CN104989939B - 一种穿孔泡沫铝板材制备方法 - Google Patents

一种穿孔泡沫铝板材制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种穿孔泡沫铝板材及其制备方法。穿孔泡沫铝板材是在泡沫铝板的一个面上设置方向各异、倾斜于所述泡沫铝板表面的半透孔，或者在泡沫铝板的两个面上分别设置半透孔，或者设置贯通泡沫铝板上的全透孔。这种板材的制备是采用高速喷砂形成高速喷射束将喷料射到需要处理的泡沫铝表面，使磨料对泡沫铝板冲击和磨削，在泡沫铝板材上形成孔，通过选择喷头结构、金刚砂目数或喷砂压力，获得不同穿孔分布率、穿孔直径和不同穿孔形态的板材。这种结构既能够进一步改善闭孔泡沫铝材料的吸音性能，又能够使泡沫铝板获得良好的机械性能。且加工效率高，还提高了工件的外观质量。主要用作吸音材料。

Description

一种穿孔泡沫铝板材制备方法
技术领域
本发明涉及泡沫金属吸音材料，特别是涉及吸音结构进行处理的闭孔泡沫铝板材。
背景技术
闭孔泡沫铝以其本身具有的多孔结构使得在声学领域上受到越来越多的关注。当闭孔泡沫铝不做任何处理时，其吸声机理基本就是粘滞吸声和热传导吸声，这种情况下虽有部分的吸音功能，但与其它材料相比在吸音性能上并没有太多优势。为提高闭孔泡沫铝吸音结构性能，需要对泡沫铝进行声学结构的设计。根据吸声作用机理，需要形成“小孔”结构，形成Helmholtz共振腔，因此要对闭孔泡沫铝进行穿孔工艺。，泡沫铝目前常见的穿孔方式主要为机械穿孔，授权公告号CN2712945Y的中国实用新型专利公开了一种穿孔吸声泡沫铝，采用机械加工的方法在泡沫铝上进行全部穿孔或部分穿孔；授权公告号CN201689671U的中国实用新型专利公开了一种泡沫铝吸声板，采用机械冲压方法传孔。上述方法效率低，灵活性性差，难以满足不同孔径、穿孔率和穿孔深度的要求。此外经过机械穿孔后的泡沫铝材料，机械性能明显下降，很大程度上限制了闭孔泡沫铝在声学领域上的应用。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种制备上述闭孔泡沫铝材料方法。
本发明一种穿孔泡沫铝板材制备方法采用的技术方案是：包括闭孔泡沫铝板，在所述孔洞内壁上设置方向各异、倾斜于所述泡沫铝板表面的孔，所述孔的形态是不贯通泡沫铝板的半透孔，倾斜的角度为>0°～15°，包括如下步骤：
a.备料：选择适当密度、规格的闭孔泡沫铝板备用；
b.选择喷头：根据穿孔分布率选择喷头结构；
c.选择金刚砂喷料目数：使用的金刚砂喷料目数为50-300目；
d.选择喷砂压力：喷砂动力为1～10Mpa的压缩空气；
e.喷砂穿孔：采用高速喷砂形成高速喷射束将喷料射到需要处理的泡沫铝表面，使磨料对泡沫铝板冲击和磨削，在泡沫铝板材上形成孔，通过选择喷头结构、金刚砂目数或喷砂压力,获得1～5％穿孔分布率、0.5～3mm穿孔直径、穿孔形态为方向各异、倾斜于所述泡沫铝板表面的半穿透孔或全部穿透孔；
f.后处理：喷砂后用水对泡沫铝进行冲洗，在80～100℃温度下进行烘干后，将粘附的沙粒吹扫干净。
本发明的有益效果是：本发明穿孔泡沫铝板材因为穿孔方向各异、倾斜于所述泡沫铝板表面，这种结构既能够进一步改善闭孔泡沫铝材料的吸音性能，又能够使泡沫铝板获得良好的机械性能；
本发明喷砂穿孔加工方法与机械穿孔相比，通过调节喷头，能够加工方向各异、倾斜于所述泡沫铝板表面的孔，加工效率高，穿孔率、孔径和穿孔深度易于调节，还能够根据选择加工半穿透孔或全部穿透孔，并能清理工件表面的微小毛刺，提高了工件的外观质量。
附图说明
图1为单面半透孔泡沫铝板材剖面示意图；
图2为全透孔泡沫铝板材剖面示意图；
图3为双面半透孔泡沫铝板材剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
如图1至图3所示所示，穿孔泡沫铝板材包括闭孔泡沫铝板，在所述孔洞内壁上设置方向各异、倾斜于所述泡沫铝板表面的孔，倾斜的角度一般为>0°～15°。所述孔的分布率为1～5％，孔分布率为单位面积穿孔的数量；所述孔直径为0.5～3mm；孔的形态可以是不贯通泡沫铝板的半透孔，半透孔深度为1～6mm。可以在泡沫铝板的一面形成半透孔，也可以在泡沫铝板的两面形成半透孔。孔的形态还可以是贯通泡沫铝板的透孔。
穿孔泡沫铝板材加工方法包括如下步骤：
a.备料。选择适当密度、规格的闭孔泡沫铝板备用；
b.选择喷头。根据穿孔分布率选择喷头结构。表1为穿孔分布率与喷头结构的关系。
表1
喷头结构 单头 双头 3头
穿孔分布率 1～2％ >2％～<4％ 4～5％
c.选择金刚砂喷料目数。使用的金刚砂喷料目数为50～300目。表2为金刚砂目数与穿孔直径关系。
表2
金刚砂目数 100～110目 120～130目 140～150目
穿孔直径 0.5～1mm 1～2mm 2～3mm
d.选择喷砂压力。喷砂动力为1～10Mpa的压缩空气。表3为穿孔形态与喷砂压力关系。
表3
穿孔形态 半透孔 透孔
喷砂压力 1～8Mpa 5～10Mpa
e.喷砂穿孔。采用高速喷砂形成高速喷射束将喷料射到需要处理的泡沫铝表面，使磨料对泡沫铝进行冲击和磨削，在泡沫铝板中形成方向各异、倾斜于所述泡沫铝板表面的孔，通过选择喷头结构、金刚砂目数或喷砂压力，获得1～5％穿孔分布率、0.5～3mm穿孔直径、穿孔形态为半穿透孔或全部穿透孔泡沫铝板材；
f.后处理。喷砂后用水对泡沫铝进行冲洗，在80-100℃温度下进行烘干后，将粘附的沙粒吹扫干净。
实施例1
选用密度为0.3g/cm3、规格为200×200×20mm(长×宽×高)的闭孔泡沫铝板，喷砂机型号为4720P，3头喷头，调节喷砂机压力在1MPa，采用100目金刚砂，将泡沫铝板面进行喷砂。喷砂结束后用清水冲洗干净，再放入80℃烘箱内烘干。获得穿孔的泡沫铝板材，通过GBJ 88《驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范》测量吸声系数。
实施例2
选用密度为0.3g/cm3、规格为200×200×20mm的闭孔泡沫铝板，喷砂机型号为DR4720P，双头喷头，调节喷砂机压力在3MPa，采用110目金刚砂，将泡沫铝板面进行喷砂。喷砂结束后用清水冲洗干净，再放入80℃烘箱内烘干。获得穿孔的泡沫铝板材，通过GBJ 88《驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范》测量吸声系数。
实施例3
选用密度为0.3g/cm3、规格为200×200×20mm的闭孔泡沫铝板，喷砂机型号为DR4720P，双头喷头，调节喷砂机压力在5MPa，采用120目金刚砂，将泡沫铝板面进行喷砂。喷砂结束后用清水冲洗干净，再放入80℃烘箱内烘干。获得穿孔的泡沫铝板材，通过GBJ 88《驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范》测量吸声系数。
实施例4
选用密度为0.3g/cm3、规格为200×200×20mm的闭孔泡沫铝板，喷砂机型号为DR-600-1P，双头喷头，调节喷砂机压力在7MPa，采用130目金刚砂，将泡沫铝板面进行喷砂。喷砂结束后用清水冲洗干净，再放入80℃烘箱内烘干。获得穿孔的泡沫铝板材，通过GBJ 88《驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范》测量吸声系数。
实施例5
选用密度为0.3g/cm3、规格为200×200×20mm的闭孔泡沫铝板，喷砂机型号为DR4720P，单头喷头，调节喷砂机压力在10MPa，采用150目金刚砂，将泡沫铝板面进行喷砂。喷砂结束后用清水冲洗干净，再放入80℃烘箱内烘干。获得穿孔的泡沫铝板材，通过GBJ 88《驻波管法吸声系数与声阻抗率测量规范》测量吸声系数。
实施例1-5泡沫铝板材各项指标见表4。
表4

Claims (3)

1.一种穿孔泡沫铝板材的制备方法，包括闭孔泡沫铝板，在所述闭孔泡沫铝板的孔洞内壁上设置方向各异、倾斜于所述泡沫铝板表面的孔，所述孔的形态是不贯通泡沫铝板的半透孔，倾斜的角度为>0°～15°，其特征在于，包括如下步骤：
a.备料：选择适当密度、规格的闭孔泡沫铝板备用；
b.选择喷头：根据穿孔分布率选择喷头结构；
c.选择金刚砂喷料目数：使用的金刚砂喷料目数为50～300目；
d.选择喷砂压力：喷砂动力为1-10Mpa的压缩空气；
e.喷砂穿孔：采用高速喷砂形成高速喷射束将喷料射到需要处理的泡沫铝表面，使磨料对泡沫铝板冲击和磨削，在泡沫铝板材上形成孔，通过选择喷头结构、金刚砂目数或喷砂压力,获得1～5％穿孔分布率、0.5～3mm穿孔直径、穿孔形态为方向各异、倾斜于所述泡沫铝板表面的半穿透孔或全部穿透孔；
f.后处理：喷砂后用水对泡沫铝进行冲洗，在80～100℃温度下进行烘干后，将粘附的沙粒吹扫干净。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述半透孔是在泡沫铝板的一面形成半透孔，或者在泡沫铝板的两面形成半透孔。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述孔的分布率为1～5％，所述孔直径为0.5～3mm。
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