一种轻质PU隔音垫的设计及应用.doc
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1、一种轻质PU隔音垫的设计及应用引言 随着汽车轻量化趋势的发展,声学包逐渐走向“以吸代隔”的趋势,由高密度的隔音材料替换为低密度的多孔吸音材料,轻质且性能优良的材料越来越得到青睐,在汽车领域的应用越来越广泛。隔音垫作为声学包的部件之一,在轻量化的同时也必须具有优异的声学性能,为乘员提供优异的乘坐环境和声品质感受。本文通过材料试验验证在传统树脂毡隔音垫的基础上进行改进,引进轻质PU隔音垫,调研工艺流程及内部结构,分析微观上结构对吸音性的贡献,并探讨如何在轻量化的同时保证优良的吸音性,达到轻量化目标的真正意义。 1 生产工艺 区别于传统的PU发泡,隔音垫使用的PU为开模发泡,自然发泡,无压力,无回弹
2、性,通过切割得到片材,以此形成引擎盖隔音垫模压的基材,而传统的座椅及前围发泡为闭模发泡,高压力,且具有高回弹性,密度根据部件需要调整。故轻质PU密度较低,目前使用的密度均在15kg/m3至18kg/m3之间。 与传统的树脂毡隔音垫相同,得到片材后通过模压模具覆表面面料形成最终的成品。树脂毡大部分只覆表面一层面料即可,也可根据需要覆正反两面面料,而轻质PU需要覆正反两面面料,防止PU破损,吸湿,以及长时间风化后剥落。(如图1) 2 吸音原理 吸音的原理就是声能转化成热能,而热能是产生是微乎其微的,对零部件和整车没有影响。传统的树脂毡为纤维交织而成的结构,工艺流程为PET纤维混合PP纤维和低熔点纤
3、维通过开松、混合、梳理、铺网、针刺形成树脂毡垫,故而微观结构为纤维丝互相缠绕纠结的形态。轻质PU是通过A、B料混合反应而成,微观结构为多孔互联结构,孔与孔之间互相串联,路径不同扭曲。当声波传入进去后,多孔之间类似迷宫的微观结构使能量大幅衰减,从而达到吸音目的。故而从微观结构本身分析,轻质PU相对于树脂毡在吸音性上会更有明显优势。(如图2) 3 吸音性片材测试 为获得不同材料具体的吸音性数值,验证理论结构。用混响-半消声法对传统树脂毡及轻质PU片材的吸音性进行测试验证,轻质PU常用的密度均在15kg/m318kg/m3,根据应用在不同部件上选择不同厚度,以下选择常用厚度15mm、20mm、25m
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