DE2749501A1 - Mehrschichtmembran fuer lautsprecher - Google Patents

Mehrschichtmembran fuer lautsprecher

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DE2749501A1 DE19772749501 DE2749501A DE2749501A1 DE 2749501 A1 DE2749501 A1 DE 2749501A1 DE 19772749501 DE19772749501 DE 19772749501 DE 2749501 A DE2749501 A DE 2749501A DE 2749501 A1 DE2749501 A1 DE 2749501A1
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Description

LEINWEBER & ZIMMERMANN
PATENTANWÄLTE
Dipl.-Ing. H. Leinweber Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing. A. Gf. v. Wengersky
Rosental 7 · D-8000 München
2. Aufgang (Kustermann-Passage) Telefon (089) 2603989 Telex 528191 lepatd Telegr.-Adr. Leinpat München
den 4. Uoyember Vj Y?
Unser Zeichen
.iv/Sra - i,2bÜ'-O2
Hntsuahita alectric Industrial Co.Ltd., Tokyo/Japan iiehrsctiichtmemoran fir: Lautsprecher
ririinduriti neziolit sich auf eine Hehrschichtmeinuran für Lautsprecher, die eine b'orschicht aufweist, die auf eine uberflache einer Titanfolie aufgeformt ist. Bei einer so Lehen liehrsctiichtmembran befaßt sich die i.rfinduiifcinsbesondere niit einem Aufbau, der die Festigkeit der Bindung zv/ischen der Titanfolie und der Bor schicht signifikant anhebt.
jf'ür die Herstellung von Lautsprechermecibranen gut geeignet sind in allgemeinen Materialien die folgende Eigenschaften aufweisen: Geringes Gewicht, hohe Steifigkeit, hohe Elastizität, gute Bearbeitbarkeit und schließlich für den Λην/endungszweck geeignete Vierte des inneren Verlustes, sowie eirnn geeigneten Dämpfungsfaktor. Liese Anforderungen stehen teilweise im Widerspruch zu-einander Es ist daher nahezu unmöglich, alle Anforderungen gleich-
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zeitig mit einem hierfür bekannten Material zu befriedigen.
Ein bekannter Lösungsversuch besteht darin, die Membran aus einer Titan (Ti) -folie zu erstellen. Diese ist relativ leicht, hat eine relativ hohe Elastizität und eine gute Bearbeitbarkeit, so daß sie leicht in die Form einer j Membran gebracht werden kann. Man formt dann auf die eine überfläche der Membran eine Bor (B) -schicht auf. Diese ist leicht und weist eine sehr hohe Elastizität auf. Sie kann durch chemische oder physikalische Üampfablagerungstechniken (P.V.D = physical vapor deposition oder C.V.D = chemical vapor deposition) aufgebracht werden. Die erhaltene Membran hat die mechanischen Eigenschaften von Titan und die hohe Elastizität von Bor. Da jedoch die löslichkeit im festen Zustand zwischen Titan und Bor so niedrig liegt, daß an der Berührungsschicht beider kaum eine Üiffusionsschicht gebildet wird, kann die sich ergebende Membran praktisch kaum eingesetzt werden. Das ist eine Folge der schlechten mechanischen Bindung zwischen der Titanfolie und der Borschicht.
Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, wurden bisher folgende Behandlungen zur Verbesserung der Festigkeit der Bindung vorgeschlagen:
1. iieinigungsbehandlung der überfläche der Titanfolie.
2. Wärmebehandlung der Titanfolie während der Ausbildung der Borschicht.
3. Wärmebehandlung zum Ausbildung einer Diffusionsschicht zwischen Titanfolie und Borschicht.
Durch keine dieser Behandlungen wurde aber eine sufrieden-
- 3 809821/0670
- γ- 1
■ stellende r'e.'.-tigkeit der Bindung zwischen tier Titanfolie und der Lorschicht erreicht.
/.u:iVübe der Erfindung ist es, ohne eine der oben ange- ; ge^enen Behandlungen nach den !linkten 1 bin 3 eine iiehri G c i ι i e; i 111:: ο ι:; ι > r η τι i'ür Lüuisprocher zu schaffen, bei der eine ; utü ,.inianvjüi ostigkei t sichergestell t ist.
jjio:;c .^uige be v/ird erfindungsgemäß dadurcli gelöst, daß zwinclien der Boruchicht und der Metallfolie eine Schicht aus j einei:! lietaJl niedrigen Schmelzpunktes angeordnet ist. Bei j der Jictallschicht i.ami es sich um eine Titanfolie oder auch i eine Λΐυη-ίηίιππΓοΙίο liandeln. Die Schicht aus einem Metall j niedrigen Schmelzpunktes kann eine Aluminiumschicht sein. Statt ncs:3cn ist auch eine Hagnesiumschicht geeignet. Die j Vevwendun,. eines derartigen Aufbaus führt zu einer erheblichen i Verbesserung der Festigkeit der Bindung zwischen der Hetall- ; folie, insbesondere einer Titanfolie und der Borschicht.
Jn der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Bezüglich im folgenden nicht näher beschriebener i-ierkuale wird ausdrücklich auf die Offenbarung durch die Zeichnung verwiesen. Es zeigen
i(1ig. 1 im Schnitt eine Ausführungsform einer Mehrschichtmembran für Lautsprecher, und
Fig. 2a und 2b Schalldruck-Frequenz-Kennlinien eines Lautsprechers.
Fig. 1 zeigt den.grundsätzlichen Aufbau einer Mehrüchichtmembran. Eine Titanfolie 1 ist dabei in die in der
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• -4r- S
figur gezeigte und aus dieser zu entnehmende Membraniorm gebracht. Eine Schicht 2 aus einem Metall niedrigen Schmelzpunktes schließt an die Titanfolie an. Auf der von der Titanfolie 1 abgewandten Seite der Schicht 2 ist eine Borschicht 3 angeordnet.
üs soll nun ein Beispiel beschrieben v/erden, bei dem für die Schicht 2 aus einem Metall niedrigen Schmelzpunktes I Aluminium (Al) benützt wird. Wird die Aluminium-Schicht 2 j zwischen die Titanfolie 1 und die ßorschicht 3 eingebracht, ! so ergeben sich überflächenkontaktschichten im Schichtverbund \ aus Titanfolie und Borschicht, die einen Kontakt Titan-Alu- | minium und Aluminium-Bor aufweisen. Die Löslichkeit im festen Zustand von Bor in Titan beträgt bei 750 bis 13üü°C 0,05 Gew.-ji j und bei 162O0C 1 Gew.-^. Die Löslichkeit von Bor in Aluminium J an der Aluminium-Bor-Oberflächenschicht beträgt 0,1'/ Gew.-y« ! bei 7850C und 0,09 Gew.-# bei 7300C. Durch das Ausbilden : der Aluminiumschicht geht also mehr Bor bei niedrigerer Tem- \ peratur in feste Lösung als beim Vorliegen eines Titan-Bor-überflächenkontaktes. Das bedeutet aber, daß sich eine bessere Festigkeit der Bindung ergibt. Weiter haben Experimente gezeigt, daß die B'estigkeit der Bindung in der Titan-Aluminiuoi-Oberflächenschicht hinreichend hoch und von der Größenordnung derjenigen in der Alurainiura-Bor-Oberflächenschicht ist. Durch Erwärmen der Titanfolie auf 400 bis 60O0C bei Ausbildung der Aluminiumschicht und der Borschicht kann die hohe Festigkeit der Bindung auf stabile Weise erzielt werden.
Ls werden nun Beispiele erläutert. Für jedes Beispiel wird die Festigkeit der Bindung verglichen zwischen einer Membran, die eine Schicht aus einem Metall niedrigen Schmelzpunktes, beispielsweise einer Aluminiumschicht, aufweist und
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einer Membran ohne eine solche Schicht. In jedem Fall ergab sich, daß die Membran mit aer Schicht aus einem Metall niedrigen Schmelzpunktes ausgezeichnet war und die Verwendung einer Schicht aus einem Metall niedrigen Schmelzpunktes ein Material Tür Membranen ergab, das genügend Festigkeit der Bindung für den praktischen ßirujatz aufwies.
Beispiel 1
Zunächst wurde eine Titani'olie einer Dicke von 20 Mikrometer hergestellt. λιιΓ diese wurde eine Aluminiumsohicht einer Dicke von ca. I Mikrometer durch Dampfablagerungstechniken abgelagert. Hierfür wurde eine Probe der Titanfolie zunächst mit verdünnter Fluorsäure für einige Minuten angeäzt. Anschließend wurde schließlich eine Borschicht einer Dicke von Iu Mikrometer durch Dampfablagerung im elektrischen Feld abgelagert.
Beispiel 2
bs wurde vorgegangen wie im Beispiel 1, jedoch wurde die Titanfolie während der Ausbildung der Bor schicht auf OUO0L! aufgeheizt.
Beispiel 3
Die Aluminiumschicht und die Borschicht wurden auf der Titanfolie wie in Beispiel I beschrieben aufgebracht. Danach wurde die Folie für eine Stunde unter einer Argon (Ar) -atmosphäre auf bOO°Ü erhitzt. Die Probe ohne Aluminiumschicht wurde für drei Stunden auf o^O (J erhitzt.
Die obigen ueispiel oeniiLzen Aluminium als i-ietall
- ο - j
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-Jb -
niedrigen Schmelzpunktes. Statt Aluminium kann aber auch Magnesium benützt werden. Ls ist auch die Benützung einer Aluminiumfolie statt der Titanfolie.möglich.
Die Festigkeit der Bindung zwischen der Titanfolie und der Borschicht der Membran betrug in jeden1 der Beispiele 1 bis 3 220 bis 230 kg/cm . Dieser Wert liegt beim 4- bis !,-fachen desjenigen, der ohne Aluminiumschicht erzielt werden kann.
Fig. 2a zeigt die Schalldruck-Frequenz-Kennlinie , eines Lautsprechers mit einer zusammengesetzten Membran nach j Beispiel 1. |
Fig. 2b zeigt die Schalldruck-Frequenz-Kennlinie !
eines Lautsprechers mit einer Membran, die lediglich aus j einer Titanfolie besteht. Es ist klar zu erkennen, daß durch ;
die zusätzliche Verv/endung einer Borschicht in der Auf- ;
bringungsart nach der Erfindung die obere Frequenzgrenze J ausgedehnt und eine weit flachere Schalldruck-Frequenz-Kennlinie erzielt wird.
Das ist eine Folge der Tatsache, daß wie anhand der Beispiele erläutert, eine Schicht aus Metall eines niedrigen Schmelzpunktes, beispielsweise eine Aluminiumschicht, zwischen der Titanfolie und der Borschicht vorgesehen wird. Die Festigkeit der Bindung zwischen der TitanfriÜe und der Borschicht wird dadurch erheblich angehoben.
- 7 -80§821/0B?n
9 Leerseite

Claims (4)

  1. -r-
    Patentansprüche :
    Mehrschichtmembran für Lautsprecher aus eiuer Metall-J folie mit einer auf diese auigeformten Bor schicht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Borschicht (3) und der Metallfolie (1) eine Schicht (2) aus einem Metall niedrigen Schmelzpunktes angeordnet ist.
  2. 2. Lautsprechermembran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie eine i'itanfolie (1) ist.
  3. 3. Lautsprechermembran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie eine Aluminiumfolie ist.
  4. 4. Lautsprechermembran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daü die Schicht (2) aus einem Metall niedrigen Schmelzpunktes eine Aluminiumschicht ist.
    lj. Lautsprechermembran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (2) aus einem Metoll niedrigen Schmelzpunktes eine Magnesiumschicht ist.
    809821/0670
    ORIGINAL INSPECTED
DE2749501A 1976-11-05 1977-11-04 Mehrschichtmembran für Lautsprecher Expired DE2749501C3 (de)

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