 MPa. Compressive stresses in the named Areas can be covered with the systems of the third generation of high-speed flame spraying devices easily manufacture.
  • the coatings have a hardness above 1250 HV 0.3, preferably above 1300 HV 0.3. This increased hardness can be achieved that third generation systems of high speed flame spraying to be used. Because coatings made with third generation systems usually have a hardness of about 1300 to 1400 HV 0.3. With Coatings produced by third generation systems are therefore harder than by means of the second or first generation of high speed flame spraying or as layers produced by means of plasma spraying, which are around 200 HV have lower hardness.
  • Coatings produced have lower pore proportions and thus one another advantage. Because this means a higher modulus of elasticity. When hitting the golf club therefore absorbs less energy in the head of the golf club.
  • the coating has an amorphous and / or nanocrystalline atomic structure. This is particularly beneficial for large ones Blow distances.
  • the spray particles are cooled on impact from the melt when coating by means of high-speed flame spraying while melting the spray particles at a cooling speed of between 10 4 K / s and 10 5 K / s.
  • coatings are recommended for which Energy is absorbed in the racket.
  • Metallic coatings are suitable for this, which are not hardened in the spraying process by oxide formation. An oxide formation and an associated hardening of the coating should therefore be avoided.
  • Such coatings can be applied by means of high-speed flame spraying Melting the spray particles or using cold gas spraying.
  • the thermally sprayed coating can be applied to the usual base materials for heads of golf clubs on base materials made of aluminum or aluminum alloys, from plastics, in particular from carbon fiber reinforced plastics, and / or made of graphite.

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Abstract

Golf club has a striking surface with a coating that is under pressure or not. AN Independent claim is also included for a process for the production of a golf club comprising applying the coating to the striking surface using a spraying process, preferably flame spraying, with a particle speed of over 500 m/s.

Description

Die Erfindung betrifft einen Golfschläger mit einer Schlagfläche zum Schlagen von Golfbällen. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Beschichten eines Golfschlägers zumindest im Bereich der Schlagfläche mittels eines thermischen Spritzverfahrens.The invention relates to a golf club with a face for hitting Golf balls. The invention further relates to a method for coating a golf club at least in the area of the face by means of a thermal spraying process.

Aus der WO 97/20961 ist die Beschichtung von Schlagflächen von Golfschlägern nach vorangegangener Strukturierung mittels Flammspritzens oder mittels Plasmaspritzens bekannt. Die Beschichtung kann aus metallgebundenen Karbiden (Cermets) oder Oxiden (keramische Verbindungen) bestehen. Die Beschichtung wird dort als hart, homogen aufgebaut, verschleißfest und mit rauher Oberfläche versehen charakterisiert. Bei den so hergestellten Beschichtungen kann es jedoch zu Rißbildungen kommen, was die Standzeiten bzw. die Lebensdauer der beschichteten Schlagfläche begrenzt.WO 97/20961 describes the coating of club faces of golf clubs previous structuring by means of flame spraying or by means of plasma spraying known. The coating can be made of metal-bonded carbides (cermets) or oxides (ceramic connections) exist. The coating is there as hard, homogeneous built up, wear-resistant and characterized with a rough surface. At the coatings produced in this way, however, may form cracks, which the service life or the service life of the coated face is limited.

Die US-5 272 802 beschreibt eine konstruktive Änderung von herkömmlichen Golfschlägern, wobei das thermische Spritzen als eine Methode genannt wird, um Gewichtselemente auf der Rückseite des Golfschlägers einzubringen. Die Gewichtselemente verändern lediglich das Trägheitsmoment des Golfschlägers. Eine thermisch gespritzte Funktionsschicht als Schlagfläche ist nicht beschrieben.US-5 272 802 describes a design modification of conventional golf clubs, whereby thermal spraying is mentioned as a method to weight elements on the back of the golf club. The weight elements only change the moment of inertia of the golf club. A thermal sprayed functional layer as a face is not described.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Golfschläger und ein Verfahren der eingangs genannten Art aufzuzeigen, durch welche ermöglicht wird, die Standzeiten und die Einsatzdauer der Beschichtungen auf Schlagflächen von Golfschlägern zu erhöhen.The object of the present invention is therefore a golf club and a method of the type mentioned at the beginning, by means of which the service life is made possible and the duration of use of the coatings on the club faces of golf clubs to increase.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Golfschläger im Bereich der Schlagfläche zumindest teilweise eine Beschichtung umfaßt, die entweder spannungsneutral ausgebildet ist oder Druckspannungen aufweist.This object is achieved in that the golf club in the area the face at least partially includes a coating that either is designed to be stress-neutral or has compressive stresses.

Es wurde festgestellt, daß die aus dem Stand der Technik bekannten Beschichtungen für Schlagflächen von Golfschlägern Zugeigenspannungen aufweisen, welche sich für die Einsatzdauer und die Standzeiten ungünstig auswirken. Erfindungsgemäß werden daher Zugeigenspannungen in der Beschichtung der Schlagfläche vermieden. Vielmehr wird Spannungsneutralität oder bevorzugt Druckspannungen in der Beschichtung vorgeschlagen. Druckspannungen bedeuten, daß die Kohäsion der Partikel in der Schicht verbessert ist und das Material bei sich wechselnder Belastung nicht so schnell zur Rißbildung neigt.It has been found that the coatings known from the prior art have internal tensile stresses for club faces of golf clubs, which are suitable for the duration of use and the downtimes have an unfavorable effect. According to the invention therefore residual tensile stresses in the coating of the face are avoided. Much more becomes voltage neutrality or preferably compressive stress in the coating suggested. Compression stresses mean that the cohesion of the particles in the Layer is improved and the material does not work as quickly with changing loads tends to crack.

Spannungsneutrale Beschichtungen oder Beschichtungen mit Druckspannungen lassen sich dadurch erzeugen, daß die Beschichtung mittels eines thermischen Spritzverfahrens mit mitteleren Spritzpartikelgeschwindigkeiten über 500 m/s aufgebracht wird.Stress-neutral coatings or coatings with compressive stresses can be generated in that the coating by means of a thermal Spraying process with medium spray particle speeds over 500 m / s is applied.

Thermische Spritzverfahren zeichnen sich im wesentlichen dadurch aus, daß sie gleichmäßig aufgetragene Beschichtungen von hoher Qualität und Güte ermöglichen. Durch thermische Spritzverfahren aufgetragene Beschichtungen können durch Variation der Spritzmaterialien und/oder der Verfahrensparameter an unterschiedliche Anforderungen angepaßt werden. Die Spritzmaterialien können dabei grundsätzlich in Form von Drähten, Stäben oder als Pulver verarbeitet werden. Es kann zusätzlich eine Nachbehandlung vorgesehen sein.Thermal spray processes are essentially characterized in that they enable uniformly applied coatings of high quality and quality. Coatings applied by thermal spraying can be varied the spray materials and / or the process parameters to different Requirements are adjusted. The spray materials can basically in Form of wires, rods or can be processed as a powder. There can also be one Aftertreatment should be provided.

Beim thermischen Spritzen als Beschichtungsverfahren sind als Verfahrensvarianten grundsätzlich das autogene Flammspritzen oder das Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen, das Lichtbogenspritzen, das Plasmaspritzen, das Detonationsspritzen und das Laserspritzen bekannt.In thermal spraying as a coating process are as process variants basically autogenous flame spraying or high-speed flame spraying, arc spraying, plasma spraying, detonation spraying and known as laser spraying.

In jüngerer Zeit wurde darüber hinaus ein weiteres thermisches Spritzverfahren entwickelt, welches auch als Kaltgasspritzen bezeichnet wird. Es handelt sich dabei um eine Art Weiterentwicklung des Hochgeschwindigkeits-Flammspritzens. Dieses Verfahren ist beispielsweise in der europäischen Patentschrift EP 0 484 533 B1 beschrieben. Beim Kaltgasspritzen kommt ein Zusatzwerkstoff in Pulverform zum Einsatz. Die Pulverpartikel werden beim Kaltgasspritzen jedoch nicht im Gasstrahl geschmolzen. Vielmehr liegt die Temperatur des Gasstrahles unterhalb des Schmelzpunktes der Zusatzwerkstoffpulverpartikel (EP 0 484 533 B1). Im Kaltgasspritzverfahren wird also ein im Vergleich zu den herkömmlichen Spritzverfahren "kaltes" bzw. ein vergleichsweise kälteres Gas verwendet. Gleichwohl wird das Gas aber ebenso wie in den herkömmlichen Verfahren erwärmt, aber in der Regel lediglich auf Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes der Pulverpartikel des Zusatzwerkstoffes. Beim Kaltgasspritzen können die Pulverpartikel auf eine Geschwindigkeit von 300 bis 1600 m/s beschleunigt werden.Recently, another thermal spraying process has also been developed which is also known as cold gas spraying. It is about a kind of further development of high-speed flame spraying. This method is described, for example, in European Patent EP 0 484 533 B1. A filler material in powder form is used for cold gas spraying. The However, powder particles are not melted in a gas jet during cold gas spraying. Rather, the temperature of the gas jet is below the melting point of the Filler powder particles (EP 0 484 533 B1). So in the cold gas spraying process a "cold" or a comparative compared to the conventional spraying process colder gas used. Nevertheless, the gas is just as in the conventional Process heated, but usually only to temperatures below the melting point of the powder particles of the filler material. With cold gas spraying the powder particles can reach a speed of 300 to 1600 m / s be accelerated.

Beim Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen oder auch HVOF-Spritzen (High Veloctiy Oxygen Fuel) werden verschiedene Verfahrensgenerationen unterschieden: Das Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen der ersten Generation und das Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen der zweiten Generation mit mittleren Spritzpartikelgeschwindigkeiten zwischen 400 und 450 m/s und seit 1992 bzw. 1994 das Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen der dritten Generation mit mittleren Spritzpartikelgeschwindigkeiten über 500 m/s.With high-speed flame spraying or HVOF spraying (High Veloctiy A distinction is made between different process generations: First generation high speed flame spraying and high speed flame spraying the second generation with medium spray particle speeds between 400 and 450 m / s and since 1992 or 1994 high-speed flame spraying the third generation with medium spray particle speeds over 500 m / s.

Für die Erfindung eignet sich also das Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen der dritten Generation mit mittleren Spritzpartikelgeschwindigkeiten über 500 m/s. Systeme der dritten Generation des Hochgeschwindigkeits-Flammspritzens, mit denen die geforderten Geschwindigkeiten erreicht werden können, sind beispielsweise unter den Bezeichnungen JP 5000, DJ 2600, DJ 2700, Top Gun K und OSU Carbid Jet System bekannt. Für einige Anwendungen ist auch das Kaltgasspritzen vorteilhaft.The high-speed flame spraying of the third is therefore suitable for the invention Generation with medium spray particle speeds over 500 m / s. Systems of third generation of high-speed flame spraying, with which the required Speeds can be achieved are, for example, under the names JP 5000, DJ 2600, DJ 2700, Top Gun K and OSU Carbid Jet System known. Cold gas spraying is also advantageous for some applications.

Für die Beschichtung der Golfschläger mittels thermischen Spritzens können als Spritzmaterialien im Rahmen der Erfindung insbesondere Hartmetalle, Cermets (metallgebundene Karbide wie WC-Co, WC-CoCr, Cr3C2-NiCr und dergleichen), Oxide (insbesondere Al2O3 und/oder TiO2) oder Mischungen der vorgenannten Stoffe verwendet werden. Bevorzugt finden Hartmetalle und/oder Cermets Verwendung.For the coating of golf clubs by means of thermal spraying, in particular hard metals, cermets (metal-bonded carbides such as WC-Co, WC-CoCr, Cr 3 C 2 -NiCr and the like), oxides (in particular Al 2 O 3 and / or or TiO 2 ) or mixtures of the aforementioned substances can be used. Hard metals and / or cermets are preferably used.

Zur Herstellung der Golfschläger mittels der thermischen Spritzverfahren eignen sich insbesondere Pulver mit Partikelgrößen von 1 µm bis 1 mm, besonders bevorzugt mit 5 bis 100 µm.For the production of golf clubs by means of thermal spraying processes are suitable in particular powders with particle sizes from 1 μm to 1 mm, particularly preferably with 5 to 100 µm.

Erfindungsgemäß werden ― wie oben ausgeführt ― zur Beschichtung der Golfschläger mittels thermischen Spritzens mittlere Spritzpartikelgeschwindigkeiten von zumindest 500 m/s beim Aufprall der Partikel vorgeschlagen. Vorteilhafterweise wird die Beschichtung bei mittleren Spritzpartikelgeschwindigkeiten über 550 m/s, bevorzugt über 600 m/s, besonders bevorzugt zwischen 600 und 700 m/s aufgebracht. Durch die erfindungsgemäß höheren Partikelgeschwindigkeiten wird gewährleistet, daß das mit dem Erstarren des Materials auf dem Substrat verbundene Schrumpfen und die daraus resultierenden Zugspannungen durch den Strahleffekt der mit hoher genetischer Energie aufprallenden Partikeln überkompensiert wird.According to the invention - as stated above - for coating the golf clubs by means of thermal spraying average spray particle speeds of at least 500 m / s proposed on impact of the particles. The coating is advantageous at medium spray particle speeds over 550 m / s, preferably over 600 m / s, particularly preferably applied between 600 and 700 m / s. Through the higher particle speeds according to the invention ensure that with the solidification and shrinkage associated with the solidification of the material on the substrate resulting tensile stresses due to the beam effect of those with high genetic Energy bouncing particles is overcompensated.

Erfindungsgemaß weist die Beschichtung Druckspannungen zwischen 0 und 600 MPa, vorzugsweise zwischen 50 und 550 MPa auf. Druckspannungen in den genannten Bereichen lassen sich mit den Systemen der dritten Generation der Hochgeschwindigkeits-Flammspritzgeräte ohne weiteres herstellen.According to the invention, the coating has compressive stresses between 0 and 600 MPa, preferably between 50 and 550 MPa. Compressive stresses in the named Areas can be covered with the systems of the third generation of high-speed flame spraying devices easily manufacture.

In Ausgestaltung der Erfindung weisen die Beschichtungen eine Härte über 1250 HV 0,3, vorzugsweise über 1300 HV 0,3 auf. Diese erhöhte Härte kann dadurch erreicht werden, daß Systeme der dritten Generation des Hochgeschwindigkeits-Flammspritzens benutzt werden. Denn mit Systemen der dritten Generation hergestellte Beschichtungen weisen in der Regel eine Härte von etwa 1300 bis 1400 HV 0,3 auf. Mit Systemen der dritten Generation hergestellte Beschichtungen sind damit härter als mittels der zweiten oder ersten Generation des Hochgeschwindigkeits-Flammspritzens oder als mittels Plasmaspritzens hergestellte Schichten, welche eine um etwa 200 HV geringere Härte besitzen.In an embodiment of the invention, the coatings have a hardness above 1250 HV 0.3, preferably above 1300 HV 0.3. This increased hardness can be achieved that third generation systems of high speed flame spraying to be used. Because coatings made with third generation systems usually have a hardness of about 1300 to 1400 HV 0.3. With Coatings produced by third generation systems are therefore harder than by means of the second or first generation of high speed flame spraying or as layers produced by means of plasma spraying, which are around 200 HV have lower hardness.

Die erfindungsgemäßen mit höheren mittleren Spritzpartikelgeschwindigkeiten hergestellten Beschichtungen besitzen geringere Porenanteile und damit einen weiteren Vorteil. Denn dies bedeutet einen höheren Elastizitätsmodul. Beim Schlagen mit dem Golfschläger wird daher weniger Energie im Kopf des Golfschlägers absorbiert.Those with higher average spray particle speeds according to the invention Coatings produced have lower pore proportions and thus one another advantage. Because this means a higher modulus of elasticity. When hitting the golf club therefore absorbs less energy in the head of the golf club.

Als Gase für das thermische Spritzen kommen alle für dieses Verfahren bekannten Gase in Betracht.All gases known for this process come as gases for thermal spraying Gases into consideration.

In Weiterbildung der Erfindung besitzt die Beschichtung einen amorphen und/oder nanokristallinen atomaren Aufbau. Dies ist insbesonder von Vorteil für große Schlagweiten.In a development of the invention, the coating has an amorphous and / or nanocrystalline atomic structure. This is particularly beneficial for large ones Blow distances.

Um einen amorphen Zustand in einem Material zu erreichen, muß dieses extrem rasch aus der Schmelze abgekühlt werden. Erfindungsgemäß werden die Spritzpartikel beim Aufprall aus der Schmelze beim Beschichten mittels Hochgeschwindigkeits-Flamm spritzens unter Aufschmelzen der Spritzpartikel mit einer Kühlgeschwindigkeit zwischen 104 K/s und 105 K/s abgekühlt.In order to achieve an amorphous state in a material, it must be cooled extremely quickly from the melt. According to the invention, the spray particles are cooled on impact from the melt when coating by means of high-speed flame spraying while melting the spray particles at a cooling speed of between 10 4 K / s and 10 5 K / s.

Die rasche Abkühlung wird insbesondere in Verbindung mit einer eine Legierung aus Übergangsmetallen (wie Fe, Ni, Co, Mn ...) und Metalloiden (B, C, Si, P ...) umfassenden Beschichtung empfohlen. Vorzugsweise umfaßt dabei die Beschichtung 70 bis 90 Atom-% Übergangsmetalle und 30 bis 10 Atom-% Metalloide. Ein diese Vorgaben erfüllender Werkstoff stellt die selbstfließende Nickellegierung vom Typ 60 (Rockwellhärte 60 HRC) mit folgender Zusammensetzung (Richtanalyse in Gewichtsprozent) dar:

Cr
13,5 bis 17,5 %,
Si
4,25 bis 4,5 %,
B
3,0 bis 3,5 %,
Fe
4,0 bis 4,75 %,
C
0,1 bis 1,0 % und
Ni
Rest.
The rapid cooling is particularly recommended in connection with a coating comprising an alloy of transition metals (such as Fe, Ni, Co, Mn ...) and metalloids (B, C, Si, P ...). The coating preferably comprises 70 to 90 atom% of transition metals and 30 to 10 atom% of metalloids. A material that meets these requirements is the self-flowing nickel alloy of type 60 (Rockwell hardness 60 HRC) with the following composition (directional analysis in percent by weight):
Cr
13.5 to 17.5%,
Si
4.25 to 4.5%,
B
3.0 to 3.5%,
Fe
4.0 to 4.75%,
C.
0.1 to 1.0% and
Ni
Rest.

Der sich bei rascher Abkühlung einstellende amorphe Zustand ist aber nur bis zu einer Temperatur von 300 bis 400 °C thermodynamisch stabil. Beim Spritzen sollte daher eine zu starke Erwärmung der Schichtoberfläche durch die Flamme und eine damit einhergehende Kristallisation vermieden werden. Im Zusammenhang mit der genannten NiCrBSi-Legierung und dem Herstellen einer amorphen Schicht mittels des Hochgeschwindigkeits-Flammspntzens wird auf den Aufsatz von H. Kreye über "High Velocity Flame Spraying ― Process and Coating Characteristics", veröffentlicht in den Proceedings zum 2nd Plasma-Technik-Syposium, Luzern 1991, Vol. 1, Seite 39-47, hingewiesen.However, the amorphous state that occurs with rapid cooling is only thermodynamically stable up to a temperature of 300 to 400 ° C. When spraying, excessive heating of the layer surface by the flame and associated crystallization should therefore be avoided. In connection with the above NiCrBSi-alloy and the manufacturing of an amorphous layer by means of the high speed Flammspntzens is to the article by H. Kreyenfeld about "High Velocity Flame Spraying - Process and Coating Characteristics", published in the Proceedings of the 2 nd plasma technology -Syposium, Luzern 1991, Vol. 1, pages 39-47.

Für die Ausführung weicher Schläge werden Beschichtungen empfohlen, bei denen Energie im Schläger absorbiert wird. Hierzu eignen sich metallische Beschichtungen, die im Spritzprozeß nicht durch Oxidbildung aufgehärtet werden. Eine Oxidbildung und ein damit verbundenes Aufhärten der Beschichtung sollte daher vermieden werden. Derartige Beschichtungen können mittels Hochgeschwindigkeits-Flammspritzens unter Aufschmelzen der Spritzpartikel oder mittels Kaltgasspritzens hergestellt werden. For the execution of soft strokes, coatings are recommended for which Energy is absorbed in the racket. Metallic coatings are suitable for this, which are not hardened in the spraying process by oxide formation. An oxide formation and an associated hardening of the coating should therefore be avoided. Such coatings can be applied by means of high-speed flame spraying Melting the spray particles or using cold gas spraying.

Umgekehrt kann im Hinblick auf harte Schläge insbesondere beim Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen unter Aufschmelzen der Spritzpartikel die Beschichtung durch Oxidbildung aufgehärtet werden.Conversely, with regard to hard blows, especially in high-speed flame spraying while melting the spray particles through the coating Oxide formation can be hardened.

Die thermisch gespritzte Beschichtung kann außer auf die üblichen Grundmaterialien für Köpfe von Golfschlägern auch auf Grundmaterialien aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, aus Kunststoffen, insbesondere aus kohlefaserverstärkten Kunststoffen, und/oder aus Graphit aufgebracht werden.The thermally sprayed coating can be applied to the usual base materials for heads of golf clubs on base materials made of aluminum or aluminum alloys, from plastics, in particular from carbon fiber reinforced plastics, and / or made of graphite.

Mit der Erfindung können spezielle Eigenschaften durch Variation der Parameter der Beschichtung bzw. des thermischen Spritzverfahrens erzielt werden. Dies können beispielsweise sein:

  • Erhöhung des Reibfaktors auf der Schlagfläche, beispielsweise um dem Golfball einen effizienteren Drall zu geben. Zusätzlich ist auch eine Minimierung der Streuung der Schläge möglich. Es eignen sich insbesondere Karbidbeschichtungen.
  • Die Schlagenergie kann optimal auf den Ball übertragen werden. Beispielsweise unterstützt dies materialseitig das bei Golfschlägern häufig verwendete Titan.
  • Eine gefühlvolle Einleitung des Schlages auf den Ball ― z.B. beim Einputten ― kann erreicht werden. Dabei ist weiches Material sinnvoll.
  • Die Verschleißbeständigkeit des Golfschlägers kann erhöht werden, beispielsweise beim Benützen des Sandwetches aus dem Bunker.
With the invention, special properties can be achieved by varying the parameters of the coating or the thermal spraying process. For example:
  • Increasing the friction factor on the face, for example to give the golf ball a more efficient twist. In addition, a minimization of the spread of the blows is possible. Carbide coatings are particularly suitable.
  • The impact energy can be optimally transferred to the ball. For example, on the material side, this supports the titanium that is often used in golf clubs.
  • A sensitive initiation of the blow on the ball - for example when putting in - can be achieved. Soft material makes sense.
  • The wear resistance of the golf club can be increased, for example when using the sand wetsuit from the bunker.

Claims (16)

Golfschläger mit einer Schlagfläche zum Schlagen von Golfbällen, dadurch gekennzeichnet, daß der Golfschläger im Bereich der Schlagfläche zumindest teilweise eine Beschichtung umfaßt, die spannungsneutral ausgebildet ist oder Druckspannnungen aufweist.Golf club with a striking surface for hitting golf balls, characterized in that the golf club in the region of the striking surface at least partially comprises a coating which is designed to be tension-neutral or has compressive stresses. Golfschläger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine mittels eines thermischen Spritzverfahrens mit mittleren Spritzpartikelgeschwindigkeiten über 500 m/s aufgebrachte Beschichtung ist.Golf club according to claim 1, characterized in that the coating one by means of a thermal spraying process with medium spray particle speeds coating applied above 500 m / s. Golfschläger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung Hartmetalle, Cermets und/oder Oxide umfaßt.Golf club according to claim 1 or 2, characterized in that the Coating includes hard metals, cermets and / or oxides. Golfschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung Druckspannungen zwischen 0 und 600 MPa, vorzugsweise zwischen 50 und 550 MPa aufweist.Golf club according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Coating compressive stresses between 0 and 600 MPa, preferably has between 50 and 550 MPa. Golfschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine Härte über 1250 HV 0,3, vorzugsweise über 1300 HV 0,3 aufweist.Golf club according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Coating has a hardness above 1250 HV 0.3, preferably above 1300 HV 0.3. Golfschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung einen amorphen und/oder nanokristallinen atomaren Aufbau besitzt.Golf club according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Coating has an amorphous and / or nanocrystalline atomic structure. Golfschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine Legierung aus Übergangsmetallen und Metalloiden umfaßt.Golf club according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Coating comprises an alloy of transition metals and metalloids. Golfschläger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung 70 bis 90 Atom-% Übergangsmetalle und 30 bis 10 Atom-% Metalloide umfaßt. Golf club according to claim 7, characterized in that the coating 70 comprises up to 90 atomic% of transition metals and 30 to 10 atomic% of metalloids. Golfschläger nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß daß der Golfschläger eine metallische durch Oxidbildung aufgehärtete Beschichtung oder eine metallische unter Vermeiden einer Aufhärtung durch Oxidbildung aufgebrachte Beschichtung aufweist.Golf club according to one of claims 2 to 8, characterized in that that the golf club has a metallic coating hardened by oxide formation or a metallic one avoiding hardening due to oxide formation has applied coating. Golfschläger nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die thermisch gespritzte Beschichtung auf Grundmaterialien aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, aus Kunststoffen, insbesondere aus kohlefaserverstärkten Kunststoffen, und/oder aus Graphit aufgebracht ist.Golf club according to one of claims 2 to 9, characterized in that the thermally sprayed coating on base materials made of aluminum or Aluminum alloys, of plastics, in particular of carbon fiber reinforced Plastics, and / or is applied from graphite. Verfahren zum Beschichten eines Golfschlägers zumindest im Bereich der Schlagfläche mittels eines thermischen Spritzverfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß eine spannungsneutral ausgebildete oder Druckspannnungen aufweisende Beschichtung mittels eines Spritzverfahrens mit mittleren Spritzpartikelgeschwindigkeiten über 500 m/s aufgebracht wird.Process for coating a golf club at least in the area of the club face by means of a thermal spraying process, characterized in that a tension-neutral or pressure-stressed coating is applied by means of a spraying process with average spray particle speeds above 500 m / s. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung bei mittleren Spritzpartikelgeschwindigkeiten über 550 m/s, bevorzugt über 600 m/s, besonders bevorzugt zwischen 600 und 700 m/s aufgebracht wird.A method according to claim 11, characterized in that the coating at average spray particle speeds over 550 m / s, preferably over 600 m / s, is particularly preferably applied between 600 and 700 m / s. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß als thermisches Spritzverfahren das Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen unter Aufschmelzen der Spritzpartikel oder das Kaltgasspritzen eingesetzt wird.A method according to claim 11 or 12, characterized in that as thermal spraying under high speed flame spraying Melting of the spray particles or cold gas spraying is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß beim Beschichten mittels Hochgeschwindigkeits-Flammspritzens unter Aufschmelzen der Spritzpartikel die Spritzpartikel beim Aufprall aus der Schmelze mit einer Kühlgeschwindigkeit zwischen 104 K/s und 105 K/s abgekühlt werden.Method according to one of claims 11 to 13, characterized in that when coating by means of high-speed flame spraying with melting of the spray particles, the spray particles are cooled at a cooling speed between 10 4 K / s and 10 5 K / s upon impact from the melt. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß beim thermischen Spritzen mittels Hochgeschwindigkeits-Flammspritzens unter Aufschmelzen der Spritzpartikel oder mittels Kaltgasspritzens eine Oxidbildung und ein damit verbundenes Aufhärten der Beschichtung vermieden wird. Method according to one of claims 11 to 14, characterized in that in thermal spraying using high-speed flame spraying under Melt the spray particles or form an oxide using cold gas spraying and an associated hardening of the coating is avoided. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß beim thermischen Spritzen mittels Hochgeschwindigkeits-Flammspritzens unter Aufschmelzen der Spritzpartikel die Beschichtung durch Oxidbildung aufgehärtet wird.Method according to one of claims 11 to 14, characterized in that in thermal spraying using high-speed flame spraying under Melt the spray particles, the coating hardened by oxide formation becomes.
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