高模量钢琴声辐射板制造技术

高模量钢琴声辐射板。通过把高强高模碳纤维、镁铝合金，以适当的组织形式，与密度较小的松木基体，结合为力学特性优异的复合板壳结构声辐射板。弃用加强肋。大幅提高弹性模量和力学均衡特性，显著提高声辐射的声学品质。

High modulus piano sound radiation board

High modulus piano sound radiation board. By combining the high strength and high modulus carbon fiber, magnesium aluminum alloy, the appropriate structure form, and the density of pine wood matrix, combined with the mechanical properties of the composite plate and shell structure acoustic radiation plate. Reinforced rib. Significantly improve the elastic modulus and mechanical equilibrium characteristics, significantly improve the acoustic quality of acoustic radiation.

【技术实现步骤摘要】

乐器
技术介绍
现有钢琴声辐射板，目前通常采用密度较小的优质松木制作，其面板厚通常为1cm左右，背面结合有一定数量、等距、平行分布的加强肋。加强肋截面通常为2×2cm左右，其间距在15-20cm左右。而在从靠近辐射板边界的某一位置始，截面迅速减小，以使其边界有较小的，适当的劲度，以利低频的辐射。 用作声辐射板的理想材料，其密度应尽可能小，模量应尽可能高，力学特性均衡一致①。这样就意味着质量足够小，响应策动足够快且均衡的声辐射器，对声辐射的声学品质更有利。早在多年前，就已有用金刚石材料用作高频辐射体的电动扬声器②。 松木微观组织结构松软，其强度、模量远不及钢、镁铝合金等轻金属材料，更远不及高模、超高模碳纤维③。但因其密度相对这些金属小很多，尽管其模量不高，仍在乐器制造中得以广泛应用。 除松木面板其模量不如上述钢铁。镁铝合金、碳纤维材料外，其上的平行、基本等距分布加强肋，在其尤其是在小尺度内(小于两加强肋间距)，在其长度方向，和与其长度方向垂直的方向上，其办学特性存在相应的各向异性差异，而这种变化的、不连续的各向异性力学特性，作为声辐射器，显然没有力学特性均衡一致的各向同性材料优越。
技术实现思路
现有钢琴辐射板和其上的加强肋，均为模量远不及钢铁、镁铝合金等高模量材料的松木，且加强肋使得辐射板尤其在其小尺度上，其力学特性存在各向异性特性差异。本方案把高模量镁铝合金薄膜、超高模量碳纤维和松木复合为一体，使其成为整个辐射面上力学特性均衡一致的、模量显著高于现有辐射板的复合板壳结构④声辐射板。 本方案辐射板基体仍沿用密度较小的松木，仍以三块厚3mm左右的单板。相邻两单板，以顺纹方向120度或90度交错叠合。在第一层和第二层单板间，以及第二和第三单板间，分别置入二层高模、超高模碳纤维网或织布(其模量不小于300GPa)。在已叠合的辐射板上下表面上，分别再叠合一层0.2-0.5mm的高模量镁铝合金膜。成型后的辐射板其面为平面，无加强肋。这样，以本方案采用镁铝合金0.3mm的厚度值计，整个音板相对现有辐射板，其平均密度和质量，基本相当(本方案无加强肋)而在辐射板厚度方向上其上下表面的高强高模的“板壳结构”的优异力学特性，和高模量纤维的加强，使得本方案辐射板模量显著高于现有辐射板。 声辐射板在响应相应各弦的策动时，本方案与现有辐射板对振动传递，有着因这种构造的改变而不同。现有辐射板传递振动的材料是松木，本方案则因合金膜和高模、超高模碳纤维，其强度和模量远大于松木基体，因而，传递振动的材料基本是合金膜和碳纤维；同时合金膜和网状的碳纤维与基体复合后，在平面的各个方向，力学特性是均衡一致的。因而，其声辐射的声学品质相应得以显著提高。 具体实施例方式 松木单板基体的制作与现有的相同。在第一、第二层以及第二、第三层单板之间，分别均匀置一层孔隙度适当的高模、超高模量碳纤维(模量不小于300Gpa)网或织布。此复合材料的成型，按复合材料相应工艺，辅以相应的胶粘剂和表面处理，使其复合牢固。进行复合施工时，为使此两层纤维网或布，其纤维能保持适度的紧张，在此两层纤维的四周施加适当拉力，直至完全成型。 复合成型后的辐射板，同样按复合材料相应工艺，辅以相宜胶粘剂和表面处理，在其上下表面分别复合一层0.2-0.5mm厚的高强高模镁铝合金膜。 最后复合成型的辐射板，其面为平面，无加强肋。 参考书目1、《钢琴制造》轻工业出版社 1960年版 第51-54页《现代音箱、扬声器的设计、装调与检修》 第213-216页电子工业出版社 1996年11月版2、《现代音箱、扬声器的设计、装调与检修》 第429页3、《力学》河南教育出版社 1988年11月版 第339页《中国大百科全书》电子版 机械工程卷 工程材料章节 化工卷 合成纤维章节 矿治卷 金属材料章节4、《中国大百科全书》电子版 力学卷 结构力学章节。本文档来自技高网...

【技术保护点】
高模量钢琴声辐射板，基体材料为松木，其特征是：由３层松木单板叠合的基体，在其第一、二层，以及第二、三层单板间，分别复合一层模量不小于３００Ｇｐａ的高模、超高模碳纤维网或织布；在叠合后的基体的上下表面分别复合一层厚０．２－０．５的高强高模镁铝合金膜。

【技术特征摘要】
1. 高模量钢琴声辐射板，基体材料为松木，其特征是由3层松木单板叠合的基体，在其第一、二层，以及第二、三层单板间，分别复合一层...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨治安，
申请(专利权)人：杨治安，
类型：发明
国别省市：42[]