CZ193693A3 - Building element made of foamy material absorbing and/or insulating acoustic waves, process of its manufacture and use - Google Patents
Building element made of foamy material absorbing and/or insulating acoustic waves, process of its manufacture and use Download PDFInfo
- Publication number
- CZ193693A3 CZ193693A3 CZ931936A CZ193693A CZ193693A3 CZ 193693 A3 CZ193693 A3 CZ 193693A3 CZ 931936 A CZ931936 A CZ 931936A CZ 193693 A CZ193693 A CZ 193693A CZ 193693 A3 CZ193693 A3 CZ 193693A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- structural element
- workpiece
- powder
- element according
- aluminum
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 title abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 27
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims abstract description 23
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 22
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 229910000048 titanium hydride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 2
- 239000006261 foam material Substances 0.000 claims description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims 3
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 claims 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims 1
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- -1 titanium hydride Chemical compound 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/162—Selection of materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/11—Making porous workpieces or articles
- B22F3/1121—Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers
- B22F3/1125—Making porous workpieces or articles by using decomposable, meltable or sublimatable fillers involving a foaming process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/002—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of porous nature
- B22F7/004—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of porous nature comprising at least one non-porous part
- B22F7/006—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of porous nature comprising at least one non-porous part the porous part being obtained by foaming
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/105—Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding
- B22F2003/1052—Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding assisted by energy absorption enhanced by the coating or powder
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
- Building Environments (AREA)
- Electric Suction Cleaners (AREA)
- Golf Clubs (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Stringed Musical Instruments (AREA)
Abstract
Description
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká konstrukčního elementu z pěnové hmoty tlumicího a/nebo izolujícího zvukové vlny, to znamená akusticky účinného, toho typu, který je uvedený v předvýznakové části nároku 1, a také způsobu jeho výroby a jeho použití.The present invention relates to a sound absorbing and / or insulating sound wave foam element, i.e., acoustically effective, of the type mentioned in the preamble of claim 1, as well as to a method for its manufacture and use.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Konstrukční elementy tohoto druhu jsou již známé, např. z OE-OS č. 27 35 153, avšak jenom jako konstrukční elementy akusticky účinné. Ty mají úkol vytvořit co možná veliký odpor proti pronikání zvukových vln z jedné strany konstrukčního elementu na druhou. Tato funkce se označuje jako zvukově izolační. Navíc mají takové konstrukční elementy příležitostně také úkol tlumit už vznikání zvukových vln na jedné straně konstrukčního elementu. Tohoto úkolu označeného jako zvukově izolační funkce se dosáhne například tím, že se tento konstrukční element spojí bezprostředně s elementem, který zvuk vydává, například s plechem karoserie, a to kupříkladu přitlačením, lepením či připnutím.Structural elements of this kind are already known, for example from OE-OS No. 27 35 153, but only as structural elements acoustically effective. These have the task of creating as much resistance as possible against the penetration of sound waves from one side of the structural element to the other. This function is called sound insulation. Moreover, such structural elements also occasionally have the task of damping the occurrence of sound waves on one side of the structural element. This task, referred to as the sound insulation function, is achieved, for example, by connecting the structural element directly to the sound-producing element, for example the body plate, for example by pressing, gluing or fastening.
Navíc je z DE-PS č. 32 24 224 známé používat například pro výfukové tlumiče zvukově izolační kotouče z lehčená keramiky, jejíž vzájemně propojené póry slouží pro zachycení kondenzátů výfukových plynů. Keramický materiál je však poměrně tuhý a po svém vytvarování a slinování se již nemůže jeho tvar bez dalšího měnit.Furthermore, it is known from DE-PS No. 32 24 224 to use, for example, exhaust dampers of lightweight ceramic for exhaust silencers, whose interconnected pores serve to trap exhaust condensates. However, the ceramic material is relatively stiff and, after its shaping and sintering, its shape can no longer change without further action.
Z amerického patentového spisu č. 4 713 277 je dále známé zavážet do taveniny hliníku za jejího míchání zahušíovací prostředek. Tento zahušíovací prostředek, například kovový vápník, slouží ke stabilizaci viskozity taveniny. Podle přídavku práškového hydridu titanu do poměrně nízkoviskozní taveniny hliníku se za dalšího míchání docílí dokonalá směs. Nyní se míchací stroj vyjme z formy a ta se pevně uzavře víkem. Potom se napěňovacím procesem vytváří těleso z pěnové hmoty, které má v podstatě uzavřené buňky. Stěny dutého prostoru uzavřené formy definují vnější geometrické uspořádání tělesa z pěnové hmoty. Tělesa z pěnové hmoty tohoto druhu ve tvaru válce, která jsou opatřená průchozími dírami, se používají jako vložky tlumící zvuk v tlumičích výfuku.It is further known from U.S. Pat. No. 4,713,277 to introduce a thickening agent into the aluminum melt while mixing. This thickening agent, such as calcium metal, serves to stabilize the melt viscosity. Depending on the addition of the titanium hydride powder to the relatively low viscosity aluminum melt, a perfect blend is obtained with further mixing. Now the mixer is removed from the mold and it is tightly closed with a lid. Thereafter, a foam body is formed by the foaming process which has substantially closed cells. The walls of the hollow space of the closed mold define the outer geometric configuration of the foam body. Cylindrical foam bodies of this kind provided with through holes are used as sound-absorbing inserts in the exhaust silencers.
Konstrukční elementy z pěnové hmoty dosud primárně používané pro účely izolace zvuku, například dle DE-OS 27 35 153, však vykazují ponejvíce umělé hmoty, jako je polyuretan. Přitom stěny buněk představují více nebo méně ohybově měkké vrstvičky. Pro speciální úkoly je také známé spojovat pěnové struktury s otevřenými buňkami s takovými pěnovými strukturami, které jsou s uzavřenými buňkami, nebo jsou vyplněné plnidly popřípadě jsou impregnovány. Výrobní náklady takovýchto dvojitých struktur jsou poměrně vysoké. Toto platí také pro rouno s otevřenými póry podle německého patentového spisu 3624427. Navíc také vznikají problémy při likvidaci již dále nepoužitelných konstrukcí, které jsou vybavené takovýmito akusticky účinnými konstrukčními elementy.However, the foam construction elements previously used primarily for sound insulation purposes, for example according to DE-OS 27 35 153, have mostly plastics, such as polyurethane. In this case, the cell walls represent more or less bending-soft layers. For special tasks, it is also known to associate open cell foam structures with closed cell foam structures that are filled with fillers or impregnated. The production costs of such double structures are relatively high. This also applies to the open-pore fleece of German patent specification 3624427. In addition, there are also problems in the disposal of structures which are no longer usable and which are equipped with such acoustically effective structural elements.
Rovněž jsou známé tepelně izolující elementy z vrstvených hmot, např. dle DE-OS 38 21 468 a užitného vzoru G 92 03 734.8. Tyto elementy z vrstvených hmot jsou zčásti' účinné také akusticky. Tyto konstrukční elementy jsou vždy složené z více různých vrstev jednoho nebo více materiálů, tedy sestavené komplikovaně. Protože nejsou samonosné, vyžadují dodatečně nějaké vyztužení, většinou ve formě nějakého hliníkového nosného plechu. U těchto variant, které jsou vytvořené z odlišných materiálů, vyvstává k tomu ještě problém znovuvyužití.Thermally insulating elements of laminated materials are also known, for example according to DE-OS 38 21 468 and the utility model G 92 03 734.8. These laminated elements are also partially acoustically effective. These structural elements are always composed of a plurality of different layers of one or more materials, i.e. complicated. Because they are not self-supporting, they additionally require some reinforcement, usually in the form of an aluminum support plate. With these variants, which are made of different materials, the problem of re-use also arises.
Základ vynálezu tvoří úloha vylepšit konstrukční element toho typu, který byl jmenován v úvodu, v tom smyslu, aby při dobré akustické účinnosti současně vykazoval dobré tepelně izolační vlastnosti, byl jednoduše vyrobitelný, měl znaky lehké konstrukce a oproti jiným materiálům nabízel výhody při likvidaci.The object of the present invention is to improve a structural element of the type mentioned at the outset, in that it has good thermal insulation properties, is easy to manufacture, has simple construction features and offers advantages in disposal over other materials.
Vynález je vyznačený v nároku 1 a v podružných nárocích jsou nárokována jeho další vytvoření.The invention is characterized in claim 1 and further embodiments thereof are claimed in the subclaims.
Také na základě popisu obrázků budou ještě blíže objasněny výhodné formy provedení.The preferred embodiments will be explained in more detail on the basis of the description of the figures.
U akusticky účinného a tepelně izolujícího konstrukčního elementu podle vynálezu je těleso z pěnové hmoty vytvořená zvláštním způsobem. Z jednoho obrobku, který vykazuje na jedné straně zhutněnou směs z práškového hliníku popřípadě hliníkové slitiny ve formě prášku a na druhé straně práškové expanzní popřípadě nadouvací činidla a také podle potřeby práškové sloučeniny oxidu hlinitého, se vyformováním a ohříváním vytváří těleso z pěnové hmoty. Tento obrobek se může vyrábět například podle způsobu popsaného v německém patentovém spise č. 40 13 360 a ukázalo se, že použití onoho způsobu, to znamená obejití postupu popsaného v americkém patentovém spise č. 4 713 277 vede k podstatným výhodám při výrobě akusticky účinných konstrukčních elementů. Nehledě na to, že se takto lze vyhnout oddělenému vyrábění hliníkové taveniny, která se jen obtížně stabilizuje, před přidáváním expanzního prostředku, stává se zejména možná jednoduchá výroba libovolných tvarových dílů u uživatele, jestliže se jako výchozí materiál použije obrobek tohoto typu vylisovaný z hliníkového prášku a prášku expanzního prostředku a plnícího materiálu obsahujícího oxid hlinitý.In the acoustically effective and heat-insulating structural element according to the invention, the foam body is formed in a special way. A foamed body is formed by forming and heating from one workpiece which, on the one hand, has a compacted mixture of powdered aluminum or aluminum alloy in the form of powder and, on the other hand, a powdered expansion or blowing agent and also a powdered alumina compound. This workpiece can be manufactured, for example, according to the process described in German patent specification No. 40 13 360 and it has been shown that the use of the process, i.e. circumvention of the process described in U.S. patent specification No. 4,713,277, leads to substantial advantages in the production of acoustically effective elements. Apart from the fact that the separate production of an aluminum melt, which is difficult to stabilize, before the addition of the expanding agent, can be avoided in this way, it is particularly possible to make any shaped parts easily at the user if a workpiece of this type pressed from aluminum powder is used as starting material. and a powder of the expansion agent and the alumina-containing filler material.
Tento zhutněný obrobek se například vloží do formy, jejíž stěny dutého prostoru určují vnější obrysy hotového tělesa z pěnové hmoty. Tato forma však může být vytvořená tak, že je horní strana otevřená. Ohřátím se hliníkový prášek nataví a tak je postaráno o odvádění expanzního popřípadě nadouvacího plynu při rozkládání expanzního eventuálně nadouvacího prostředku, který přetváří hliníkovou taveninu na strukturu pěnové hmoty s výhodou s v podstatě uzavřenými buňkami. U provedení formy, která je vytvořená jako otevřená, je tím dána možnost volného napěňování. Následným volným pěchováním, bez omezení tloušíky, napěněných obrobků se normálně relativně okrouhlé až mnohoúhelníkové póry pěny s přibývajícím stupněm napěchování zplošťují a formují se elipsovitě popřípadě se stoji- 4 ny buněk skládají kolmo ke směru pěchování. Toto vede k neizotropnímu chování vedení tepla, které vede ke snížení vedení tepla ve směru tlouštky obrobku a lehce zvýšenému vedení tepla ve směru roviny obrobku, to znamená způsobuje vyšší tepelnou izolaci obrobku. Navíc je také možné vkládat takový lisova ný obrobek ze směsi prášku hliníku a nadouvacího prostředku, například ve tvaru rohože, do dutých prostorů mezi konstrukčními díly a tento obrobek vyhřívat, takže mezi vzájemně protilehlými stěnami konstrukčních dílů nabobtná a v podstatě úplně tento meziprostor vyplní. Kromě akusticky působící a zvukově izolační úlohy působí takovýto konstrukční element současně jako agregát tlumící vibrace přiléhajících konstrukčních dílců a také vyztužující celou konstrukci.This compacted workpiece is, for example, inserted into a mold whose walls of the cavity determine the outer contours of the finished foam body. However, this mold may be formed such that the top side is open. By heating, the aluminum powder melts and thus takes care of the removal of the expansion or blowing gas when decomposing the expansion or blowing agent, which converts the aluminum melt into a foam structure, preferably with substantially closed cells. In the embodiment of the mold which is formed as open, this gives the possibility of free foaming. Subsequent free ramming, without limiting the thickness of the foamed workpieces, normally results in a relatively round to polygonal foam pores flattening with an increasing degree of tamping, forming elliptically or folding the cell uprights perpendicular to the tamping direction. This leads to a non-isotropic behavior of the heat conduction, which leads to a decrease in the heat conduction in the workpiece thickness direction and a slightly increased heat conduction in the workpiece plane direction, i.e. a higher thermal insulation of the workpiece. In addition, it is also possible to insert such a molded workpiece of a mixture of aluminum powder and a blowing agent, for example in the form of a mat, into the cavities between the components and heat the workpiece so that it swells between the opposite walls of the components. In addition to the acoustically and acoustically insulating task, such a structural element acts simultaneously as a vibration-damping aggregate of adjacent components and also reinforces the entire structure.
Vynález tedy nabízí jednoduchou možnost vytvořit sdružené těleso jak s mechanickými tak i akusticky tlumícími popřípadě izolačními funkcemi. Současně zvýhodňuje konstrukční element podle vynálezu likvidaci, protože je snadno, bez vytváření škodlivých plynů a par, které zamořují životní prostředí, oddělitelný od ostatních materiálů celého seskupení obvyklým způsobem oddělování kovů a postupem úpravy a je přivéditelný k novému použití. Pro výrobu kompaktního obrobku a tedy konstrukčního elementu tlumícího popřípadě izolujícího zvukové vlny a tepelně izolačního mohou být tedy používány také recyklovatelné hliníkové materiály.The invention thus offers a simple possibility to form a composite body with both mechanical and acoustically damping or insulating functions. At the same time, the structural element of the present invention favors disposal because it is readily separable from other materials of the entire group by conventional metal separation and treatment processes without the formation of harmful gases and vapors that pollute the environment and is readily re-usable. Thus, recyclable aluminum materials can also be used for the production of a compact workpiece and thus a sound-absorbing and insulating construction element.
Načernění zhotoveného obrobku na jedné straně vede k výraznému zvýšení emisního koeficientu a tím ke zvýšení tepelné izolace.Blackening of the workpiece on one side leads to a significant increase in the emission coefficient and thus an increase in thermal insulation.
II postupu podle vynálezu dle nároku 9 se doporučuje použít práškový hliník ve velkém přebytku oproti podílům prášku nadouvacího prostředku a sice v poměru mezi 10 : 1 a 1000 : 1.In the process according to the invention according to claim 9, it is recommended to use aluminum powder in a large excess over the proportions of the blowing agent powder, namely in a ratio between 10: 1 and 1000: 1.
U jednoho příkladného provedení vynálezu je výhodné, dodatečně přidávat sloučeniny obsahující oxid hlinitý v podílech od 0 až 30 %, vztaženo na celkové množství prášku. Ve všech případech by měl být nadouvací prostředek i jiné podíly rozdělené v práškovém hliníku nanejvýš homogenně, pokud nemají určité oblasti obrobku ze směsi prášků za použití tepla méně silně napěnit. Směs prášků se pod tlakem s výhodou mezi 10 a 50 MPa zhutňuje do obrobku. Pro vyhřívání a napěnění by měly být používány teploty v rozsahu mezi 400 a 900 °C.In one exemplary embodiment of the invention, it is preferable to additionally add the alumina-containing compounds in proportions of 0 to 30% based on the total amount of powder. In all cases, the blowing agent and other proportions distributed in the powdered aluminum should be most homogeneous unless certain areas of the workpiece of the powder mixture are to be foamed less strongly by heat. The powder mixture is preferably compacted into a workpiece under a pressure of between 10 and 50 MPa. Temperatures between 400 and 900 ° C should be used for heating and foaming.
Konstrukční element podle vynálezu může být dotvářen ještě zastudena po napěnění, aby se ještě lépe přizpůsobil určitým prostorovým požadavkům.The structural element according to the invention can be finished cold after foaming in order to better adapt to certain space requirements.
Obzvláště je výhodné použití konstrukčního elementu podle vynálezu u motorových vozidel a strojních zařízení, a sice ja ko zvukově izolační dělící stěny a/nebo jako zvukově izolační ho obložení částí stěn a/nebo tepelné izolace celého výfukového vedení tlumící i zvuk.It is particularly advantageous to use the structural element according to the invention in motor vehicles and machinery, namely as sound-insulating partitions and / or as sound-insulating lining of wall parts and / or thermal insulation of the entire exhaust duct.
Ukázalo se, že konstrukční elementy s buněčnými stěnami se stávajícími z hliníku nebo hliníkových slitin napěněných buněk tvořících pěnovou hmotu vytvářejí vícefunkční strukturní konstrukční díl, který odpovídá nejen požadavkům na akusticky dobrou účinnost, nýbrž řeší také shora uvedenou úlohu a navíc s sebou přináší další výhody. Nehledě na jednoduchou vyrobitelnost napěněním, zejména hliníkového prášku a prášku nadouvacího prostředku, který štěpí plyn za dostatečného vyhřívání obzvláště bezprostředně v duté formě, která odpovídá vnějším konturám konstrukčního elementu, je hliníková struktura tvarově stálá a tedy samonosná, ale oproti kompaktnímu hliníku navíc také podstatně lépe tepelně izoluje. Celková tíha je v rozsahu vytváření dutého prostoru poměrně nízká. Likvidace se může provádět společně s jinými kovovými konstrukčními díly, zejména z hliníku, bez dělení. Zejména při použití v konstrukcích automobilů se takto lze vyhnout velmi nákladnému oddělování částí z umělé hmoty. Následkem je jednoduchý způsob navracení do procesu zpracování.It has been shown that cell wall structural elements with existing foamed aluminum or aluminum alloys of foamed cells form a multifunctional structural component which not only meets the requirements for acoustically good performance, but also solves the above task and brings additional advantages. Apart from the simple foamability, in particular of aluminum powder and blowing agent powder, which breaks down the gas with sufficient heating, particularly immediately in a hollow form which corresponds to the outer contours of the structural element, the aluminum structure is dimensionally stable and thus self-supporting. heat insulated. The total weight in the extent of hollow space formation is relatively low. Disposal can be carried out with other metal components, especially aluminum, without separation. Especially when used in automotive constructions, the very expensive separation of plastic parts can be avoided. The result is a simple way of returning to the processing process.
Jeden příklad provedení vynálezu bude vysvětlen za pomoci výkresu. Přitom ukazuje:One embodiment of the invention will be explained with reference to the drawing. It shows:
obrázek 1 - schematický příčný řez konstrukčním dílem podle vynálezu;Figure 1 - a schematic cross-section of a component according to the invention;
obrázek 2 - zvětšený výřez z pravé horní oblasti z obrázku 1;Figure 2 - an enlarged section from the upper right region of Figure 1;
obrázek 3 - jeden ještě více zvětšený schematický nákres z části konstrukčního elementu a obrázek 4 - schematicky stupně způsobu výroby.figure 3 - one more enlarged schematic drawing of a part of the structural element and figure 4 - schematically the steps of the production method.
Na obrázku 1 je schematicky znázorněná v příčném řezu jedna část jednoho typu předního pažení, které je uvnitř vozidla přivrácené svojí vyklenutou vnější stranou 2 prostoru pro pasažéry. Tento konstrukční element sestává z výplně dutých buněk 2> jejichž buněčné stěny 3a asi podle obrázku 3 sestávají z hliníku. Zatímco povrchová plocha 2. přivrácená prostoru pro pasažéry vykazuje v podstatě uzavřenou nepórézní tenkou hliníkovou slupku, která se táhne až k okrajové části 2, může být vnitřní strana s otevřenými buňkami přivrácená motorovému prostoru, který způsobuje zvuk, takže tento zvuk může vnikat do buněk 2 popřípadě do meziprostorů 3c mezi sousedními buňkami 2· Těleso 2 z pěnové hmoty s vlastní tuhostí a z dutých buněk absorbuje jednu část zvukových vln, které pronikají prolomeními 3b ve stěnách 3a buněk a/nebo meziprostory 3c mezi sousedními boňkami 2» které se při žáru používaném při vytváření pěny vzájemně nepřipékají a/nebo nenatavují, jako ve spojovacím místě 3d buněk 2» které na sebe přiléhají. Hliníková slupka 2 θ okrajová část 2 konstrukčního elementu jsou například vytvořené roztavením nebo spékáním buněčných stěn 3a.1 is a schematic cross-sectional view of one part of one type of front sheeting facing the inside of the vehicle with its arched outer side 2 of the passenger compartment. This structural element consists of a filling of hollow cells 2 whose cell walls 3a, as in FIG. 3, consist of aluminum. While the surface 2 facing the passenger compartment has a substantially closed non-porous thin aluminum shell that extends as far as the edge portion 2, the inner side with the open cells may be facing the engine compartment causing the sound so that this sound can penetrate the cells 2 or into the intermediate spaces 3c between adjacent cells 2 · body 2 made of foamed material with inherent stiffness and hollow cell absorbs a portion of the sound waves that penetrate the breakthroughs 3b in the walls 3a of the cells and / or spaces 3c between adjacent Bonk 2 »which when heat used during the foam formation does not stick to each other and / or melt, as at the junction of the 3d cells 2 which are adjacent to each other. Aluminum shell 2 θ rim portion 2 of the structural element are for example formed by melting or sintering of the cell walls 3a.
Aby se vyhnulo vyčnívajícím konturám popřípadě se zachytily podpěrné elementy, je tento konstrukční element podle příkladu provedení z obrázku 1 na vnitřní straně 2 opatřený vybráními 2· K tomuto'účelu vykazuje tento konstrukční element na tomto místě pásmo 2 0 menší tlouštce, než má v jiných oblastech A.To avoid projecting contours become trapped or support elements, this structural element according to the embodiment of figure 1 at the inner side provided with two recesses 2 · K tomuto'účelu shows the structural element at this point the band 2 0 smaller thickness than the other areas A.
Nejmenší tlouštka konstrukčního elementu by měla obnášet 2 mm. Tak obnáší tlouštka vrstvy okrajové části 2 konstrukčního elementu z obrázků 1 a 2 asi 3 mm, zatímco tlouštka vrstvy v pásmech 2 se pohybuje velikostí řádově v cm. Rozdělení tlouštěk vrstev, velikostí buněk a velikostí dutých prostorů a tlouštěk stěn buněk závisí na funkcích absorpce zvuku. Často se doporučuje nechat zaměnit zóny velmi dobré zvukové absorpce se zónami o méně dobrá zvukové absorpci, čímž mohou být vytvořené zcela určité přechodové funkce.The minimum thickness of the structural element should be 2 mm. Thus, the layer thickness of the edge portion 2 of the structural element of Figures 1 and 2 is about 3 mm, while the thickness of the layer in the zones 2 is in the order of cm. The distribution of layer thicknesses, cell sizes and hollow space sizes and cell wall thicknesses depends on the sound absorption functions. It is often recommended to exchange very good sound absorption zones with less good sound absorption zones, so that certain transition functions can be created.
Podle obrázku 4, kde se vychází jednak z hliníkového prášku £ a jednak z prášku hydridu titanu 10 a případně práškového oxidu hlinitého 11, se v jednom směšovacím postupu vyrobí homogenní směs těchto dvou eventuálně tří prášků. Přitom se přidává asi 100 gr. hliníkového prášku, 0,5 gr prášku hydridu titanu a 25 gr oxidu hlinitého.Referring to Figure 4, starting from aluminum powder 6 and titanium hydride powder 10 and optionally alumina powder 11, a homogeneous mixture of the two or three powders is produced in one mixing process. About 100 gr. of aluminum powder, 0.5 gr of titanium hydride powder and 25 gr of alumina.
Po dobrém promísení prášků 9_, 10 a eventuálně 11 se tato směs v jednom zhutňovacím stupni pod tlakem například 50 MPa slisuje do obrobku 7.» který je na obrázku 7 schematicky znázorněný v příčném řezu. Ten může mít v porovnání s tloušíkou vrstvy poměrně velké rozměry a může být vytvořený jako rohož nebo ve formě profilu.After good mixing of the powders 9, 10 and possibly 11, the mixture is compressed into a workpiece 7 in one compacting stage under a pressure of, for example, 50 MPa, which is schematically shown in cross-section in FIG. This can be of relatively large dimensions compared to the layer thickness and can be formed as a mat or in the form of a profile.
Nyní se může obrobek T_ uvést jako každý jiný obrobek z nor málního hliníku případně hliníkové slitiny bez přísad známými způsoby zpracování, jako například ohýbáním, frézováním, řezáním, vrtáním, lisováním a vytlačováním do každého libovolného dvou nebo/irojrozměrného tvaru 7a.Now, the workpiece T can be introduced like any other normal aluminum or aluminum alloy workpiece without additives by known processing methods such as bending, milling, cutting, drilling, pressing and extrusion into any arbitrary two or three dimensional shape 7a.
Konečně se obrobek Ί_ ve vyhřívacím a přetvářecím stupni, například uvnitř duté formy, napění do tvaru tělesa _8 z pěnové hmoty, které je schematicky v příčném řezu znázorněné na obrázku 4 a které má strukturu buněk 5. pěnové hmoty v podstat s otevřenými buňkami, avšak zevně může být potažený tenkou slupkou 4_, aniž by se tím jeho akustická účinnost podstatně omezovala. Tato vlastnost je velmi překvapující, jelikož bylo třeba přijmout předpoklad, že těleso J3 z pěnové hmoty musí vykazovat průlomy. U tohoto příkladu dosahuje teplota pro vyhřívání 750 °C, aby se vytvořilo těleso J3 z pěnové hmoty s průměrnou pórézností asi 30 % a s průměrnou velikostí buněk asi 0,3 mm.Finally, the workpiece 7 in the heating and deforming stage, for example inside the hollow mold, is stretched into the shape of a foam body 8, which is schematically in cross-section shown in Figure 4 and which has a cell structure 5 of foam material substantially open cells but externally, it can be coated with a thin skin 4 without substantially reducing its acoustic efficiency. This property is very surprising since it was necessary to assume that the foam body 13 must have breakthroughs. In this example, the heating temperature reaches 750 ° C to form a foam body 13 with an average porosity of about 30% and an average cell size of about 0.3 mm.
Ό i— * oΌ i— * o
CO S O f ZO = >CO S O f ZO =>
n á ;r d & Vn & r d & V
O σ>O σ>
σ oσ o
CZJ<CPJ <
to to cn cnit to cn cn
- j- j
ZJ3 nc nebo izolující zvukové vlnyZJ3 nc or insulating sound waves
- 8 PATENTOVÉ- 8 PATENT
Claims (11)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9212607U DE9212607U1 (en) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | Sound wave damping and / or insulating component made of foam |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ193693A3 true CZ193693A3 (en) | 1994-04-13 |
| CZ282028B6 CZ282028B6 (en) | 1997-04-16 |
Family
ID=6883912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ931936A CZ282028B6 (en) | 1992-09-18 | 1993-09-17 | Building element made of foamy material absorbing and/or insulating acoustic waves, process of its manufacture and use |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0588182B1 (en) |
| AT (1) | ATE152851T1 (en) |
| CZ (1) | CZ282028B6 (en) |
| DE (2) | DE9212607U1 (en) |
| ES (1) | ES2102566T3 (en) |
| HU (1) | HU215772B (en) |
| PL (1) | PL172699B1 (en) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH687167A5 (en) * | 1992-12-18 | 1996-09-30 | Matec Holding Ag | Laermmindernde encapsulation. |
| AT406649B (en) * | 1996-05-02 | 2000-07-25 | Mepura Metallpulver | METHOD FOR PRODUCING POROUS MATRIX MATERIALS, IN PARTICULAR MOLDED BODIES, BASED ON METALS, AND SEMI-FINISHED PRODUCTS THEREFOR |
| DE19852277C2 (en) * | 1998-11-13 | 2000-12-14 | Schunk Sintermetalltechnik Gmb | Process for the production of a metallic composite material and semi-finished product for such |
| DE19927837C1 (en) * | 1999-06-18 | 2001-01-25 | Schwaebische Werkzeugmaschinen | Method for producing a metal component from metal foam for a machine tool |
| DE10034301C2 (en) * | 2000-07-14 | 2002-06-13 | Bruss Dichtungstechnik | Soundproof housing for noise generating machines |
| US6820923B1 (en) * | 2000-08-03 | 2004-11-23 | L&L Products | Sound absorption system for automotive vehicles |
| GB0019913D0 (en) * | 2000-08-15 | 2000-09-27 | Ventures & Consultancy Bradfor | Sound absorbing material |
| US6793274B2 (en) | 2001-11-14 | 2004-09-21 | L&L Products, Inc. | Automotive rail/frame energy management system |
| US7043815B2 (en) | 2002-01-25 | 2006-05-16 | L & L Products, Inc. | Method for applying flowable materials |
| GB0203472D0 (en) * | 2002-02-14 | 2002-04-03 | Acoutechs Ltd | Sound absorbing material |
| DE10246596C5 (en) * | 2002-10-05 | 2010-01-28 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Silencer, especially for heater |
| US7180027B2 (en) | 2004-03-31 | 2007-02-20 | L & L Products, Inc. | Method of applying activatable material to a member |
| DE202005006240U1 (en) * | 2005-04-18 | 2005-10-20 | Seeliger, Hans-Wolfgang | Metal sandwich structure to be used for creation of three-dimensional shapes, produced by heating metal foam while being compressed |
| US7682578B2 (en) | 2005-11-07 | 2010-03-23 | Geo2 Technologies, Inc. | Device for catalytically reducing exhaust |
| US7211232B1 (en) | 2005-11-07 | 2007-05-01 | Geo2 Technologies, Inc. | Refractory exhaust filtering method and apparatus |
| US7682577B2 (en) | 2005-11-07 | 2010-03-23 | Geo2 Technologies, Inc. | Catalytic exhaust device for simplified installation or replacement |
| US7722828B2 (en) | 2005-12-30 | 2010-05-25 | Geo2 Technologies, Inc. | Catalytic fibrous exhaust system and method for catalyzing an exhaust gas |
| DE102006025933A1 (en) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | WKW Erbslöh Automotive GmbH | Roof rails forming roof rack on vehicle, are made with rail, feet and fastenings in unitary construction, using metal or plastic foam with optional covering |
| GB201207481D0 (en) | 2012-04-26 | 2012-06-13 | Zephyros Inc | Applying flowable materials to synthetic substrates |
| PL241832B1 (en) * | 2018-04-19 | 2022-12-12 | Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie | Method for recycling of chips from aluminum or its alloys |
| CN111824061A (en) * | 2019-04-16 | 2020-10-27 | 宁波均胜汽车安全系统有限公司 | Noise reduction device for safety belt |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2735153A1 (en) * | 1977-08-04 | 1979-02-15 | Helmut Pelzer | Lightweight elastic double mat for acoustic damping, esp. in cars - having open cell polyurethane foam covered with filled rigid polyurethane foam |
| US4197477A (en) * | 1978-07-12 | 1980-04-08 | General Electric Company | Armature lamina for a dynamoelectric machine |
| US4458779A (en) * | 1981-07-02 | 1984-07-10 | Antiphon Ab | Silencer |
| DE3665739D1 (en) * | 1985-07-19 | 1989-10-26 | Agency Ind Science Techn | Foamed metal and method of producing same |
| DE3624427A1 (en) * | 1986-07-18 | 1988-01-21 | Stankiewicz Alois Dr Gmbh | ADHAESIVE NON-DESTRUCTIBLE REMOVABLE INSULATION SYSTEM |
| JPH01215933A (en) * | 1988-02-24 | 1989-08-29 | Aisin Takaoka Ltd | Metallic porous body and its manufacture |
| US5112697A (en) * | 1989-09-06 | 1992-05-12 | Alcan International Limited | Stabilized metal foam body |
| DE4018360C1 (en) * | 1990-06-08 | 1991-05-29 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De | Porous metal body prodn. - involves compaction at low temp. followed by heating to near melting point of metal |
-
1992
- 1992-09-18 DE DE9212607U patent/DE9212607U1/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-09-03 EP EP93114133A patent/EP0588182B1/en not_active Revoked
- 1993-09-03 ES ES93114133T patent/ES2102566T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-03 DE DE59306374T patent/DE59306374D1/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-09-03 AT AT93114133T patent/ATE152851T1/en not_active IP Right Cessation
- 1993-09-13 HU HU9302579A patent/HU215772B/en not_active IP Right Cessation
- 1993-09-13 PL PL93300380A patent/PL172699B1/en unknown
- 1993-09-17 CZ CZ931936A patent/CZ282028B6/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUT68467A (en) | 1995-06-28 |
| PL172699B1 (en) | 1997-11-28 |
| EP0588182B1 (en) | 1997-05-07 |
| HU9302579D0 (en) | 1994-03-28 |
| DE59306374D1 (en) | 1997-06-12 |
| ES2102566T3 (en) | 1997-08-01 |
| CZ282028B6 (en) | 1997-04-16 |
| HU215772B (en) | 1999-02-01 |
| EP0588182A3 (en) | 1995-05-31 |
| ATE152851T1 (en) | 1997-05-15 |
| EP0588182A2 (en) | 1994-03-23 |
| DE9212607U1 (en) | 1994-02-24 |
| PL300380A1 (en) | 1994-03-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ193693A3 (en) | Building element made of foamy material absorbing and/or insulating acoustic waves, process of its manufacture and use | |
| US6090232A (en) | Component made from a metallic foam material | |
| EP0921924B1 (en) | Sacrificial energy absorbing structure | |
| US5866052A (en) | Process of manufacturing structural body for automotive vehicle | |
| US5806919A (en) | Low density-high density insert reinforced structural joints | |
| CA1227733A (en) | Composite components of sandwich construction | |
| US5888600A (en) | Reinforced channel-shaped structural member | |
| CA2050978C (en) | Precast concrete slab and method of making same | |
| ATE229877T1 (en) | METHOD FOR FILLING AND REINFORCEMENT OF A LIGHTWEIGHT COMPOSITE PANEL | |
| CN107810097B (en) | Method for forming a sound protection screen for a motor vehicle engine and protection screen obtained by said method | |
| CZ419998A3 (en) | Element made of expanded material for acoustic insulation of cavities | |
| US4584230A (en) | Process for fabricating foam resin panel with integral reinforcement | |
| WO1980001892A1 (en) | Thin skin laminated structure reinforced by polymeric foams | |
| JP6253427B2 (en) | Car article storage member | |
| JPH0362535B2 (en) | ||
| US5514320A (en) | Method of making a hollow tool | |
| US20060052474A1 (en) | Sound-insulating material and method for the production thereof | |
| JP2004202915A (en) | Porous molded article and its expansion molding method | |
| JP2000015355A5 (en) | ||
| JPH08223855A (en) | Sound-proof cover and its manufacture | |
| RU2781865C1 (en) | Insulation liner for car door and device for making insulation liner for car door | |
| JPS58171946A (en) | Foamed resin shape | |
| JP4361184B2 (en) | Work vehicle cab and cab wall manufacturing method | |
| JP2000015351A (en) | Production of bent article and bent article | |
| WO1987007283A1 (en) | Eps combination foam piece, procedure for its manufacturing, and its use |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20020917 |