TWM491312U

TWM491312U - 放電處理模製之喇叭振動片

Info

Publication number: TWM491312U
Application number: TW103208641U
Authority: TW
Inventors: Shotaro Saiga
Original assignee: B O B Co Ltd
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2014-05-16
Publication date: 2014-12-01

Description

放電處理模製之喇叭振動片

本創作係關於一種喇叭零件及其製程，特別是關於一種放電處理模製之喇叭振動片。

在日常生活中隨處可見不同種類的揚聲器，其主要是一種電聲換能器，通過某種物理效應把電能轉化為聲能。針對不同用途的揚聲器可分為許多不同的類型，如壓電式揚聲器、電磁式揚聲器、電容式揚聲器、電動式揚聲器等。對於應用在汽車喇叭、戶外電子裝置、手持式電子裝置(手機、平板電腦)的各種揚聲器而言，在各種不同的應用領域中具有各種不同的需求，包含防潮性(撥水性)、耐熱性、難燃/阻燃性等等，以避免揚聲器在該些電子裝置或設備中，因為濕度、溫度等物理因素造成喇叭零件的故障，甚至於導致可能發生的危安因素。

參閱第一圖及第二圖，其分別顯示習用技術喇叭內部的結構的側視圖以及習用技術振動片之立體圖。喇叭內部結構包含外殼30、磁鐵心31、音圈32以及喇叭振動片33(例如，彈波)。磁鐵心31設置於外殼30之中，音圈32的外表面纏繞線圈，以連接外部電源，並連接磁鐵心31，當電流通過時產生電磁感應而上下振動，喇叭振動片33連接外殼30，並具有中心通孔34以連接音圈32，喇叭振動片33必需有質輕、具有一定硬度及彈性的特性，以固定音圈32、隨著音圈32振動並提供阻尼緩衝作用。

以第二圖所示之彈波為例，習用技術的喇叭振動片的材質通常為含浸樹脂的布料，通常為一類圓形體，以加熱壓印方式使截面形成類波浪狀的形狀。習用振動片的製造方法通常具有樹脂含浸步驟、烘烤步驟、壓印步驟以及成型裁切步驟。樹脂含浸步驟係將布料含浸於樹脂之中，使布料吸收樹脂，而具有一定的硬度。烘烤步驟將吸收樹脂的布料烘乾，以去除布料中的水分。壓印步驟係將吸收樹脂的布料加熱，以壓印方式在截面形成所需的形狀，例如，波浪狀。成型裁切步驟係裁切為複數個喇叭振動片，並將多餘的布料去除，進一步形成中心通孔。惟在例如汽車喇叭振動片零件製造的習知領域中，以往對於其防潮性(撥水性)、耐熱性、難燃/阻燃性等要求不高，該領域技術人員並未嘗試將習知高分子材料的技術應用在喇叭振動片的改良上，例如將其表面進行預處理以增進其表面性能改質。以高分子材料而言，一些特殊之材料表面性質，例如化學組成、親水性、粗糙度、導電性、交聯密度等，常是考慮的重點，這些特殊之性質，可利用表面改質之技術，就高分子材料進行處理，使高分子材料之表面具有能符合所需的表面性質。

據此，本創作之一目的在於提供一種喇叭振動片，係以包含放電處理之模製方法所形成，在模製形成該喇叭振動片之前及/或之後進行放電處理，該喇叭振動片包括一布體，該布體為類圓盤狀且係由複數條經紗及緯紗所編織而成，該布體表面結合有一樹脂層以及一膠層，該布體表面係經過放電處理使其表面形成一粗糙極性面。

較佳地，該布體表面鄰近中心內緣處之環狀位置進行放電處理，以形成一第一粗糙極性區；或在該布體表面鄰近外緣處之環狀位置進行放電處理，以形成一第二粗糙極性區。

較佳地，該布體表面之粗糙極性面上更結合有一耐受層，該耐受層為一撥水層或一難燃層。

經由本創作之技術手段，經過放電處理後的喇叭振動片由於其表面粗糙度及表面能的提升，可增加接著劑與喇叭振動片及其接著標的位置之間的接著強度。可有效增加撥水劑、難燃劑與喇叭振動片的結合，提升喇叭振動片的撥水性、難燃/阻燃性，以符合汽車喇叭零件、電子裝置內部零件的需求或標準。

然而，在現今汽車工業、電子設備零件標準越來越高的情況下，對於喇叭零件的各項物理環境耐受性能也越來越為要求，此種結合高科技賦予喇叭振動片特定性能的研究，實在有其發展必要性。

100‧‧‧纖維布材

1‧‧‧液態樹脂

11‧‧‧經紗

12‧‧‧緯紗

200‧‧‧喇叭振動片

20‧‧‧布體

201‧‧‧第一表面

202‧‧‧第二表面

21‧‧‧經紗

22‧‧‧緯紗

23‧‧‧樹脂層

231、232‧‧‧粗糙極性面

233‧‧‧第一粗糙極性區

234‧‧‧第二粗糙極性區

24‧‧‧膠層

25‧‧‧耐受層

30‧‧‧外殼

31‧‧‧磁鐵心

32‧‧‧音圈

33‧‧‧喇叭振動片

34‧‧‧中心通孔

4‧‧‧接著劑

S1~S6‧‧‧步驟

θ‧‧‧接觸角

第一圖係顯示習用技術喇叭內部結構剖視圖。

第二圖係顯示習用技術喇叭振動片(彈波)之立體圖。

第三圖係顯示本創作之喇叭振動片製造流程方塊圖。

第四圖係顯示本創作之喇叭振動片製造流程示意圖。

第五圖係顯示纖維布材之局部示意圖。

第六A、六B圖係分別顯示喇叭振動片經放電處理前後之表面張力示意圖。

第七A、七B圖分別顯示出不同的喇叭振動片剖視圖。

第八A、八B圖分別顯示出局部放電處理後的喇叭振動片及其與喇叭零件之接著位置。

請參閱第三圖及第四圖，其分別顯示喇叭振動片之製造流程方塊圖及示意圖。如圖所示，首先提供纖維布材(步驟S1)。參閱第五圖，其顯示出纖維布材100之局部示意圖，圖中顯示出纖維布材100主要是由經紗11及緯紗12所編織形成之織品，經紗11及緯紗12所用的纖維成分可以是聚酯纖維、棉纖維、壓克力纖維、蠶絲纖維、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、苯醯胺纖維(Aramid)、竹子纖維等，但非僅限於此。

在此，可選擇性地將纖維布材100表面進行放電處理(步驟S6)，以提高纖維布材表面之表面能(表面張力)。上述放電處理可以是電漿放電處理或電暈放電處理。

電漿處理係依據通入不同的氣體電漿(例如氬氣、氧氣、氮氣及含氟氣體)，可使表面帶有不同的官能基，例如：氧氣電漿處理可提升纖維布材的表面能；而相反地，含氟氣體電漿則可降低纖維布材的表面能，可視情況應用。另外，可藉由通入惰性氣體電漿(例如氬氣)，使纖維布材產生交聯。

相似地，電暈處理(Corona)也是一種「電擊」處理，它可使纖維布材表面具有更高的附著性。Corona的產生是利用高電壓高周波，分別為接地與誘電空氣噴嘴產生電擊，它們之間沒有電流通過，直至電壓高達9000~/5000伏特/平方厘米。之後，電擊分子從空氣噴嘴噴出，帶著高能量的游離電子加速衝向正極，corona電暈處理就是由這密集且高能量噴出離子所產生的作用。接著這些離子藉由電擊和滲透進入纖維布材的表面破壞其分子結構，進而將被處理的表面分子氧化和極化，藉著離子電擊侵蝕表面，以至於增加纖維布材表面的附著能力。

參閱第六A圖及第六B圖，其分別顯示喇叭振動片經放電處理前後之表面張力示意圖。如圖所示，當液滴在固體表面上，形成薄膜或液珠，代表著液體與固體的親和力強弱，又可稱之為潤濕(Wetting)行為。當液體在固體表面之潤濕程度，為液體與固體間的表面張力、表面能與接觸角而定，其中，表面張力單位SI制為N/m=kg/sec² =J/m² ；CGS制為dynes(達因)/cm=g/sec² =ergs(耳格)/cm² 。

接觸角(Contact Angle,θ)與表面能(Surface Energy)為衡量材料本身親、疏水性的指標，接觸角(θ)係指固體表面與液體表面兩者之夾角稱之。接觸角之理論試驗值為0~180度，當θ<0度時表面完全濕潤，當θ>180度時表面不完全濕潤。當θ=1，則液/固體之吸引力大於液體間的吸引力。接觸角的大小與表面的疏水性有關，當物質與水滴的接觸角越大，疏水性越高；物質與水滴的接觸角越小，親水性越高。當表面能越大時，表面能可吸附的液體(液滴)能力就越大，液體吸附面積也越大，導致表面接觸角越小。

接觸角與表面能攸關材料抑制親水或疏水的能力，如第六A圖中所示，在進行放電處理前的接觸角較大(低表面張力/低表面能)，而第六B圖經過放電處理後，其纖維表面經過改質後其接觸角較大(高表面張力/高表面能)，以喇叭振動片而言，其表面能係較佳地介於20-60達因、接觸角係介於0-90度，藉此可有效地提升纖維布材表面與樹脂、膠層材料或其他功能性助劑的結合。

接著，將纖維布材含浸於液態樹脂(步驟S2)，使纖維布材吸收樹脂而具有一定的硬度，接著並將含浸樹脂後的纖維布材烘乾。樹脂材料的選用可以是酚醛樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂其中之一或其組合，或是其他具有熱固特性的高分子樹脂材料，並非僅限於此。在乾燥狀態下，可再次選擇性地將纖維布材表面進行放電處理(步驟S6)，其方式及原理同上所述，在此不再重複說明。

在纖維布材上設置一膠層(步驟S3)，可藉由網版印刷或其他方式塗佈膠層材料的方式，而膠層材料可以是橡膠、矽膠或其他高分子膠材料，接著並將塗佈膠層材料後的纖維布材烘乾。在乾燥狀態下，亦可再次選擇性地將纖維布材表面進行放電處理(步驟S6)，其方式及原理同上所述，在此不再重複說明。

以200-230度的溫度加熱壓印成型(步驟S4)。至此，已在整體布材上形成了複數個未經裁切的喇叭振動片200。喇叭振動片200之經紗21、緯紗22以及熱固形成的樹脂層23、膠層24已完整地成型成為一個整體結構(如第八A圖)。

接著可將已成型的纖維布材進行裁切(步驟S5)，亦可在此步驟對於每一個喇叭振動片形成中心通孔(圖未示)，並裁切多餘的織品以獲得最終的喇叭振動片。在完成成品後，可再次選擇性地將纖維布材表面進行放電處理(步驟S6)，其方式及原理同上所述，在此不再重複說明。

本實施例之喇叭振動片製程可經過一次或數次放電處理，且該放電處理步驟可在喇叭振動片形成之前或之後的任何乾燥狀態下，包括在纖維布材含浸樹脂步驟之前或之後、設置膠層之後以及形成喇叭振動片之後的任意一或多個步驟中，對其表面進行一次或多次放電處理，以提高其表面之粗糙度及表面能。多次放電處理的好處在於，可以個別針對不同步驟所欲添加的化學助劑、高分子樹脂材料，幫助纖維布材對該些材料的吸附，比起初始時僅給予一次放電處理來說，多次放電處理的效果較佳，然而較耗費時程及作業成本。

放電處理的目的及優點眾多，在此最主要的應用是可以幫助喇叭振動片與其他喇叭零件的接合。如第七A及七B圖所示，其分別顯示出局部放電處理後的喇叭振動片及其與喇叭零件之接著位置。在經過放電處理後的喇叭振動片由於其表面粗糙度及表面能的提升，包括整體放電處理或是針對接著的關鍵位置的局部放電處理，以增加接著劑4與喇叭振動片200及其接著標之間的接著強度。局部放電處理可以藉由設置遮罩或其他方式達成，或是可針對所欲加強放電處理的區域給予多次數或較高強度的放電處理，同樣可達成相同的目的。

例如第七A圖所示，以上述方式在布體表面鄰近中心內緣處之環狀位置進行放電處理，以形成一第一粗糙極性區233，或是在布體表面鄰近外緣處之環狀位置進行放電處理，以形成一第二粗糙極性區234，兩者擇一或同時具備皆可。這兩個位置分別是喇叭振動片中心通孔內緣與音圈的接著點、以及喇叭振動片外緣與鐵框的接著點，主要是喇叭振動片在隨著音圈震動時，最主要的關鍵受力位置，也是最容易產生破裂、疲勞、鬆脫、變形的部位，因此藉由放電處理增加與該兩個位置的粘著強度，是在該技術領域所從未被提及的創作概念。

除此之外，經創作人多次試驗結果證實，放電處理也對於樹脂吸附、膠層材料或其他功能性助劑附著的效果較佳，因此可視不同的需求及目的調整其放電處理在整體製程中的順序及次數。

例如，當喇叭振動片需進一步添加功能性助劑(例如撥水劑、難燃劑等)，以增加其撥水性、難燃/阻燃性等性質等時，可在添加功能性助劑前進行放電處理，可有效增加撥水劑、難燃劑與喇叭振動片的結合，提升喇叭振動片的撥水性、難燃/阻燃性，以符合汽車喇叭零件、電子裝置內部零件的需求或標準。

參閱第八A圖，其顯示喇叭振動片之剖視圖。如圖所示，經由上述製程所製造的喇叭振動片200，包括一布體20，其係由複數條經紗21及緯紗22所編織而成(參第五圖)，布體20具有一第一表面201及第二表面202，布體20之第一表面201及第二表面202結合有一樹脂層23及膠層24。由於布體20的纖維組成為高分子材料，其表面原來為非極性官能基、表面能低、疏水性高，其表面(第一表面201及/或第二表面202)經過放電處理後，可使其表面(第一表面201及/或第二表面202)粗糙並分別形成一粗糙極性面231、232，除了表面粗糙度增加外、經放電處理後可使表面帶有大量極性基團，使粗糙極性面231、232上更易於結合樹脂、膠層材料、功能性助劑、接著劑等，以達成幫助材料吸附或是增加接著效果的目的。

參閱第八B圖，其顯示喇叭振動片之剖視圖。如圖所示，與第八A圖相似地，為了使喇叭振動片200可抵抗特定條件下的物理/環境因素，亦可在完成樹脂含浸、膠層設置後進一步浸泡功能性助劑(撥水劑、難燃劑等)，使喇叭振動片200表面形成一耐受層25(可以是撥水層或難燃層)，使喇叭振動片200可抵抗特定條件下的物理/環境因素，避免因該些因素所造成的喇叭零件損壞。特別是，由於經過放電處理的纖維布材其表面粗糙度增加、且帶有大量極性基團，亦可幫助功能性助劑的吸附，增加其撥水/難燃的效果。本圖所示的喇叭振動片200，其浸泡功能性助劑的步驟是在浸泡液態樹脂步驟之後，但亦可將功能性助劑添加在液態樹脂中一併同時進行。就效果而言，分開處理的效果略佳，但由於在製程上較為複雜，可視喇叭振動片產品要求的特性及成本方面斟酌，考量採用何種作法較為適切，在此僅是提出例示，並非僅限於此。

由以上實施例可知，本創作所提供之喇叭振動片及其放電處理模製方法確具產業上之利用價值，惟以上之敘述僅為本創作之較佳實施例說明，凡精於此項技藝者當可依據上述之說明而作其它種種之改良，惟這些改變仍屬於本創作之精神及以下所界定之專利範圍中。

由以上實施例可知，本創作所提供之喇叭振動片確具產業上之利用價值，惟以上之敘述僅為本創作之較佳實施例說明，凡精於此項技藝者當可依據上述之說明而作其它種種之改良，惟這些改變仍屬於本創作之精神及以下所界定之專利範圍中。