當(dāng)生產(chǎn)現(xiàn)代化家電、裝置和機(jī)器時(shí)，現(xiàn)在幾乎完全使用非常薄壁的金屬板或塑料部件。機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件、洗滌和漂洗循環(huán)或運(yùn)行電機(jī)不可避免地導(dǎo)致這些非常薄壁的金屬板或塑料部件振動(dòng)，很多情況下是在人們耳朵的可聽范圍內(nèi)。這些振動(dòng)以結(jié)構(gòu)噪聲的形式在整個(gè)機(jī)器、裝置或家電上傳播，并且可通過空氣以噪音的形式向遠(yuǎn)處輻射。因此，為了減少該聲音輻射以及衰減結(jié)構(gòu)噪聲，例如在汽車制造中或家用電器的制造過程中，為這些金屬板或塑料部件提供隔音罩，已知為隔聲涂層。

根據(jù)常規(guī)的方法，擠壓由具有高比重的填料和瀝青組成的混合物以形成(瀝青)膜，由此相應(yīng)的成型件則可沖孔或切割。這些膜然后可粘結(jié)到相關(guān)的金屬板零件，可能需要通過加熱使它們適應(yīng)于金屬板的形狀。

現(xiàn)有技術(shù)中，特別是“白色貨物”，即，家用電器或家用機(jī)器，例如洗碗機(jī)和洗衣機(jī)，使用大尺寸瀝青膜使家電消音以改善噪聲特性。為此目的，預(yù)制的大尺寸瀝青膜通常融合或粘結(jié)到電器的外表面上。在這些情況中，電器容器主要由典型厚度為約0.4mm的不銹鋼板組成。

在該情況下，應(yīng)用大尺寸膜，特別是增加了容器壁的質(zhì)量。該程序通常稱為“質(zhì)量阻尼(mass damping)”，并且通常改善了電器的聲學(xué)性能。沒有這樣的措施，通常很薄壁的金屬板作為共鳴箱將產(chǎn)生振動(dòng)，例如由洗碗機(jī)的恒定水射流脈沖在洗滌容器的內(nèi)側(cè)上，并且該電器將變成家庭中非常破壞性的噪聲源。

然而，除了能量消耗以及漂洗或洗滌性能的品質(zhì)之外，這種電器的聲學(xué)性能是市場上的單個(gè)產(chǎn)品的主要特點(diǎn)之一。

作為重油的衍生物，瀝青基材料不屬于用于其中存儲(chǔ)和制備食品的區(qū)域中的優(yōu)選物質(zhì)，如在家用廚房的情況下。然而，由于想要低成本的替代品，因此使用大尺寸瀝青膜的常規(guī)質(zhì)量阻尼。瀝青膜的另外缺點(diǎn)在于這種大尺寸膜是非常好的熱導(dǎo)體，因此導(dǎo)致了增加的熱損失。

因此，本發(fā)明的目的是提供新的方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)聲學(xué)質(zhì)量阻尼，特別是家用電器，例如洗碗機(jī)，而不使用瀝青。

現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)，該目的通過一種方法實(shí)現(xiàn)，其中不使用大尺寸瀝青膜，而是使用基于食品安全的聚丙烯材料的多層絕緣片，該多層絕緣片具有直接施加于電器并由膨脹聚丙烯泡沫制成的絕熱層以及放置在其上的由高填充聚丙烯制成的層。

與迄今使用的瀝青膜相比這些絕緣層具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。一方面如已經(jīng)提到的，它們?cè)诙纠韺W(xué)上是安全的。此外，除了與使用大尺寸瀝青膜可實(shí)現(xiàn)的質(zhì)量阻尼相當(dāng)，它們提供了絕熱，這使得能量損失最小化。最后，它們還提供了改善的阻燃性。另外，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造改善了質(zhì)量阻尼材料與部件的粘合。

本發(fā)明的第一方面涉及將金屬和/或塑料部件隔音和/或聲學(xué)絕緣的方法，在該方法的第一步驟中，將由膨脹的第一熱塑性聚合物材料制成的絕緣層施加于該部件上，然后將由密度為1.5-5g/cm³的第二熱塑性聚合物材料制成的質(zhì)量阻尼層以限定的輪廓通過在120-300℃的熔融溫度直接擠出而施加在絕緣層上。

金屬部件優(yōu)選地是薄壁的鋼板、鋁板，特別是不銹鋼板。塑料部件可例如由薄壁的PVC聚合物、聚碳酸酯聚合物、聚丙烯聚合物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS聚合物)或玻璃纖維增強(qiáng)的塑料材料(FRP)制成。

待涂覆的部件優(yōu)選的是“白色貨物”的組成部分，即，家用電器或家用機(jī)器，例如洗碗機(jī)和洗衣機(jī)，或者是浴缸、淋浴底座、林浴盆或盥洗盆的組成部分。然而，它們也可以是數(shù)據(jù)處理裝置(計(jì)算機(jī))、泵殼、壓縮機(jī)、農(nóng)用車和裝置、醫(yī)療裝置或風(fēng)輪機(jī)的外殼轉(zhuǎn)塔的組成部分。

在各種實(shí)施方式中，涂覆的部件是洗碗機(jī)或洗衣機(jī)特別是洗碗機(jī)的殼體或洗滌體。這種類型的殼體或洗滌體通常由不銹鋼板組成，或在一些情況下由聚丙烯組成。

在本發(fā)明的上下文中的熱塑性聚合物材料是同一類型的熱塑性聚合物，其中已經(jīng)混合了填料，任選地混合了增強(qiáng)材料和/或其它添加物。使用的熱塑性聚合物的實(shí)例是乙烯基聚合物，特別是乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚烯烴，例如聚丙烯和聚乙烯、聚酰胺(PA)、聚酯、聚乙酸酯、聚碳酸酯、聚氨酯和離聚物。在本發(fā)明的上下文中沒有熱塑聚合物是瀝青。在該情況下使用的聚合物材料優(yōu)選是不含瀝青。所描述方法中優(yōu)選使用的該聚合物是聚丙烯。

用作絕緣層的熱塑性聚合物材料是膨脹材料。在這種情況下，由熱塑性聚合物，特別是聚丙烯組成的膨脹膜是特別優(yōu)選的。這種類型的膨脹膜可具有的厚度范圍為1-10mm，該厚度范圍優(yōu)選是2-5mm。

這些膨脹膜施加在部件上并優(yōu)選地粘結(jié)在其上。這些膨脹膜特別優(yōu)選地通過吹塑法施加到部件上。

該絕緣層可施加在施涂部件例如洗滌容器的所有表面上。可替代地，所述層可僅施加在部件的一部分上。同樣，該質(zhì)量阻尼層可施加于部件的所有表面，特別是已施涂有絕緣層的所有表面。然而，可替代地，該質(zhì)量阻尼層也可僅施加在部件的一部分表面上，特別是施涂有絕緣層的部件表面的一部分上。在某些實(shí)施方式中，在已經(jīng)施加質(zhì)量阻尼的額外材料例如質(zhì)量阻尼層的位點(diǎn)上，絕緣層可被壓縮和變平，例如使用壓合元件，例如壓輥。這提供給涂層均勻的厚度。例如，4mm厚的膨脹膜可在已經(jīng)施加質(zhì)量阻尼層的位點(diǎn)壓縮至1mm，并且該質(zhì)量阻尼層則可施加至3mm的厚度，使得整個(gè)部件提供有4mm厚度的涂層。

在不同的實(shí)施方式中，部件上的層的整個(gè)厚度從3mm至6mm，優(yōu)選大約4mm。在這種情況下，在覆蓋有質(zhì)量阻尼層的區(qū)域之外，膨脹膜可具有的希望厚度為3-6mm，優(yōu)選為4mm，并且在已施加了質(zhì)量阻尼層的區(qū)域中，該膨脹膜預(yù)先壓縮至這樣的厚度：在施加通常厚度為2-5mm，優(yōu)選為3mm的質(zhì)量阻尼層之后，獲得希望的整個(gè)厚度為3-6mm，優(yōu)選為4mm，即，例如可進(jìn)行壓縮至1mm的厚度。

用作質(zhì)量阻尼層的第二熱塑性聚合物材料可同樣包括上述聚合物中的一種。為了實(shí)現(xiàn)熱塑性聚合物材料的高密度，所述聚合物材料應(yīng)該是高填充的，即，以聚合物材料計(jì)，具有至少60重量％的填料含量。

無機(jī)鹽或氧化物，優(yōu)選地具有2.5至大約12g/cm³的高密度的這些用作填料。這樣的填料的實(shí)例是氧化鋅(ZnO)、二氧化錫(SnO₂)、二氧化鈦(氧化鈦(IV)、TiO₂)、氧化鐵-特別是氧化亞鐵(II)(FeO)、氧化鐵(III)(三氧化二鐵Fe₂O₃)、氧化鐵(II，III)(二價(jià)-三價(jià)鐵氧化物Fe₃O₄、磁鐵礦)、硫酸鋇(BaSO₄)、硫酸鉛(硫酸鉛礦、PbSO₄)、氫氧化鋁(例如以水鋁礦、三羥鋁石、諾三水鋁石的形式)或鋁金屬氫氧化物(例如以硬水鋁石或勃姆石的形式)、膨化鉿、碳化鉿、氮化鉿、二氧化鉿(HfO₂)、鎢氧化物(例如氧化三鎢(W₃O)、二氧化鎢(氧化鎢(IV)、WO₂)、三氧化鎢((氧化鎢(VI)、WO₃)、二氧化錸(ReO₂)、三氧化錸(ReO₃)和七氧化二錸(Re₂O₇)。

另一種可能在于使用相應(yīng)的巖粉或礦石粉作為填料。其實(shí)例是白云石、錫石(錫礦、SnO₂)、鉍混合物(閃鉍礦、硅鉍石、Bi₄[SiO₄]₃)、輝鉍礦(輝鉍礦、銀鉍礦、Bi₂S₃)、鈦鐵礦(鈦鐵、FeTi O₃)和花崗巖石粉。

使用重晶石、鐵氧化物、氫氧化鋁或其混合物是非常特別優(yōu)選的。

特別優(yōu)選的實(shí)施方式包括碳酸鈣作為填料，其可以其本身應(yīng)用或與其它填料混合應(yīng)用。

使用的填料具有的顆粒尺寸范圍為0.01-5000μm，優(yōu)選為0.1-100μm，特別優(yōu)選為0.5-20μm。

所用的高填充熱塑性聚合物材料的密度通常為1.5-5g/cm³，優(yōu)選為2.1-4.5g/cm³。

在各種實(shí)施方式中，當(dāng)擠出第二熱塑性聚合物材料時(shí)，所用的溫度范圍為180-250℃。

由第二熱塑性聚合物材料制成的質(zhì)量阻尼層的厚度通常為1-10mm，優(yōu)選大約2-5mm。

高填充聚合物材料優(yōu)選地以顆粒狀形式來使用。該顆粒狀(也稱為粒狀)可具有的粒徑為0.5mm-30mm，優(yōu)選為2-10mm。在這種情況下，例如該粒徑由篩分分析來確定。該顆粒優(yōu)選是球形或透鏡狀的，但是它也可以是橢圓的或圓柱的。該造粒顆粒的表面優(yōu)選應(yīng)為非粘性或非結(jié)塊的，以防止在存儲(chǔ)和運(yùn)輸過程中顆粒粘結(jié)為聚集體。

所用的聚合物材料也可包含已知的助劑。

該質(zhì)量阻尼層通過直接擠出(DEX)而施加。這增加了裝置制造商的自由程度，因?yàn)椴辉傩枰褂妙A(yù)制的大尺寸膜。相反，可以自由編程的方式選擇涂層的位置和層厚并進(jìn)行設(shè)置。

可用的熱塑性材料可通過重力或氣動(dòng)輸送機(jī)系統(tǒng)供應(yīng)給擠出機(jī)。在該上下文中，氣動(dòng)輸送機(jī)系統(tǒng)理解為真空和/或吹風(fēng)輸送機(jī)。

在這種情況下，熱塑性材料和/或附加助劑優(yōu)選地通過連續(xù)重量或體積計(jì)量來供應(yīng)，取決于應(yīng)用，使得可以直接將具有恒定或預(yù)先確定的可變尺寸的限定輪廓從擠出機(jī)施加到任選被預(yù)熱的待涂覆的基底上。可替代地，可將精確量的單獨(dú)材料成分供應(yīng)給擠出機(jī)。

優(yōu)選的是絕緣層和質(zhì)量阻尼層具有相同的聚合物基料，即，例如都由聚丙烯材料組成。因此，在第二聚合物材料的直接擠出過程中，兩個(gè)層熔接并且不必粘結(jié)。盡管這種熔接是優(yōu)選的，但在可替代的實(shí)施方式中也可使用兩個(gè)層是粘結(jié)的方法。為此目的，熱熔粘合劑可與第二聚合物材料混合，和/或部件可涂覆有這種熱熔粘合劑。合適的熱熔粘合劑在本領(lǐng)域中是已知的。

根據(jù)特別優(yōu)選的實(shí)施方式，絕緣層和/或質(zhì)量阻尼層包含空心微珠，優(yōu)選地至少是絕緣層，特別的僅是絕緣層包含空心微珠，所述空心微珠特別選自玻璃、塑料或陶瓷空心微珠，特別是陶瓷空心微珠或玻璃空心微珠，優(yōu)選地是基于硅酸鹽/鋁酸鹽玻璃或陶瓷的陶瓷空心微珠和/或玻璃空心微珠。通過使用空心微珠，特別是在絕緣層中，可進(jìn)一步改善熱絕緣和材料性能。例如，由聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚苯乙烯或其混合物制成的塑料空心球例如可用作有機(jī)空心微珠。例如，礦物空心微珠包含粘土、硅酸鋁、玻璃或其混合物。特別的，該有機(jī)或礦物空心微珠具有1-1000μm的直徑，優(yōu)選為5-200μm。該空心微珠在其內(nèi)部可具有真空或部分真空，或可填充有空氣、惰性氣體，例如氮?dú)?、氦氣或氬氣，或者活性氣體，例如氧氣。優(yōu)選地，玻璃空心微珠用作空心微珠。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，空心微珠具有至少50bar的壓縮強(qiáng)度，特別是至少100bar，優(yōu)選為130bar。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選使用的空心微珠具有至少4的莫氏硬度，特別至少4.5，特別優(yōu)選至少5。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的空心微珠的殼體直徑僅占整個(gè)珠子的大約5-15％，優(yōu)選僅10％(即，換句話說，珠子的大約85％-95％，優(yōu)選大約90％由空腔占據(jù))。例如，3M Scotchlite玻璃泡可用作玻璃空心微珠，或從Norderstedt的Omega Minerals Germany GmbH商購，產(chǎn)品名稱為“ISOSPHERES SG-300-B”。

在涂覆步驟之前，基底可預(yù)加熱至限定的溫度，在這種情況下通過紅外輻射、激光輻射、供應(yīng)熱空氣，或?qū)τ诮饘倩讈碚f，還可感應(yīng)地預(yù)加熱。特別的，感應(yīng)預(yù)加熱可動(dòng)態(tài)地執(zhí)行，即，傳感器確定基底的溫度，然后將其與預(yù)先限定的目標(biāo)值進(jìn)行比較，以由此確定和設(shè)置電感應(yīng)加熱器的所需熱容量。相應(yīng)的預(yù)加熱裝置優(yōu)選地直接連接到擠出機(jī)頭或直接連接到其上游，使得在涂覆之前很短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行預(yù)加熱。

為了涂覆基底，待涂覆的部件和擠出機(jī)頭，連同安裝在其上的噴嘴必須彼此相對(duì)移動(dòng)。在這種情況下，為了產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，可以進(jìn)行如下：

·部件保持不動(dòng)而噴嘴移動(dòng)，或者

·部件和噴嘴移動(dòng)，或者

·噴嘴是靜止的而部件移動(dòng)。

相對(duì)移動(dòng)優(yōu)選地由控制器產(chǎn)生。在本發(fā)明的上下文中，控制器是允許與周圍事物進(jìn)行物理相互作用的裝置。在這種情況下，該結(jié)構(gòu)的可移動(dòng)部分執(zhí)行擠出機(jī)頭的機(jī)械作業(yè)。

在移動(dòng)噴嘴的情況下，所用的控制器可以是具有5個(gè)或6個(gè)旋轉(zhuǎn)軸或位移軸(旋轉(zhuǎn)或平移軸)的機(jī)器人，其結(jié)果是可結(jié)合單獨(dú)移動(dòng)以形成整體移動(dòng)。

在這種情況下，機(jī)器人可支持?jǐn)D出機(jī)，與預(yù)加熱裝置一起，并且可執(zhí)行相對(duì)移動(dòng)。例如，US5358397、EP0787576B1和DE10137214A1中描述了類似的機(jī)器人。

當(dāng)部件和擠出機(jī)噴嘴移動(dòng)時(shí)，控制器優(yōu)選地鄰近傳送帶固定設(shè)置，該控制器沿著彼此正交的兩個(gè)軸僅移動(dòng)固定在其上的擠出機(jī)或擠出機(jī)噴嘴。水平地引導(dǎo)待涂覆的部件經(jīng)過輸送機(jī)裝置上的控制器位置，所述輸送機(jī)裝置任選地提供有引導(dǎo)裝置，橫向于運(yùn)輸方向，其控制涂覆材料的擠出工藝的開始和結(jié)束。

如果噴嘴設(shè)置為使得它不能夠移動(dòng)，通過合適的機(jī)器人引導(dǎo)待涂覆的部件經(jīng)過擠出機(jī)的噴嘴。該機(jī)器人具有2-6個(gè)旋轉(zhuǎn)和位移軸，取決于待涂覆的部件的形狀和尺寸。

輸送機(jī)裝置和涂覆位置根據(jù)待涂覆部件的尺寸和形狀專門設(shè)計(jì)。如果待涂覆部件例如是洗衣機(jī)的整個(gè)洗滌容器、洗碗機(jī)或外殼轉(zhuǎn)塔，用于將部件供應(yīng)至涂覆位置的輸送機(jī)裝置的設(shè)計(jì)必須適合于部件。執(zhí)行涂覆的控制器或機(jī)器人也必須具有相應(yīng)的設(shè)計(jì)。例如，這種類型的裝置在汽車行業(yè)中是已知的。