Примена титанијума и легуре титанијума у глави голфа
Feb 12, 2023
Примена титанијума и легуре титанијума у глави голфа
1. Предговор
Од марта 1990. године, јапанска компанија ЈОИ је по први пут продала палице за голф од титанијума у свету, што је отворило увод у палице за голф од титанијума. Сарадња компаније ЈОИ и Сицхуан Раилваи, као и сарадња између Схуиие и Митсубисхи Материалс омогућила је комерцијализацију титанијумских палица за голф. Глава шипке од гвожђа Сицхуан направљена је од легуре титанијума Ти-6Ал-4В, врх и површина ударца Митсубисхи материјалне главе штапа су направљени од Ти-6Ал-4 В легура титанијума, а дно и врат су направљени од чистог титанијума.
Овај рад укратко представља употребу титанијума и легуре титанијума за голф палице које се тренутно продају на тржишту.
2. Развој и промена материјала за главу палице за голф
Голф палице су такође направљене од дрвета. У овом чланку они се односе на дрвене палице бр. 1 (које се обично називају палицама), јер поред тога, постоје и палице и гвоздене палице које се користе у равној стази, што не значи да ће се палице од легуре титанијума високе цене неизбежно користити . Да бисмо знали која од 14 палица које се користе на голф терену има највећи домет лета, природно је побољшати брзину лопте. Клубови су дуги и лагани у исто време. Боље је да је и запремина главе клуба велика. Конкретно, ако је тежина кугличне главе око 190 г, а запремина кугличне главе већа од 300 мл, специфична тежина се може једноставно израчунати као 190 ÷ 300=0.63. Када је специфична тежина испод ове, сила удара када се лопта судари са лоптом је близу 1т. Такви тестови су спроведени много пута да би се разјаснили изузетно тешки услови, али материјал који се користи за кугличну главу има своје карактеристике.
Дрвеће персимона се користи за дрвену шишмиш од давнина, јер је најлакше од свих врста дрвета, али је његова чврстоћа веома висока. Ал плоча се користи на дну главе лопте, а смола се користи на површини удара. Да би се подесила тежина дна, у њега се додаје олово. Тежина кугличне главе достиже 200 г, запремина је ограничена на највише 190 мл, а уобичајени тип је између 170 и 180.
Јапан је први пут развио металну главу палице за голф (данган) 1981. Запремина је 150 мл, мања је од главе персиммон лопте, али је стопа удара веома висока. То је зато што лети брже од палице од персимона. Запремина је 150 мл, што није тако мало као шишмиш од персимона, али је веома популарно на тржишту. Од тада је ушла ера металне кугличне главе. Нерђајући челик високе чврстоће - прецизно ливење СУС431 је првобитно коришћено за материјал главе кугличне шипке. У то време, прецизни ливени гвоздени куглични зглобови су углавном били СУС304 и СУС431, али је СУС431 високе чврстоће био успешан. Међутим, није требало дуго да се изнесе тврдња због конкавне ударне сфере. Као одговорна особа за развој Дангана, одлучено је да се коришћени материјал замени са СУС630 (17-4ПХ). Затезна чврстоћа СУС431 је 840МПа, док је затезна чврстоћа СУС630 повећана само за 1.070 МПа, али је отпорност на корозију боља од оне код СУС630, па је то разлог за замену. Убрзо је са тржишта нестала лоптаста глава СУС431, а исту судбину имала је и лоптаста глава СУС304. Само је лоптаста глава СУС630 била популарна кратко време. То је зато што су снага, отпорност на корозију, способност ливења и цена кугличне главе добри. Важно је да су дубина полирања огледала, напредни осећај његове боје и површинска тврдоћа високи. Чак и ако постоји мала огреботина, њен сјај се може одржати дуго времена, тако да је веома погодан за главу голфа. Са ове тачке гледишта, СУС630, као материјал за лоптице за голф, има добра свеобухватна својства и вредан је да буде напредна легура нерђајућег челика.
Међутим, материјал СУС630 као глава палице за голф није дуго одржаван. Највећи разлог је његова мала величина. Уместо тога, карбонска куглична глава, која је заснована на графитним влакнима, а затим топло формирана епоксидном смолом, назива се ЦФРП, а њена унутрашња структура је шупља. Као што сви знамо, графитна влакна су изузетно јака и лагана, тако да су веома погодна за материјал кугличне шипке. Запремина може бити већа од 200 мл, а методе припреме су такође различите. На површини плутају и хоризонталне линије графитних влакана, како дугих тако и кратких влакана. У оштрој конкуренцији за цену, због својих одличних перформанси, у комбинацији са кратким влакнима од АБС смоле, а може се произвести бризгањем, његова цена је природно изненађујуће јефтина. Међутим, глава карбонске шипке није постала мејнстрим, углавном зато што стандарди за приказивање перформанси ЦФРП-а нису једнообразни и тешко је видети перформансе производа из изгледа. Најважнија ствар за потрошаче је поузданост производа. У другим аспектима, издржљивост површине и цена калупа у производњи довели су до тога да материјал није постао популаран.
Од метала до угљеника, и од метала до топлоте титанијума, ово је процес развоја палица за голф. Палица направљена од нових материјала користи се због високе стопе ударања. Истовремено, ако се жели побољшати функција палице од нових материјала, њена цена ће природно порасти. Али то такође даје људима илузију да је учинак палица за голф са високим ценама природно добар. Алуминијум је средином{0}}е био врхунац алуминијума који је победио на такмичењу за запремину. Дула алуминијум (7075) се користи као материјал за куглични зглоб у почетној фази легуре алуминијума. Затезна чврстоћа 7075 Т6 је око 600МПа, тако да се може сматрати кугличном шипком са већом специфичном чврстоћом. Међутим, због постојања титанијума, не зна се када ће нестати. У ствари, куглични зглобови од легуре алуминијума су доживели неколико успона и падова на тржишту. Главни разлог зашто се алуминијум не може класификовати као материјал кугличних зглобова је отпорност на корозију. Мора се извршити површинска обрада. Најприкладнија површинска обрада је елоксирање. Међутим, због ниске површинске тврдоће, проблем трајности је тешко решити.
Коначно, представљен је добар пример употребе титанијума на гвозденој кугличној глави. То јест, перформансе гвоздене кугличне главе уграђене са само 3 мм дебелом титанијумском плочом на ударној површини су знатно побољшане због употребе мале количине титанијума, а њен однос перформанси и цене је такође добар.
3. Однос између функције и материјала главе голф палице
Што је већа крутост кугличне главе, то је већи домет летења палице. Ово је здрав разум ере слепих мишева. Ударна површина персимона је уграђена смолом у облику стола која се зове сферни уметак. У циљу побољшања ојачања и издржљивости ударног дела лопте, материјал је постепено еволуирао у папирна влакна, АБС смолу и ЦФРП. У ери високе тврдоће и ригидности уградње ЦФРП-а, домет лета је знатно побољшан. У ери дрвених лоптастих глава било је примера 3 или 4 ојачања у уздужном правцу у ударној површини. Ово је такође за побољшање ригидности ударне површине.
Али у пролеће 1997. године, компанија Малуман је користила СП-700 легуру титанијума у „Титан Титанијуму“ да учини дебљину зида ударне сфере тањом, савије ударну сферу, контролише деформацију лопте, спречи губитак енергије и повећати домет лета. Следеће године, друга компанија је такође објавила теорију усклађивања импедансе, која доноси исту силу одбијања на површину удара, а број природне вибрације површине удара је ближи сферној површини. Енергија кугличне главе може се ефикасно пренети на лопту, а домет лета се може побољшати. Овај производ се добро продавао на тржишту у то време.
Једно од правила за голф које су прописали Р&А и УСГА је: „Дизајн треба да избегава ефекат еластичности који има негативан утицај на кретање лоптице у тачки удара површине која удара“.
Међутим, чињеница је да је ударна сфера истањена, што повећава домет летења еластичности. Тањивање ударне сфере већине клубова изазива велике проблеме у светској голф индустрији.
Пре 2000. априла, УСГА је објавила кршење правила голфа, ау јуну је пријавила кршење палица са коефицијентом одбијања већим од 0,830.
С друге стране, Р&А, представник јапанске голф индустрије, у септембру више није изражавао наду у правило еластичног ефекта и објавио је „Резултати истраживања показују да тренутне палице за голф имају већи коефицијент одскока од почетних металних палица за голф. , али побољшање удаљености лета нема утицаја на игру голфа."
Тренутно, ситуација у индустрији голфа у свету је да два стандарда коегзистирају.
У Сједињеним Државама се не користе палице за голф које крше правила, али у Европи и Јапану се могу користити и такве палице. На овај начин, данашње палице за голф у Јапану су и даље танке на површини за ударање, што је довело до великог скока ударца. У добро познатој ери врхунца титанијума, многе нове легуре титанијума су се појавиле у таквој сферној конкуренцији са високим скоком.
Али 2002 маја, УСГА и Р&А су изненада издали јединствену декларацију о коефицијенту одскока. Главне тачке садржаја су: „У пет година након 2003, коефицијент одскока је променљивији, у распону од 0,830 до 0.860, и опоравио се на испод 0,830 од 2008. . Изненадна најава натерала је произвођаче голфа у облак.
Име оператера сферни материјал Сферни материјал Запремина (мл) Цена (јен)
Акилапригутац Акилавинтедге модел СП-700 6-4 415 ОП
Аццинет Јапан Тигхт Лист 975Ј-ВС 15-3-3-3 6-4 312 58000
Аццинет Јапан Кинг Цопра СС370 САТ-2041 6-4 370 ОП
Е-ера Голф Студио Лиома 320 15-5-3 6-4 320 68000О
Вилсон Диеред ПФ400 Бакула Титаниум 6-4 400 0П
Цатана Голф ТМ320Ти 15-5-3 КС-100 320 88000
Цасца ДД4 СП-700 6-4 400 85000
Цанон Салес БУМП415 СП-700 6-4 415 98000
Група за разгледање Ваве Ц бат 390 СП-700 6-4 390 70000
Саломон &Тела је направио 320Ти Тоур СП-700 6-4 340 ОП
Саломон &Тела је направио КСР-03 СП-700 6-4 410 ОП
Дио Тецх Голф ХСВ Хеави 360 15-3-3-3 6-4 360 ОП
Сибо Јапан Сибо компресијски бат СП-700 6-4 410 ОП
Сеико ес иард Т{{0}}ФА 0.5 15-5-3 15-3-3-3 320 95000
Сеико ес иард Т-9БЛ 15-3-3-3 КС 100 360 88000
Даива Онофу Траве 15-5-4-4 6-4 320 72000
Дахе Онофу Тоур 15-5-4-4 6-4 320350 77000
Данлоф Нев Зегусхио СП{0}}
Данлоф ЕлидусонВ201 СП{1}} ОП
Слободно време 360РС СП-700 6-4 360 70000
Пројекат за слободно време 380ЕД 10-2-3 6-4 380 8000
つるゃ ПГ Вер.02 СП-700 6-4 350 70000
つるゃ РКС-400ММ САТ-2041 6-4 400 80000
Наики Ти350Кс САТ{1}} ОП
Наики Ти275 450Ти 15-3-3-3 275 ОП
Четртин Динпван 15-3-3-3 6-4 348 48000
Бритистон Спортс РВ-10 330 СП-700 15-3-3-3 330 85000
Бритистон Спортс РКС-1 275 15-5-3 15-3-3-3 275 95000
Бењиан Голф 15-5-3 СП-700 6-4 450 120000
Магулега Муцктецх морнарица2 380 Ти-9 6-4 380 55000
Мастар Астло Тоур 380 10-2-3 6-4 385 78000
Малуман Бисоник 350 СП-700 6-4 350 70000
Схуиие 300СИИ 315 15-5-3 15-3-3-3 315 90000
Схуиие 300СИИ 330 15-5-3 15-3-3-3 330 90000
Имаха Мистери 01 ДАТ51 КС-100 340 75000
Хенгбин гума ТР-Кс 15-5-3 15-3-3-3 350 83000
Ионицс 3000 Спец 400 СП-700 6-4 400 70000
Из табеле се може видети да:
(1) У ери високе отпорности, главна легура која се користи за материјал куглице је потпуно другачија од оне која се користи за материјал површине ударца. Посебно, материјал за ударну површину користи легуру титанијума високе чврстоће високог квалитета за возила.
(2) Материјали за ударну површину су углавном ковани или ваљани материјали, док су материјали за куглице углавном 6-4, који су у основи прецизни одливци, а остали су ковани материјали.
(3) СП-700 се углавном користи за ударање површинских материјала, чинећи 41 проценат; Затим 15-5-3, што чини 22 процента.
(4) Релативно нова легура САТ-2041 је коришћена у три узорка, а будућност тржишта је оптимистична.
5. Нова легура за материјал кугличног зглоба
У Јапану, различити произвођачи титанијума предлажу следеће нове легуре титанијума за материјале кугличних зглобова:
Кобе Стеел
(1) КС100/КС120(О:0.3--0.35,Фе:0.35--0.5,Си:0--0.6 )
Елемент легуре ове легуре је само 1 проценат, сличан чистом титанијуму, са ниском ценом и чврстоћом која је еквивалентна легури 6-4, тако да је њен високи однос перформанси и цене највећа карактеристика. Погодан је за топлу и топлу обраду, што је упоредиво са чистим титанијумом. Може исковати врат и дно главе лопте.
(2) КСЕЛФ(Ти-4.5Ал-4Цр-0.5Фе-0.2Ц плус легура)
Има исте карактеристике чврстоће као 6-4, а карактеристике ковања су упоредиве са карактеристикама чистог титанијума. Његов учинак сечења је двоструко већи од легуре 6-4, а цена је јефтинија од 6-4. Може се користити за ударање по лицу, дну и врату.
(3) КСТи-9(Ти-2Мо-1.6В-0.5Фе-4.5Ал-0.3Си плус легура)
Слично као КСЕЛФ, има сличне карактеристике чврстоће са 6-4, високу дуктилност на топло и хладно и добру заварљивост. Може се користити за ударање по лицу, дну и врату.
(4) ТВЦ (КС13-11-3Ти-13В-11Цр-3Ал легура)
због ове легуре титанијума типа Б има одличну обрадивост, њен замах је већи од легуре ултра-високе чврстоће 15-5-3-3, а затезна чврстоћа је до 1550 МПа, што се може користити као површински материјал за изузетно танко ударање лопта.
(5) КС15-5-4-4(Ти-15Мо-5Зр-4Ал-4В)
То је легура титанијума високог квалитета за аутомобиле, иста као 15-5-3, али је његова снага боља и одговара његовој еластичности. Већа је вероватноћа да ће се користити као материјал за ударање површине.
Датонг специјални челик
(1)ДАТ51(Ти-22В-4Ал легура)
Има одличну обрадивост, високу чврстоћу и високу еластичност након третмана старењем и најпогоднији је за израду површинских материјала за ударање лоптица.
(2) Бакула титанијум (ДАТ55ГТи-15В-6Цр-4Ал легура)
То је најновија легура развијена посебно као танки зидни материјал ударне површине. Његова снага и жилавост нису инфериорни од легуре 15-5-3. Очекује се да ће се побољшати коефицијент одбијања.
НКК
(1)СП-700(Ти-4.5Ал-3В-2Мо-2Фе плус легура)
Као што је раније поменуто, ова легура је најчешће коришћен површински материјал у овогодишњим новим производима. Може се упоредити са легуром 15-3-3-3 која се широко користи у ковању титанијумских кугличних шипки. То је најсигурнија легура за употребу кугличне главе. Обрадивост, снага, жилавост, осећај лопте и цена су одличне легуре титанијума за кугличну главу.
Сумитомо Метал
(1)САТ2041(Ти-20В-3.5Ал-1Сн легура)
Недавно је много нових легура коришћено на површинским материјалима лопте. Имају одличну хладну обрадивост. Након одговарајућег третмана старењем, они могу добити високу чврстоћу и високу жилавост и имати добар осећај за ударање.
Ниппон Стеел
(1) 21С (Ти-15Мо-3Ал-2.7Нб-0.25Си легура)
Непотребно је рећи да је добра обрадивост, одличан баланс између чврстоће и жилавости, чврстоћа третмана старењем до 1500МПа, надамо се да ће се користити као нова легура са танким зидом на површини удара.
Аицхи Стеел
(1) Порозни чисти титанијум
Похваљен је у употреби постојеће лаке главе слепог миша и клинасте гвоздене главе слепог миша. Први има мекан осећај за игру лоптом, а други је усмерен на његову ротацију. Примена палице је тема будућности.
6. Будуће потребе и нови материјали
Будући материјали за замену су следећи:
(1) Аморфни метал
Био је у паду, који може бити узрокован незрелом технологијом. Основни аморфни метал карактерише висока чврстоћа, добар вискозитет, ниско рђање и мала тежина. А мала тежина је управо оно што голф палице желе. Тренутно су у току истраживања аморфних метала Ал, Мг и Ти са лаганом специфичном тежином, а перспектива је оптимистична.
(2) Интерметално једињење
Међу интерметалним једињењима која су проучавана као издржљиви термички материјали, Ни3Ал је успешно обрадио фолију од 90у, а такође се очекује да ће ТиАл постати материјал за тело или вентил мотора свемирске летелице. Постоји много студија, а могућност је велика.
(3) Легура са меморијом облика, супер еластична легура
Има мали коефицијент еластичности, високу чврстоћу, одличну отпорност на корозију, велику површину одскока и пуну могућност.
(4) Нанотехнологија
Истраживања о побољшању чврстоће и жилавости метала била су делимично успешна, а да не помињемо области вредне пажње.
На крају, треба напоменути да је величина тржишта голф палица у Јапану 123 милијарде јена, укључујући 65,5 милијарди јена дрвених палица, око 2,4 милиона комада (процењено 2001. године), што чини око 70 одсто.
