RU2612674C1 - Polymer sound-absorbing material and method for its manufacturing - Google Patents
Polymer sound-absorbing material and method for its manufacturing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2612674C1 RU2612674C1 RU2015144213A RU2015144213A RU2612674C1 RU 2612674 C1 RU2612674 C1 RU 2612674C1 RU 2015144213 A RU2015144213 A RU 2015144213A RU 2015144213 A RU2015144213 A RU 2015144213A RU 2612674 C1 RU2612674 C1 RU 2612674C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sound
- absorbing
- filler
- absorbing filler
- layer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/24—Heat or noise insulation
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области звукопоглощающих полимерных композиционных материалов, предназначенных для использования преимущественно в наружном контуре двигателя и мотогондолы двигателя, в том числе в воздухозаборнике, каналах авиационного двигателя и прочих звукопоглощающих конструкциях.The invention relates to the field of sound-absorbing polymer composite materials intended for use mainly in the external circuit of the engine and engine nacelle, including in the air intake, aircraft engine channels and other sound-absorbing structures.
Известен способ изготовления трубчатого звукопоглощающего материала (панели) для звукопоглощающего устройства, включающий намотку ленты пропитанного связующим композиционного материала на формообразующие резиновые вкладыши, сборку обмотанных вкладышей в пакет, полимеризацию пакета в тепловой печи, охлаждение пакета и извлечение формообразующих вкладышей. Перед намоткой композиционного материала на поверхность формообразующих вкладышей наносят слой фторопластовой суспензии и сушат при температуре 15-35°C в течение 25-40 мин, в процессе полимеризации сначала нагревают пакет до температуры 115-125°C, выдерживают при этой температуре в течение часа, затем продолжают нагрев до температуры 165-175°C и выдерживают при этой температуре в течение 2,5 ч, при этом нагрев пакета производят со скоростью не менее 15°C/ч, а охлаждение производят сначала в тепловой печи до температуры 40°C, затем на воздухе до комнатной температуры, причем формообразующие вкладыши извлекают не ранее 24 ч и не позднее 48 ч после проведения полимеризации (RU 2384721 C1, 20.03.2010).A known method of manufacturing a tubular sound-absorbing material (panel) for a sound-absorbing device, comprising winding a tape of a composite impregnated with a binder onto forming rubber inserts, assembling the wrapped inserts into a package, polymerizing the package in a heat oven, cooling the package and removing the forming inserts. Before winding the composite material, a layer of fluoroplastic suspension is applied to the surface of the forming inserts and dried at a temperature of 15-35 ° C for 25-40 minutes, during the polymerization process, the package is first heated to a temperature of 115-125 ° C, kept at this temperature for an hour, then continue heating to a temperature of 165-175 ° C and incubated at this temperature for 2.5 hours, while the package is heated at a speed of at least 15 ° C / h, and cooling is carried out first in a thermal furnace to a temperature of 40 ° C, then airborne to room temperature, and shaping inserts recovered not earlier than 24 hours and no later than 48 hours after polymerization (RU 2384721 C1, 20.03.2010).
Недостатком вышеописанного способа изготовления трубчатого звукопоглощающего материала является большая трудоемкость, связанная с необходимостью изготовления каждой ячейки по отдельности и также необходимостью перфорации каждого слоя материала в случае использования многослойной звукопоглощающей конструкции.The disadvantage of the above method of manufacturing a tubular sound-absorbing material is the great complexity associated with the need to manufacture each cell individually and also the need to perforate each layer of material in the case of using a multilayer sound-absorbing structure.
Известен трубчатый звукопоглощающий материал, входящий в состав звукопоглощающего устройства турбовентиляторного двигателя. Устройство содержит корпус и скрепленные с ним перфорированные трактовую стенку и прямоугольные трубчатые заполнители из описанного материала, трубчатые заполнители выполнены с перекрестными слоями волокнистого материала и расположением их в боковых стенках под углом 60-80° к трактовой стенке (RU 2346171 C1, 10.02.2009).Known tubular sound-absorbing material, which is part of the sound-absorbing device of a turbofan engine. The device comprises a housing and perforated path wall and rectangular tubular fillers bonded with it from the described material, tubular fillers are made with cross layers of fibrous material and their location in the side walls at an angle of 60-80 ° to the path wall (RU 2346171 C1, 10.02.2009) .
Недостатками вышеописанного материала являются узкий диапазон частот эффективной работы и большой вес, обусловленный высокой плотностью волокнистого материала и его структурой, представляющей собой соединенные между собой единичные трубчатые ячейки.The disadvantages of the above material are a narrow frequency range of effective operation and a large weight due to the high density of the fibrous material and its structure, which is a unitary tubular cell connected to each other.
Известен звукопоглощающий материал, включающий слой ячеистой структуры и помещенный внутрь него звукопоглощающий наполнитель, имеющий толщину до 50% от толщины слоя ячеистой структуры. Над звукопоглощающим наполнителем и под ним содержатся воздушные полости толщиной более 1,25% от толщины слоя ячеистой структуры (US 4421201 A, 20.12.1983).A sound-absorbing material is known, including a layer of a cellular structure and a sound-absorbing filler placed inside it, having a thickness of up to 50% of the thickness of the layer of the cellular structure. Above and below the sound-absorbing filler, air cavities with a thickness of more than 1.25% of the thickness of the layer of the cellular structure are contained (US 4421201 A, 12.20.1983).
В описанном аналоге отсутствуют сведения о гидрофобизирующей обработке и методе крепления звукопоглощающего наполнителя в ячейке. Звукопоглощающие наполнители, как правило, имеют достаточно большое влаго- и водопоглощение, в связи с чем без дополнительной гидрофобизирующей обработки акустические характеристики будут значительно снижаться при попадании влаги и агрессивных жидкостей на материал, а также снизится срок эксплуатации конструкции с применением данного материала.In the described analogue there is no information about the hydrophobic treatment and the method of attaching the sound-absorbing filler in the cell. Sound-absorbing fillers, as a rule, have a sufficiently large moisture and water absorption, and therefore, without additional hydrophobizing treatment, the acoustic characteristics will significantly decrease when moisture and aggressive liquids get on the material, and the design life of the structure using this material will also decrease.
Наиболее близким аналогом предложенной группы изобретений является звукопоглощающий материал и способ его получения, описанные в /US 2008/0251315 A1, 16.10.2008/. Звукопоглощающий материал включает слой ячеистой структуры и размещенный в нем звукопоглощающий наполнитель, имеющий толщину меньше толщины слоя ячеистой структуры. Воздушные полости содержатся над звукопоглощающим наполнителем и под ним. В качестве звукопоглощающего наполнителя используется воздухопроницаемый материал. Звукопоглощающий наполнитель прикреплен к стенкам ячеек при помощи клея с термостойкостью не менее 148°С.The closest analogue of the proposed group of inventions is a sound-absorbing material and the method for its preparation described in / US 2008/0251315 A1, 16.10.2008 /. Sound-absorbing material includes a layer of cellular structure and placed in it sound-absorbing filler having a thickness less than the thickness of the layer of cellular structure. Air cavities are contained above and below the sound-absorbing filler. A breathable material is used as a sound-absorbing filler. The sound-absorbing filler is attached to the cell walls with glue with a heat resistance of at least 148 ° C.
Способ изготовления данного звукопоглощающего материала, взятый за прототип, включает следующие операции. Вначале из воздухопроницаемого материала нарезают листы, имеющие площадь больше площади поперечного сечения ячейки ячеистой структуры, помещают указанные листы в ячейки с помощью оснастки с поперечным сечением, соответствующим поперечному сечению ячейки, и размещают наполнитель внутри ячейки на нужную высоту. Поскольку площадь листа наполнителя больше площади поперечного сечения ячейки, края листа загибаются в ячейке и образуют фланцы, которые удерживают материал внутри ячейки за счет трения. Центральная область листа наполнителя выступает в роли резонатора, закрывающего отверстие ячейки. После размещения наполнителя внутри ячеек заготовку звукопоглощающего материала помещают в емкость с клеем на глубину, позволяющую пропитать фланцы и не допустить попадания клея на поверхность наполнителя, выполняющую роль резонатора. После полимеризации клея материал готов к эксплуатации (US 2008/0251315 A1, 16.10.2008, абзацы 0023, 0026, 0029, 0031, 0033, 0035. Fig. 3-4, 6-7).A method of manufacturing this sound-absorbing material, taken as a prototype, includes the following operations. First, sheets having an area larger than the cross-sectional area of the mesh cell are cut from the breathable material, these sheets are placed into the cells using a tool with a cross-section corresponding to the cross-section of the cell, and the filler is placed inside the cell to the desired height. Since the area of the filler sheet is larger than the cross-sectional area of the cell, the edges of the sheet are bent in the cell and form flanges that hold the material inside the cell due to friction. The central region of the filler sheet acts as a resonator covering the cell opening. After placing the filler inside the cells, the blank of sound-absorbing material is placed in a container with glue to a depth that allows the flanges to be saturated and to prevent glue from getting on the surface of the filler, which acts as a resonator. After polymerization of the adhesive, the material is ready for use (US 2008/0251315 A1, 10.16.2008, paragraphs 0023, 0026, 0029, 0031, 0033, 0035. Fig. 3-4, 6-7).
Недостатком способа-прототипа изготовления звукопоглощающего материала является высокая трудоемкость, связанная с размещением звукопоглощающего наполнителя в каждой ячейке по отдельности. Автоматизация описанного технологического процесса требует высокой повторяемости размеров ячеек, а также дорогостоящего оборудования.The disadvantage of the prototype method of manufacturing a sound-absorbing material is the high complexity associated with the placement of sound-absorbing filler in each cell individually. Automation of the described technological process requires high repeatability of cell sizes, as well as expensive equipment.
Отсутствие возможности размещения наполнителя внутри ячеек посредством вдавливания слоя наполнителя в ячеистую структуру связано с расположением в каждой ячейке наполнителя п-образной формы, а также тем, что для этого может подойти только звукопоглощающий наполнитель пористого типа, поскольку наполнители других типов довольно проблематично разрезать об края ячеистой структуры и поместить внутрь нее лишь благодаря вдавливанию.The inability to place the filler inside the cells by pressing the filler layer into the cellular structure is due to the location of the p-shaped filler in each cell, and also because only porous sound-absorbing fillers can be suitable for this, since fillers of other types are quite problematic to cut about the edges of the cellular structure and put inside it only thanks to the indentation.
Клей и наличие фланцев увеличивают вес конструкции. Операция приклеивания и, как правило, требуемая после этого термообработка заготовки материала усложняют процесс его изготовления.Glue and flanges increase the weight of the structure. The gluing operation and, as a rule, the heat treatment of the material blank required after this complicate the manufacturing process.
В способе-прототипе не указаны типы связующих, которыми пропитан звукопоглощающий наполнитель, при том что для гидрофобизации звукопоглощающего наполнителя с сохранением акустических свойств материала на высоком уровне возможно применение ограниченного числа связующих.In the prototype method, the types of binders that are impregnated with a sound-absorbing filler are not indicated, while for the hydrophobization of the sound-absorbing filler while maintaining the acoustic properties of the material at a high level, a limited number of binders can be used.
Лишь с применением немногих связующих возможно гидрофобизировать звукопоглощающий наполнитель с сохранением акустических свойств материала на высоком уровне.Only with the use of few binders is it possible to hydrophobize the sound-absorbing filler while maintaining the acoustic properties of the material at a high level.
Задачей предложенной группы изобретений является разработка прочного звукопоглощающего материала, способного эффективно работать в широком частотном диапазоне в условиях сильного шумового фона, с улучшенной относительно прототипа способностью сохранения акустических свойств после воздействия влаги, а также разработка способа его получения со сниженной трудоемкостью за счет оптимизации процесса приклейки звукопоглощающего наполнителя к стенкам ячеек.The objective of the proposed group of inventions is the development of durable sound-absorbing material that can effectively work in a wide frequency range under conditions of strong noise background, with the ability to preserve acoustic properties after exposure to moisture, improved relative to the prototype, as well as the development of a method for its production with reduced labor intensity by optimizing the gluing process of sound-absorbing filler to the cell walls.
Техническим результатом предложенной группы изобретений является упрощение технологического процесса изготовления звукопоглощающего материала, снижение веса и влагопоглощения звукопоглощающего материала при достижении высоких акустических характеристик (коэффициент звукопоглощения α более 0,8) в широком частотном диапазоне (от 900 до 6000 Гц).The technical result of the proposed group of inventions is to simplify the manufacturing process of sound-absorbing material, reduce the weight and moisture absorption of sound-absorbing material while achieving high acoustic characteristics (sound absorption coefficient α more than 0.8) in a wide frequency range (from 900 to 6000 Hz).
Технический результат достигается предложенным способом изготовления полимерного звукопоглощающего материала, включающим разрезание и размещение звукопоглощающего наполнителя внутри слоя ячеистой структуры и приклеивание указанного наполнителя к стенкам ячеек, при этом разрезают и размещают внутри слоя ячеистой структуры пористый звукопоглощающий наполнитель толщиной не менее 3 мм посредством его вдавливания, затем звукопоглощающий наполнитель располагают внутри указанной структуры на такую высоту, чтобы с обеих сторон звукопоглощающего наполнителя содержались воздушные полости толщиной не менее 2 мм, причем звукопоглощающий наполнитель располагают посредством вдавливания поверх него второго слоя из полимерного материала с плотностью менее 0,3 г/см3 и прочностью на срез не более 2 МПа, с последующим его удалением, после чего проводят гидрофобизацию звукопоглощающего наполнителя и его приклеивание к стенкам ячеек посредством пропитки раствором на основе фтор- или кремнийорганического каучука.The technical result is achieved by the proposed method of manufacturing a polymer sound-absorbing material, including cutting and placing a sound-absorbing filler inside the layer of the cellular structure and gluing the specified filler to the walls of the cells, while cutting and placing inside the layer of the cellular structure a porous sound-absorbing filler with a thickness of at least 3 mm by pressing it, then sound-absorbing filler is placed inside the specified structure to such a height that on both sides of the sound -absorbent filler contained air cavity thickness at least 2 mm, and a sound absorbing filler by pressing it over the second layer of polymeric material having a density less than 0.3 g / cm 3 and a shear strength of no more than 2 MPa, followed by its removal, after which conduct hydrophobization of the sound-absorbing filler and its gluing to the cell walls by impregnation with a solution based on fluorine or silicone rubber.
С целью регулировки акустических характеристик и плотности получаемого материала стадии разрезания, размещения и расположение звукопоглощающего наполнителя можно повторить по меньшей мере два раза, причем таким образом, чтобы с обеих сторон каждого размещенного внутри ячейки наполнителя содержались воздушные полости толщиной не менее 2 мм. Использование нескольких тонких слоев наполнителя, размещенных внутри ячеистой структуры, вместо одного может быть более предпочтительно для использования в конструкциях авиационных двигателей, например, в случае создания в воздушных каналах граничных условий, обеспечивающих экспоненциальное снижение уровня шума, генерируемого силовой установкой двигателя.In order to adjust the acoustic characteristics and density of the material obtained, the stages of cutting, placement and location of the sound-absorbing filler can be repeated at least twice, so that on both sides of each filler placed inside the cell air cavities with a thickness of at least 2 mm are contained. The use of several thin layers of filler placed inside the cellular structure, instead of one, may be more preferable for use in aircraft engine designs, for example, in the case of creating boundary conditions in the air channels that provide an exponential reduction in the noise level generated by the engine power plant.
Структура предложенного звукопоглощающего материала представлена на фиг. 1 (изометрическая проекция) и фиг. 2 (вид сбоку). Цифры на фигурах обозначают:The structure of the proposed sound-absorbing material is shown in FIG. 1 (isometric view) and FIG. 2 (side view). The numbers in the figures indicate:
1 - наполнитель;1 - filler;
2 - слой ячеистой структуры (сотопласт);2 - layer of cellular structure (sotoplast);
3, 4 - воздушные полости.3, 4 - air cavities.
Данная структура позволяет снизить плотность, повысить гидрофобность материала, а также добиться эффективного звукопоглощения в широком диапазоне частот. Применение описанной технологии изготовления позволяет снизить трудоемкость изготовления, а также проводить технологический процесс независимо от качества сотопласта.This structure allows to reduce the density, increase the hydrophobicity of the material, as well as to achieve effective sound absorption in a wide frequency range. Application of the described manufacturing technology allows to reduce the complexity of manufacturing, as well as to carry out the process regardless of the quality of the honeycomb.
Использование пористого звукопоглощающего наполнителя позволяет осуществить его вдавливание внутрь слоя ячеистой структуры, за счет чего стадии разрезания наполнителя и его размещения в ячеистой структуре осуществляются одновременно.The use of a porous sound-absorbing filler allows it to be pressed into the layer of the cellular structure, due to which the stages of cutting the filler and its placement in the cellular structure are carried out simultaneously.
Размещение наполнителя в ячеистой структуре производят посредством вдавливания второго слоя из полимерного материала с плотностью менее 0,3 г/см3 и прочностью на срез не более 2 МПа. Данные свойства необходимы для того, чтобы материал можно было разрезать о края сотопласта. Такими материалами могут служить, например, пористые пенополиуретаны, пенополиимиды и так далее.The filler is placed in the cellular structure by pressing a second layer of polymer material with a density of less than 0.3 g / cm 3 and a shear strength of not more than 2 MPa. These properties are necessary so that the material can be cut about the edges of the honeycomb. Such materials can be, for example, porous polyurethane foams, polyimide foams and so on.
Снижение плотности материала достигается за счет отсутствия необходимости использования клея в процессе изготовления материала, а также отсутствия необходимых для приклейки наполнителя фланцев, содержащихся в материале-прототипе. При этом толщина звукопоглощающего наполнителя не менее 3 мм, а также наличие воздушных полостей дает возможность варьировать акустические характеристики для достижения значений звукопоглощения и веса материала, рекомендуемых при использовании в авиастроении. В случае если толщина воздушных полостей будет небольшой, а материал еще не будет пропитан гидрофобизирующим раствором, в процессе формования из материала звукопоглощающих конструкций наиболее распространенным методом с применением клеевых галтелей клей будет впитываться в звукопоглощающий наполнитель, что снизит акустические свойства звукопоглощающей конструкции.Reducing the density of the material is achieved due to the absence of the need to use glue in the manufacturing process of the material, as well as the absence of the flanges necessary for gluing the filler contained in the prototype material. At the same time, the thickness of the sound-absorbing filler is not less than 3 mm, as well as the presence of air cavities makes it possible to vary the acoustic characteristics to achieve sound absorption values and material weights recommended for use in aircraft manufacturing. If the thickness of the air cavities is small and the material has not yet been impregnated with a hydrophobizing solution, during the formation of sound-absorbing structures from the material using the most common method using adhesive fillets, the glue will be absorbed into the sound-absorbing filler, which will reduce the acoustic properties of the sound-absorbing structure.
Толщина звукопоглощающего наполнителя менее 3 мм приводит к уменьшению частотного диапазона звукопоглощения, а также к ухудшению качества изготовления материала и равномерности свойств. Приклейка звукопоглощающего наполнителя к стенкам сот также будет затруднена, поскольку в таком случае возможны дефекты расположения наполнителя в ячейке, такие как изменение положения наполнителя в слое ячеистой структуры и угол кривизны наполнителя, что приведет к снижению прочности фиксации наполнителя в ячейке, а также акустических характеристик.The thickness of the sound-absorbing filler less than 3 mm leads to a decrease in the frequency range of sound absorption, as well as to a deterioration in the manufacturing quality of the material and uniformity of properties. Adhesion of a sound-absorbing filler to the walls of the cells will also be difficult, since in this case defects in the location of the filler in the cell are possible, such as a change in the position of the filler in the layer of the cellular structure and the angle of curvature of the filler, which will lead to a decrease in the fixation strength of the filler in the cell, as well as acoustic characteristics.
Наряду с этим экспериментально было установлено, что использование растворов на основе фтор- или кремнийорганических каучуков (например, марок СКТС-ФН-50, СКТН-Г) для пропитки пористого звукопоглощающего наполнителя в сотопласте позволяет добиться:Along with this, it was experimentally established that the use of solutions based on fluorine or organosilicon rubbers (for example, grades SKTS-FN-50, SKTN-G) for impregnation of a porous sound-absorbing filler in a honeycomb allows to achieve:
- гидрофобизации материала за счет образования гидрофобной пленки на развитой поверхности пористого звукопоглощающего наполнителя,- hydrophobization of the material due to the formation of a hydrophobic film on the developed surface of the porous sound-absorbing filler,
- надежного приклеивания пористого наполнителя к стенкам ячеек за счет высокой адгезии состава пропиточного раствора к пористому звукопоглощающему наполнителю и стенкам ячеистой структуры и, как следствие, отсутствия необходимости дополнительного использования клея. Это, в свою очередь, исключает проведение дополнительных технологических операций по приклеиванию наполнителя и приводит к уменьшению плотности материала,- reliable bonding of the porous filler to the cell walls due to the high adhesion of the composition of the impregnating solution to the porous sound-absorbing filler and the walls of the cellular structure and, as a result, there is no need for additional use of glue. This, in turn, eliminates the implementation of additional technological operations for gluing the filler and leads to a decrease in the density of the material,
- сохранения эластичности звукопоглощающего наполнителя, что благоприятно сказывается на акустических характеристиках материала.- maintaining the elasticity of the sound-absorbing filler, which favorably affects the acoustic characteristics of the material.
Таким образом, возможность упрощения способа обеспечивается за счет использования пористого звукопоглощающего наполнителя и экспериментально подобранного для его пропитки с целью гидрофобизации и приклеивания раствора на основе фтор- или кремнийорганического каучука, который при толщине звукопоглощающего наполнителя и каждой воздушной полости не менее 2 мм наряду с вышеуказанным обеспечивает материалу коэффициент звукопоглощения α более 0,8 в диапазоне частот от 900 до 6000 Гц.Thus, the possibility of simplifying the method is provided through the use of a porous sound-absorbing filler and experimentally selected for its impregnation with the aim of hydrophobizing and gluing a solution based on fluorine or silicone rubber, which, with a thickness of sound-absorbing filler and each air cavity of at least 2 mm, along with the above, provides the sound absorption coefficient α is more than 0.8 in the frequency range from 900 to 6000 Hz.
Примеры осуществленияExamples of implementation
Пример 1Example 1
Звукопоглощающий материал был изготовлен следующим способом. Вначале произвели вдавливание в гидравлическом прессе звукопоглощающего наполнителя из открыто пористого пенопласта толщиной 5 мм в ячеистую структуру (сотопласт) толщиной 30 мм. Далее поверх слоя наполнителя производили вдавливание второго слоя, представляющего собой пористый пенопласт толщиной 12,5 мм. После этого второй слой был механически удален из ячеистой структуры. Данная операция обеспечила выставление звукопоглощающего наполнителя внутри указанной структуры таким образом, что с двух сторон звукопоглощающего наполнителя содержались воздушные полости толщиной 12,5 мм. Далее проводили гидрофобизацию наполнителя и его приклеивание к стенкам ячеек посредством его пропитки раствором на основе кремнийорганического каучука СКТС-ФН-50 (85%-ный раствор) путем окунания в пропиточную ванну таким образом, чтобы звукопоглощающий наполнитель, расположенный внутри ячейки, полностью погрузился в раствор.Sound-absorbing material was made in the following way. First, a sound-absorbing filler was pressed in a hydraulic press from an openly porous foam with a thickness of 5 mm into a cellular structure (honeycomb) with a thickness of 30 mm. Then, on top of the filler layer, an indentation of the second layer was made, which was a porous foam with a thickness of 12.5 mm. After this, the second layer was mechanically removed from the cellular structure. This operation ensured that the sound-absorbing filler was exposed inside the specified structure so that air cavities 12.5 mm thick were contained on both sides of the sound-absorbing filler. Next, the filler was hydrophobized and glued to the cell walls by impregnating it with a solution based on silicone rubber SKTS-FN-50 (85% solution) by dipping into the impregnation bath so that the sound-absorbing filler located inside the cell was completely immersed in the solution .
Пример 2Example 2
Звукопоглощающий материал был изготовлен по примеру 1, однако звукопоглощающий наполнитель имел толщину 3 мм. Его выставление в ячеистой структуре проводили таким образом, что высота фронтальной воздушной полости составила 2 мм, а тыльной - 25 мм.The sound-absorbing material was made according to example 1, however, the sound-absorbing filler had a thickness of 3 mm Its exposure in the cellular structure was carried out in such a way that the height of the frontal air cavity was 2 mm, and the rear - 25 mm.
Пример 3Example 3
Звукопоглощающий материал был изготовлен по примеру 1, однако звукопоглощающий наполнитель пропитывали кремнийорганическим каучуком СКТН-Г (70%-ный раствор).Sound-absorbing material was made according to example 1, however, sound-absorbing filler was impregnated with silicone rubber SKTN-G (70% solution).
Пример 4Example 4
Звукопоглощающий материал был изготовлен по примеру 1, однако использовали звукопоглощающий наполнитель пористо-волокнистого типа (базальтовую вату) толщиной 10 мм. Его выставление в ячеистой структуре проводили таким образом, что высота воздушных полостей составила по 10 мм. Звукопоглощающий наполнитель пропитывали раствором на основе фторорганического каучука СКФ-26 (20%-ный раствор).Sound-absorbing material was made according to example 1, however, a sound-absorbing filler of a porous-fibrous type (basalt cotton wool) with a thickness of 10 mm was used. Its exposure in the cellular structure was carried out in such a way that the height of the air cavities was 10 mm. The sound-absorbing filler was impregnated with a solution based on organofluorine rubber SKF-26 (20% solution).
Пример 5Example 5
Звукопоглощающий материал был изготовлен по примеру 1, однако звукопоглощающий наполнитель пропитывали гидрофобизирующим составом на основе фторорганического каучука СКФ-32 (15%-ный раствор).The sound-absorbing material was made according to Example 1, however, the sound-absorbing filler was impregnated with a hydrophobizing composition based on organofluorine rubber SKF-32 (15% solution).
Пример 6Example 6
Был изготовлен звукопоглощающий материал способом, включающим следующие операции. Вначале произвели вдавливание в гидравлическом прессе звукопоглощающего наполнителя из открыто пористого пенопласта толщиной 3 мм в ячеистую структуру (сотопласт) толщиной 30 мм. Далее поверх слоя наполнителя производили вдавливание второго слоя, представляющего собой пористый пенопласт толщиной 3 мм. После этого второй слой был механически удален из ячеистой структуры. Данная операция обеспечила выставление звукопоглощающего наполнителя внутри указанной структуры таким образом, что с двух сторон звукопоглощающего наполнителя содержались воздушные полости толщиной 3 и 24 мм.Sound-absorbing material was manufactured by a method including the following operations. First, a sound-absorbing filler was pressed in a hydraulic press from an openly porous foam with a thickness of 3 mm into a cellular structure (honeycomb) with a thickness of 30 mm. Then, on top of the filler layer, an indentation of the second layer was made, which was a porous foam with a thickness of 3 mm. After this, the second layer was mechanically removed from the cellular structure. This operation ensured that the sound-absorbing filler was exposed inside the specified structure in such a way that air cavities of 3 and 24 mm thickness were contained on both sides of the sound-absorbing filler.
После этого материал перевернули и повторили операции, разместив внутри ячеистой структуры второй слой наполнителя, представляющего собой пористоволокнистый материал (базальтовую вату) толщиной 5 мм.After this, the material was turned upside down and the operations were repeated, placing a second filler layer inside the cellular structure, which is a porous fiber material (basalt cotton wool) with a thickness of 5 mm.
Таким образом, в материале были размещены 2 слоя наполнителя толщиной 3 и 5 мм, высота фронтальной и тыльной воздушных полостей составила по 3 мм, высота воздушной полости между наполнителями составила 16 мм.Thus, 2 layers of filler 3 and 5 mm thick were placed in the material, the height of the front and rear air cavities was 3 mm each, and the height of the air cavity between the fillers was 16 mm.
Для 3 образцов материала, изготовленных согласно описанным примерам, были определены следующие свойства: плотность (по ГОСТ 15902.2), коэффициент звукопоглощения (по ОСТ-19043 5-2007) и влагопоглощение (по ГОСТ 3816).For 3 samples of material manufactured according to the described examples, the following properties were determined: density (according to GOST 15902.2), sound absorption coefficient (according to OST-19043 5-2007) and moisture absorption (according to GOST 3816).
Средние показатели свойств (по трем образцам) предложенного полимерного звукопоглощающего материала приведены в таблице.The average properties (in three samples) of the proposed polymer sound-absorbing material are given in the table.
Таким образом, предложенный способ обладает значительно уменьшенной трудоемкостью процесса изготовления полимерного звукопоглощающего материала и обеспечивает получение легкого материала с низкой степенью влагопоглощения и высокими акустическими характеристиками (коэффициентом звукопоглощения α более 0,8) в частотном диапазоне от 900 до 6000 Гц.Thus, the proposed method has a significantly reduced complexity of the manufacturing process of the polymer sound-absorbing material and provides a lightweight material with a low degree of moisture absorption and high acoustic characteristics (sound absorption coefficient α of more than 0.8) in the frequency range from 900 to 6000 Hz.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015144213A RU2612674C1 (en) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | Polymer sound-absorbing material and method for its manufacturing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015144213A RU2612674C1 (en) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | Polymer sound-absorbing material and method for its manufacturing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2612674C1 true RU2612674C1 (en) | 2017-03-13 |
Family
ID=58458046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015144213A RU2612674C1 (en) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | Polymer sound-absorbing material and method for its manufacturing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2612674C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2767483C1 (en) * | 2021-05-14 | 2022-03-17 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Sound-absorbing structure for aircraft engine |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3064345A (en) * | 1959-08-27 | 1962-11-20 | Northrop Corp | Process for chucking porous materials |
| US4265955A (en) * | 1978-05-01 | 1981-05-05 | The Boeing Company | Honeycomb core with internal septum and method of making same |
| US4421201A (en) * | 1981-09-29 | 1983-12-20 | The Boeing Company | High efficiency broadband acoustic resonator and absorption panel |
| US20080251315A1 (en) * | 2005-04-04 | 2008-10-16 | Hexcel Corporation | Acoustic septum cap honeycomb |
| RU2384721C1 (en) * | 2008-10-20 | 2010-03-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Method to produce noise absorbing device panel |
-
2015
- 2015-10-15 RU RU2015144213A patent/RU2612674C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3064345A (en) * | 1959-08-27 | 1962-11-20 | Northrop Corp | Process for chucking porous materials |
| US4265955A (en) * | 1978-05-01 | 1981-05-05 | The Boeing Company | Honeycomb core with internal septum and method of making same |
| US4421201A (en) * | 1981-09-29 | 1983-12-20 | The Boeing Company | High efficiency broadband acoustic resonator and absorption panel |
| US20080251315A1 (en) * | 2005-04-04 | 2008-10-16 | Hexcel Corporation | Acoustic septum cap honeycomb |
| RU2384721C1 (en) * | 2008-10-20 | 2010-03-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Method to produce noise absorbing device panel |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2767483C1 (en) * | 2021-05-14 | 2022-03-17 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Sound-absorbing structure for aircraft engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1082438C (en) | Sandwith panel made of composite material and production method | |
| AU2014307026B2 (en) | Sound wave guide for use in acoustic structures | |
| CN110998710B (en) | Angular acoustic honeycomb | |
| US4318453A (en) | Double layer attenuation panel | |
| US4421811A (en) | Method of manufacturing double layer attenuation panel with two layers of linear type material | |
| US7510052B2 (en) | Acoustic septum cap honeycomb | |
| JP6781676B2 (en) | Molding sound insulation structure forming method | |
| US4584232A (en) | Foam material sound absorption | |
| JP6042901B2 (en) | Sound-absorbing beehive with perforated diaphragm cap | |
| US9741331B1 (en) | Sound-attenuating composite structure | |
| US20090250293A1 (en) | Acoustically optimized cabin wall element | |
| RU2005139040A (en) | ACOUSTIC CASING FOR WOODWORKING EQUIPMENT | |
| WO2009089193A2 (en) | Aircraft trim panel with integrated adjustable acoustic properties | |
| AU2018306554A1 (en) | Shroud | |
| GB2056367A (en) | Process for producing improved noise attenuation panels | |
| RU2612674C1 (en) | Polymer sound-absorbing material and method for its manufacturing | |
| US12014714B2 (en) | Cellular sound insulation structure including a diaphragm provided with a tube configured to treat different acoustic frequencies, method for manufacturing such a cellular sound insulation structure, and associated tool | |
| CN211975529U (en) | Intermediate assembly for manufacturing acoustic-lined perforated panels | |
| US11437008B2 (en) | Acoustic barrier caps in acoustic honeycomb | |
| GB2045684A (en) | Method of manufacturing boards of soft cellular plastics | |
| RU2572253C1 (en) | Sound-absorbing material and structural elements of engine and its nacelle | |
| CN111871730A (en) | Adhesive application method of embedded silencing honeycomb | |
| KR101979378B1 (en) | Splitter and sound attenuator including the same | |
| EP3871872A1 (en) | Sound reduction enclosure and method of making a sound reduction enclosure | |
| CN106700123B (en) | A kind of noise reduction aramid fiber honeycomb and preparation method thereof |