TWI671101B - 高爾夫球桿頭之異材配重塊的雷射焊接方法 - Google Patents

Abstract

一種高爾夫球桿頭之異材配重塊的雷射焊接方法，包含一預備步驟，及一焊接步驟。該預備步驟是預備一鈦合金製成的球頭本體，及一鎢鎳材質製成的配重塊，該球頭本體具有一供該配重塊設置且具有一頂面及一底面的待焊區。該焊接步驟是將該配重塊放置於該待焊區的底面，再採用一光纖雷射裝置在該頂面形成至少一條連續延伸的焊道。藉由光纖雷射焊接的方式將該配重塊焊接於該球頭本體的該待焊區上，即能在不使用焊料的情況下，以該至少一條連續延伸的焊道，形成較大的焊接結合面積，將異材質的該配重塊焊接於該球頭本體上，有效提高連接的可靠度。

Description

高爾夫球桿頭之異材配重塊的雷射焊接方法

本發明是有關於一種運動用品的加工方法，特別是指一種高爾夫球桿頭之異材配重塊的雷射焊接方法。

高爾夫球桿頭的重量分佈對於揮擊時的手感影響甚大，也因而會與擊球表現有所關連，故針對不同使用者的使用習性，往往會採用設置配重塊的方式來達成不同型態的配重。

目前市面上之金屬材質的高爾夫球桿頭，通常是採用質地較輕而硬度高的鈦合金，而配重塊則會採用比重相對於鈦合金要重的異材質。目前將所述配重塊結合於鈦合金之高爾夫球桿頭的方法中，傳統的膠合、鎖附方法，分別具有需等待黏膠乾硬以及需要額外加工結合結構的缺點，故相關業界現已普遍採用有利於以產線自動化操作的焊接做法，同時克服上述缺點。

就現階段常用的焊接手段而言，通常是採用「硬焊」的方式來達成，然而，硬焊的方式必須額外添加焊料，才能透過使焊料熔融又硬固的過程來達成結合配重塊的目的。而採用的焊料，除了需配合高爾夫球桿頭及配重塊的材料選用而考量材質之外，還需要額外耗費成本，就產線的製造效率而言，也需要額外執行添加焊料的作業流程，無論對於製造效率、成本，或是實際產品的品質而言，都有待進一步的改善。

參閱圖1，為一現有的利用雷射焊接異材之高爾夫球頭製造方法，是在一雷射焊接設備6中進行，該雷射焊接設備6包含一腔體61、一可將雷射光621射入該腔體61中的雷射光產生器62、一與該腔體61連通並可將惰性氣體輸入該腔體61內的輸氣件63，及一設置於該腔體61內以固定一工件51的治具64。執行雷射焊接時，是先將一打擊面板52定位於該工件51上，並在該打擊面板52周緣設置焊料59，透過該雷射光產生器62產生的雷射光621，熔融該焊料59而達成將異材質之該打擊面板52焊接於該工件51上的目的。

然而，該利用雷射焊接異材之高爾夫球頭製造方法，雖然可達成異材質的焊接，但除了仍需要採用焊料59以外，需要先行設置焊料59的技術手段，也會在特定型態的焊接上產生限制，該焊料59更會額外增添重量而影響配重的效果，也並非適合用於連接異材質之配重塊的結合工法。

因此，本發明之目的，即在提供一種不需使用焊料且能增加焊接結合面積與強度的高爾夫球桿頭之異材配重塊的雷射焊接方法。

於是，本發明高爾夫球桿頭之異材配重塊的雷射焊接方法，包含一預備步驟，及一焊接步驟。

該預備步驟是預備一以鈦合金製成的球頭本體，及一以鎢鎳材質製成的配重塊，該球頭本體具有一供該配重塊設置且具有一頂面及一底面的待焊區。

該焊接步驟是將該配重塊放置於該待焊區之底面，再採用一光纖雷射裝置在該待焊區之頂面形成至少一條連續延伸的焊道，使該待焊區的一部分材料熔融而與該配重塊結合，藉由光纖雷射焊接的方式將該配重塊焊接於該球頭本體的待焊區上。

本發明之功效在於：透過該光纖雷射裝置，能直接在該待焊區上提供高能而熔融該待焊區的一部分，在不使用焊料的情況下，即可於該待焊區的整個區域上依照預設的焊接結合面積，自由形成得以焊接該配重塊的焊道，除了省去焊料的成本之外，相較於傳統焊接周緣的方式，可大幅增加將異材質的該配重塊焊接於該球頭本體上的可靠度及結合強度，且不會影響到該配重塊的配重效果。

參閱圖2與圖3，本發明高爾夫球桿頭之異材配重塊的雷射焊接方法之一實施例，包含一預備步驟91，及一焊接步驟92。

該預備步驟91是預備一以鈦合金製成的球頭本體1，及一以鎢鎳材質製成的配重塊2，該球頭本體1具有一供該配重塊2設置且具有一頂面111及一底面112的待焊區11，及一圍繞該待焊區11的主體區12。該待焊區11之底面112與該主體區12具有一段差而凹陷形成一供該配重塊2容置的容置槽114；另外，為了配合該配重塊2的厚度，使其一體連接於該球頭本體1上，該主體區12的厚度大於該待焊區11的厚度，以形成該配重塊2容設的該容置槽114。其中，以鈦合金製成的該球頭本體1，具有重量輕且質地堅硬的優點。而以鎢鎳材質製成的該配重塊2，因鎢鎳合金的化學性質穩定，不易產生氧化而改變質量或者重心分佈的位置，故只要確實連接於球頭本體1，即能產生位置、重量分佈皆穩定的優異配重性能。

該焊接步驟92是先將該配重塊2放置於該待焊區11之底面112的容置槽114，再採用一光纖雷射裝置3(Fiber Laser)，自相反於該配重塊2的一側照射而作用，以高能熔融該待焊區11之頂面111的金屬，如圖4所示地在該待焊區11的頂面111形成一條連續延伸且呈環繞封閉狀的第一焊道191，及一形成於該第一焊道191內側，並且呈連續彎折狀的第二焊道192。要特別說明的是，如圖4所示的該第一焊道191及該第二焊道192，只是其中一種配合該配重塊2的型態而形成的焊道型態，實際實施時，可依據該配重塊2的形狀，或者該待焊區11的型態而調整，只要確實形成幾何型態適當、焊接面積充足，且足以固定該配重塊2的焊道即可，不以圖4所示的型態為限。

同時參閱圖3至圖5，藉由該光纖雷射裝置3焊接的方式將該配重塊2焊接於該球頭本體1的待焊區11上，不需要耗費焊料，即可直接利用所述光纖雷射裝置3所發出之雷射光的高能量，將該待焊區11之頂面111的一部分熔融，形成該第一焊道191及該第二焊道192，相對於傳統焊接周緣的方式形成更大的焊接面積，提高該配重塊2焊接的可靠度與結合強度，確保該配重塊2不會在使用時脫離。

要另外說明的是，採用光纖雷射焊接的方式來將該配重塊2固定於該球頭本體1，除了不需使用焊料而能降低成本之外，也因為作業流程單純，更有利於透過自動化的產線作業執行，有效提高產品的生產效率。

綜上所述，本發明高爾夫球桿頭之異材配重塊的雷射焊接方法，透過該光纖雷射裝置3直接在該待焊區11上提供高能，熔融該待焊區11的一部分，即可在不使用焊料的情況下，形成得以焊接該配重塊2且焊接結合面積較大的焊道，藉此將異材質的該配重塊2確實焊接於該球頭本體1上，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧球頭本體

11‧‧‧待焊區

111‧‧‧頂面

112‧‧‧底面

114‧‧‧容置槽

12‧‧‧主體區

191‧‧‧第一焊道

192‧‧‧第二焊道

2‧‧‧配重塊

3‧‧‧光纖雷射裝置

91‧‧‧預備步驟

92‧‧‧焊接步驟

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一示意圖，說明一現有的利用雷射焊接異材之高爾夫球頭製造方法； 圖2是一方塊流程圖，說明本發明高爾夫球桿頭之異材配重塊的雷射焊接方法的一實施例； 圖3是一流程示意圖，輔助圖2說明該實施例的執行的流程； 圖4是一示意圖，輔助圖3說明一光纖雷射裝置在一球頭本體的待焊區上所形成的焊道；及 圖5是一仰視圖，說明一配重塊焊接於一球頭本體的情況。

Claims (3)

1. 一種高爾夫球桿頭之異材配重塊的雷射焊接方法，包含： 一預備步驟，預備一以鈦合金製成的球頭本體，及一以鎢鎳材質製成的配重塊，該球頭本體具有一供該配重塊設置且具有一頂面及一底面的待焊區；及 一焊接步驟，將該配重塊放置於該待焊區之底面，再採用一光纖雷射裝置在該待焊區之頂面形成至少一條連續延伸的焊道，使該待焊區的一部分材料熔融而與該配重塊結合，藉由光纖雷射焊接的方式將該配重塊焊接於該球頭本體的待焊區上。
2. 如請求項1所述高爾夫球桿頭之異材配重塊的雷射焊接方法，其中，在該預備步驟中，該待焊區的底面與周遭具有一段差而凹陷形成一容置槽，而在該焊接步驟中，該配重塊是放置於該容置槽中。
3. 如請求項1所述高爾夫球桿頭之異材配重塊的雷射焊接方法，其中，該球頭本體還具有一圍繞該待焊區的主體區，該主體區的厚度大於該待焊區的厚度。