一种吸音结构件及其制作方法、扬声器和电子设备技术

本发明专利技术提供一种吸音结构件及其制作方法、扬声器和电子设备，其中，该吸音结构件由多个层结构堆垛而成，每一所述层结构包括多根棍棒，相邻层结构中的棍棒以相互垂直的方式设置，其中，所述吸音结构件俯视方向、剖面方向的棍棒直径在500

【技术实现步骤摘要】
一种吸音结构件及其制作方法、扬声器和电子设备


[0001]本专利技术涉及一种吸音结构件及其制作方法、扬声器和电子设备，属于声电换能和电声产品


技术介绍

[0002]多孔材料可以用于扬声器中改善低频效果，其作用原理是利用多孔材料的吸附作用扩大扬声器客体限定的虚拟体积；其中，非发泡多孔材料，如沸石分子筛是扬声器最常用的声学低频改善材料的重要组成之一。目前扬声器中常用的声学低频改善吸音材料产品多为喷雾造粒制备的球形颗粒，根据需求不同，可以制备出不同粒径范围的球形颗粒产品，可以很好地满足目前微型扬声器的需求。
[0003]随着智能穿戴设备越来越贴合人体工学设计，智能穿戴设备中的模组、部件也需要符合人体工学的设计要求；但是符合人体工学设计的异形化电声部件使得球形吸音材料在填装过程中很难达到预期效果。
[0004]对此，本领域已经开始尝试采用3D打印技术制作吸音材料以满足符合人体工学设计的异形化电声部件的要求。3D打印是快速成型技术的一种，又称为增材制造；它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状或液态等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印可以制备出具有复杂结构的一体化异形部件。利用3D打印技术制作吸音材料通常包括将现有硅酸盐或硅铝酸盐类非发泡多孔材料与胶黏剂、结构调节剂、造孔剂以及溶剂配制成3D打印所需要的打印墨水，通过设计符合人体工学的图纸，可以将非发泡多孔材料打印制备得到图纸要求的符合人体工学设计异形化的一体吸音结构件，在实现吸音材料的声学改善效果的同时，还可以有效地填充电声部件后腔体积；但是受限于3D打印技术的精度，目前3D打印产品中线条尺寸仍旧在微米级别及以上，具体而言，对于无机粉体浆料，采用3D打印过程中棍棒直径与间距均在1000μm以上。
[0005]与本专利技术相关的现有技术一：
[0006]CN109874091A公开了一种3D打印的吸音件，其所使用的的原料包括粘接剂，粉状或/和颗粒状的非发泡材料，粉末和颗粒状材料的尺寸分别在0.1
‑
20μm、≥20μm范围；其中，非发泡材料包括天然沸石粉、活性二氧化硅、白炭黑、活性炭、分子筛和金属有机骨架化合物中的一种或多种；受限于目前3D打印技术精度，无机粉体浆料在3D打印过程中棍棒直径与间距均在1000μm以上；并且由于其中使用的非发泡材料的尺寸为0.1
‑
20μm或者20μm以上，使得3D打印件的孔隙结构组织尺寸在0.1μm以上，而这些孔隙组织很难在电声器件中起到有效的吸音增容作用。
[0007]与本专利技术相关的现有技术二：
[0008]CN111732329A公开了一种3D打印的吸音泡沫玻璃及其制备工艺，通过使用喷墨3D打印机及特定的墨水打印出产品形状，在后续的烧结过程中发泡剂产生气体从而制成泡沫玻璃产品；此种方法制成的泡沫玻璃材料具有轻质、保温、吸音的特性，在吸音建筑领域有着声学改善作用。但是，其通过3D打印获得的吸音泡沫玻璃中的多孔结构是在烧结过程中
使发泡剂产生气体而形成的，很难控制多孔结构的孔道结构尺寸以及分布。
[0009]因此，提供一种新型的吸音结构件及其制作方法、扬声器和电子设备已经成为本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0010]为了解决上述的缺点和不足，本专利技术的一个目的在于提供一种吸音结构件。
[0011]本专利技术的另一个目的还在于提供以上所述吸音结构件的制作方法。
[0012]本专利技术的又一个目的还在于提供一种扬声器，其后腔中装配有以上所述的吸音结构件。
[0013]本专利技术的再一个目的还在于提供一种电子设备，其扬声器后腔中装配有以上所述的吸音结构件。本专利技术将3D打印技术与二次修饰技术进行结合可以制得符合人体工学设计的异形化的一体吸音结构件，在实现改善吸音材料的声学性能的同时，还可以有效地填充电声部件，如扬声器后腔体积，并且还可避免出现因颗粒之间的摩擦而造成的碎粉现象。
[0014]为了实现以上目的，一方面，本专利技术提供了一种吸音结构件，其由多个层结构堆垛而成，每一所述层结构包括多根棍棒，相邻层结构中的棍棒以相互垂直的方式设置，其中，所述吸音结构件俯视方向、剖面方向的棍棒直径在500
‑
1000μm范围，俯视方向的棍棒直径与间距之比介于0.5
‑
2之间，剖面方向的棍棒直径与间距之比介于0.5
‑
2之间。
[0015]作为本专利技术以上所述吸音结构件的一具体实施方式，其中，多根所述棍棒的直径相同。
[0016]作为本专利技术以上所述吸音结构件的一具体实施方式，其中，每一所述层结构中，相邻棍棒之间的间距相同。
[0017]本专利技术中，相邻棍棒之间的间距是指相邻棍棒之间，边与最近的边之间的距离，而非棍棒轴芯之间的距离，具体如图2和图3所示。
[0018]作为本专利技术以上所述吸音结构件的一具体实施方式，其中，所述吸音结构件是先使用3D打印设备将3D打印墨水打印制备成预设形状和预设尺寸的成型件，再对所述成型件的表面进行二次修饰，以增大成型件中棍棒尺寸，缩小棍棒之间的间隙，同时调控成型件外表面和内表面的亲疏水性后得到的；
[0019]其中，以所述3D打印墨水的总重量为100％计，其包含15
‑
80％的非发泡多孔材料、5
‑
50％的胶黏剂、0
‑
10％的结构调节剂、0
‑
15％造孔剂以及5
‑
35％的溶剂等，胶黏剂的含量以胶黏剂中的固体组分的含量计。
[0020]作为本专利技术以上所述吸音结构件的一具体实施方式，其中，所述非发泡多孔材料为粉末或颗粒，其粒径在10nm
‑
5μm之间。
[0021]作为本专利技术以上所述吸音结构件的一具体实施方式，其中，所述非发泡多孔材料包括沸石分子筛、多孔陶瓷粉料、二氧化硅气凝胶粒子、介孔碳材料、白炭黑、活性炭、金属有机骨架化合物、有机共价骨架材料、固有微孔聚合物、超交联聚合物、共轭微孔聚合物、多孔芳香族骨架材料等中的一种或多种。
[0022]作为本专利技术以上所述吸音结构件的一具体实施方式，其中，所述胶黏剂包括有机胶黏剂和/或无机胶黏剂，其中，所述有机胶黏剂包括聚丙烯酸类、聚丙烯酯类、聚醋酸乙烯酯类、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚氨酯、羟丙甲纤维素、羧甲纤维素钠、甲基纤维素、乙基纤维
素、聚维酮、阿拉伯胶溶液、有机硅溶胶类等中的一种或多种；
[0023]所述无机胶黏剂包括无机硅溶胶、铝溶胶、铁红溶胶、磷酸盐溶胶、石灰、黏土、水玻璃、石膏等中的一种或多种。
[0024]作为本专利技术以上所述吸音结构件的一具体实施方式，其中，所述结构调节剂包括硅藻土、硅酸盐、硅铝酸盐、氧化锌、氢氧化锌、氢氧化镁、氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁、氧化镁、氧化锆、氧化铜、高岭土等中的一种或多种。
[0025]作为本专利技术以上所述吸音结构件的一具体实施方式，其中，所述造孔剂包括苯甲酸铵、苯甲酸、柠檬酸、二水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸音结构件，其由多个层结构堆垛而成，每一所述层结构包括多根棍棒，相邻层结构中的棍棒以相互垂直的方式设置，其特征在于，所述吸音结构件俯视方向、剖面方向的棍棒直径在500
‑
1000μm范围，俯视方向的棍棒直径与间距之比介于0.5
‑
2之间，剖面方向的棍棒直径与间距之比介于0.5
‑
2之间。2.根据权利要求1所述的吸音结构件，其特征在于，多根所述棍棒的直径相同。3.根据权利要求1所述的吸音结构件，其特征在于，每一所述层结构中，相邻棍棒之间的间距相同。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的吸音结构件，其特征在于，所述吸音结构件是先使用3D打印设备将3D打印墨水打印制备成预设形状和预设尺寸的成型件，再对所述成型件的表面进行二次修饰，以增大成型件中棍棒尺寸，缩小棍棒之间的间隙，同时调控成型件外表面和内表面的亲疏水性后得到的；其中，以所述3D打印墨水的总重量为100％计，其包含15
‑
80％的非发泡多孔材料、5
‑
50％的胶黏剂、0
‑
10％的结构调节剂、0
‑
15％造孔剂以及5
‑
35％的溶剂，胶黏剂的含量以胶黏剂中的固体组分的含量计。5.根据权利要求4所述的吸音结构件，其特征在于，所述非发泡多孔材料为粉末或颗粒，其粒径在10nm
‑
5μm之间。6.根据权利要求4所述的吸音结构件，其特征在于，所述非发泡多孔材料包括沸石分子筛、多孔陶瓷粉料、二氧化硅气凝胶粒子、介孔碳材料、白炭黑、活性炭、金属有机骨架化合物、有机共价骨架材料、固有微孔聚合物、超交联聚合物、共轭微孔聚合物、多孔芳香族骨架材料中的一种或多种。7.根据权利要求4所述的吸音结构件，其特征在于，所述胶黏剂包括有机胶黏剂和/或无机胶黏剂，其中，所述有机胶黏剂包括聚丙烯酸类、聚丙烯酯类、聚醋酸乙烯酯类、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚氨酯、羟丙甲纤维素、羧甲纤维素钠、甲基纤维素、乙基纤维素、聚维酮、阿拉伯胶溶液、有机硅溶胶类中的一种或多种；所述无机胶黏剂包括无机硅溶胶、铝溶胶、铁红溶胶、磷酸盐溶胶、石灰、黏土、水玻璃、石膏中的一种或多种。8.根据权利要求4所述的吸音结构件，其特征在于，所述结构调节剂包括硅藻土、硅酸盐、硅铝酸盐、氧化锌、氢氧化锌、氢氧化镁、氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁、氧化镁、氧化锆、氧化铜、高岭土中的一种或多种。9.根据权利要求4所述的吸音结构件，其特征在于，所述造孔剂包括苯甲酸铵、苯甲酸、柠檬酸、二水合草酸、乙二酸、草酸铵、乙酸铵、柠檬酸铵、乙二酸铵、碳酸锌、乙酸锌、乙二酸锌、碱式碳酸锌、碱式碳酸镁、草酸锌、碳酸镁、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、草酸钠、草酸钾、柠檬酸三钠、乙酸钠、乙酸钾中的一种或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭明波，请求不公布姓名，张磊，马院红，
申请(专利权)人：镇江贝斯特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：