DE102006005474A1

DE102006005474A1 - Verfahren zur Herstellung dünnwandiger Lautsprechermembrane aus einem keramischen Material und durch das Verfahren erhaltene Membran für Lautsprecher bevorzugt im Tief- und Mitteltonbereich

Info

Publication number: DE102006005474A1
Application number: DE200610005474
Authority: DE
Inventors: Michael Loos
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-01-27
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2007-08-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung dünnwandiger Lautsprechermembrane aus einem keramischen Material. Hierzu wird von der gewünschten Lautsprechergeometrie eine Form hergestellt, anschließend ein Gießschlicker in die Form gegossen, der entstandene Scherben entformt und zwischen 800-1000°C entbindert. Durch Sinterung zwischen 1400-1800°C wird der Scherben zu einer hochfesten Lautsprechermembran. Die durch das Verfahren erhaltene Membran für Lautsprecher wird bevorzugt im Tief- und Mitteltonbereich eingesetzt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und durch das Verfahren erhaltene Membran entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs I.
Anwendung findet die Neuerung insbesondere bei Membranen für Lautsprecher bevorzugt im Tief- und Mitteltonbereich.

Es ist bekannt, Membranen für Lautsprecher aus Pappenguss, aus Kunststoff sowie aus Metall herzustellen. Membranen aus Pappenguss oder Kunststoff sind zwar kostengünstig herzustellen und haben eine große innere Dämpfung, neigen aber wegen ihrer geringen Festigkeit zu Partialschwingungen, deren Frequenzen mitten im Hörbereich liegen und daher sehr störend wahrgenommen werden. Bei Membranen aus Metall (Aluminium, Titan oder Beryllium) liegen wegen der höheren Festigkeit die Partialschwingungen im Arbeitsbereich des Lautsprechers und sind dadurch sehr gut hörbar, da die innere Dämpfung nur gering ist.

Die Aufgabe der Neuerung besteht in der Herstellung und durch die Herstellung erhaltene Membran für Lautsprecher aus einem Material mit keramischen Charakter, welches die Nachteile bekannter Membranen nicht aufweißt.

Das Verfahren zeichnet sich durch den Vorteil der erhaltenen keramischen Lautsprechermembran aus. Oxid- und Nichtoxidkeramik besitzen einen hohen E-Modul, welcher sich in einer geringen Dehn- und Stauchbarkeit wiederspiegelt. Bei vergleichbaren Gewicht, können dadurch Lautsprechermembranen mit sehr hoher Steifigkeit hergestellt werden. Die Partialschwingungen werden aus dem hörbaren Bereich verlagert.

Weiterhin ist der transluzente Charakter der erhaltenen Membran zu nennen. Durch diesen wird eine Beleuchtung der Membran oder sogar Rückprojektion auf die Membranfläche möglich. Diese Eigenschaft sorgt noch zusätzlich zu einem optischen Genuss, der den akustischen perfekt ergänzt.

Abschließend zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, dass beliebige Formen herstellbar sind. Zudem ist es für geringe als auch für hohe Stückzahlen geeignet. Die Investitionskosten für Betriebe, die in diesem Bereich spezialisiert sind fallen gering aus. Die Umweltverträglichkeit wird dadurch gewährleistet, dass zur Herstellung keine Stoffe notwendig sind, die die Umwelt belasten oder speziell entsorgt werden müssten.

Die Herstellung der neuerungsgemäßen Lautsprechermembran geschieht dadurch, dass von der gewünschten Lautsprechergeometrie eine Form hergestellt wird. Anschließend wird ein Gießschlicker in die Form gegossen. Der entstandene Scherben entformt und zwischen 800–1000°C entbindert. Durch Sinterung der Lautsprechermembran zwischen 1400–1800°C wird der Scherben zu einer hochfesten Lautsprechermembran.

Die Neuerung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In dieser Zeichnung zeigen in vereinfachter schematischer Darstellung
1 eine Form mit beliebiger Geometrie für die Herstellung der Lautsprechermembran, beispielhaft im Querschnitt dargestellt;
2 den Gießvorgang zur Herstellung der Lautsprechermembran;
3 die entformte Lautsprechermembran im Grünzustand in der Brennkokille;
4 den Entbinder-Prozess zwischen 800–1000°C;
5 den Sinter-Prozess zwischen 1400–1800°C;
6 die beispielhaft gesinterte Lautsprechermembran.
Bei der in 1 beispielhaft dargestellten Form 1 handelt es sich um eine Form zur Herstellung einer Lautsprechermembran. Die Form 1 kann aus Gips oder Kunststoff hergestellt werden. Die Porosität der Form 1 muss so eingestellt werden, dass sich eine möglichst hohe Gründichte einstellt.
In die Form 1 wird – wie in 2 verdeutlicht – der Gießschlicker 2 eingegossen. Der Gießschlicker 2 besteht aus oxidischen oder nichtoxidischen Partikeln, die in einer Lösung aus Wasser, Verflüssiger, Entschäumer und Binder suspendiert sind. Die Partikel zeichnen sich durch einen mittleren Korndurchmesser zwischen 0,01–25 μm aus. Der Gießschlicker 2 muss mindestens 2 Stunden homogenisiert werden. Anschließend wird der Gießschlicker 2 in die Form 1 gegossen. Nach einer Standzeit zwischen 1 und 600 Sekunden wird der übrige Schlicker ausgegossen. Abschließend der entstandene Scherben entformt.
Der Scherben im Grünzustand 4 wird getrocknet und anschließend in die Brennkokille 3 gesetzt (siehe 3). Dabei muss darauf geachtet werden, dass die Brennkokille keine Verunreinigung aufweißt. Die Trockenschwindung des Scherbens 4 ist vernachlässigbar klein.
4 zeigt den Entbinderofen 5 in dem der Grünkörper 4 in der Brennkokille 3 sitzt. Die Entbinderung verläuft in einem Temperaturbereich zwischen 800–1000°C.
Der Sinter-Prozess wird in einem Temperaturbereich zwischen 1400 und 1800°C durchgeführt. 5 zeigt den Sinterofen 6 mit dem entbinderten Scherben 4 und der Brennkokille 3. Während des Sintervorgangs ist es möglich z.B. Inertgas oder Wasserstoff der Ofenatmosphäre zuzuführen. Der Sintervorgang wird solange durchgeführt bis der Scherben ca. 95–100% der theoretischen Dichte des verwendeten Werkstoffs erreicht hat.
6 zeigt beispielhaft eine gesinterte Lautsprechermembran aus einem oxidischen oder nichtoxidischen Werkstoff.
Zusätzlich zu diesem Verfahren sind weitere Verfahren oder Verfahrenskombinationen denkbar, wie z.B. Elektrophorese, Folientechnik, Pressen, Rollern, Plasmaspritzen, Flammspritzen, Grünbearbeitung, Weißbearbeitung, und Glastechnologie.

1: Form
2: Gießschlicker
3: Brennkokille
4: Lausprechermembran
5: Entbinderungsofen
6: Sinterungsofen

Claims

Verfahren zur Herstellung dünnwandiger Lautsprechermembrane aus einem keramischen Material, dadurch gekennzeichnet, dass von der gewünschten Lautsprechergeometrie eine Form hergestellt wird. Anschließend der Gießschlicker in die Form gegossen. Der entstandene Scherben entformt und zwischen 800–1000°C entbindert. Abschließend die Lautsprechermembran zwischen 1400–1800°C gesintert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gießschlicker aus oxidischen oder nichtoxidischen Partikeln besteht.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Korndurchmesser der Partikel zwischen 0.01 und 25 μm misst.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Standzeit des Schlickers in der Form zwischen 1–600 Sekunden beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1- bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verfahrenskombination mit elektrophoretischer Abscheidung möglich ist.
Lautsprechermembran aus einem oxidischen oder nichtoxidischen Werkstoff, erhalten durch ein Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4.
Lautsprechermembran mit keramischen Charakter bevorzugt für den Tief- und Mitteltonbereich