نوآوری صنعت فوم |فوم آکوستیک چیست؟

در طبیعت، خفاش ها از پژواک مافوق صوت برای یافتن طعمه خود استفاده می کنند، و در عین حال، طعمه نیز دفاعی تکامل یافته است - برخی از پروانه ها می توانند به طور موثر امواج اولتراسونیک را از طریق ساختارهای ظریف روی بال های خود جذب کنند تا از انعکاس صدا که موقعیت آنها را آشکار نمی کند، جلوگیری کنند.این اولین بار است که دانشمندان مواد آکوستیک را در طبیعت کشف می کنند.اگرچه بال های پروانه به سمت امواج اولتراسونیک (فرکانس ارتعاش بیشتر از 20000 هرتز است)، اصول جذب صدا آنها با انواع مواد جاذب صدا که در زندگی خود می بینیم سازگار است، اما دومی طراحی مشابه را با فرکانس تنظیم کنید. باند (20Hz-20000Hz) مطابق با شنوایی انسان.امروز بیایید در مورد مواد فوم مرتبط با NVH صحبت کنیم.

صدا از ارتعاش یک جسم سرچشمه می گیرد و یک پدیده موجی است که از طریق یک رسانه منتشر می شود و توسط اندام شنوایی انسان قابل درک است.NVH به نویز (نویز)، ارتعاش (ارتعاش) و سختی (سختی) اشاره دارد که سر و صدا و ارتعاش مستقیماً توسط ما احساس می شود، در حالی که سختی صدا عمدتاً برای توصیف درک ذهنی بدن انسان از ارتعاش و سر و صدا استفاده می شود. .احساس ناراحتیاز آنجایی که این سه به طور همزمان در ارتعاش مکانیکی ظاهر می شوند و از هم جدا نیستند، اغلب با هم مطالعه می شوند.

همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، هنگامی که صدا به ماده یا سطح اجزای ساختاری صوتی وارد می شود، بخشی از انرژی صوتی منعکس می شود، بخشی از آن به ماده نفوذ می کند و بخشی از آن توسط مواد جذب می شود. عبارت است از اصطکاک بین صدا و محیط اطراف در حین انتشار یا برخورد مواد تشکیل دهنده.ارتعاش، فرآیندی که در آن انرژی صوتی به گرما تبدیل شده و از بین می رود.به طور کلی، هر ماده ای می تواند صدا را جذب و منعکس کند، اما درجه جذب و بازتاب بسیار متفاوت است.

مواد NVH عمدتا به دو دسته مواد جاذب صدا و مواد عایق صدا تقسیم می شوند.هنگامی که موج صوتی وارد مواد جاذب صدا می شود، باعث ارتعاش هوا و الیاف موجود در مواد می شود و انرژی صوتی به انرژی گرمایی تبدیل می شود و بخشی از آن مصرف می شود، درست مانند برخورد با اسفنج. مشت زدن
مواد عایق صدا ماده ای است که برای جلوگیری از سر و صدا استفاده می شود، درست مانند برخورد مشت به سپر و مسدود کردن مستقیم آن.مواد عایق صدا متراکم و غیر متخلخل است و نفوذ امواج صوتی دشوار است و بیشتر انرژی صوتی به عقب منعکس می شود تا به اثر عایق صوتی برسد.

مواد فوم دار با ساختار متخلخل دارای مزایای منحصر به فردی در جذب صدا هستند.مواد با ساختار ریز متخلخل متراکم حتی اثر عایق صوتی خوبی دارند.فوم های صوتی رایج NHV شامل پلی اورتان، پلی اولفین، رزین لاستیکی و شیشه است.فوم، فوم فلزی و ... به دلیل ویژگی های متفاوت خود ماده، تاثیر جذب صدا و کاهش نویز متفاوت خواهد بود.

فوم پلی اورتان

مواد فوم پلی یورتان دارای ساختار شبکه ای منحصر به فرد خود است که می تواند مقدار زیادی از انرژی موج صوتی ورودی را برای دستیابی به اثر جذب صدا خوب جذب کند و در عین حال دارای بازگشت بالا و عملکرد بافر خوبی است.با این حال، استحکام فوم پلی یورتان معمولی کم است و اثر عایق صدا ضعیف است و عملکرد جذب صدا با گذشت زمان کاهش می یابد.علاوه بر این، سوزاندن گاز سمی تولید می کند که برای محیط زیست سازگار نیست.

مواد فوم پلی اولفین XPE/IXPE/IXPP

XPE/IXPE/IXPP، مواد فوم پلی اتیلن/پلی پروپیلن دارای پیوند متقابل شیمیایی/الکترونیکی، دارای جذب طبیعی صدا، عایق حرارتی، بالشتک و حفاظت از محیط زیست است و ساختار حباب ریز مستقل داخلی آن برای عایق صدا و کاهش صدا خوب است.اجرای فوق العاده.

فوم لاستیکی

لاستیک فوم دار یک ماده ایده آل NVH است و موادی مانند سیلیکون، لاستیک اتیلن- پروپیلن- دی ان (EPDM)، لاستیک نیتریل- بوتادین (NBR)، نئوپرن (CR) و لاستیک استایرن- بوتادین (SBR) بهتر از مواد قبلی هستند. دو مادهچگالی بیشتر است و فضای داخلی پر از حفره های کوچک و ساختارهای نیمه باز است که جذب انرژی صوتی آسان تر، نفوذ سخت تر و تضعیف امواج صوتی می شوند.

فوم رزین ملامین

فوم رزین ملامین (فوم ملامینه) ماده ای عالی برای جذب صدا است.دارای سیستم ساختار شبکه ای سه بعدی با دهانه های کافی.ارتعاش مصرف می شود و جذب می شود و موج منعکس شده را می توان به طور موثر در همان زمان از بین برد.در عین حال، از نظر مقاومت در برابر شعله، عایق حرارتی، وزن سبک و شکل پردازش، مزایای چند منظوره و متعادل‌تری نسبت به مواد فوم سنتی دارد.
فوم آلومینیوم

مواد افزودنی را به آلومینیوم خالص یا آلیاژ آلومینیوم مذاب اضافه کنید و آن را به جعبه فوم بفرستید، گاز را برای تشکیل کف مایع تزریق کنید و کف مایع را برای تشکیل یک ماده فلزی جامد کنید.این توانایی عایق صدا خوبی دارد و عملکرد جذب صدا نسبتاً طولانی است، عمر مفید آن می تواند به بیش از 70 سال برسد و می توان آن را 100٪ بازیافت و دوباره استفاده کرد.
شیشه فوم

این یک ماده شیشه ای غیر فلزی معدنی است که از شیشه شکسته، عامل کف کننده، افزودنی های اصلاح شده و تسریع کننده کف و غیره ساخته می شود، پس از پودر شدن ریز و مخلوط شدن یکنواخت، سپس در دمای بالا ذوب، کف کرده و بازپخت می شود.

در زندگی واقعی، اغلب هیچ ماده ای وجود ندارد که بتواند امواج صوتی را در باندهای فرکانسی مختلف به طور کامل جذب کند و هیچ ماده ای نمی تواند در کاربردها عملکرد بی عیب و نقصی داشته باشد.برای دستیابی به اثر جذب بهتر صدا، اغلب شاهد ترکیب فوم های صوتی فوق و آنها با انواع مواد جذب کننده صدا/عایق صدا هستیم تا انواع مواد کامپوزیتی تقویت شده با فوم را تشکیل دهند و در عین حال به اثر نیز دست پیدا کنند. جذب صدا مواد و جذب صدا ساختاری، برای دستیابی به عملکرد جذب صدا مواد در باندهای فرکانس مختلف فرکانس بالا و فرکانس پایین.به عنوان مثال، فرآیند ترکیبی فوم آکوستیک و فرآیندهای مختلف غیر بافته می‌تواند از ساختار سه بعدی منحصربه‌فرد دومی برای کاهش موثرتر ارتعاش امواج صوتی استفاده کامل کند و امکانات بی‌نهایتی برای جذب صدا و کاهش نویز ایجاد کند.) مواد کامپوزیتی لایه ساندویچ فوم، دو طرف پوست با مواد تقویت شده با فیبر کربن متصل شده است که دارای استحکام مکانیکی بالاتر و استحکام ضربه قوی تر است، در نتیجه جذب ضربه و کاهش نویز بهتری حاصل می شود.

در حال حاضر، مواد فوم NVH به طور گسترده ای در حمل و نقل، مهندسی ساخت و ساز، کاهش نویز صنعتی، تولید خودرو و سایر زمینه ها استفاده می شود.

حمل و نقل

ساخت و ساز حمل و نقل شهری کشور من وارد مرحله توسعه سریع شده است و اختلالات صوتی مانند اتومبیل، قطار، حمل و نقل ریلی شهری و قطارهای مگلو توجه گسترده ای را به خود جلب کرده است.فوم آکوستیک و مواد کامپوزیت آن در آینده پتانسیل کاربرد زیادی در عایق صدا و کاهش صدای بزرگراه ها و ترافیک شهری خواهند داشت.
کارهای ساختمانی

از نظر معماری و ساختار، علاوه بر عملکرد آکوستیک خوب، مواد دارای الزامات بسیار بالایی در ایمنی هستند و بازدارندگی شعله یک شاخص سخت است که نمی توان از آن عبور کرد.پلاستیک های فوم سنتی (مانند پلی اولفین، پلی اورتان و غیره) به دلیل قابلیت اشتعال خاص خود قابل اشتعال هستند.هنگام سوختن ذوب می شوند و قطرات تولید می کنند.سوزاندن قطرات به سرعت باعث گسترش آتش می شود.به منظور تطابق آن با مقررات و استانداردهای مربوط به بازدارنده شعله، اغلب لازم است مواد بازدارنده شعله اضافه شود، که بسیاری از آنها در معرض حرارت در دمای بالا تجزیه می شوند و مقدار زیادی دود، گازهای سمی و خورنده منتشر می کنند.باعث بلایای ثانویه و آلودگی محیط زیست می شود.بنابراین، در زمینه ساخت و ساز، مواد آکوستیک با ضد شعله، دود کم، سمیت کم و کاهش موثر بار آتش با این فرصت بزرگ توسعه بازار مواجه خواهند شد، خواه ساختمان های تجاری مانند مکان های ورزشی، سینما، هتل ها، سالن های کنسرت، و غیره ساختمانهای مسکونی.

کاهش نویز صنعتی

نویز صنعتی به صدای تولید شده توسط کارخانه در طول فرآیند تولید به دلیل ارتعاش مکانیکی، ضربه اصطکاکی و اختلال در جریان هوا اشاره دارد.با توجه به منابع زیاد و پراکنده نویز صنعتی، انواع نویز پیچیده‌تر است و شناسایی منابع صوتی پیوسته نیز دشوار است که مدیریت آن بسیار دشوار است.
بنابراین، کنترل نویز در منطقه صنعتی ترکیبی از اقداماتی مانند جذب صدا، عایق صدا، کاهش سر و صدا، کاهش ارتعاش، کاهش نویز، تخریب تشدید ساختاری و پوشش جذب صدا در خط لوله را اتخاذ می‌کند تا صدا را به حالت اولیه بازگرداند. سطح قابل قبول برای مردمدرجه، که همچنین منطقه کاربرد بالقوه مواد آکوستیک است.
خودروسازی

منابع صدای خودرو را می توان به طور عمده به صدای موتور، صدای تشدید بدنه، صدای لاستیک، صدای شاسی، صدای باد و صدای رزونانس داخلی تقسیم کرد.کاهش صدای داخل کابین، راحتی راننده و سرنشینان را تا حد زیادی بهبود می بخشد.علاوه بر بهبود استحکام شاسی و حذف ناحیه تشدید فرکانس پایین از نظر طراحی، حذف نویز عمدتاً با استفاده از ایزوله و جذب حذف می شود.از نظر صرفه جویی در مصرف انرژی، مواد مورد استفاده باید سبک وزن باشند.از نقطه نظر ایمنی، مواد باید دارای خواص مقاومت در برابر آتش و حرارت باشند.ظهور فوم آکوستیک و مواد کامپوزیت چند منظوره مختلف، امکانات جدیدی را برای بهبود مقاومت در برابر صدا، ایمنی، قابلیت اطمینان، صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست وسایل نقلیه فراهم می کند.