发明公布-202310221232.9-一种双金属组件高尔夫球头金属注射成型一次性烧结制备工艺

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(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 116493591 A
(43)申请公布日 2023.07.28
(21)申请号 202310221232 .9
(22)申请日 2023 .03 .09
(71)申请人美轲（广州）新材料股份有限公司
地址 510000 广东省广州市经济技术开发
区永和经济区新安路4号
(72)发明人易立群肖飞
B22F 5/00 (2006 .01)
A63B 53/04 (2015 .01)
C22C 27/04 (2006 .01)
C22C 29/08 (2006 .01)
A63B 102/32 (2015 .01)
邓广兴田晓华
(74)专利代理机构广州一锐专利代理有限公司
专利代理师卢倩
(51)Int .Cl .
B22F 1/103 (2022 .01)
B22F 7/06 (2006 .01)
B22F 3/22 (2006 .01)
B22F 3/14 (2006 .01)
B22F 3/10 (2006 .01)
CN 116493591 A
权利要求书1页
(54)发明名称
一种双金属组件高尔夫球头金属注射成型
一次性烧结制备工艺
(57)摘要
本发明涉及材料加工技术，
具体提供一种双
金属组件的高尔夫球头的制备工艺，
先将其中一
种金属钨合金进行注射成型，
成型后的钨合金注
射坯嵌入不锈钢注射成型的模具内，
将不锈钢喂
料与钨合金的注射坯进行注射成型得到模内注
射成型的一体注射坯，
并通过脱脂烧结制备得到
双金属组件高尔夫球头；
本发明应用于有配重块
组装要求的高尔夫球头，
是采用双金属注射成型
后一次性脱脂烧结工艺完成，
突破现有金属注射
成型（MIM）技术一次只能生产一种金属成分零件
的限制，可以一次成型不锈钢和钨合金金属部
具有生产步骤少、工期时间短且成本低等优
制备得到的高尔夫球头外观好，
且韧性高不
开裂。
说明书5页
附图1页
CN 116493591 A
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1 .一种双金属组件高尔夫球头，
其特征在于，
制备原料包括钨合金、不锈钢和粘结剂；
所述的钨合金中钨质量含量30‑99%，
其它合金成分的含量0‑20%；
所述的不锈钢选用铁基原
材料，
选用304不锈钢、
316L不锈钢、
17‑4PH不锈钢的其中一种。
2 .根据权利要求1所述的一种双金属组件高尔夫球头，
其特征在于，
所述的其它合金成分包含以下重量份组分：
镍含量为4‑15重量份，
铜/铁含量2‑10重量
3 .根据权利要求1所述的一种双金属组件高尔夫球头，
其特征在于，
所述的钨合金粉末和不锈钢粉末的重量份之比为1:40‑1:20。
4 .根据权利要求1所述的一种双金属组件高尔夫球头，
其特征在于，
所述的不锈钢粉末与粘结剂按重量份1‑3:0 .4‑0 .8进行配比。
5 .根据权利要求1所述的一种双金属组件高尔夫球头，
其特征在于，
所述的高尔夫球头的制备方法包括以下步骤：
步骤1：
将钨合金、
不锈钢粉末分别与烧结剂进行喂料配比；
步骤2：
将钨合金喂料进行一次注塑得到模内注塑内置件，
再放入不锈钢喂料的模具
进行模内注塑得到不锈钢喂料包裹钨合金喂料的注射胚；
步骤3：
将坯体进行三步法脱脂；
步骤4：
将脱脂后的胚体在温度为1380~1420℃，
在压力40 ~ 45Kpa氮氢混合气氛下烧
得到双金属高尔夫杆头的烧结产物。
6 .根据权利要求1所述的一种双金属组件高尔夫球头，
其特征在于，
步骤2所述的注塑工艺的塑化温度为180℃~220℃，
模具加热温度：
90℃~120℃，
注射压
力为110~130MPa。
7 .根据权利要求1所述的一种双金属组件高尔夫球头，
其特征在于，
所述的钨合金的密度在烧结前为8~9g/cm ，
烧结后为14~15g/cm3。
8 .根据权利要求1所述的一种双金属组件高尔夫球头，
其特征在于，
步骤3所述的三步法脱脂为：
先将胚体前冲洗，
置于脱脂炉，
在氮气氛围下，
氮气流量
0 .8L/min，
温度为100℃ ~ 140℃进行脱脂13 ~ 22h，
再后冲洗，
得到初成型的粗产品高尔
夫球杆头。
9 .根据权利要求1所述的一种双金属组件高尔夫球头，
其特征在于，
步骤4所述的烧结工艺分为三步，
分别为负压脱脂，
真空烧结和分压烧结。
10 .根据权利要求1所述的一种双金属组件高尔夫球头，
其特征在于，
所述的粘结剂的组成为：
聚甲醛为90%，
乙烯共聚物为3%，
三元乙丙橡胶为4%，
硬脂酸甘
油酯为1%，
2 ,6‑二叔丁基‑4‑甲基苯酚为1%，
高密度聚乙烯HDPE含量1%。
CN 116493591 A
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一种双金属组件高尔夫球头金属注射成型一次性烧结制备
技术领域
[0001] 本发明涉及材料加工领域，
具体涉及一种双金属组件高尔夫球头金属注射成型一
次性烧结制备工艺。
背景技术
[0002] 高尔夫球头经常包含常规金属主体（不锈钢、
低合金钢）和高比重金属配重块（钨
合金）两种组件。例如在铁杆、
沙杆的底部安装高比重配重块，
可以增大挥杆时的转动惯量，
增加击球距离；
在推杆两侧安装高比重配重块，
可以减少摇摆，
增加推球时的稳定性。
生产方法是以不同工艺（例如精密铸造、
锻压、CNC加工、粉末冶金等）分别生产两种不同组
然后通过焊接、
螺母固定、铆接等方法组装到一起；
现有高尔夫球头金属加工工艺，
存在着工艺流程长，
环保压力大，
步骤多，
生产成
本高，
生产周期长等缺点，
具体表现为：
（a）精密铸造需要先制作模壳，
模壳烘干周期10天左右，
全制作周期15天左右；
壳产生大量砂粉固废，
环保压力大；
工作环境恶劣，
高温、
粉尘导致的职业健康问题；
铸造件
表面粗糙，
后加工抛光成本高；
铸造件内部气孔导致良率低下；
（b）锻压成本高，
需单个锻压，
产能低，
无法满足客户需求；
无法生产结构复杂的部
锻压胚后加工余量大，
需要CNC加工配合，
成本高；
（c）CNC加工，
产能最低，
每加工一个高尔夫球头，
CNC设备加工耗时1‑2小时，
大量投资购买设备才能满足需求，
而且对劳动力需求也大。
[0003] 两个不同金属成分的部件组装成高尔夫球头，
目前都是分开制造常规比重金属主
体和高比重钨合金配重块，
再组装到一起。组装的工艺包括焊接、螺丝、铆接等，
步骤多，
且由于钨合金韧性差，
容易脆裂，
生产和使用过程中容易产生裂纹甚至破碎。
[0004] 基于粉末冶金技术的金属注射成型（MIM）已是生产高尔夫球头的成熟工艺。
用于生产球头主体组件，
也可以用来生产钨合金配重块组件，
但是由于两种金属材料在MIM
工艺中的差异，
必须分开生产，
再组装到一起。这些差异包括但不限于：
（a）烧结温度不同，
钨合金烧结温度在1400度以上，
不锈钢及低合金钢在1200‑1380度之间；
（b）烧结收缩比不
钨合金收缩率在1 .20或以上，
不锈钢及低合金钢收缩比为1 .165‑1 .216之间；
（c）烧结气
氛不同，
钨合金需要在氢气或者惰性气体保护下常压烧结，
不锈钢及低合金钢需要在惰性
气体保护下真空烧结。
发明内容
[0005] 发明目的：
为解决上述发明问题，
本发明将钨合金粉进行组合，
得到可以在不锈钢
金属模具内可以进行注射成型及后续一系列操作的粉体。
[0006] 本发明的发明核心为通过调整不锈钢与钨合金的比例，
钨合金和不锈钢的收缩比
统一起来，
使其收缩比一样，
能通过膜内注塑工艺使两者嵌合在一起，
得到能通过膜内注塑
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和一次性烧结工艺制备得到的成型率高且质量优异的高尔夫球头。
[0007]
本发明的技术方案如下：
本发明提供一种双金属组件高尔夫球头，
其特征在于，
制备原料包括
钨合金、
不锈钢和粘结剂；
所述的钨合金中钨的质量含量30‑99%，
其它合金成分的
质量含量0‑20%；
所述的不锈钢选用铁基原材料，
选用304不锈钢、316L不锈钢、
17‑4PH不锈
钢的其中一种。
[0008] 本发明所述的其它合金成分包含以下重量份组分：
镍含量为4‑15重量份，
铜/铁含
量2‑10重量份。
[0009] 进一步研究地，
所述的钨

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你们厂里是怎么处理的？来评论区聊聊。