CN105323696A - 喇叭振动片及其放电处理模制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种喇叭振动片及其放电处理模制方法，该方法的步骤包括：(a)提供一纤维布材；(b)将该纤维布材含浸一液态树脂并烘干；(c)将该纤维布材进行热压成形；其中在该喇叭振动片形成之前或之后的任何干燥状态下，包括在该纤维布材含浸树脂步骤之前或之后、设置胶层之后以及形成喇叭振动片之后的任意一或多个步骤中，对其表面进行一次或多次放电处理，以提高其表面的粗糙度及表面能，藉此可增加喇叭振动片与喇叭零件在进行黏着时的粘着强度。

Description

喇叭振动片及其放电处理模制方法

技术领域

本发明关于一种喇叭零件及其制程，特别是关于一种喇叭振动片及其放电处理模制方法。

背景技术

在日常生活中随处可见不同种类的扬声器，其主要是一种电声换能器，通过某种物理效应把电能转化为声能。针对不同用途的扬声器可分为许多不同的类型，如压电式扬声器、电磁式扬声器、电容式扬声器、电动式扬声器等。对于应用在汽车喇叭、户外电子装置、手持式电子装置(手机、平板计算机)的各种扬声器而言，在各种不同的应用领域中具有各种不同的需求，包含防潮性(拨水性)、耐热性、难燃/阻燃性等等，以避免扬声器在这些电子装置或设备中，因为湿度、温度等物理因素造成喇叭零件的故障，甚至于导致可能发生的危安因素。

参考图1及图2，其分别显示现有技术喇叭内部的结构的侧视图以及现有技术振动片的立体图。喇叭内部结构包含外壳30、磁铁心31、音圈32以及喇叭振动片33(例如，弹波)。磁铁心31设置于外壳30之中，音圈32的外表面缠绕线圈，以连接外部电源，并连接磁铁心31，当电流通过时产生电磁感应而上下振动，喇叭振动片33连接外壳30，并具有中心通孔34以连接音圈32，喇叭振动片33必需有质轻、具有一定硬度及弹性的特性，以固定音圈32、随着音圈32振动并提供阻尼缓冲作用。

以图2所示的弹波为例，现有技术的喇叭振动片的材质通常为含浸树脂的布料，通常为一类圆形体，以加热压印方式使截面形成类波浪状的形状。现有振动片的制造方法通常具有树脂含浸步骤、烘烤步骤、压印步骤以及成形裁切步骤。树脂含浸步骤为将布料含浸于树脂之中，使布料吸收树脂，而具有一定的硬度。烘烤步骤将吸收树脂的布料烘干，以去除布料中的水分。压印步骤为将吸收树脂的布料加热，以压印方式在截面形成所需的形状，例如，波浪状。成形裁切步骤为裁切为多个喇叭振动片，并将多余的布料去除，进一步形成中心通孔。但在例如汽车喇叭振动片零件制造的现有技术领域中，以往对于其防潮性(拨水性)、耐热性、难燃/阻燃性等要求不高，该领域技术人员并未尝试将现有高分子材料的技术应用在喇叭振动片的改良上，例如将其表面进行预处理以增进其表面性能改质。以高分子材料而言，一些特殊的材料表面性质，例如化学组成、亲水性、粗糙度、导电性、交联密度等，常是考虑的重点，这些特殊的性质，可利用表面改质的技术，就高分子材料进行处理，使高分子材料的表面具有能符合所需的表面性质。

发明内容

然而，在现今汽车工业、电子设备零件标准越来越高的情况下，对于喇叭零件的各项物理环境耐受性能也越来越为要求，此种结合高科技赋予喇叭振动片特定性能的研究，实在有其发展必要性。

据此，本发明的一目的在于提供一种喇叭振动片的放电处理模制方法，其步骤包括：(a)提供一纤维布材；(b)将该纤维布材含浸一液态树脂并烘干；(c)在该纤维布材表面设置一胶层并烘干；(d)将该纤维布材进行热压成形，形成至少一个类圆盘状的喇叭振动片；其中在该喇叭振动片形成之前或之后的任何干燥状态下，包括在该纤维布材含浸树脂步骤之前或之后、设置胶层之后以及形成喇叭振动片之后的任意一或多个步骤中，对其表面进行一次或多次放电处理，以提高其表面的粗糙度及表面能。

较佳地，其中该放电处理针对该喇叭振动片邻近外缘处的环状位置所进行，该放电处理针对该喇叭振动片邻近中心内缘处的环状位置所进行。

较佳地，上述方法更包括在进行放电处理后将该纤维布材浸泡一功能性助剂，该功能性助剂包括拨水剂及难燃剂。

较佳地，其中该放电处理包括电浆放电处理及电晕放电处理。

较佳地，上述方法更包括在热压成形后将该纤维布材进行裁切为多个喇叭振动片。

本发明的另一目的在于提供一种喇叭振动片，以上述模制方法所形成，其中该喇叭振动片包括一布体，该布体为类圆盘状且由多条经纱及纬纱所编织而成，该布体表面结合有一树脂层以及一胶层，该布体表面经过放电处理使其表面形成一粗糙极性面。

较佳地，该布体表面邻近中心内缘处的环状位置进行放电处理，以形成一第一粗糙极性区；或在该布体表面邻近外缘处的环状位置进行放电处理，以形成一第二粗糙极性区。

较佳地，该布体表面的粗糙极性面上更结合有一耐受层，该耐受层为一拨水层或一难燃层。

经由本发明的技术手段，经过放电处理后的喇叭振动片由于其表面粗糙度及表面能的提升，可增加接着剂与喇叭振动片及其接着标的位置之间的接着强度。可有效增加拨水剂、难燃剂与喇叭振动片的结合，提升喇叭振动片的拨水性、难燃/阻燃性，以符合汽车喇叭零件、电子装置内部零件的需求或标准。

附图说明

图1为显示现有技术喇叭内部结构的剖视图。

图2为显示现有技术喇叭振动片(弹波)的立体图。

图3为显示本发明的喇叭振动片制造流程的方块图。

图4为显示本发明的喇叭振动片制造流程的示意图。

图5为显示纤维布材的局部示意图。

图6A、图6B为分别显示喇叭振动片经放电处理前后的表面张力示意图。

图7A、图7B分别显示出不同的喇叭振动片剖视图。

图8A、图8B分别显示出局部放电处理后的喇叭振动片及其与喇叭零件的接着位置。

其中，附图标记说明如下：

100纤维布材

1液态树脂

11经纱

12纬纱

200喇叭振动片

20布体

201第一表面

202第二表面

21经纱

22纬纱

23树脂层

231、232粗糙极性面

233第一粗糙极性区

234第二粗糙极性区

24胶层

25耐受层

30外壳

31磁铁心

32音圈

33喇叭振动片

34中心通孔

4接着剂

S1～S6步骤

θ接触角

具体实施方式

请参考图3及图4，其分别显示喇叭振动片的制造流程方块图及示意图。如图所示，首先提供纤维布材(步骤S1)。参考图5，其显示出纤维布材100的局部示意图，图中显示出纤维布材100主要是由经纱11及纬纱12所编织形成的织品，经纱11及纬纱12所用的纤维成分可以是聚酯纤维、棉纤维、压克力纤维、蚕丝纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、苯酰胺纤维(Aramid)、竹子纤维等，但非仅限于此。

在此，可选择性地将纤维布材100表面进行放电处理(步骤S6)，以提高纤维布材表面的表面能(表面张力)。上述放电处理可以是电浆放电处理或电晕放电处理。

电浆处理依据通入不同的气体电浆(例如氩气、氧气、氮气及含氟气体)，可使表面带有不同的官能基，例如：氧气电浆处理可提升纤维布材的表面能；而相反地，含氟气体电浆则可降低纤维布材的表面能，可视情况应用。另外，可藉由通入惰性气体电浆(例如氩气)，使纤维布材产生交联。

相似地，电晕处理(Corona)也是一种“电击”处理，它可使纤维布材表面具有更高的附着性。Corona的产生是利用高电压高周波，分别为接地与诱电空气喷嘴产生电击，它们之间没有电流通过，直至电压高达9000～/5000伏特/平方厘米。之后，电击分子从空气喷嘴喷出，带着高能量的游离电子加速冲向正极，corona电晕处理就是由这密集且高能量喷出离子所产生的作用。接着这些离子藉由电击和渗透进入纤维布材的表面破坏其分子结构，进而将被处理的表面分子氧化和极化，借着离子电击侵蚀表面，以至于增加纤维布材表面的附着能力。

参考图6A及图6B，其分别显示喇叭振动片经放电处理前后的表面张力示意图。如图所示，当液滴在固体表面上，形成薄膜或液珠，代表着液体与固体的亲和力强弱，又可称之为润湿(Wetting)行为。当液体在固体表面的润湿程度，为液体与固体间的表面张力、表面能与接触角而定，其中，表面张力单位SI制为N/m＝kg/sec²＝J/m²；CGS制为dynes(达因)/cm＝g/sec²＝ergs(耳格)/cm²。

接触角(ContactAngle,θ)与表面能(SurfaceEnergy)为衡量材料本身亲、疏水性的指标，接触角(θ)指固体表面与液体表面两者的夹角。接触角的理论试验值为0～180度，当θ＜0度时表面完全湿润，当θ＞180度时表面不完全湿润。当θ＝1，则液╱固体的吸引力大于液体间的吸引力。接触角的大小与表面的疏水性有关，当物质与水滴的接触角越大，疏水性越高；物质与水滴的接触角越小，亲水性越高。当表面能越大时，表面能可吸附的液体(液滴)能力就越大，液体吸附面积也越大，导致表面接触角越小。

接触角与表面能攸关材料抑制亲水或疏水的能力，如图6A中所示，在进行放电处理前的接触角较大(低表面张力/低表面能)，而图6B经过放电处理后，其纤维表面经过改质后其接触角较大(高表面张力/高表面能)，以喇叭振动片而言，其表面能较佳地介于20-60达因、接触角介于0-90度，藉此可有效地提升纤维布材表面与树脂、胶层材料或其它功能性助剂的结合。

接着，将纤维布材含浸于液态树脂(步骤S2)，使纤维布材吸收树脂而具有一定的硬度，接着并将含浸树脂后的纤维布材烘干。树脂材料的选用可以是酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂其中之一或其组合，或是其它具有热固特性的高分子树脂材料，并非仅限于此。在干燥状态下，可再次选择性地将纤维布材表面进行放电处理(步骤S6)，其方式及原理同上所述，在此不再重复说明。

在纤维布材上设置一胶层(步骤S3)，可藉由网版印刷或其它方式涂布胶层材料的方式，而胶层材料可以是橡胶、硅胶或其它高分子胶材料，接着并将涂布胶层材料后的纤维布材烘干。在干燥状态下，亦可再次选择性地将纤维布材表面进行放电处理(步骤S6)，其方式及原理同上所述，在此不再重复说明。

以200-230度的温度加热压印成形(步骤S4)。至此，已在整体布材上形成多个未经裁切的喇叭振动片200。喇叭振动片200的经纱21、纬纱22以及热固形成的树脂层23、胶层24已完整地成形为一个整体结构(如图8A)。

接着可将已成形的纤维布材进行裁切(步骤S5)，亦可在此步骤对于每一个喇叭振动片形成中心通孔(图未示)，并裁切多余的织品以获得最终的喇叭振动片。在完成成品后，可再次选择性地将纤维布材表面进行放电处理(步骤S6)，其方式及原理同上所述，在此不再重复说明。

本实施例的喇叭振动片制程可经过一次或数次放电处理，且该放电处理步骤可在喇叭振动片形成之前或之后的任何干燥状态下，包括在纤维布材含浸树脂步骤之前或之后、设置胶层之后以及形成喇叭振动片之后的任意一或多个步骤中，对其表面进行一次或多次放电处理，以提高其表面的粗糙度及表面能。多次放电处理的好处在于，可以个别针对不同步骤所欲添加的化学助剂、高分子树脂材料，帮助纤维布材对这些材料的吸附，比起初始时仅给予一次放电处理来说，多次放电处理的效果较佳，然而较耗费时程及作业成本。

放电处理的目的及优点众多，在此最主要的应用是可以帮助喇叭振动片与其它喇叭零件的接合。如图7A及图7B所示，其分别显示出局部放电处理后的喇叭振动片及其与喇叭零件的接着位置。在经过放电处理后的喇叭振动片由于其表面粗糙度及表面能的提升，包括整体放电处理或是针对接着的关键位置的局部放电处理，以增加接着剂4与喇叭振动片200及其接着标的之间的接着强度。局部放电处理可以藉由设置屏蔽或其它方式达成，或是可针对所欲加强放电处理的区域给予多次或较高强度的放电处理，同样可达成相同的目的。

例如图7A所示，以上述方式在布体表面邻近中心内缘处的环状位置进行放电处理，以形成一第一粗糙极性区233，或是在布体表面邻近外缘处的环状位置进行放电处理，以形成一第二粗糙极性区234，两者择一或同时具备皆可。这两个位置分别是喇叭振动片中心通孔内缘与音圈的接着点、以及喇叭振动片外缘与铁框的接着点，主要是喇叭振动片在随着音圈震动时，最主要的关键受力位置，也是最容易产生破裂、疲劳、松脱、变形的部位，因此藉由放电处理增加与该两个位置的粘着强度，是在该技术领域所从未被提及的创作概念。

除此之外，经发明人多次试验结果证实，放电处理也对于树脂吸附、胶层材料或其它功能性助剂附着的效果较佳，因此可视不同的需求及目的调整其放电处理在整体制程中的顺序及次数。

例如，当喇叭振动片需进一步添加功能性助剂(例如拨水剂、难燃剂等)，以增加其拨水性、难燃/阻燃性等性质时，可在添加功能性助剂前进行放电处理，可有效增加拨水剂、难燃剂与喇叭振动片的结合，提升喇叭振动片的拨水性、难燃/阻燃性，以符合汽车喇叭零件、电子装置内部零件的需求或标准。

参考图8A，其显示喇叭振动片的剖视图。如图所示，经由上述制程所制造的喇叭振动片200，包括一布体20，其由多条经纱21及纬纱22所编织而成(参图5)，布体20具有一第一表面201及第二表面202，布体20的第一表面201及第二表面202结合有一树脂层23及胶层24。由于布体20的纤维组成为高分子材料，其表面原来为非极性官能基、表面能低、疏水性高，其表面(第一表面201及/或第二表面202)经过放电处理后，可使其表面(第一表面201及/或第二表面202)粗糙并分别形成一粗糙极性面231、232，除了表面粗糙度增加外、经放电处理后可使表面带有大量极性基团，使粗糙极性面231、232上更易于结合树脂、胶层材料、功能性助剂、接着剂等，以达成帮助材料吸附或是增加接着效果的目的。

参考图8B，其显示喇叭振动片的剖视图。如图所示，与图8A相似地，为了使喇叭振动片200可抵抗特定条件下的物理/环境因素，亦可在完成树脂含浸、胶层设置后进一步浸泡功能性助剂(拨水剂、难燃剂等)，使喇叭振动片200表面形成一耐受层25(可以是拨水层或难燃层)，使喇叭振动片200可抵抗特定条件下的物理/环境因素，避免因这些因素所造成的喇叭零件损坏。特别是，由于经过放电处理的纤维布材其表面粗糙度增加、且带有大量极性基团，亦可帮助功能性助剂的吸附，增加其拨水/难燃的效果。本图所示的喇叭振动片200，其浸泡功能性助剂的步骤是在浸泡液态树脂步骤之后，但亦可将功能性助剂添加在液态树脂中一并同时进行。就效果而言，分开处理的效果略佳，但由于在制程上较为复杂，可视喇叭振动片产品要求的特性及成本方面斟酌，考虑采用何种作法较为适切，在此仅是提出例示，并非仅限于此。

由以上实施例可知，本发明所提供的喇叭振动片及其放电处理模制方法确具产业上的利用价值，但以上叙述仅为本发明的较佳实施例说明，凡本领域技术人员当可依据上述说明而作其它种种改良，但这些改变仍属于本发明的精神及以下所界定的专利保护范围中。

Claims (10)

1.一种喇叭振动片的放电处理模制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)提供一纤维布材；

(b)将该纤维布材含浸一液态树脂并烘干；

(c)在该纤维布材表面设置一胶层并烘干；

(d)将该纤维布材进行热压成形，形成至少一个类圆盘状的喇叭振动片；

其中在该喇叭振动片形成之前或之后的任何干燥状态下，包括在该纤维布材含浸树脂步骤之前或之后、设置胶层之后以及形成喇叭振动片之后的任意一或多个步骤中，对其表面进行一次或多次放电处理，以提高其表面的粗糙度及表面能。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该放电处理针对该喇叭振动片邻近外缘处的环状位置所进行。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该放电处理针对该喇叭振动片邻近中心内缘处的环状位置所进行。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，更包括在进行放电处理后将该纤维布材浸泡一功能性助剂，该功能性助剂包括拨水剂及难燃剂。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该放电处理包括电浆放电处理及电晕放电处理。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，更包括在热压成形后将该纤维布材进行裁切为多个喇叭振动片。

7.一种喇叭振动片，其特征在于，以如权利要求1所述的模制方法所形成，其中该喇叭振动片包括一布体，该布体为类圆盘状且由多条经纱及纬纱所编织而成，该布体表面结合有一树脂层以及一胶层，该布体表面经过放电处理使其表面形成一粗糙极性面。

8.如权利要求7所述的喇叭振动片，其特征在于，在该布体表面邻近中心内缘处的环状位置进行放电处理，以形成一第一粗糙极性区。

9.如权利要求7所述的喇叭振动片，其特征在于，在该布体表面邻近外缘处的环状位置进行放电处理，以形成一第二粗糙极性区。

10.如权利要求7所述的喇叭振动片，其特征在于，该布体表面的粗糙极性面上更结合有一耐受层，该耐受层为一拨水层或一难燃层。