CN109555234A - 一种制作微穿孔板的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制作微穿孔板的方法，利用热缩板受热收缩的特性，在热缩板上加工毫米级的孔，经加热收缩制成丝米级及以下的孔。考虑到传统金属微穿孔板，在薄板上制作大量毫米级以下的孔比较困难，而且成本较高的缺陷，本发明利用热缩片受热收缩的特性，在热缩板上加工毫米级的孔，经加热收缩成为微米级的孔。此种微穿孔板结构宜于加工，价格低廉，安装方便而且可以绘制精美图案，可用于家装、厅堂、会议室、宾馆、声屏障等需要装饰和降噪的场所。
Description
技术领域
本发明属于吸声技术领域，具体涉及一种制作微穿孔板的方法
背景技术
按照微穿孔板理论，要求微穿孔板上的微孔孔径应在1mm以下，即丝米级的微孔，因此，要想获得好的吸声效果，微孔的加工是一个非常重要的问题，一直以来被研究微穿孔板理论人们所重视。一般来说，0.5mm以上的微孔，传统的机械加工的方法可以满足一般需要，但对于更小的孔径，如0.1mm或更高精确度的要求，则需使用其他方法，如激光等现代加工技术。自马大猷上世纪70年代提出微穿孔板吸声结构理论后，加工制作微穿孔板的方法一直是研究的重点，也一直制约微孔板的进一步发展。如何制作出成本低，性能好的微穿孔板是一个迫切需要解决的问题。下面将介绍现有的一些新的制作方法，并比较它们的优缺点。
(1)机械加工方法
传统的微穿孔板加工方法主要是一些机械手段，使用具有恒定孔径大小及孔间距的模具，利用机器冲压板材而成。机械制孔的方法简单，成本较低，亦便于大批量生产微穿孔板。但是，它有两个缺点：一是这方法只能制作孔径较大的微孔，一般在0.5mm以上。根据马大猷的理论，微孔的孔径较小时，微穿孔板才有可能获得更好的吸声性能，对于在金属板上开以更小的孔径，如0.3mm以下的，机械方法则难以实现，即使能实现，其生产效率也不高，而且成本会大幅提高。当然，这里主要是针对金属板材而言的，如在薄膜上加工超细孔径的微孔时，利用精细的针可开以0.1mm以下的超细微孔，但这种簿膜材料的使用范围受到很大的局限。二是机械方法使用的模具，其孔径和孔间距基本固定，难以调整。当需要其它参数尺寸时，往往需要重新铸造或加工模具，这样费力也费时，不利于生产效率的提高。
(2)激光打孔方法
为了克服机械方法的这两个缺点，加工超细的微孔，目前可以使用激光的方法。激光的方法是利用激光高能量密度的特点，用激光束在金属表面打孔，以获得微小的孔径。激光技术可加工孔径低至0.01mm，且公差往往能达到微米级甚至更低，但其造价昂贵，加工时间较长，如中国学者查雪琴在德国国会大厦采用的激光技术加工微穿孔板，其造价高达1万马克每平方米(上个世纪90年代初)，而且其生产速度缓慢，平均一平方米的板需要用一天的时间。此外，对于较厚的金属板材，激光开孔的时间较长，微孔就容易因为金属受热时间较长而发生形变，从而导致板面上的微孔形状不一，同时，板面也会受热不均匀而导致变形，难以保证微孔板符合设计要求。
(3)电腐蚀法
电腐蚀的方法是利用电蚀刻机对金属板进行电解腐蚀来制作微穿孔板。这方法能开以0.3mm以下的孔径，可以保证微穿孔板的结构参数需求，产品质量较好。但是，这种方法使用的电蚀刻机现在还处于手动控制阶段，因此无法满足大批量快速生产的需求。
(4)化学切削法
化学切削法是采用化学切削的方法加工微穿孔板。该方法制孔时，是利用化学腐蚀剂在金属板的一面或两面按一定规则和大小来腐蚀成孔，也可先在板的一面用化学物质腐蚀板材至某一深度，然后再在板另一面的相应位置进行相同的腐蚀，从而获得微孔，这样的好处是可尽可能地先将板的一侧腐蚀的足够薄，再在另一面进行精细腐蚀微孔，可有效地避开板厚的效应。往往在其两面分别形成孔径不同的微孔，形成了变截面微穿孔板。利用这种方法加工出孔径为0.1mm-1.0mm之间任意数值的微孔吸声板，穿孔率在很大的范围内任意调整，孔的形状可以是圆形、正方形、长方形孔、椭圆形、三角形和多边形等各种不同形状，而且吸声板板面平整光滑、无毛刺，吸声效果大大提升。
化学切削法在电子行业和不锈钢滤网行业是十分成熟的加工方法，使用该方法制作微穿孔板可以有效控制成本，而且制作过程耗时少，解决了激光和电腐蚀法的耗时和成本问题。此外，该方法可以利用计算机辅助设计，这不但使得微穿孔板从设计到生产至出产品的时间大大缩短，而且对于生产不同结构参数的微穿孔板时，无需使用多个模具，避免了机械方法中重新铸造模具带来的时间和成本问题。所以，从生产效益角度来说，化学切削法是一种具有巨大潜力的制作方法，也是一种较为理想的方法。但是要获得0.1mm以下的孔径，这方法存在一定的限制，难于实现。
(5)滚压拉伸加工工艺
在合理控制轴向拉应力的情况下,利用冷拉伸滚压成形方法可以实现较大尺度的塑性变形,成形材料的性能、表面质量、尺寸精度等均较好。台湾青钢公司开发一种滚压拉伸加工微穿孔板。目前，已在多个混响试验室进行过测试，显示其具有良好的吸声性能。
(6)掺入型微穿孔板加工工艺
Pedro等人开发了一种廉价的微穿孔板的加工工艺。他们将尺寸在一定范围内分布的食盐晶粒掺入环氧树脂中混合成型，再将成型品切片放置在水中溶解掉食盐晶粒，即得到了微穿孔板结构。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的是提出一种制作微穿孔板的方法。
本发明的第二个目的是提出由所述方法制作得到的微穿孔板。
本发明的第三个目的是提出由所述微穿孔板构成的复合吸声结构。
实现本发明上述目的的技术方案为：
一种制作微穿孔板的方法，利用热缩板受热收缩的特性，在热缩板上加工毫米级的孔，经加热收缩制成丝米级及以下的孔。
其中，所述热缩板的收缩比在20％-80％之间，所述热缩板为透明或不透明的板材，选自PVC(聚氯乙烯)板、BOPS(双向拉伸聚苯乙烯)板、PS(聚苯乙烯)板、PE(聚乙烯)板中的一种。
所述热缩板具有记忆功能，热处理过充中仍可保持板和孔的形状。
所述的方法，是通过机械加工、电化学腐蚀、激光工艺中的一种或多种方法加工毫米级的孔。
其中，热缩板上加工的毫米级孔为圆孔、三角形孔、椭圆孔、矩形孔、菱形孔、鱼鳞孔或狭缝中的一种或多种。
进一步地，热缩板上加工的毫米级孔为均匀分布或非均匀分布。
优选地，在温度18-30℃下在热缩板上加工毫米级的孔，通过热风枪或烘箱加热所述热缩板，使所述热缩板自然收缩，得到丝米级及以下的孔。
更优选地，在温度18-30℃下在厚度为0.1-10mm的热缩板上加工0.1-10mm直径的圆孔，置于160℃的烘箱中加热所述热缩板，使所述热缩板自然收缩，热缩板的厚度变为2-20mm，板上得到直径0.1-0.3mm的孔。
其中，所述热缩板上可以通过打印、绘制、图章方式中的一种或多种绘制精美图案。
本发明所述方法制作得到的微穿孔板。
所述微穿孔板结合其它结构构成的复合吸声结构。
本发明的有益效果在于：
考虑到传统金属微穿孔板，在薄板上制作大量毫米级以下的孔比较困难，而且成本较高的缺陷，本发明利用热缩片受热收缩的特性，在热缩板上加工毫米级的孔，经加热收缩成为微米级的孔。此种微穿孔板结构宜于加工，价格低廉，安装方便而且可以绘制精美图案，可用于家装、厅堂、会议室、宾馆、声屏障等需要装饰和降噪的场所。
附图说明
图1为穿孔的热缩板的立体视图。
图2为是受热变形后形成的微穿孔板的立体视图。
图中，1为热缩板，2为圆孔。
具体实施方式
以下以具体实施例来进一步说明本发明技术方案。本领域技术人员应当知晓，实施例仅用于说明本发明，不用于限制本发明的范围。
实施例中，如无特别说明，所用技术手段为本领域常规的技术手段。
实施例1：
一种制作微穿孔板的方法，利用热缩板1受热收缩的特性，在热缩板上加工毫米级的孔，经加热收缩制成丝米级及以下的孔。
本实施例中，所述热缩板为PVC板，收缩比为60％，通过机械加工在厚度0.1mm的PVC板上加工直径为2毫米的圆孔2(见图1)。加工的毫米级孔为均匀分布。
在温度25℃下在热缩板上加工毫米级的孔，通过160℃烘箱加热所述热缩板至其自然收缩，取出冷却，得到厚度为3mm的透明PVC板。板上有0.2mm直径的孔(图2)。
实施例2：
本实施例加工的方法同实施例1的方法，所述热缩板为不透明的PVC板，厚度为2mm。
通过激光工艺加工边长为2mm毫米级的三角孔以及长轴为3mm的椭圆孔，所述孔设置为非均匀分布。
然后，在160℃烘箱内加热所述热缩板，使所述热缩板自然收缩，得到丝米级及以下的孔。板的厚度变为20mm，板上孔的尺寸为0.2mm-0.3mm。
以上的实施例仅仅是对本发明的具体实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，本领域技术人员在现有技术的基础上还可做多种修改和变化，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种制作微穿孔板的方法，其特征在于，利用热缩板受热收缩的特性，在热缩板上加工毫米级的孔，经加热收缩制成丝米级及以下的孔。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热缩板的收缩比在20％-80％之间，所述热缩板为透明或不透明的板材，选自PVC板、BOPS板、PS板、PE板中的一种。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过机械加工、电化学腐蚀、激光工艺中的一种或多种方法加工毫米级的孔。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，热缩板上加工的毫米级孔为圆孔、三角形孔、椭圆孔、矩形孔、菱形孔、鱼鳞孔或狭缝中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，热缩板上加工的毫米级孔为均匀分布或非均匀分布。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在温度18-30℃下在热缩板上加工毫米级的孔，通过热风枪或烘箱加热所述热缩板，使所述热缩板自然收缩，得到丝米级及以下的孔。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在温度18-30℃下在厚度为0.1-10mm的热缩板上加工0.1-10mm直径的圆孔，置于160℃的烘箱中加热所述热缩板，使所述热缩板自然收缩，热缩板的厚度变为2-20mm，板上得到直径0.1-0.3mm的孔。
8.如权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述热缩板上可以通过打印、绘制、图章方式中的一种或多种绘制精美图案。
9.权利要求1-8任一项所述方法制作得到的微穿孔板。
10.权利要求9所述微穿孔板结合其它结构构成的复合吸声结构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190402 |