鎂球拍的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于球拍的具有鎂的框架，以及用于制造這樣的球拍的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為用于球拍的，尤其是網(wǎng)球拍的框架的材料，已經(jīng)提出了各種不同的材料。然而，在一開始的木質(zhì)球拍之后僅僅使用了鋁制球拍，其框架由鋁制型材彎曲而成，以及使用了玻璃纖維加強(qiáng)的球拍和尤其是碳纖維加強(qiáng)的球拍，其框架由一種或者多種所謂的預(yù)浸樹脂管構(gòu)成。
[0003]此外，例如由US 3，874，667公知了使用鎂作為用于球拍的框架的材料。在US3，874，667中公開的球拍由實(shí)心金屬框架制成。這樣的實(shí)心金屬框架不能夠滿足在重量上和球拍的擊球性上的當(dāng)今的通常需求。
[0004]然而，如果如當(dāng)今通常的那樣，球拍的框架以管吹方式由預(yù)浸樹脂層制成，那么強(qiáng)烈要求的是有目的地改變框架的壁厚，從而影響框架的局部強(qiáng)度和其重量分布。如果框架另一方面由鋁制空心型材彎曲而成，那么框架型材的壁厚通常是恒定的，因?yàn)槭褂昧司哂泻愣ǖ臋M截面的鋁制型材。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提出一種用于球拍的框架，以及這種框架的制造方法，該框架和該方法允許，通過改變壁厚來針對性地局部優(yōu)化框架的強(qiáng)度并且實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的重量分布，其中，球拍的整個(gè)重量應(yīng)該保持盡可能的小。
[0006]該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的用于球拍的框架實(shí)現(xiàn)以及通過根據(jù)權(quán)利要求17的用于球拍的框架的制造方法實(shí)現(xiàn)。用于球拍，尤其是網(wǎng)球拍的根據(jù)本發(fā)明的框架具有頭部部段和柄部部段。框架設(shè)計(jì)成空心型材并且具有鎂，其中空心型材的壁厚沿著框架空心型材的橫截面進(jìn)行變化。
[0007]在此，在本發(fā)明的上下文中，概念“空心型材”被理解為真正的空心型材，其僅僅通過框架壁構(gòu)成，該框架壁包圍空腔，其中，該空腔與附加的壁、橫梁或者類似物脫離。換句話說，根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械特性，如抗彎強(qiáng)度和固有頻率基本上僅僅通過空心型材的可變化的壁厚來確定，而不需要例如附加的穩(wěn)定橫梁。
[0008]在本發(fā)明的范疇中提出，可以將鎂或者鎂合金用于球拍的框架空心型材。在此使用的制造技術(shù)有利地允許空心型材的壁厚的針對性的變化，尤其是沿著框架空心型材的橫截面的變化。在本發(fā)明的上下文中，橫截面應(yīng)該被理解為垂直于框架型材的輪廓的截面。借助常規(guī)的管吹工藝在實(shí)踐中不能實(shí)現(xiàn)壁厚沿著框架空心型材的這種橫截面的針對性的變化，因?yàn)轭A(yù)樹脂層通常是這樣地卷繞的，即其沿著框架空心型材的這種橫截面延伸。通常，在管吹工藝中僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)不同的橫截面的形狀和/或尺寸。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的框架例如能夠借助像所謂的觸融工藝的鎂注塑技術(shù)來制造。在使用該技術(shù)的情況下，壁厚能夠以簡單的方式通過相應(yīng)的形成鑄模來有針對性地改變。在此特別有利的是所謂的熔化型芯技術(shù)，在該技術(shù)中，鑄模型芯在框架成型之后熔化。
[0010]此外，優(yōu)選的是，空心型材的壁厚不僅僅沿著框架空心型材的橫截面發(fā)生變化，而且附加地也在框架的縱向方向上發(fā)生變化，也就是沿著框架輪廓發(fā)生變化。因此，在框架的橋接部段和頭部部段之間的過渡部中或者在核心區(qū)域中的壁厚優(yōu)選地大于其余的頭部部段的壁厚。
[0011]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，壁厚沿著至少一個(gè)橫截面和/或縱截面相關(guān)于最小壁厚的變化為至少25%，優(yōu)選至少為50%，非常優(yōu)選為至少75%，特別優(yōu)選為至少100%。
[0012]在使用鎂和/或鎂合金的情況中，借助尤其是鎂注塑工藝能夠?qū)崿F(xiàn)特別薄的壁厚。因此，根據(jù)本發(fā)明的框架的壁厚根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式逐段地薄于1mm，優(yōu)選地薄于
0.8mm,非常優(yōu)選地薄于0.7mm,特別優(yōu)選地薄于0.6mm。
[0013]優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的框架的框架型材在頭部部段中具有向外指向的外部部段、箱內(nèi)朝向繃線指向的內(nèi)部部段和兩個(gè)側(cè)面部段，其中內(nèi)部部段和/或外部部段的壁厚至少逐段地厚于側(cè)面部段的壁厚。在此，該框架型材設(shè)計(jì)成非矩形的。更確切地說，另外的部段可以形成從內(nèi)部部段或者外部部段至兩個(gè)側(cè)面部段的平滑過渡，從而產(chǎn)生具有修圓的邊角或者類似物的四角形或者矩形。根據(jù)一個(gè)替代的優(yōu)選的實(shí)施方式，內(nèi)部部段或外部部段的壁厚至少逐段地薄于側(cè)面部段的壁厚。附加的或者可替換的是，內(nèi)部部段的壁厚至少逐段地薄于或者厚于側(cè)面部段的壁厚。
[0014]框架優(yōu)選地具有至少50%質(zhì)量百分比的，優(yōu)選至少80%質(zhì)量百分比的，非常優(yōu)選至少90%質(zhì)量百分比的，并且特別優(yōu)選至少95%質(zhì)量百分比的鎂。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，框架具有鎂合金，優(yōu)選具有纖維加強(qiáng)或者顆粒加強(qiáng)的合金，特別優(yōu)選的是SAESiC/AZ91。特別有利的是，整個(gè)框架基本上由這樣的合金制成，附加的是，該框架能夠局部地以碳材料和/或玻璃纖維材料加強(qiáng)。這樣的加強(qiáng)有利地設(shè)置在頭部部段和柄部部段之間的過渡區(qū)域中。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，鎂成分或者鎂合金成分不必均勻地分布在球拍框架上。更多的優(yōu)選的是，框架具有框架部段，其具有鎂，其中空心型材的壁厚沿著該框架部段的橫截面進(jìn)行變化。在該種情況中，框架優(yōu)選在該框架部段中具有至少50%質(zhì)量百分比的，優(yōu)選至少80%質(zhì)量百分比的，非常優(yōu)選至少90%質(zhì)量百分比的，特別優(yōu)選至少95%質(zhì)量百分比的鎂。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，一個(gè)或者多個(gè)部件單獨(dú)地由鎂或者鎂合金制成，尤其是注塑而成。這些部件然后可以與預(yù)浸樹脂層一起以一個(gè)形狀嵌入到管吹模具中并且與預(yù)浸樹脂層壓合在一起。該單獨(dú)的部件可以是頭部部段或者柄部部段的單個(gè)部段。然而，特別優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明提出了單獨(dú)的核心區(qū)域，其由鎂制成或者具有鎂或者鎂合金，因?yàn)樵谠搮^(qū)域中能夠利用壁厚的相應(yīng)的變化實(shí)現(xiàn)特別有利的效果。
[0016]具有鎂的框架部段優(yōu)選地由兩個(gè)框架部段半部構(gòu)成，其彼此焊接、壓合和/或粘接。如果整個(gè)框架具有鎂，那么有利的是整個(gè)框架由兩個(gè)框架半部構(gòu)成，其彼此焊接，壓合和/或粘接?？蚣馨氩炕蚩蚣懿慷伟氩績?yōu)選是相同的，其中兩個(gè)框架半部或者框架部段半部中的每一個(gè)都相對于框架縱向軸線或者框架部段縱向軸線非對稱地設(shè)計(jì)。通過這種方式能夠借助注塑工藝以特別簡單的方式制造兩個(gè)相同的半部，二者然后在連接時(shí)彼此嚙合。
[0017]本發(fā)明此外涉及一種用于制造球拍的框架或者框架部段的方法。利用根據(jù)本發(fā)明的方法制造的框架優(yōu)選地是具有上述特性的框架。根據(jù)用于制造框架或者框架部段的根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，提供鑄模和型芯，其中，型芯優(yōu)選地由以下材料制成，其熔化溫度低于框架材料的熔化溫度或者耐熱溫度。優(yōu)選的是型芯材料的熔化溫度小于400°C，特別優(yōu)選的是小于370°C。此外優(yōu)選的是，型芯材料的熔化溫度高于190°C，尤其是高于200°C。框架(或者框架部分)然后優(yōu)選地借助觸融工藝通過在鑄模和型芯之間加入具有鎂的材料形成。該型芯材料在此如此地選擇，即在框架成型期間沒有足夠的熱能引入到型芯中，從而使其熔化，其中可能的稍微的軟化是可以容忍的。在框架成型、從模具中取出并進(jìn)行冷卻使得其穩(wěn)定地保持其形狀之后，優(yōu)選地通過加熱整個(gè)球拍到型芯的熔化溫度之上來熔化型芯，從而型芯材料能夠從通過框架形成的空腔中流出。在此優(yōu)選地不超過框架的耐熱溫度。
[0018]型芯材料優(yōu)選地具有以下材料的一種或者組合或者由以下材料的一種或者多種組合構(gòu)成:錫基的合金(優(yōu)選至少50%的錫和可選的鋅、鉍、銻、銅、銀、鉛、銦)，鉍基的合金(優(yōu)選至少50%的鉍和可選的錫、銀、鍺)，鉛基的合金(優(yōu)選至少50%的鉛和可選的錫、銻、鉍、銀、銦)，鋅基的合金(優(yōu)選50%的鋅)，鋅壓鑄合金，如ZnA14，ZnA14Cul，ZnA14Cu3，銦基的合金，玻璃，具有或者不具有玻璃纖維加強(qiáng)的塑料，例如聚酰胺。特別優(yōu)選的是基于該低熔點(diǎn)的合金的金屬整體泡沫型芯。其例如能夠以壓鑄制成。通過添加工作介質(zhì)產(chǎn)生具有封閉的外表面的整體泡沫。相對密度可以例如為絕對的材料密度的50%至100%。因此，通過使用該泡沫例如與實(shí)心的型芯相比僅僅需要一半的材料量。
[0019]根據(jù)用于制造框架的根據(jù)本發(fā)明的方法的另外的優(yōu)選的實(shí)施方式，提供鑄模和型芯，其中，型芯由鹽制成?？蚣?或者框架部分)然后有利地借助觸融工藝通過在鑄模和型芯之間加入具有鎂的材料來成型。在框架成型、從模具中取出并進(jìn)行冷卻使其穩(wěn)定地保持其形狀之后，通過將水引入到通過框架形成的空腔中使得型芯洗除或者溶解。
[0020]根據(jù)用于制造框架的根據(jù)本發(fā)明的方法的另外的優(yōu)選的實(shí)施方式，型芯也可以由酸解材料制成，例如玻璃基的材料，從而使得型芯在框架成型之后能夠通過酸去除。
[0021]根據(jù)用于制造框架的根據(jù)本發(fā)明的方法的另外的優(yōu)選的實(shí)施方式，兩個(gè)框架半部首先由具有鎂的材料澆鑄。優(yōu)選的是這借助所謂的觸融工藝實(shí)現(xiàn)。接下來，兩個(gè)框架半部連接成一個(gè)框架。
[0022]在用于制造框架部段的該第二實(shí)施例的根據(jù)本發(fā)明的方法中，兩個(gè)框架部段半部首先由具有鎂的材料澆鑄并且然后兩個(gè)框架部段半部彼此連接成第一框架部段。為了由該第一框架部段制成用于球拍的框架，提供第二框架部段并且第一和第二框架部段連接成一個(gè)框架。根據(jù)本發(fā)明，在此第二框架部段是未制成的部段，例如是預(yù)浸樹脂管，從而在一個(gè)工藝步驟中實(shí)現(xiàn)第二框架部段的制造完成和第二框架部段與第一框架部段的連接。
[0023]具有鎂的材料的注塑優(yōu)選地在500°C和800°C之間的溫度實(shí)現(xiàn)，尤其優(yōu)選地在550°C和700°C之間的溫度實(shí)現(xiàn)。材料到鑄模中的注入在此優(yōu)選地以小于80ms、特別優(yōu)選地小于60ms并且特別優(yōu)選地小于50ms實(shí)現(xiàn)。
[0024]兩個(gè)框架半部或者框架部段半部的連接的步驟優(yōu)選地具有焊接和/就壓合和/或粘接。此外，兩個(gè)框架半部或者框架部段部段優(yōu)選的是相同的，其中兩個(gè)框架半部或者框架部段半部中的每一個(gè)都相對于縱向軸線非對稱地設(shè)計(jì)。
[0025]用于球拍的根據(jù)本發(fā)明的框架相對于現(xiàn)有技術(shù)具有一系列的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。盡管鎂具有比常規(guī)的預(yù)浸樹脂材料