Penggunaan aloi titanium dan titanium dalam kepala golf

Penggunaan aloi titanium dan titanium dalam kepala golf

 

1. Mukadimah

Sejak Mac 1990, Syarikat JOY Jepun telah menjual kayu golf titanium di dunia buat kali pertama, yang telah membuka pendahuluan kayu golf titanium. Kerjasama antara JOY Company dan Sichuan Railway, dan kerjasama antara Shuiye dan Mitsubishi Materials membolehkan pengkomersilan kelab golf titanium. Kepala rod Besi Sichuan diperbuat daripada aloi titanium Ti-6Al-4V, bahagian atas dan permukaan memukul kepala rod bahan Mitsubishi diperbuat daripada Ti-6Al-4 Aloi titanium V, dan bahagian bawah dan leher diperbuat daripada titanium tulen.

Kertas kerja ini memperkenalkan secara ringkas penggunaan aloi titanium dan titanium untuk kayu golf yang dijual di pasaran pada masa ini.

2. Pembangunan dan penukaran bahan kepala kayu golf

Kelab golf juga diperbuat daripada kayu. Dalam artikel ini, mereka merujuk kepada kayu kayu # 1 (biasanya dirujuk sebagai kelab), kerana selain itu, terdapat juga kayu dan kayu besi yang digunakan dalam laluan rata, yang tidak bermakna bahawa kelab aloi titanium harga tinggi pasti akan digunakan. . Untuk mengetahui yang mana antara 14 kelab yang digunakan di padang golf mempunyai jarak penerbangan terbesar, adalah wajar untuk meningkatkan kelajuan bola. Kelab itu panjang dan ringan pada masa yang sama. Adalah lebih baik bahawa isipadu ketua kelab juga besar. Khususnya, jika berat kepala bola adalah kira-kira 190g dan isipadu kepala bola adalah lebih daripada 300ml, graviti tentu boleh dikira secara ringkas sebagai 190 ÷ 300=0.63. Apabila graviti tentu di bawah ini, daya hentaman apabila bola berlanggar dengan bola adalah hampir kepada 1t. Ujian sedemikian telah dijalankan berkali-kali untuk menjelaskan keadaan yang sangat keras, tetapi bahan yang digunakan untuk kepala bola mempunyai ciri tersendiri.

Pokok kesemak telah digunakan untuk kelawar kayu sejak zaman purba, kerana ia adalah kayu yang paling ringan, tetapi kekuatannya sangat tinggi. Plat Al digunakan di bahagian bawah kepala bola, dan resin digunakan pada permukaan pukulan. Untuk melaraskan berat bahagian bawah, plumbum ditambah ke dalamnya. Berat kepala bola mencapai 200g, isipadu terhad kepada 190ml paling banyak, dan jenis biasa adalah antara 170 dan 180.

Jepun mula membangunkan kepala kayu golf logam (dangan) pada tahun 1981. Isipadunya adalah 150ml, lebih kecil daripada kepala bola kesemak, tetapi kadar pukulan adalah sangat tinggi. Ini kerana ia terbang lebih laju daripada pemukul bola kesemak. Isipadunya ialah 150ml, yang tidak sekecil kelawar kesemak, tetapi ia sangat popular di pasaran. Sejak itu, era kepala bola logam telah masuk. Keluli tahan karat kekuatan tinggi - tuangan ketepatan SUS431 pada mulanya digunakan untuk bahan kepala rod bebola. Pada masa itu, tuangan ketepatan sambungan bebola besi adalah terutamanya SUS304 dan SUS431, tetapi SUS431 berkekuatan tinggi berjaya. Walau bagaimanapun, ia tidak mengambil masa yang lama untuk tuntutan dibuat kerana sfera hentaman cekung. Sebagai orang yang bertanggungjawab untuk pembangunan Dangan, ia telah memutuskan untuk menggantikan bahan yang digunakan dengan SUS630 (17-4PH). Kekuatan tegangan SUS431 ialah 840MPa, manakala kekuatan tegangan SUS630 hanya meningkat sebanyak 1.070 MPa, tetapi rintangan kakisan adalah lebih baik daripada SUS630, jadi ini adalah sebab untuk penggantian. Tidak lama kemudian kepala bola SUS431 hilang dari pasaran, dan kepala bola SUS304 juga mengalami nasib yang sama. Hanya kepala bola SUS630 telah popular untuk masa yang singkat. Ini kerana kekuatan, rintangan kakisan, kebolehtuangan dan kos kepala bola adalah baik. Perkara yang penting ialah kedalaman penggilap cerminnya, deria warnanya yang maju, dan kekerasan permukaannya adalah tinggi. Walaupun ada calar kecil, kilauannya boleh dikekalkan untuk masa yang lama, jadi ia sangat sesuai untuk kepala golf. Dari sudut pandangan ini, SUS630, sebagai bahan bola golf, mempunyai sifat komprehensif yang baik dan layak menjadi aloi keluli tahan karat termaju.

Namun begitu, material SUS630 sebagai kepala kayu golf sudah lama tidak diselenggara. Sebab terbesar adalah saiznya yang kecil. Sebaliknya, kepala bebola karbon, yang berasaskan gentian grafit dan kemudian dibentuk panas dengan resin epoksi, dipanggil CFRP, dan struktur dalamannya berongga. Seperti yang kita sedia maklum, gentian grafit adalah sangat kuat dan ringan, jadi ia sangat sesuai untuk bahan rod bebola. Isipadu mungkin lebih daripada 200ml, dan kaedah penyediaan juga berbeza. Terdapat juga garisan mendatar gentian grafit terapung di permukaan, kedua-dua gentian panjang dan gentian pendek. Dalam persaingan sengit untuk harga, kerana prestasinya yang sangat baik, digabungkan dengan serat pendek resin ABS, dan boleh dihasilkan melalui pengacuan suntikan, harganya secara semula jadi sangat murah. Walau bagaimanapun, kepala rod karbon tidak menjadi arus perdana, terutamanya kerana piawaian untuk memaparkan prestasi CFRP tidak seragam, dan sukar untuk melihat prestasi produk dari penampilan. Perkara yang paling penting bagi pengguna ialah kebolehpercayaan produk. Dalam aspek lain, ketahanan permukaan dan kos acuan dalam pembuatan telah menyebabkan bahan tidak menjadi popular.

Daripada logam kepada karbon, dan daripada logam kepada haba titanium, ini adalah proses pembangunan kayu golf. Kelawar yang diperbuat daripada bahan baharu digunakan kerana kadar pukulannya yang tinggi. Pada masa yang sama, jika fungsi kelawar yang diperbuat daripada bahan baharu diperbaiki, kosnya secara semula jadi akan meningkat. Tetapi ia juga memberi ilusi kepada orang ramai bahawa prestasi kayu golf dengan harga yang tinggi sememangnya bagus. Aluminium, pada pertengahan-1990, ialah zaman kegemilangan aluminium yang memenangi pertandingan untuk volum. Dula aluminium (7075) digunakan sebagai bahan sambungan bebola pada peringkat awal aloi aluminium. Kekuatan tegangan 7075 T6 adalah kira-kira 600MPa, jadi ia boleh dianggap sebagai rod bola dengan kekuatan khusus yang lebih tinggi. Namun, disebabkan kewujudan titanium, ia tidak tahu bila ia akan hilang. Sebenarnya, sambungan bebola aloi aluminium telah mengalami beberapa pasang surut di pasaran. Sebab utama mengapa aluminium tidak boleh diklasifikasikan sebagai bahan sambungan bola adalah kerana rintangan kakisan. Rawatan permukaan mesti dijalankan. Rawatan permukaan yang paling sesuai ialah anodizing. Walau bagaimanapun, disebabkan kekerasan permukaannya yang rendah, masalah ketahanan sukar untuk diselesaikan.

Akhir sekali, contoh penggunaan titanium yang baik pada kepala bebola besi diperkenalkan. Iaitu, prestasi kepala bebola besi yang dibenamkan dengan hanya plat titanium setebal 3mm pada permukaan yang dipukul telah bertambah baik kerana penggunaan sejumlah kecil titanium, dan nisbah prestasi-harganya juga baik.

3. Hubungan antara fungsi dan bahan kepala kayu golf

Semakin tinggi ketegaran kepala bola, semakin baik jarak terbang pemukul. Inilah akal fikiran zaman kelawar kesemak. Permukaan pukulan persimmon dibenamkan dengan resin berbentuk meja yang dipanggil sisipan sfera. Untuk meningkatkan tetulang dan ketahanan bahagian hentaman bola, bahan tersebut telah berkembang secara beransur-ansur menjadi gentian kertas, resin ABS dan CFRP. Dalam era kekerasan tinggi dan ketegaran pembenaman CFRP, julat penerbangan telah dipertingkatkan dengan banyak. Pada era kepala bola kayu, terdapat contoh 3 atau 4 tetulang dalam arah membujur di permukaan memukul. Ini juga untuk meningkatkan ketegaran permukaan yang dipukul.

Tetapi pada musim bunga tahun 1997, Syarikat Malaman menggunakan aloi titanium SP-700 dalam "Titan Titanium" untuk menjadikan ketebalan dinding sfera pukulan lebih nipis, bengkokkan sfera pukulan, mengawal ubah bentuk bola, mengelakkan kehilangan tenaga dan meningkatkan jarak penerbangan. Pada tahun berikutnya, syarikat lain juga menerbitkan teori pemadanan impedans, yang membawa daya lantunan yang sama ke permukaan yang dipukul, dan nombor getaran semula jadi permukaan yang memukul lebih dekat dengan permukaan sfera. Tenaga kepala bola boleh dipindahkan dengan berkesan ke bola, dan jarak penerbangan boleh dipertingkatkan. Produk ini laris dipasaran ketika itu.

Salah satu peraturan golf yang ditetapkan oleh R&A dan USGA ialah: "Reka bentuk harus mengelakkan kesan elastik yang memberi kesan negatif pada pergerakan bola pada titik hentaman permukaan memukul."

Walau bagaimanapun, hakikatnya ialah sfera pukulan ditipis, yang meningkatkan jarak terbang keanjalan. Penipisan sfera pukulan kebanyakan kelab menyebabkan masalah besar dalam industri golf dunia.

Sebelum 2 April000, USGA menerbitkan pelanggaran peraturan golf dan pada bulan Jun, ia melaporkan pelanggaran kelab dengan pekali lantunan lebih daripada 0.830.

Sebaliknya, R&A, wakil industri golf Jepun, tidak lagi menyatakan harapan untuk peraturan kesan elastik pada bulan September, dan menerbitkan "Hasil penyelidikan menunjukkan bahawa kayu golf semasa mempunyai pekali lantunan yang lebih tinggi daripada kayu golf logam awal. , tetapi peningkatan jarak penerbangan tidak memberi kesan kepada permainan golf."

Pada masa ini, situasi industri golf di dunia ialah dua piawaian wujud bersama.

Di Amerika Syarikat, kelab golf yang melanggar peraturan tidak digunakan, tetapi di Eropah dan Jepun, kelab seperti itu juga boleh digunakan. Dengan cara ini, kayu golf hari ini di Jepun masih nipis pada permukaan pukulan, yang telah membawa kepada haba pukulan lantunan yang tinggi. Dalam era terkenal zaman kegemilangan titanium, banyak aloi titanium baharu telah muncul dalam pertandingan sfera lantunan tinggi sedemikian.

Tetapi pada 2 Mei002, USGA dan R&A tiba-tiba mengeluarkan pengisytiharan bersatu mengenai pekali lantunan. Perkara utama kandungan ialah: "Dalam tempoh lima tahun selepas 2003, pekali lantunan adalah lebih berubah-ubah, antara 0.830 hingga 0.860, dan telah pulih ke bawah 0.830 sejak 2008" . Pengumuman secara tiba-tiba membuat pengeluar golf jatuh ke dalam awan.

Nama kelawar pengendali Bahan sfera Bahan sfera Isipadu (ml) Harga (yen)

Akilaprigutac Akilavintedge model SP-700 6-4 415 OP

Senarai Ketat Accinet Jepun 975J-VS 15-3-3-3 6-4 312 58000

Accinet Jepun King Copra SS370 SAT-2041 6-4 370 OP

E-era Golf Studio Lyoma 320 15-5-3 6-4 320 68000O

Wilson Diered PF400 Bakula Titanium 6-4 400 0P

Catana Golf TM320Ti 15-5-3 KS-100 320 88000

Casca DD4 SP-700 6-4 400 85000

Jualan Canon BUMP415 SP-700 6-4 415 98000

Kumpulan Bersiar-siar Gelombang C bat 390 SP-700 6-4 390 70000

Salomon &Tela membuat 320Ti Tour SP-700 6-4 340 OP

Salomon &Tela membuat XR-03 SP-700 6-4 410 OP

Dio Tech Golf HSW Heavy 360 15-3-3-3 6-4 360 OP

Sybo Jepun Sybo kelawar mampatan SP-700 6-4 410 OP

Seiko es yard T{{0}}FA 0.5 15-5-3 15-3-3-3 320 95000

Seiko es yard T-9BL 15-3-3-3 KS 100 360 88000

Daiwa Onofu Trave 15-5-4-4 6-4 320 72000

Lawatan Dahe Onofu 15-5-4-4 6-4 320350 77000

Danlof New Zegushio SP-700 6-4 350 80000

Danlof ElidusonW201 SP-700 6-4 303 OP

Masa lapang 360RS SP-700 6-4 360 70000

Projek santai 380ED 10-2-3 6-4 380 8000

つるゃ PG Ver.02 SP-700 6-4 350 70000

つるゃ RX-400MM SAT-2041 6-4 400 80000

Naiki Ti350X SAT-2041 6-4 350 OP

Naiki Ti275 450Ti 15-3-3-3 275 OP

Fortyn Deenpwan 15-3-3-3 6-4 348 48000

Britiston Sports RV-10 330 SP-700 15-3-3-3 330 85000

British Sports RX-1 275 15-5-3 15-3-3-3 275 95000

Benjian Golf 15-5-3 SP-700 6-4 450 120000

Magulega Mucktech navvy2 380 Ti-9 6-4 380 55000

Lawatan Mastar Astlo 380 10-2-3 6-4 385 78000

Malaman Bisonik 350 SP-700 6-4 350 70000

Shuiye 300SII 315 15-5-3 15-3-3-3 315 90000

Shuiye 300SII 330 15-5-3 15-3-3-3 330 90000

Ymaha Misteri 01 DAT51 KS-100 340 75000

Getah hengbin TR-X 15-5-3 15-3-3-3 350 83000

Yonics 3000 Spec 400 SP-700 6-4 400  70000

Dari jadual dapat dilihat bahawa:

(1) Dalam era daya tahan tinggi, aloi utama yang digunakan untuk bahan bola adalah berbeza sama sekali daripada yang digunakan untuk bahan permukaan memukul. Terutamanya, bahan permukaan memukul menggunakan aloi titanium gred tinggi kekuatan tinggi untuk kenderaan.

(2) Bahan permukaan pukulan kebanyakannya adalah bahan tempaan atau tergolek, manakala bahan bola terutamanya 6-4, yang pada asasnya adalah tuangan ketepatan dan satu lagi adalah bahan palsu.

(3) SP-700 kebanyakannya digunakan untuk memukul bahan permukaan, menyumbang 41 peratus ; Kemudian 15-5-3, menyumbang 22 peratus .

(4) Aloi SAT yang agak baharu-2041 telah digunakan dalam tiga sampel dan prospek pasaran masa hadapan adalah optimistik.

5. Aloi baru untuk bahan sambungan bebola

Di Jepun, pelbagai pengeluar titanium mencadangkan aloi titanium baharu berikut untuk bahan sambungan bebola:

Kobe Steel

(1) KS100/KS120(O:0.3--0.35,Fe:0.35--0.5,Si:0--0.6 )

Unsur aloi aloi ini hanya 1 peratus , serupa dengan titanium tulen, dengan kos rendah dan kekuatan bersamaan dengan aloi 6-4, jadi nisbah harga prestasi tinggi adalah ciri terbesarnya. Ia sesuai untuk pemprosesan hangat dan panas, yang setanding dengan titanium tulen. Ia boleh menempa leher dan bahagian bawah kepala bola.

(2) KSELF(Ti-4.5Al-4Cr-0.5Fe-0.2C campur Aloi)

Ia mempunyai ciri kekuatan yang sama seperti 6-4, dan ciri penempaannya adalah setanding dengan titanium tulen. Prestasi pemotongannya adalah dua kali ganda daripada aloi 6-4 dan kosnya lebih murah daripada 6-4. Ia boleh digunakan untuk memukul muka, bawah dan leher.

(3) KSTi-9(Ti-2Mo-1.6V-0.5Fe-4.5Al-0.3Si campur Aloi)

Sama seperti KSELF, ia mempunyai ciri kekuatan yang serupa dengan 6-4, kemuluran panas dan sejuk yang tinggi serta kebolehkimpalan yang baik. Ia boleh digunakan untuk memukul muka, bawah dan leher.

(4) TVC(KS13-11-3Ti-13V-11Cr-3Alloy Alloy)

kerana aloi titanium Jenis B ini mempunyai kebolehmesinan yang sangat baik, momentumnya lebih tinggi daripada aloi kekuatan ultra tinggi 15-5-3-3, dan kekuatan tegangannya adalah sehingga 1550MPa, yang boleh digunakan sebagai bahan permukaan untuk pukulan yang sangat nipis. bola.

(5) KS15-5-4-4(Ti-15Mo-5Zr-4Al-4V)

Ia adalah aloi titanium gred tinggi untuk kereta, sama seperti 15-5-3, tetapi kekuatannya lebih baik dan sepadan dengan keanjalannya. Ia lebih cenderung digunakan sebagai bahan permukaan memukul.

Datong keluli khas

(1)DAT51(Ti-22V-4Alloy)

Ia mempunyai kebolehkerjaan yang sangat baik, kekuatan tinggi dan keanjalan yang tinggi selepas rawatan penuaan, dan paling sesuai untuk membuat bahan permukaan untuk memukul bola.

(2) Bakula Titanium (DAT55GTi-15V-6Cr-4Alloy Alloy)

Ia adalah aloi terbaharu yang dibangunkan terutamanya sebagai bahan dinding nipis pada permukaan memukul. Kekuatan dan keliatannya tidak kalah dengan aloi 15-5-3. Ia dijangka meningkatkan pekali lantunan semula.

NKK

(1)SP-700(Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe campur Aloi)

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, aloi ini adalah bahan permukaan yang paling banyak digunakan dalam produk baharu tahun ini. Ia boleh dibandingkan dengan aloi 15-3-3-3 yang digunakan secara meluas dalam menempa rod bebola titanium. Ia adalah aloi yang paling meyakinkan untuk kegunaan kepala bola. Kebolehprosesan, kekuatan, keliatan, perasaan bola dan kos adalah aloi titanium yang sangat baik untuk kepala bola.

Sumitomo Metal

(1)SAT2041(Ti-20V-3.5Al-1Alloy Sn)

Baru-baru ini, banyak aloi baru telah digunakan pada bahan permukaan bola. Mereka mempunyai kebolehkerjaan sejuk yang sangat baik. Selepas rawatan penuaan yang betul, mereka boleh memperoleh kekuatan tinggi dan keliatan tinggi, dan mempunyai deria pukulan yang baik.

Nippon Steel

(1) 21S (Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.25Si Aloi)

Tidak perlu dikatakan, kebolehkerjaan yang baik, keseimbangan yang sangat baik antara kekuatan dan keliatan, kekuatan rawatan penuaan sehingga 1500MPa, berharap dapat digunakan sebagai aloi baru dengan dinding nipis pada permukaan memukul.

Aichi Steel

(1) Titanium tulen berliang

Ia telah dipuji dalam penggunaan kepala kelawar ringan yang sedia ada dan kepala kelawar besi baji. Yang pertama mempunyai rasa lembut bermain bola, dan yang kedua bertujuan untuk kebolehputarannya. Aplikasi kelawar adalah topik masa depan.

6. Keperluan masa depan dan bahan baharu

Bahan gantian masa hadapan adalah seperti berikut:

(1) Logam amorfus

Ia telah mengalami kejatuhan, yang mungkin disebabkan oleh teknologi yang tidak matang. Logam amorfus asas dicirikan oleh kekuatan tinggi, kelikatan yang baik, berkarat rendah dan ringan. Dan berat yang ringan adalah apa yang diinginkan oleh kelab golf. Pada masa ini, penyelidikan logam amorf Al, Mg dan Ti dengan graviti tentu ringan sedang dijalankan, dan prospeknya adalah optimistik.

(2) Sebatian antara logam

Antara sebatian antara logam yang dikaji sebagai bahan terma tahan lama, Ni3Al telah berjaya memproses kerajang 90u, dan TiAl juga dijangka menjadi bahan badan atau injap enjin kapal angkasa. Terdapat banyak kajian, dan kemungkinan besar.

(3) Bentuk aloi memori, aloi super anjal

Ia mempunyai pekali elastik yang kecil, kekuatan tinggi, rintangan kakisan yang sangat baik, permukaan pukulan lantunan tinggi, dan kemungkinan penuh.

(4) Nanoteknologi

Penyelidikan untuk meningkatkan kekuatan dan keliatan logam telah berjaya sebahagiannya, apatah lagi kawasan yang patut diberi perhatian.

Akhir sekali, perlu disebutkan bahawa saiz pasaran kayu golf di Jepun ialah 123 bilion yen, termasuk 65.5 bilion yen kayu kayu, kira-kira 2.4 juta keping (dianggarkan pada tahun 2001), menyumbang kira-kira 70 peratus .