CN106584993A - 蜂窝夹芯板及其高隔音方法、制作方法和应用 - Google Patents
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Abstract
蜂窝夹芯板的高隔音方法，蜂窝夹芯板包括上面板、下面板和粘接在上面板和下面板之间的蜂窝层，其特征在于将所述的蜂窝层设计成包括至少两层蜂窝板，在相邻的蜂窝板之间粘接隔音板，且相邻蜂窝板的蜂窝腔壁均错开分布，在所述的蜂窝板的蜂窝腔体中填充吸声泡沫。本发明提供的蜂窝夹芯板的高隔音方法，在保障蜂窝夹芯板轻质高强的前提下，提升其隔音性能。本发明还提供一种蜂窝夹芯板及其制作方法和应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种蜂窝夹芯板的高隔音方法，用于提高蜂窝夹芯板的隔音性能，属于复合板制作技术领域。本发明还提供一种蜂窝夹芯板及其制作方法和应用。
背景技术
蜂窝板是由两侧较薄的面板，牢固的粘接在一块较厚的蜂窝状材料制成的板材，中间的蜂窝结构大大减轻了板材的重量，但弯曲刚度却依然很高，使其具有轻质高强的特点，在有轻量化需求的大型运载工具上有着广泛的应用，比如用于制作运载工具的内装板件。
目前传统的蜂窝夹芯板，由于中间的蜂窝芯构成了两层面板之间的声桥，声桥是指在双层板隔音系统中，直接连接两块板的刚性结构，声音可以通过声桥从一块板传递到另一块板，会降低整体双层板隔音系统的隔音效果。因此声桥的存在大大削弱了蜂窝夹芯板的隔音效果。
与本发明相关的现有专利有：
1、CN 203569714 U，公开了一种多层、多腔结构的隔音板，包括前面板、防水薄膜、吸声腔和背板，自所述吸声腔至背板之间依次设有第一隔板、第 1 隔音腔，所述第 1 隔音腔内设有隔音结构。其中，自第 1 隔音腔至背板之间依次第 2 隔板和第 2 隔音腔，所述第隔音腔内设有隔音结构。所述隔音结构选自于充满腔体的空气，充满腔体的粘滞液体、填充腔体的泡沫、填充腔体的蜂窝材料和真空腔体中的任一种结构。本实用新型通过设置多个叠合的填充有吸声泡沫的腔体形成声学特性各不相同的功能腔，从而大幅度改善了隔音板的整体隔音性能。
2、CN 105173059 A，一种双层蜂窝降噪结构，涉及飞机降噪结构设计技术，用于飞机机舱的降噪，上蜂窝芯设置于上面板与中面板之间、下蜂窝芯设置于中面板与下面板之间。上面板上均匀开设有微孔。下面板朝向机体结构外侧安装，所述上面板朝向机体结构内侧安装。本发明提供的双层蜂窝降噪结构结构简单，制造方便，无需附加其他吸声泡沫，且兼具隔音和吸声功能，整体降噪性能优异，该结构重量轻、刚度好，可以以较小的重量代价获得良好的降噪性能，装置稳定性高，安全可靠。
3、 CN102700181A，公开了一种轻质多功能复合结构，包括第一外表板、第二外表板以及设置在第一外表板和第二外表板之间的金属泡沫夹芯层和蜂窝夹芯层，蜂窝夹芯层为六方铝蜂窝或四方铝蜂窝，由金属泡沫和六方蜂窝或四方蜂窝复合成的夹芯结构能显著减小其重量，且具有承载、吸声、隔音、隔热、抗冲击吸能等多种功能。
4、CN 205475789 U，公开了一种微孔吸声隔音复合板结构，包括壁板一和壁板二，所述壁板一和壁板二之间设置有蜂窝夹层，所述蜂窝夹层上设置有平行于壁板一的最少一块微穿孔板，所述微穿孔板上设置有微孔。本实用新型采用最少一块的带微孔的微穿孔板设置在蜂窝夹层结构上，能够大大起到隔音效果，减小环境的噪声污染，并且蜂窝夹层结构具有隔热、隔音的效果，尤其对低频的噪声具有良好的隔绝作用，微穿孔板和蜂窝夹层的结构，起到的隔音效果更好，有效解决了现有技术中存在的隔音效果差、噪声污染严重以及刚性和强度低的问题。
以上专利均没有涉及通过打断蜂窝夹芯板内部声桥来提高隔音效果的技术启示，都是通过将面板设置为穿孔板或将蜂窝腔体侧壁开孔连通，以达到增加吸声性能的目的，但蜂窝板的隔音性能相对较差，如果需要提高其隔音性能，则需要增加板厚，使得其轻量化的优势变得不明显。
发明内容
本发明提供的蜂窝夹芯板的高隔音方法，在保障蜂窝夹芯板轻质高强的前提下，提升其隔音性能。本发明还提供一种蜂窝夹芯板及其制作方法和应用。
为达到上述目的本发明采用的技术方案是：蜂窝夹芯板的高隔音方法，蜂窝夹芯板包括上面板、下面板和粘接在上面板和下面板之间的蜂窝层，其特征在于将所述的蜂窝层设计成包括至少两层蜂窝板，在相邻的蜂窝板之间粘接隔音板，且相邻蜂窝板的蜂窝腔壁均错开分布，在所述的蜂窝板的蜂窝腔体中填充吸声泡沫。
优选的，所述的蜂窝板的蜂窝腔体为正六边形腔体，蜂窝板为铝质蜂窝板或芳纶蜂窝板，相邻蜂窝板蜂窝腔体的拉伸方向是互相垂直的。
优选的，所述的吸声泡沫为高分子开孔发泡材料，通过加热发泡的方式填充在蜂窝板的蜂窝腔体中。
优选的，所述的高分子开孔发泡材料的原料为三聚氰胺和/或聚氨酯。
优选的，所述的隔音板选择由阻尼系数不小于0.2的高分子复合材料加工而成，且隔音板的厚度小于2毫米。
实现以上所述高隔音方法的蜂窝夹芯板，包括上面板、下面板和粘接在上面板和下面板之间的蜂窝层，其特征在于所述的蜂窝层包括至少两层蜂窝板，在相邻的蜂窝板之间粘接隔音板，且相邻蜂窝板的蜂窝腔壁均错开分布，所述的蜂窝板的蜂窝腔体中填充吸声泡沫。
以上所述的蜂窝夹芯板的制作方法，首先根据隔音要求确定蜂窝板的数量，再将吸声泡沫填充到蜂窝板的蜂窝腔体中，然后在隔音板上涂覆粘接胶膜，将蜂窝板通过隔音板依次粘接，之后将涂覆粘接胶膜的上面板和下面板粘接在蜂窝层上表面和下表面并在热压设备上热压形成蜂窝夹芯板。
优选的，将吸声泡沫填充到蜂窝板的蜂窝腔体中的具体步骤为：先将蜂窝板浸入调制好的高分子开孔发泡胶中，然后取出蜂窝板置于烘箱中加热，使高分子开孔发泡胶膨胀并固化将蜂窝板的蜂窝腔体填满，最后取出蜂窝板，切除从蜂窝板的蜂窝腔体中膨出的吸声泡沫，使蜂窝板的上下表面平整。
优选的，所述的蜂窝板浸入调制好的高分子发泡胶中的时间为1~2.5h ，“蜂窝板置于烘箱中加热，使高分子开孔发泡胶膨胀并固化”是指：烘箱温度为60-70℃，蜂窝板置于烘箱中加热1~2h，使高分子开孔发泡胶充分膨胀，然后调整烘箱温度为100℃，加热1~2h,使膨胀后的高分子开孔发泡胶固化。
以上所述的蜂窝夹芯板的应用，其特征在于将所述的蜂窝夹芯板应用于制作运载工具的内饰板，根据运载工具的隔音需求、内饰板的安装尺寸及重量要求，确定蜂窝夹芯板中蜂窝板的层数。
本发明的有益效果是：
首先，本发明在相邻的蜂窝板之间设置隔音板，在蜂窝夹芯板内部形成上面板-隔音板-下面板的多层隔音系统，降低声音的传递效果，而且通过隔音板可有效分隔相邻的蜂窝板，阻断相邻蜂窝板的声桥连接，提高蜂窝夹芯板的隔音性能；再者，将相邻蜂窝板的蜂窝腔壁均错开分布，使得相邻蜂窝板的蜂窝腔体的腔壁均不在同一垂直面上对齐，保证相邻蜂窝板的声桥错开分布，从而保证蜂窝夹芯板内部无法形成有效的连续声桥，可大幅提高蜂窝夹芯板的隔音效果，第三，通过在蜂窝板的蜂窝腔体中的填充吸声泡沫，吸声泡沫有良好的吸声效果，可以在声音被多层隔音系统反复反射时吸收声能，实现蜂窝夹芯板的高隔音效果。
本发明将现有技术中的上面板与下面板之间的蜂窝层变为多层蜂窝板，且在相邻的蜂窝板之间设置隔音板，在蜂窝板的蜂窝腔体中的填充吸声泡沫，隔音板和吸声泡沫的增加只会使蜂窝夹芯板的重量稍有增加，且可增加蜂窝夹芯板的自身强度，相比于现有技术，本发明的蜂窝夹芯板在保障轻质高强的前提下，隔音性能大幅提升。
本发明的蜂窝夹芯板的制作方法，制作工艺简单，制出的蜂窝夹芯板可用于制作运载工具的内饰板，其轻质、高强、隔音性能好，吸声效果佳，可满足运载工具轻量化的需求。
附图说明
图1 为具体实施方式中的蜂窝夹芯板的剖视图。
图2为相邻蜂窝板的叠加示意图。
具体实施方式
下面结合图1至图2对本发明的实施例做详细说明。
蜂窝夹芯板的高隔音方法，蜂窝夹芯板包括上面板1、下面板2和粘接在上面板1和下面板2之间的蜂窝层3，将所述的蜂窝层3设计成包括至少两层蜂窝板31，在相邻的蜂窝板31之间粘接隔音板32，且相邻蜂窝板31的蜂窝腔壁均错开分布，在所述的蜂窝板31的蜂窝腔体中填充吸声泡沫33。
从图1中可以看出，上面板1和下面板2之间的蜂窝层3包括两层蜂窝板31，蜂窝板31之间粘接隔音板32，且两个蜂窝板31的蜂窝腔体的腔壁均错开分布，隔音板32有双重作用，其一 是起隔声作用，在板材内部形成上面板1、隔音板32和下面板2的多层隔音系统，其二是阻断声桥的作用，蜂窝板31被隔音板32隔开，两层蜂窝板31的声桥就被隔音板32阻断，相当于声桥在隔音板32处被打断，由于隔音板32也具有一定的传声效果，因此为了保证相邻的蜂窝板31的声桥完全被打断，声桥不连接，将相邻蜂窝板31的蜂窝腔壁均错开分布，使上层蜂窝板32与下层蜂窝板32的蜂窝腔体的腔壁均不在同一垂直面上对齐，无法形成连续的声桥，从而可大幅提高隔音的效果，在蜂窝板32的蜂窝腔体中填充吸声泡沫33，通过吸声泡沫33吸收声能，进一步提高隔音效果，蜂窝夹芯板的隔音效率高，吸声泡沫的重量轻且吸声效果好，填充进蜂窝腔体中不会影响蜂窝夹芯板的轻质性能。
具体的，所述的蜂窝板31的蜂窝腔体为正六边形腔体，蜂窝板31为铝质蜂窝板或芳纶蜂窝板，相邻蜂窝板31蜂窝腔体的拉伸方向是互相垂直的。如图2所示，图2中的A图为相邻蜂窝板中上层蜂窝板31的蜂窝腔体分布图，B图为下层蜂窝板31的蜂窝腔体的分布图，A图中蜂窝腔体的拉伸方向是垂直方向，而B图中蜂窝腔体的拉伸方向是水平方向，A图和B图中蜂窝腔体的拉伸方向是互相垂直的， C图为A图和B图的叠加图即两层蜂窝板31叠加的蜂窝腔体的分布图，从C图中可以看出，上层蜂窝板31的蜂窝腔壁与下层蜂窝板31的腔壁完全错开，无一处沿同一垂直面对齐，无法形成一条连接的声桥，蜂窝夹芯板的隔音效果由于声桥的完全错开，而被大幅提升。
具体的，所述的吸声泡沫33为高分子开孔发泡材料，通过加热发泡的方式填充在蜂窝板31的蜂窝腔体中。高分子开孔发泡材料的耐热、阻燃、耐老化等性能优越，使用寿命长。所述的高分子开孔发泡材料的原料优选三聚氰胺和/或聚氨酯。
具体的，所述的隔音板32选择由阻尼系数不小于0.2的高分子复合材料加工而成，使隔音板32不仅具有隔音功能而且具有阻尼作用，可吸收振动能量，有效抑制蜂窝层3的自振，减少声音的传递效率，且隔音板32的厚度小于2毫米，使隔音板32的增加不会影响蜂窝夹芯板的轻质性能。
以上所述的高隔音方法中，在相邻的蜂窝板31之间设置隔音板32，在蜂窝夹芯板内部形成上面板-隔音板-下面板的多层隔音系统，降低声音的传递效果，而且通过隔音板32可有效分隔相邻的蜂窝板31，阻断相邻蜂窝板31的声桥连接，提高蜂窝夹芯板的隔音性能，再者，将相邻蜂窝板31的蜂窝腔壁均错开分布，使得相邻蜂窝板的蜂窝腔体的腔壁均不在同一垂直面上对齐，保证相邻蜂窝板31的声桥错开分布，从而保证蜂窝夹芯板内部无法形成有效的连续声桥，可大幅提高蜂窝夹芯板的隔音效果，第三，通过在蜂窝板31的蜂窝腔体中的填充吸声泡沫33，吸声泡沫33有良好的吸声效果，可以在声音被多层隔音系统反复反射时吸收声能，实现蜂窝夹芯板的高隔音效果。
本发明还保护实现以上所述高隔音方法的蜂窝夹芯板，包括上面板1、下面板2和粘接在上面板1和下面板2之间的蜂窝层3，其特征在于所述的蜂窝层3包括至少两层蜂窝板31，在相邻的蜂窝板31之间粘接隔音板32，且相邻蜂窝板31的蜂窝腔壁均错开分布，所述的蜂窝板31的蜂窝腔体中填充吸声泡沫33。
以上所述的蜂窝夹芯板，将现有技术中的上面板1与下面板2之间的蜂窝层变为多层蜂窝板31，且在相邻的蜂窝板31之间设置隔音板32，在蜂窝板31的蜂窝腔体中的填充吸声泡沫33，隔音板32和吸声泡沫32的增加只会使蜂窝夹芯板的重量稍有增加，且可增加蜂窝夹芯板的自身强度，相比于现有技术，本发明的蜂窝夹芯板在保障轻质高强的前提下，隔音性能大幅提升。
本发明还保护以上所述的蜂窝夹芯板的制作方法，首先根据隔音要求确定蜂窝板31的数量，再将吸声泡沫33填充到蜂窝板31的蜂窝腔体中，然后在隔音板32上涂覆粘接胶膜，将蜂窝板31通过隔音板32依次粘接，之后将涂覆粘接胶膜的上面板1和下面板2粘接在蜂窝层3上表面和下表面并在热压设备上热压形成蜂窝夹芯板。
其中，将吸声泡沫33填充到蜂窝板31的蜂窝腔体中的具体步骤为：先将蜂窝板31浸入调制好的高分子开孔发泡胶中，然后取出蜂窝板31置于烘箱中加热，使高分子开孔发泡胶膨胀并固化将蜂窝板31的蜂窝腔体填满，最后取出蜂窝板31，切除从蜂窝板31的蜂窝腔体中膨出的吸声泡沫，使蜂窝板31的上下表面平整。
所述的蜂窝板31浸入调制好的高分子发泡胶中的时间为1~2.5h ，“蜂窝板31置于烘箱中加热，使高分子开孔发泡胶膨胀并固化”是指：烘箱温度为60-70℃，蜂窝板31置于烘箱中加热1~2h，使高分子开孔发泡胶充分膨胀，然后调整烘箱温度为100℃，加热1~2h,使膨胀后的高分子开孔发泡胶固化。
以上所述的蜂窝夹芯板的应用，将所述的蜂窝夹芯板应用于制作运载工具的内饰板，根据运载工具的隔音需求、内饰板的安装尺寸及重量要求，确定蜂窝夹芯板中蜂窝板31的层数。
以上所述的蜂窝夹芯板的制作方法，制作工艺简单，制出的蜂窝夹芯板可用于制作运载工具的内饰板，其轻质、高强、隔音性能好，吸声效果佳，可满足运载工具轻量化的需求。
以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.蜂窝夹芯板的高隔音方法，蜂窝夹芯板包括上面板（1）、下面板（2）和粘接在上面板（1）和下面板（2）之间的蜂窝层（3），其特征在于将所述的蜂窝层（3）设计成包括至少两层蜂窝板（31），在相邻的蜂窝板（31）之间粘接隔音板（32），且相邻蜂窝板（31）的蜂窝腔壁均错开分布，在所述的蜂窝板（31）的蜂窝腔体中填充吸声泡沫（33）。
2.根据权利要求1所述的蜂窝夹芯板的高隔音方法 ，其特征在于所述的蜂窝板（31）的蜂窝腔体为正六边形腔体，蜂窝板（31）为铝质蜂窝板或芳纶蜂窝板，相邻蜂窝板（31）蜂窝腔体的拉伸方向是互相垂直的。
3.根据权利要求1所述的蜂窝夹芯板的高隔音方法，其特征在于所述的吸声泡沫（33）为高分子开孔发泡材料，通过加热发泡的方式填充在蜂窝板（31）的蜂窝腔体中。
4.根据权利要求3所述的蜂窝夹芯板的高隔音方法，其特征在于所述的高分子开孔发泡材料的原料为三聚氰胺和/或聚氨酯。
5.根据权利要求1所述的蜂窝夹芯板的高隔音方法，其特征在于所述的隔音板（32）选择由阻尼系数不小于0.2的高分子复合材料加工而成，且隔音板（32）的厚度小于2毫米。
6.实现权利要求1至权利要求5任一项所述高隔音方法的蜂窝夹芯板，包括上面板（1）、下面板（2）和粘接在上面板（1）和下面板（2）之间的蜂窝层（3），其特征在于所述的蜂窝层（3）包括至少两层蜂窝板（31），在相邻的蜂窝板（31）之间粘接隔音板（32），且相邻蜂窝板（31）的蜂窝腔壁均错开分布，所述的蜂窝板（31）的蜂窝腔体中填充吸声泡沫（33）。
7.权利要求6所述的蜂窝夹芯板的制作方法，首先根据隔音要求确定蜂窝板（31）的数量，再将吸声泡沫（33）填充到蜂窝板（31）的蜂窝腔体中，然后在隔音板（32）上涂覆粘接胶膜，将蜂窝板（31）通过隔音板（32）依次粘接，之后将涂覆粘接胶膜的上面板（1）和下面板（2）粘接在蜂窝层（3）上表面和下表面并在热压设备上热压形成蜂窝夹芯板。
8.根据权利要求7所述的蜂窝夹芯板的制作方法，其特征在于将吸声泡沫（33）填充到蜂窝板（31）的蜂窝腔体中的具体步骤为：先将蜂窝板（31）浸入调制好的高分子开孔发泡胶中，然后取出蜂窝板（31）置于烘箱中加热，使高分子开孔发泡胶膨胀并固化将蜂窝板（31）的蜂窝腔体填满，最后取出蜂窝板（31），切除从蜂窝板（31）的蜂窝腔体中膨出的吸声泡沫，使蜂窝板（31）的上下表面平整。
9.根据权利要求8所述的蜂窝夹芯板的制作方法，其特征在于所述的蜂窝板（31）浸入调制好的高分子发泡胶中的时间为1~2.5h ，“蜂窝板（31）置于烘箱中加热，使高分子开孔发泡胶膨胀并固化”是指：烘箱温度为60-70℃，蜂窝板（31）置于烘箱中加热1~2h，使高分子开孔发泡胶充分膨胀，然后调整烘箱温度为100℃，加热1~2h,使膨胀后的高分子开孔发泡胶固化。
10.权利要求6所述的蜂窝夹芯板的应用，其特征在于将所述的蜂窝夹芯板应用于制作运载工具的内饰板，根据运载工具的隔音需求、内饰板的安装尺寸及重量要求，确定蜂窝夹芯板中蜂窝板（31）的层数。
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