碳纖維高爾夫球桿的特點及應用史

碳纖維高爾夫球桿大優勢在于其桿身較長但重量較輕,因此它們可以產生較高的頭部速度并具有更長的承載力。高爾夫球桿必須能夠沿預期方向進一步精確地傳球。為了增加“攜帶”,重要的是使球桿盡可能輕,以增加桿頭速度并提高球的初始速度。
 
  為了保證球桿足夠輕,其面臨的關鍵挑戰是如何保持足夠的強度以防止斷裂。日本東麗公司以TORAYCA?為商標,已開發出具有24 tf / mm2彈性模量的標準彈性高強度碳纖維和具有30 tf / mm2彈性模量的中等彈性高強度纖維,可提供良好彎曲強度。
 
  此外,近年來還出現了不僅具有抗彎強度,而且由于“抗扭強度不足”而具有抗斷裂能力的輕型軸的需求,東麗公司進一步提高了偏壓層中高彈性材料的延伸率和強度,以獲得更高的性能。
 
  至于有關“方向性”的其他所需性能,重要的是使軸具有“抗扭曲(提高的扭轉剛度)”,以防止由于方向盤發生中心扭曲而導致球的方向性下降。軸的軸線與頭部的擊球點不匹配。
 
  當分層角度為0°或90°時,扭轉剛度低,當該角度為±45°時,扭轉剛度高;相應地,將±45°的角度作為“減扭措施”納入分層中,彈性模量為40tf/mm~2的高彈性紗線作為標準的抗扭斜交材料。目前,相當于鋼軸的扭轉特性是通過使用具有46 tf/m2或更高彈性模量的碳纖維來實現的。
 
  從發展史來看,高爾夫球桿初使用山核桃木(以高強度和抗沖擊性著稱)和其他天然材料;此后,20世紀20年代出現了鋼桿,而到了70年代,碳纖維高爾夫球桿成為主流,并一直保持到今天。
 
  自從1972年莎士比亞開發出個碳纖維高爾夫球桿后,其他制造商也紛紛效仿。隨后碳纖維高爾夫球桿成為日本媒體的寵兒,因為贏得太平洋俱樂部大師賽冠軍的美國選手G.Brewer使用的是阿爾迪拉制造的CFRP球桿。
 
  1973年,奧運會發布了一款日本制造并采用TORAYCA?/玻璃纖維織物制造的球桿,產品初規格為85 g/12°扭矩,但在隨后的一年中,出現了100%扭矩規格為77 g/6.9°的TORAYCA?產品,并創造了被稱為“黑軸”旋轉的大吊桿。
 
  使用預浸料的卷板軸基本上由±45°內層(稱為“角層”或“偏壓層”)、角度為0°的縱向層(稱為“直料”)和加固/加厚材料組成。軸的特性,如“靈活性、扭矩、重量和踢點”是由這些層的組合方式決定的。碳纖維可以通過組合所需的分層角度、厚度等,以小的重量優化設計這些性能特性,這是傳統金屬材料不可能做到的。
 
  為了根據每位高爾夫球手的體力來調節高爾夫球桿的柔韌性、扭矩、重量、踢點等元素,以賦予球桿良好的攜帶性和出色的方向性,可利用碳纖維的特性進行設計優化,為高級高爾夫職業人士和中老年人以及女性高爾夫球手的高水平擊球手而設計的各種類型的桿身都采用了碳纖維。如今,幾乎100%的木桿和65%的鐵棒都是由碳纖維制成的。毫無疑問,這將繼續成為支持高爾夫發展的重要材料

資料來源Toray官網