CN107116848B - 一种内嵌式消声蜂窝的消声隔膜植入方法及植入工装 - Google Patents
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Abstract
本发明属于功能蜂窝制造技术，涉及一种内嵌式消声蜂窝的制造方法及植入工装。植入消声隔膜的步骤如下：选择蜂窝基体；确定最上层消声隔膜(2)的位置；蜂窝基体浸胶；制造消声隔膜坯料板；植入消声隔膜(2)。本发明提出了一种内嵌式消声蜂窝的制造方法及植入工装，简化了工艺过程，提高了制造效率，降低了制造成本。
Description
技术领域
本发明属于功能蜂窝制造技术，涉及一种内嵌式消声蜂窝的消声隔膜植 入方法及植入工装。
背景技术
内嵌式消声蜂窝由美国赫氏公司最早提出，并已经成功应用在A380等飞 机发动机的消音衬垫中。这种结构中由于每个蜂窝单元内的消声隔膜将空气 层分割成多个封闭的子空腔，该种内嵌式消声蜂窝在蜂窝空格的一定高度植 入了微穿孔的隔板或隔膜，既达到了多自由度吸声结构的目的，又避免了传 统多自由度吸声结构的一系列缺点。美国专利US7434659B2提出了一种内嵌 隔膜的植入方法。该专利采用一种内六角形的定制工装，先将隔膜材料制成 一个个带翻边的正六边形，然后将其逐个植入到蜂窝芯的一定高度处，再将 整个蜂窝芯浸入到胶液槽中浸胶，使隔膜材料的翻边处蘸上胶，将翻边与蜂 窝壁可靠粘接。但该方法存在下述几个问题：第一、大多数膜材料在没有外 力约束的情况下很难长时间保持带翻边状态，往往会在外部约束去除后迅速 展成平面状，难以进行植入操作；第二、为了固定隔膜，需将整个蜂窝浸入 到胶槽中重新浸胶，增加了蜂窝的整体重量。
发明内容
本发明的目的是：提出一种内嵌式消声蜂窝的消声隔膜植入方法及植入 工装，以便避免消声隔膜在植入前展平，方便植入操作；无需二次浸胶，减 轻蜂窝的整体重量。
本发明的技术解决方案是：一种内嵌式消声蜂窝的消声隔膜植入方法， 在每个蜂窝单元1的腔体内有一层至3层消声隔膜2,消声隔膜2与消声蜂窝 的上端面平行；其特征在于，向蜂窝单元1的腔体内植入消声隔膜2的步骤 如下：
1、选择蜂窝基体：蜂窝基体为芳纶纸蜂窝、玻璃布蜂窝、铝蜂窝或者植 物纤维蜂窝，蜂窝的深度h＝10mm～200mm，蜂窝单元1的边长L1＝2mm～8mm；
2、制造消声隔膜毛坯：
2.1、选择声阻抗为30瑞利～150瑞利的声学布作为消声隔膜毛坯的基体 材料，声学布的厚度t1＝0.02mm～0.1mm；
2.2、通过转移印刷的方式在声学布的表面印制出镂空图案。其中的镂空 部分为正六边形，正六边形边长与蜂窝边长一致，相邻两个正六边形图形中 心点之间的间距d＝3L1～6L1。其余位置附着一层胶层，胶层是液体胶层或者 胶膜，液体胶层的粘度为5000mPa.s～10000mPa.s，胶膜的厚度t2＝0.02mm～ 0.1mm；液体胶为环氧胶、聚氨酯胶或丙烯酸树脂胶；胶膜为环氧胶膜；
2.3、裁片：将附着了胶层的消声隔膜毛坯裁切成小块，形状为圆形或者 正方形，圆形裁片的直径R2＝1.1R1～1.5R1，R1为蜂格外接圆的直径，正方 形裁片的边长L2＝2.5L1～6L1，裁片后形成消声隔膜毛坯；
3、植入消声隔膜2毛坯：采用植入工装将消声隔膜植入每个蜂窝单元1 的腔体内，植入的深度为蜂窝深度的10％～90％，停留1s～3s后将植入工装拔 出；相邻两层消声隔膜2的间距d不小于10mm。
用于植入消声隔膜毛坯的植入工装，其特征在于：它由上部的手柄4和 下部的植入棒3连接组成，植入棒3是正六棱柱，正六棱柱的边长L＝ L1-2t1-2t2-δ，δ＝0.01mm～0.05mm；植入棒3的长度等于消声隔膜2毛坯 的植入深度；手柄4为圆柱体或正六棱柱，手柄4的外径或者外接圆直径大 于蜂窝单元1的外接圆直径。
本发明的优点是：提出了一种内嵌式消声蜂窝的消声隔膜植入方法，避 免了消声隔膜在植入前展平，方便了植入操作；无需二次浸胶，减轻了蜂窝 的整体重量。
附图说明
图1是植入了消声隔膜2以后蜂窝单元1的示意图。
图2是向蜂窝单元1内植入消声隔膜2的示意图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图1、2，一种内嵌式消声蜂窝的 消声隔膜植入方法，在每个蜂窝单元1的腔体内有一层至3层消声隔膜2,消 声隔膜2与消声蜂窝的上端面平行；其特征在于，向蜂窝单元1的腔体内植 入消声隔膜2的步骤如下：
1、选择蜂窝基体：蜂窝基体为芳纶纸蜂窝、玻璃布蜂窝、铝蜂窝或者植 物纤维蜂窝，蜂窝的深度h＝10mm～200mm，蜂窝单元1的边长L1＝2mm～8mm；
2、制造消声隔膜毛坯：
2.1、选择声阻抗为30瑞利～150瑞利的声学布作为消声隔膜毛坯的基体 材料，声学布的厚度t1＝0.02mm～0.1mm；
2.2、通过转移印刷的方式在声学布的表面印制出镂空图案。其中的镂空 部分为正六边形，正六边形边长与蜂窝边长一致，相邻两个正六边形图形中 心点之间的间距d＝3L1～6L1。其余位置附着一层胶层，胶层是液体胶层或者 胶膜，液体胶层的粘度为5000mPa.s～10000mPa.s，胶膜的厚度t2＝0.02mm～ 0.1mm；液体胶为环氧胶、聚氨酯胶或丙烯酸树脂胶；胶膜为环氧胶膜；
2.3、裁片：将附着了胶层的消声隔膜毛坯裁切成小块，形状为圆形或者 正方形，圆形裁片的直径R2＝1.1R1～1.5R1，R1为蜂格外接圆的直径，正方 形裁片的边长L2＝1.1L1～1.5L1，裁片后形成消声隔膜毛坯；
3、植入消声隔膜2毛坯：
3.1、采用植入工装将消声隔膜植入每个蜂窝单元1的腔体内，植入的深 度为蜂窝深度的10％～90％，停留1s～3s后将植入工装拔出；相邻两层消声隔 膜2的间距d不小于10mm。
3.2、用于植入消声隔膜毛坯的植入工装，其特征在于：它由上部的手柄 4和下部的植入棒3连接组成，植入棒3是正六棱柱，正六棱柱的边长L＝ L1-2t1-2t2-δ，δ＝0.01mm～0.05mm；植入棒3的长度等于消声隔膜2毛坯 的植入深度；手柄4为圆柱体或正六棱柱，手柄4的外径或者外接圆直径大 于蜂窝单元1的外接圆直径。
本发明的工作原理是：利用较疏松纺织品的结构形成的天然孔格作为消 音微孔，将其植入蜂窝孔格中作为消音隔膜，形成多自由度吸声结构。制备 过程中采用蜂窝孔格及植入工装的植入棒相互配合，将消声隔膜植入到蜂窝 孔格中，并利用植入工装的植入棒长度控制植入深度。然后通过预先转印到 隔膜上的胶黏剂使植入的内嵌隔膜与蜂窝壁之间牢固粘结。
实施例1
1、选择中航复材生产的牌号为NH-1-5.5-48的蜂窝，加工30mm厚、孔 格为5.5mm的芳纶纸蜂窝一张，备用；
2、制造消声隔膜毛坯：
2.1、选用赛发75-25BHY声学网布一张；
2.2、选择北京航空材料研究院生产的SY-24C环氧树脂胶膜，在声学布 上印制正六边形镂空图案，正六边形图案为镂空部分，其余部分为胶膜。其 中正六边形边长为5.5mm，相邻正六边形中心间距为18mm；
2.3、将声学布裁剪成边长为18mm的正方形裁片；
3、植入消声隔膜毛坯：
3.1、采用植入工装，将裁切好的声学隔膜毛坯嵌入蜂窝单元15mm高度 处，停留2s后将植入工装拔出；将植入完成的蜂窝放入烘箱内，按照130℃ /2h的固化制度进行固化。
3.2、用于植入消声隔膜毛坯的植入工装，手柄为正六棱柱，边长为7mm, 植入棒为正六棱柱，边长为5.2mm。
实施例2
1、选择中航复材生产的牌号为LF2Y-5-0.06-49的铝蜂窝，加工30mm厚、 孔格为5mm的铝蜂窝一张，备用；
2、制造消声隔膜毛坯：
2.1、选用赛发145-27BHY声学网布一张；
2.1、选用赛发75-25BHY声学网布一张；
2.2、选择北京航空材料研究院生产的SY-24C环氧树脂胶膜，在声学布 上印制正六边形镂空图案，正六边形图案为镂空部分，其余部分为胶膜。其 中正六边形边长为5.5mm，相邻正六边形中心间距为18mm；
2.3、将声学布裁剪成边长为18mm的正方形裁片；
3、植入消声隔膜2毛坯：
3.1、采用植入工装，将裁切好的声学隔膜毛坯嵌入蜂窝单元15mm高度 处，停留2s后将植入工装拔出；将植入完成的蜂窝放入烘箱内，按照130℃ /2h的固化制度进行固化。
3.2、用于植入消声隔膜毛坯的植入工装，手柄为正六棱柱，边长为7mm, 植入棒为正六棱柱，边长为5.1mm。
实施例3
1、选择中航复材生产的牌号为NH-1-4.5-60的蜂窝，加工20mm厚、孔 格为4.5mm的芳纶纸蜂窝一张，备用；
2、制造消声隔膜毛坯：
2.1、选用赛发145-27BHY声学网布一张；
2.2、选择北京航空材料研究院生产的SY-24C环氧树脂胶膜，在声学布 上印制正六边形镂空图案，正六边形图案为镂空部分，其余部分为胶膜。其 中正六边形边长为5.5mm，相邻正六边形中心间距为15mm；
2.3、将声学布裁剪成直径为15mm的圆形裁片；
3、植入消声隔膜2毛坯：
3.1、采用植入工装，将裁切好的声学隔膜毛坯嵌入蜂窝单元15mm高度 处，停留2s后将植入工装拔出；将植入完成的蜂窝放入烘箱内，按照130℃ /2h的固化制度进行固化。
3.2、用于植入消声隔膜毛坯的植入工装，手柄为正六棱柱，边长为6mm, 植入棒为正六棱柱，边长为4.2mm。
实施例4
1、选择中航复材生产的孔格为4.5mm的苎麻纸纤维蜂窝，加工20mm厚 一张备用；
2、制造消声隔膜毛坯：
2.1、选用赛发145-27BHY声学网布一张；
2.2、选择北京航空材料研究院生产的SY-37环氧胶黏剂，在声学布上印 制正六边形镂空图案，正六边形图案为镂空部分，其余部分为环氧胶黏剂。 其中正六边形边长为5.5mm，相邻正六边形中心间距为14mm；
2.3、将声学布裁剪成边长为14mm的正方形裁片；
3、植入消声隔膜2毛坯：
3.1、采用植入工装，将裁切好的声学隔膜毛坯嵌入蜂窝单元15mm高度 处，停留2s后将植入工装拔出；将植入完成的蜂窝放入烘箱内，按照60℃/4h 的固化制度进行固化。
3.2、用于植入消声隔膜毛坯的植入工装，手柄为正六棱柱，边长为6mm, 植入棒为正六棱柱，边长为4.2mm。
实施例5
1、选择中航复材生产的牌号为NH-1-4.5-60的蜂窝，加工30mm厚、孔 格为4.5mm的芳纶纸蜂窝一张，备用；
2、制造消声隔膜毛坯：
2.1、选用纱帝W032声学网布一张；
2.2、选择北京航空材料研究院生产的SY-37环氧胶黏剂，在声学布上印 制正六边形镂空图案，正六边形图案为镂空部分，其余部分为环氧胶黏剂。 其中正六边形边长为5.5mm，相邻正六边形中心间距为14mm；
2.3、将声学布裁剪成边长为14mm的正方形裁片；
3、植入消声隔膜2毛坯：
3.1、采用植入工装，将裁切好的声学隔膜毛坯嵌入蜂窝单元20mm高度 处，停留2s后将植入工装拔出，重复步骤2.1-3.1将裁切好的声学隔膜毛坯 嵌入蜂窝单元10mm高度处，停留2s后将植入工装拔出；将植入完成的蜂窝 放入烘箱内，按照60℃/4h的固化制度进行固化。
3.2、用于植入消声隔膜毛坯的植入工装，手柄为正六棱柱，边长为6mm, 植入棒为正六棱柱，边长为4.3mm。
Claims (1)
1.一种内嵌式消声蜂窝的消声隔膜植入方法，在每个蜂窝单元(1)的腔体内有1层至3层消声隔膜(2),消声隔膜(2)与消声蜂窝的上端面平行；其特征在于，向蜂窝单元(1)的腔体内植入消声隔膜(2)的步骤如下：
1.1、选择蜂窝基体：蜂窝基体为芳纶纸蜂窝、玻璃布蜂窝、铝蜂窝或者植物纤维蜂窝，蜂窝的深度h＝10mm～200mm，蜂窝单元(1)的边长L1＝2mm～8mm，蜂窝为正六边形格型；
1.2、制造消声隔膜毛坯：
1.2.1、选择声阻抗为30瑞利～150瑞利的声学布作为消声隔膜毛坯的基体材料，声学布的厚度t1＝0.02mm～0.1mm；
1.2.2、通过转移印刷的方式在声学布的表面印制出镂空图案，其中的镂空部分为正六边形，正六边形边长与蜂窝边长一致，相邻两个正六边形图形中心点之间的间距d＝3L1～6L1，其余位置附着一层胶层，胶层是液体胶层或者胶膜，液体胶层的粘度为5000mPa.s～10000mPa.s，胶膜的厚度t2＝0.02mm～0.1mm；液体胶为环氧胶、聚氨酯胶或丙烯酸树脂胶；胶膜为环氧胶膜；
1.2.3、裁片：将附着了胶层的消声隔膜毛坯裁切成小块，形状为圆形或者正方形，圆形裁片的直径R2＝1.1R1～1.5R1，R1为蜂格外接圆的直径，正方形裁片的边长L2＝2.5L1～6L1，裁片后形成消声隔膜毛坯；
1.3、植入消声隔膜(2)毛坯：采用植入工装将消声隔膜植入每个蜂窝单元(1)的腔体内，植入的深度为蜂窝深度的10％～90％，停留1s～3s后将植入工装拔出；相邻两层消声隔膜(2)的间距d不小于10mm；
1.4、所述的用于植入消声隔膜毛坯的植入工装，它由上部的手柄(4)和下部的植入棒(3)连接组成，植入棒(3)是正六棱柱，正六棱柱的边长L＝L1-2t1-2t2-δ，δ＝0.01mm～0.05mm；植入棒(3)的长度等于消声隔膜(2)毛坯的植入深度；手柄(4)为圆柱体或正六棱柱，手柄(4)的外径或者外接圆直径大于蜂窝单元(1)的外接圆直径。
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