專利名稱：變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸聲板，屬于吸聲技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著大工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，噪聲污染已經(jīng)成為與空氣污染、水污染并列的三大污染之一，被列為21世紀(jì)環(huán)境污染控制的主要問題。噪聲影響正常的工作秩序和工作效率，也影響人們的日常生活和身心健康?？刂圃肼曇殉蔀槿祟惖漠?dāng)務(wù)之急。吸聲是噪聲控制的主要措施之一。目前，用于室內(nèi)吸聲的裝飾材料普遍采用礦棉、 玻璃棉等無機(jī)纖維多孔吸聲材料，它們在安裝施工的過程中因纖維性脆、容易折斷形成粉塵散逸而污染環(huán)境、影響呼吸、刺癢皮膚。另外還有金屬穿孔吸聲板，如穿孔鋼板、穿孔鋁板等，但易給人以冰冷的感覺，不適宜用于小空間的居室，而且成本相對比較高。木質(zhì)吸聲板是一種新興的吸聲材料，當(dāng)前市場上主要有槽木、孔木吸聲板以及木絲吸聲板。其中，以中密度纖維板或輕質(zhì)刨花板作為基材的正面開直溝槽、背面穿孔、板背后再加一層吸音薄氈的槽木吸聲板居多。另外，還有一種多亥姆霍茲共振器并聯(lián)型蜂窩夾芯木質(zhì)吸聲板，由穿孔面板、蜂窩夾芯層和背板組成，這種吸聲結(jié)構(gòu)(亥姆霍茲共振體)由大的腔體和窄的頸口組成，材料外部空間與內(nèi)部腔體通過窄的瓶頸連接，在聲波的作用下， 孔頸中的空氣柱就像活塞一樣作往復(fù)運動，開口處振動的空氣由于摩擦而受到阻滯，使部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能。這種吸聲結(jié)構(gòu)的主要特點在于頻率的選擇性強(qiáng)，即吸聲頻帶窄，在共振頻率附近會具有較好的吸聲性能，而偏離共振頻率，則吸聲效果會變差。多亥姆霍茲共振體吸聲結(jié)構(gòu)由多個單亥姆霍茲共振器并聯(lián)而成，它在一定程度上可以彌補(bǔ)和改善單亥姆霍茲共振體的不足。此外，還有一種寬頻帶輕質(zhì)吸聲板，通過穿孔面板和雙層蜂窩夾芯的優(yōu)勢結(jié)合出現(xiàn)了兩個以上的吸聲峰，在中高頻吸聲性能較好，但是其吸聲頻帶窄、吸聲性能還較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有木質(zhì)吸聲板存在吸聲頻帶窄的問題，進(jìn)而提供了一種變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明的變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板，所述吸聲板包括面板、上芯層、紙質(zhì)薄層、下芯層和背板，所述面板、上芯層、紙質(zhì)薄層、下芯層和背板由上至下依次粘接在一起；所述面板上沿厚度方向均布加工有多個通孔，每個通孔由小直徑圓孔和大直徑圓孔或者圓錐孔組成，所述小直徑圓孔開設(shè)在面板的正面上，所述大直徑圓孔或者圓錐孔開設(shè)在面板的背面上，所述小直徑圓孔的孔徑與圓錐孔的小端孔徑相等，所述上芯層和下芯層均為蜂窩狀芯層，所述蜂窩狀芯層由多個橫截面為六邊形筒體拼接在一起構(gòu)成的，每個橫截面為六邊形筒體的內(nèi)腔為一個蜂窩腔室，所述上芯層上的多個蜂窩腔室與下芯層上的多個蜂窩腔室以及面板上的多個通孔連通設(shè)置。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明夾在穿孔的面板和紙質(zhì)薄層之間、紙質(zhì)薄層和背板之間的芯層是蜂窩狀芯層(蜂窩夾芯)，由于蜂窩夾芯是一種正六邊形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，與面板和背板連接在一起，成為一種類似于無數(shù)工字梁集合體的受力結(jié)構(gòu)，芯層相當(dāng)于工字梁的腹板，面板相當(dāng)于工字梁的翼板，具有良好的承壓能力，具有質(zhì)輕高強(qiáng)的特點。更重要的是，本發(fā)明所述穿孔的面板和上層蜂窩夾芯組成多亥姆霍茲共振器陣列結(jié)構(gòu)，在中低頻具有一定帶寬的吸聲作用；兩層蜂窩夾芯之間的紙質(zhì)薄層結(jié)構(gòu)，在聲波激勵下可產(chǎn)生振動變形達(dá)到損耗聲能的效果，可以在低頻域產(chǎn)生吸波作用；下層蜂窩夾芯兼有多細(xì)胞空氣腔陣列結(jié)構(gòu)的復(fù)合效果，對中高頻聲波能起到吸收效果；面板的穿孔形式為變截面穿孔，更能有效吸聲，具有拓寬吸聲頻帶的作用。因此，以上結(jié)構(gòu)的復(fù)合在設(shè)計意圖上實現(xiàn)了在全頻帶發(fā)揮吸聲效果的目標(biāo)。本發(fā)明所述吸聲板由于采用夾芯式結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了可采用除木材以外的其它材質(zhì)來制作吸聲板，不僅拓寬了吸聲頻帶、提高了吸聲性能，而且質(zhì)輕、高強(qiáng)、環(huán)保、對人體健康無害，結(jié)構(gòu)簡單，便于施工、制作工藝簡單、成本低。本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思是通過雙層蜂窩板和變截面穿孔MDF(中密度纖維板)的組合， 通過簡單地加工和連接，實現(xiàn)了亥姆霍茲共振器和輕質(zhì)板振動吸聲機(jī)制的優(yōu)勢結(jié)合，從而達(dá)到拓寬吸聲頻帶、提高吸聲性能和增強(qiáng)裝飾效果等目標(biāo)。此外，本發(fā)明的構(gòu)造形式還具有質(zhì)量輕、強(qiáng)重比高等特點。本發(fā)明可應(yīng)用于建筑設(shè)計對聲學(xué)有較高要求的室內(nèi)場所(用于建筑室內(nèi)墻面和吊頂)，如會議廳、報告廳、候機(jī)(車)廳、以及賓館、飯店、學(xué)校、醫(yī)院、家居寸。


圖1是本發(fā)明的變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板的整體結(jié)構(gòu)軸測圖，圖中面板 1上的通孔由小直徑圓孔1-1和大直徑圓孔1-2組成；圖2是本發(fā)明的變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板的整體結(jié)構(gòu)軸測圖，圖中面板 1上的通孔由小直徑圓孔1-1和圓錐孔1-3組成；圖3是本發(fā)明的變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板的俯視圖；圖4是本發(fā)明的變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板的主剖視圖；圖中面板1上的通孔由小直徑圓孔1-1和大直徑圓孔1-2組成；圖5是本發(fā)明的變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板的主剖視圖；圖中面板1上的通孔由小直徑圓孔1-1和圓錐孔1-3組成；圖6是本發(fā)明的具體實施方式

十的軸測圖。
具體實施例方式具體實施方式

一結(jié)合圖1 圖5說明，本實施方式的變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板，所述吸聲板包括面板1、上芯層2、紙質(zhì)薄層3、下芯層4和背板5，所述面板1、上芯層2、紙質(zhì)薄層3、下芯層4和背板5由上至下依次粘接在一起；所述面板1上沿厚度方向均布加工有多個通孔，每個通孔由小直徑圓孔1-1和大直徑圓孔1-2或者圓錐孔1-3組成，所述小直徑圓孔1-1開設(shè)在面板1的正面上，所述大直徑圓孔1-2或者圓錐孔1-3開設(shè)在面板1的背面上，所述小直徑圓孔1-1的孔徑與圓錐孔1-3的小端孔徑相等，所述上芯層2和下芯層4均為蜂窩狀芯層(蜂窩狀芯材)，所述蜂窩狀芯層由多個橫截面為六邊形筒體拼接在一起構(gòu)成的，每個橫截面為六邊形筒體的內(nèi)腔為一個蜂窩腔室，所述上芯層2上的多個蜂窩腔室與下芯層4上的多個蜂窩腔室以及面板1上的多個通孔一一對應(yīng)連通設(shè)置。本實施方式中的面板1、上芯層2、紙質(zhì)薄層3、下芯層4和背板5由上至下依次通過膠黏劑粘接在一起；所述膠黏劑為普通膠黏劑或木工及家具行業(yè)的環(huán)保型膠黏劑，或者采用脲醛樹脂膠、酚醛樹脂膠、三聚氰胺樹脂膠、三聚氰胺脲醛樹脂膠以及環(huán)氧樹脂膠、聚氨酯樹脂膠及聚酯樹脂膠中的任意一種。本實施方式所述紙質(zhì)薄層3采用通用包裝紙或包裝紙板。本實施方式所述背板5采用具有一定強(qiáng)度的、表面具有一定粗糙性、非裝飾性的各種材質(zhì)的板材。本實施方式中的上芯層2上的蜂窩腔室容積率為0. 8-0. 9 ；所述下芯層4上的蜂窩腔室容積率為0. 8-0. 9，所述蜂窩腔室容積率等于芯層內(nèi)所有蜂窩腔室的容積之和占該芯層體積的百分比。具體實施方式

二 結(jié)合圖1、圖2及圖6說明，本實施方式所述面板1的穿孔率為 3 10%，所述穿孔率即為面板上所有通孔面積之和占面板面積的百分比。穿孔率為3 10%的面板1、腔室容積率為0. 8-0. 9的芯層2與腔室容積率為0. 8-0. 9的芯層4這三個技術(shù)參數(shù)結(jié)合在一起，極大提高了吸聲率。其它與具體實施方式

一相同。具體實施方式

三結(jié)合圖1 圖5說明，本實施方式的每個小直徑圓孔1-1的孔徑為1 IOmm ；每個大直徑圓孔1-2的孔徑為3 20mm。其它與具體實施方式

一或二相同。具體實施方式

四結(jié)合圖1、圖2及圖6說明，本實施方式所述面板1的厚度為5 20mm?？梢詽M足強(qiáng)度要求。其它與具體實施方式

一相同。具體實施方式

五結(jié)合圖1、圖2及圖6說明，本實施方式所述面板1為木質(zhì)板、竹材拼板、膠合板、飾面刨花板、飾面纖維板或木塑復(fù)合板中的任意一種。具有裝飾作用。其它與具體實施方式

一、二或四相同。本實施方式中的木質(zhì)板為天然實木材板，刨花板為帶有飾面的刨花板，纖維板為普通纖維板或中密度纖維板。具體實施方式

六結(jié)合圖1 圖6說明，本實施方式所述上芯層2和下芯層4的厚度均為10 80mm。其它與具體實施方式

一相同。具體實施方式

七結(jié)合圖1 圖6說明，本實施方式所述上芯層2和下芯層4均為紙質(zhì)蜂窩狀芯層、鋁合金蜂窩狀芯層或玻璃鋼蜂窩狀芯層中的任意一種。蜂窩夾芯是一種正六邊形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，具有良好的承壓能力，具有質(zhì)輕高強(qiáng)的特點。另外，雙層蜂窩夾芯板的組合還具有拓寬吸聲頻帶的作用。其它與具體實施方式

一或六相同。具體實施方式

八結(jié)合圖說明，本實施方式所述紙質(zhì)薄層3的厚度為0. 1 2mm。 紙質(zhì)薄層具有薄板共振吸聲作用，主要在低頻處產(chǎn)生吸聲效果。其它與具體實施方式

一相同。具體實施方式

九結(jié)合圖1、圖2及圖4 圖6說明，本實施方式所述吸聲板還包括四個支撐側(cè)板6 ；所述四個支撐側(cè)板6固定裝在由面板1、上芯層2、紙質(zhì)薄層3、下芯層4 和背板5所形成的復(fù)合板的四個外側(cè)面上。起到一定的結(jié)構(gòu)支撐作用，提高吸聲板的抗壓強(qiáng)度和防變功能。其它與具體實施方式

一相同。本實施方式所述結(jié)構(gòu)支撐板6為有一定力學(xué)強(qiáng)度的木質(zhì)材料，由天然木材或人造板加工而成。具體實施方式

十結(jié)合圖6說明，本實施方式所述吸聲板還包括多個支撐中間板 7 ；所述上芯層2的多個橫截面為六邊形筒體之間以及下芯層4的多個橫截面為六邊形筒體之間分別設(shè)置有多個支撐中間板7。可以使夾芯層增加支承能力，提高夾芯層的抗壓強(qiáng)度和防變功能，可預(yù)防彎曲、變形、破裂現(xiàn)象，增強(qiáng)使用安全性和使用壽命。其它與具體實施方式

九相同。本實施方式所述支撐中間板7為有一定力學(xué)強(qiáng)度的木質(zhì)材料，由天然木材或人造板加工而成。
權(quán)利要求
1.一種變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板，所述吸聲板包括面板(1)、上芯層O)、紙質(zhì)薄層(3)、下芯層(4)和背板(5)，所述面板(1)、上芯層(2)、紙質(zhì)薄層(3)、下芯層(4)和背板(5)由上至下依次粘接在一起；其特征在于所述面板(1)上沿厚度方向均布加工有多個通孔，每個通孔由小直徑圓孔(1-1)和大直徑圓孔(1-2)或者圓錐孔(1-3)組成，所述小直徑圓孔(1-1)開設(shè)在面板(1)的正面上，所述大直徑圓孔(1-2)或者圓錐孔(1-3)開設(shè)在面板(1)的背面上，所述小直徑圓孔(1-1)的孔徑與圓錐孔(1-3)的小端孔徑相等，所述上芯層(2)和下芯層(4)均為蜂窩狀芯層，所述蜂窩狀芯層由多個橫截面為六邊形筒體拼接在一起構(gòu)成的，每個橫截面為六邊形筒體的內(nèi)腔為一個蜂窩腔室，所述上芯層(2)上的多個蜂窩腔室與下芯層(4)上的多個蜂窩腔室以及面板(1)上的多個通孔連通設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板，其特征在于所述面板(1)的穿孔率為3 10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板，其特征在于 每個小直徑圓孔(1-1)的孔徑為1 IOmm ；每個大直徑圓孔(1-2)的孔徑為3 20mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板，其特征在于所述面板(1)的厚度為5 20mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的一種變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板，其特征在于 所述面板(1)為木質(zhì)板、竹材拼板、膠合板、飾面刨花板、飾面纖維板或木塑復(fù)合板中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板，其特征在于所述上芯層(2)和下芯層的厚度均為10 80mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板，其特征在于 所述上芯層(2)和下芯層(4)均為紙質(zhì)蜂窩狀芯層、鋁合金蜂窩狀芯層或玻璃鋼蜂窩狀芯層中的任意一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求所述1的一種變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板，其特征在于所述紙質(zhì)薄層⑶的厚度為0. 1 2mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板，其特征在于所述吸聲板還包括四個支撐側(cè)板(6)；所述四個支撐側(cè)板(6)固定裝在由面板(1)、上芯層O)、 紙質(zhì)薄層(3)、下芯層(4)和背板( 所形成的復(fù)合板的四個外側(cè)面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板，其特征在于所述吸聲板還包括多個支撐中間板(7)；所述上芯層O)的多個橫截面為六邊形筒體之間以及下芯層的多個橫截面為六邊形筒體之間分別設(shè)置有多個支撐中間板(7)。
全文摘要
變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板，本發(fā)明涉及一種吸聲板。為了解決現(xiàn)有木質(zhì)吸聲板存在吸聲頻帶窄的問題。面板、上芯層、紙質(zhì)薄層、下芯層和背板由上至下依次粘接在一起，面板上沿厚度方向均布加工有多個通孔，每個通孔由小直徑圓孔和大直徑圓孔或者圓錐孔組成，小直徑圓孔開設(shè)在面板的正面上，大直徑圓孔或者圓錐孔開設(shè)在面板的背面上，小直徑圓孔的孔徑與圓錐孔的小端孔徑相等，上、下芯層均為蜂窩狀芯層，蜂窩狀芯層由多個橫截面為六邊形筒體拼接在一起構(gòu)成的，每個橫截面為六邊形筒體的內(nèi)腔為一個蜂窩腔室，上芯層上的多個蜂窩腔室與下芯層上的多個蜂窩腔室以及面板上的多個通孔連通設(shè)置。本發(fā)明用于建筑設(shè)計對聲學(xué)有較高要求的室內(nèi)場所。
文檔編號B32B29/00GK102294847SQ201110201
公開日2011年12月28日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者于海鵬, 郭禾苗 申請人:東北林業(yè)大學(xué)