用于车辆的吸音材料制造技术

本发明专利技术涉及一种包括至少两层的车辆用吸音材料，其中一层是高表面密度层，另外一层是低表面密度层，其中将高密度层放置在极大改善车辆噪音问题的部位。与传统的厚层结构相比，本发明专利技术的优点在于可循环利用，能改善吸音性能，同时减轻重量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于车辆的吸音材料，尤其是一种包含高密度层的吸音材料，所述高密度层被放置以改善噪音问题。
技术介绍
传入车辆内部的典型噪音是在车辆发动机上产生的，并且经空气或车体传送。发动机罩和车盖隔音装置等通常都用于减小这种噪音，但是上述部件减小噪音的效果并不明显，实际上，装备在车辆外部的仪表板外部部件或装备在车辆内部的仪表板内部部件起到了消除大部分噪音的作用。为了防止噪音进入车辆内部，已经把通过将聚氨酯(PU)泡沫或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)粘结或热熔在隔音层(厚隔音片)上制成的吸音材料(被称作厚层)附着在仪表板的仪表板内部部件上。这可提高隔音效果，但是它的缺点在于增加了组件的重量(每个大约6-9kg)，增加制造成本并且难以再利用。而且，由于这种隔音材料安装在车辆内部，所以它不能消除车辆内部产生的噪音。另外，将一种吸音隔音材料附着在仪表板上的方法已经被公开，这种吸音隔音材料通过将另外的厚层隔音材料附着在具有双层结构的吸音材料上而制成，该双层结构由高密度材料和低密度材料构成。在这种情况下，在减重和噪音吸收方面的改进并不充分。另外，厚层材料散发的难闻气味带来了另一个有待解决的问题。作为一种替代方案，尝试过通过压碎纤维碎片加入粘合纤维制成的材料。在这种情况下，吸音性能因纤维碎片控制的难度而大幅度改变。而且，由于粉尘产生而使加工过程变得困难并且成本增加。另外，这种材料在长期使用时会产生难闻的气味。近年来一些专利文献(日本专利公开No.Hei 8-152890，No.Hei 11-180224，No.Hei 6-247202，No.Hei 6-259080，No.Hei 8-108500，No.Hei 10-247085，韩国专利公开No.2003-0000746等)公开了用热粘结非织造层代替厚隔音层来减轻重量的方法，该非织造层由较低熔点的粘合纤维(如聚烯烃和聚酯)和高熔点的合成纤维构成，以区分不同的密度和气流速度。但这些方法在减重方面只是部分有效，和本专利技术相比效果并不显著。通常，有厚层隔音片附在其上的吸音材料和包括纤维材料的吸音材料的声音传递机理不同。在传统的有厚层隔音片附在其上的吸音材料中，发动机产生的噪音穿过车辆的仪表板。然后其在车辆内部的防震垫被反射并传递到厚层隔音片。最后，在隔音片被反射的噪音传递到车辆内部。因为在隔音片和防震垫之间没有吸音机构存在，所以高频声音直接被反射到车辆内部。对噪音的频率分析显示其主要是1000Hz或以上的响亮的高频声音。应该注意的是，仅仅有50％左右的仪表板内部部件的厚度至少为15mm。因此，源自空调管的噪音或通过制动助力器孔泄漏的噪音没有经过吸收就传递到了车辆内部。当发动机产生的噪音接触到仪表板时，对声压分布进行分析的结果表明，声压在中心处最高，在向外的位置逐渐降低。也就是说，仪表板内部的吸音材料的噪音改善效果在靠近发动机的位置最好，随着离发动机距离的增加而降低。因而没有必要要求吸音材料的结构在所有位置都一致。但是传统上，在所有位置都使用具有相同结构的吸音材料。因此在减轻重量或者提高加工性能方面没有优势。例如包括纤维材料的多层吸音材料，其具有相同面积的高表面密度层和低表面密度层，在形成高密度吸音材料层之后，表面变得过硬。因此经常会出现如下问题仪表板内部吸音材料的移动和在仪表板处的消泡作用。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于车辆的吸音材料，其中表面密度相对较低的低密度吸音材料和表面密度相对较高的高密度吸音材料被层压成至少两层。本专利技术的实施方案提供了一种包括至少两层的车辆用吸音材料，其中一层是高表面密度层，另外一层是低表面密度层，其中将高密度层放置在极大改善车辆噪音问题的部位。与传统的厚层结构相比，本专利技术的优点在于可循环利用，能改善吸音性能，同时减轻重量。在要求优良的振动控制和低频噪音吸收和改进性能的部位层压高密度吸音材料。其它部位仅使用低密度吸音材料来形成单层结构。特别是，在与仪表板中心相对的吸音材料中心层压高密度吸音材料。一种非织造物可以插入高密度吸音材料与低密度吸音材料之间。高密度吸音材料包括表面密度在500-2,000g/m2之间的吸音材料，并且低密度吸音材料包括表面密度在500-2,000g/m2之间的吸音材料。高密度吸音材料的层压面积是低密度吸音材料面积的20-90％。优选地，高密度吸音材料的层压面积是低密度吸音材料面积的30-80％。更优选地，高密度吸音材料的层压面积是低密度吸音材料面积的40-60％。附图说明下面将结合附图详细解释本专利技术的前述方面和其它特征图1所示为本专利技术的双层吸音材料的截面图；图2a所示为要求振动控制和低频吸音隔音的仪表板中心部位；图2b所示为本专利技术的双层吸音材料的双层部分和单层部分；图3为本专利技术的噪音传递机理的示意图；并且图4a和4b显示了本专利技术的吸音材料和传统的厚层隔音片101的吸音隔音性能。具体实施例方式下文将参照附图详细描述本专利技术的内容。本专利技术涉及一种用于车辆的吸音材料，通过在显著减轻重量的同时防止降低吸音性能，该吸音材料有效地减小了车辆内部的噪音，并提高了加工性能。本专利技术的吸音材料没有采用厚隔音片(该厚隔音片占总重量的80％)，而是在要求振动控制和低频吸音隔音性能的部位采用具有“硬吸音材料层+软吸音材料层”结构的双层，在要求高频吸音隔音性能的部位仅采用软吸音材料层。这样形成的部分双层吸音结构使高频吸音性能达到最佳。换句话说，该吸音材料具有由高密度层和低密度层构成的双层结构。在直接受到噪音影响的部位，例如靠近发动机、风扇和传动皮带等部位，选择使用高密度层。在整个嘈杂部位使用低密度层。因此，在具有较小重量的情况下，本专利技术在减小车辆内部噪音和可加工性能方面取得了显著的效果。对于发动机传输噪音，频率至少为1,000Hz，特别是1,000-4,000Hz这个范围的高频噪音被有效消除。1,000-4,000Hz的频率范围是大部分人最敏感的范围。在这个范围之外，人的听力感觉迟钝。主要通过吸音性能来评价本专利技术。采用Apamat(一种吸音隔音测试仪)和α-Cabin(一种吸音性能测试仪)对试样进行测试。然后使用韩国最可靠的车辆噪音和振动模拟程序AutoSEA(自动统计能量分析)对测试结果进行分析。进一步对车辆内部的实际噪音进行测试。试验结果表明该吸音材料在减轻60％重量的同时具有更好的吸音隔音性能。下文将更详细地阐述用于仪表板内部的本专利技术吸音材料。如图1所示，用于仪表板1的本专利技术吸音材料包括低密度材料层(软毡层)12和高密度材料层(硬毡层)13。该吸音材料仅仅在要求好的振动控制和低频吸音隔音性能的中心部位具有双层结构。换句话说，高密度材料13层压在中心部位以形成双层结构，其它部位仅包括低密度材料12(如图2b所示)。在图2a中，仪表板1的中心部位1a直接受到发动机产生的噪音的影响。再有风扇、传动皮带都安装在这个部位，所以该部位的振动控制和低频吸音隔音性能非常重要。因此，对应于中心部位1a的吸音材料的中心部位由双层结构构成，而其它部位由单层结构构成。由于空调软管、油门踏板钢索等通过仪表板1的中心部位1a，因此振动被传递到该部位。于是中心部位1a的吸音材料由“软毡层+硬毡层”的双层结构构成，以提高低频(500Hz或以下)振动控制和吸音性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的吸音材料，包含由表面密度相对较低的低密度吸音材料和表面密度相对较高的高密度吸音材料构成的至少两层，其中高密度吸音材料在所述材料中被放置在要求较高程度的振动控制和低频吸音隔音性能的相应车辆部位，并且其它部位仅包含低密度吸音材料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：沈成荣，郑忠吉，
申请(专利权)人：SK化学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]