高尔夫俱乐部
背景
高尔夫球杆用于在高尔夫球比赛中击球。它有一根长杆,一端有把手,另一端有加重的杆头。杆头与杆身呈锐角侧向固定,杆头击球面倾斜,使球具有一定的向上弹道。高尔夫规则允许一名球员携带多达 14 支不同的球杆,每支球杆都是针对比赛中的特定情况而设计的。
历史
高尔夫的起源被历史所笼罩,很可能是从其他用棍子击打小物体的游戏演变而来的。罗马人有一个游戏叫做 Paganica, 这涉及用棍子击打石头。法国人有一个类似的游戏叫做 chole, 而英国人有cambuca,它使用木头制成的球。可能对高尔夫最有力的主张来自荷兰人,他们以玩一种叫做 kolfas 的游戏而闻名 早在 1296 年。在其原始形式中, kolfwas 在任何可用的地形上玩,包括教堂墓地、高速公路和冰冻的湖泊。目的是通过用长柄木棒击球来击中一系列目标。为了让球更清晰,球在一堆叫做 tuitje 的沙子上稍微抬高, 我们从中得到了现代术语 T 恤。
荷兰人声称这项运动的起源受到苏格兰人的激烈争论,他们指出他们打高尔夫球的时间与荷兰人一样长或更长。无论起源如何,毫无疑问是苏格兰人普及了这项运动。它变得如此受欢迎以至于苏格兰议会在 1467 年通过了一项禁止高尔夫的法案,因为它需要时间从国防所需的射箭练习中获得。该禁令被广泛忽视。具有讽刺意味的是,第一支制造的高尔夫球杆是由一位名叫威廉梅恩的苏格兰制弓匠制造的,他于 1603 年被任命为詹姆斯国王的宫廷制弓师。
早期的高尔夫球杆完全由木头制成。这种材料不仅易于成型,而且还足够柔软,不会损坏直到 1800 年代中期才使用的填充皮革高尔夫球。随着 1848 年硬橡胶古塔胶高尔夫球的推出,高尔夫球手不再需要担心损坏球,并开始使用带有铁头的球杆。由于铁杆头可以在不失去强度的情况下形成锐利的击球面,因此称为铁杆的铁头球杆最常用于打出更短、高弹道的球,而称为木头的木头球杆则用于制造更长,低弹道的镜头。
直到 1900 年代初,所有的高尔夫球杆,无论是铁头还是木头,都采用木杆身。 1920 年代,美国制造了第一支钢杆身高尔夫球杆。大约在这个时候,一些俱乐部制造商开始使用当前的编号系统来识别不同的俱乐部,而不是旧的色彩缤纷的名称。木头编号为一到五,铁杆编号为二到九。数字越大,击球面的表面越倾斜。推杆完善了一套球杆并保留了它的名字,而不是被分配一个号码。沙楔开发于 1931 年,旨在帮助高尔夫球手摆脱陷阱。随着时间的推移,沙楔加入了其他几个专业高尔夫球杆。
在 1970 年代初期,制造商推出了带有由纤维增强复合材料制成的杆身的高尔夫球杆,最初是为军事和航空航天应用而开发的。这些杆身比钢轻得多,但价格昂贵,而且一些高尔夫球手觉得新杆身的弯曲度很大。后来,当开发出超高强度纤维来控制弯曲时,复合轴获得了更多的认可。
第一个金属头驱动程序于 1979 年开发。 1989 年,第一个超大金属头驱动程序紧随其后。超大号杆头采用空心铸造并填充泡沫,这使得它们与较小的木杆头重量相同。当与更长、更轻的复合杆身相结合时,超大尺寸的金属木杆在击球时实现了更高的杆头速度,并进一步推动球。超大的球杆头也有更大的击球面,这让他们在击球偏离中心时更加宽容。
今天,高尔夫球杆的设计和制造既是一门艺术,也是一门科学。一些球杆制造商使用最新的计算机辅助设计和自动化制造技术每年制造数十万个球杆,而其他球杆制造商依靠经验和手工制作技能每年仅制造几十个定制球杆。
原材料
高尔夫球杆由多种材料制成,包括金属、塑料、陶瓷、复合材料、木材等。根据球杆的机械性能,如强度、弹性、成型性、抗冲击性、摩擦、阻尼、密度等,为球杆的不同部分选择不同的材料。
一号木杆和其他木材的球杆头可能由不锈钢、钛或石墨纤维增强环氧树脂制成。杆面嵌件可由氧化锆陶瓷或钛金属基陶瓷复合材料制成。超大金属木材通常填充合成聚合物泡沫。传统主义者甚至可以购买由实木制成的木材。使用柿子、层压枫木和许多异国情调的木材。木杆头通常浸泡在防腐油中或涂上聚氨酯等合成饰面以防止受潮。
铁杆和挖起杆的球杆头可由镀铬钢、不锈钢、钛、钨、铍镍、铍铜或这些金属的组合制成。推杆的杆头可能由与铁杆相同的所有材料制成,加上铝或青铜等较软的材料,因为推杆时击球速度要慢得多。
球杆杆身可由镀铬钢、不锈钢、铝、碳或石墨纤维增强环氧树脂、硼纤维增强环氧树脂或钛制成。握把通常由模制合成橡胶或包裹皮革制成。
设计
美国高尔夫球协会 (USGA) 的规则只有几条关于高尔夫球杆设计的简短段落。没有重量或材料的限制,只有一些尺寸的限制。轴的长度必须至少为 18 英寸(457 毫米)。脚跟到头尖的距离必须大于面部到后脑勺的距离。把手的横截面尺寸在任何方向上都不得大于 1.75 英寸(45 毫米)。然而,在所有规则中,最重要的一项要求俱乐部“不得与传统和习惯的形式和制造有本质上的不同。”
正是这最后一条规则有时会给俱乐部设计师带来合身的感觉。例如,这意味着球杆头可能没有瞄准鳍或孔之类的功能以减少空气阻力。轴可能没有柔性接头,等等。简而言之,任何非“传统和习惯”的东西都是不允许的。所有新的球杆设计必须提交给美国高尔夫球协会进行审查和批准,然后才能用于比赛。
在 USGA 指南中,许多新功能已被纳入高尔夫球杆。使用计算机辅助设计程序和球杆和球动力学的数学模型,设计师学会了利用新材料、重新分配重量和 高尔夫球杆头在称为熔模铸造的过程中成型。一旦铸造,头部就会被热处理以硬化铁。改变俱乐部的总体形状,以帮助职业高尔夫球手和周末打球者提高他们的比赛水平。
现代铁杆的一个共同特点是周边配重,它将杆头的大部分重量放在边缘,使中心的材料更少。当球被击向球杆边缘而不是中心时,这种增加的质量减少了球杆扭曲的量。其效果是增加有效击球区域的大小,或者高尔夫球手所说的“最佳击球点”。某些驱动器上的空心超大金属头具有相同的效果。
一些现代球杆的另一个设计特点是偏置杆头,击球面位于杆身中心线的后部。这使高尔夫球手的手在击球时略微位于球的前方,这往往会使球杆面成正方并提供更好的方向控制。
其他设计功能可帮助高尔夫球手在不平坦的地形上打出更干净的球,从草地上将球升空,并纠正他们向一侧或另一侧击球的倾向。与任何产品一样,某些功能提供的心理帮助多于身体帮助。尽管高尔夫球杆设计经过了 30 年的改进,但在 1968 年至 1995 年间,最优秀的职业高尔夫球手的击球距离仅增加了 12 码(11 米),平均获胜分数以每 21 年仅一杆的速度下降。
制造
过程
每个高尔夫球杆制造商使用的制造工艺略有不同。最大的公司使用高度自动化的机器,而最小的公司使用手动工具。制造过程的某些部分可能是一家公司独有的,被视为商业秘密。
以下是用于生产机器制造的周边加重高尔夫球杆的典型操作顺序。
形成头部
- 1 头部是通过称为熔模铸造的工艺形成的。大师之死 如果轴由钢或不锈钢制成,则通过称为拉管的工艺形成。杆身通过螺纹连接到高尔夫球杆头。杆头由金属制成。模具由两半组成,带有一个空腔,该空腔与所需的球杆头的形状和尺寸完全相同。将熔化的蜡倒入模腔并使其硬化。
- 2 蜡硬时,开模,去除蜡纹。这个过程要重复几次。几个蜡模附着在一个称为浇口的中央蜡柱上,形成一棵树。
- 3 将树浸入粉状陶瓷材料、各种化学品和胶凝剂的液体混合物中。将其搁置直至涂层干燥。然后将树放入容器中,并在容器中填充液态成型浆料,使其硬化。
- 4 将硬化的模具在烤箱中加热至约 1,000-2,000° F (550-1,100° C) 以熔化蜡模。熔化的蜡从底部流出,任何蜡残留物都会蒸发。然后倒转模具。
- 5 将球杆头的熔融金属倒入热模具中并使其硬化。当金属冷却后,模具材料从树上脱落,单个铸头从浇口上切下。熔模铸造工艺生产的零件具有出色的表面光洁度,并且没有需要去除的飞边或分型线。这些部件可以由多种金属制成,并且它们的重量从一个部件到另一个部件是均匀的。
- 6 大多数铁头都经过热处理以硬化外表面。头部用火焰或感应线圈加热,然后快速冷却。这导致靠近表面的钢形成不同的晶粒结构,比杆头的其余部分更硬。
形成轴
- 7 如果轴由钢或不锈钢制成,则通过称为拉管的工艺形成。将所需长度的管子部分拉过模具中略小于管子直径的开口,这会导致管子的拉伸部分的直径缩窄。这个过程要重复几次。每次模具直径稍微变小,穿过模具的管子长度就会减少几英寸。结果是管子的直径从大约 0.50 英寸(13 毫米)减小到大约 0.37 英寸(9.5 毫米),沿着轴的长度以七或八个小台阶间隔开。如果轴由钢制成,则在成型后镀铬。
- 8 如果杆身由石墨纤维增强复合材料制成,则通过称为拉挤成型的工艺成型。一束石墨纤维被拉过一个或多个加热模具中的圆形开口,同时迫使环氧树脂通过开口。石墨纤维嵌入环氧树脂中,热量使环氧树脂硬化以形成杆身。然后用空气或水冷却轴并切成一定长度。石墨纤维增强轴沿整个长度具有相同的直径。
组建俱乐部
- 9 有几种方法可以将杆头固定到杆身上。对于一些金属杆身,杆身插入头部的插座中,并在插座和轴上钻一个小孔。然后将一个小金属销压入孔中并用环氧树脂粘合剂固定到位。对于石墨杆身,杆头用粘合剂粘合到杆身上。对于包括金属轴在内的所有轴材料,第二个过程变得越来越普遍。
- 10 将杆身的另一端放入空心模具中,并在其上部周围模制橡胶把手。然后可以在轴上贴上不干胶标签,以显示制造商、品牌名称、弯曲度或其他信息。
- 11 对凸起的金属部件进行抛光,使球杆具有完美的外观。作为最后一步,球杆头上的任何凹进字样或标志都可以涂上油漆或其他颜色的饰面。不干胶贴纸或背胶金属板也可以贴在球杆头上,用于识别或装饰。
质量控制
高尔夫球杆的规格几乎与飞机部件一样受到重视。事实上,大多数高尔夫球杆制造商强调他们的规格是将他们的球杆与竞争对手区分开来的一种手段。挥杆重量、杆身倾角、杆身扭矩和许多其他规格不仅对球杆设计者很重要,而且对公司的客户也很重要。除了尺寸检查和过程控制之外,球杆还会随机测试影响性能的各种规格。
未来
预计高尔夫的受欢迎程度将继续增长。随着休闲球员数量的增加,将强调设计球杆,使普通高尔夫球手的比赛更加愉快。尽管受到纯粹主义者的反对,但仍将继续提供超大杆头和其他改善比赛的功能。
制造工艺