一種穿孔泡沫鋁板材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及泡沫金屬吸音材料，特別是涉及吸音結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理的閉孔泡沫鋁板 材。
【背景技術(shù)】
[0002] 閉孔泡沫鋁以其本身具有的多孔結(jié)構(gòu)使得在聲學(xué)領(lǐng)域上受到越來(lái)越多的關(guān)注。當(dāng) 閉孔泡沫鋁不做任何處理時(shí)，其吸聲機(jī)理基本就是粘滯吸聲和熱傳導(dǎo)吸聲，這種情況下雖 有部分的吸音功能，但與其它材料相比在吸音性能上并沒(méi)有太多優(yōu)勢(shì)。為提高閉孔泡沫 鋁吸音結(jié)構(gòu)性能，需要對(duì)泡沫鋁進(jìn)行聲學(xué)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。根據(jù)吸聲作用機(jī)理，需要形成"小 孔"結(jié)構(gòu)，形成Helmholtz共振腔，因此要對(duì)閉孔泡沫鋁進(jìn)行穿孔工藝。，泡沫鋁目前常見(jiàn) 的穿孔方式主要為機(jī)械穿孔，授權(quán)公告號(hào)CN2712945Y的中國(guó)實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種穿 孔吸聲泡沫鋁，采用機(jī)械加工的方法在泡沫鋁上進(jìn)行全部穿孔或部分穿孔；授權(quán)公告號(hào) CN201689671U的中國(guó)實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種泡沫鋁吸聲板，采用機(jī)械沖壓方法傳孔。上 述方法效率低，靈活性性差，難以滿足不同孔徑、穿孔率和穿孔深度的要求。此外經(jīng)過(guò)機(jī)械 穿孔后的泡沫鋁材料，機(jī)械性能明顯下降，很大程度上限制了閉孔泡沫鋁在聲學(xué)領(lǐng)域上的 應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種吸聲性能好且機(jī)械性能高的閉孔泡沫鋁材 料；本發(fā)明所解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種制備上述閉孔泡沫鋁材料方法。
[0004] 本發(fā)明一種穿孔泡沫鋁板材采用的技術(shù)方案是：一種穿孔泡沫鋁板材，包括閉孔 泡沫鋁板，在所述泡沫鋁板上設(shè)置方向各異、傾斜于所述泡沫鋁板表面的孔。
[0005] 進(jìn)一步的，所述孔的分布率為1~5%;所述孔直徑為0. 5~3mm;在所述泡沫錯(cuò)板 的一個(gè)面上設(shè)置方向各異、傾斜于所述泡沫鋁板表面的半透孔，孔深度為1~6mm;或者在 所述泡沫鋁板的兩個(gè)面上分別設(shè)置方向各異、傾斜于所述泡沫鋁板表面的半透孔，孔深度 為1~6mm;或者在所述泡沫鋁板上設(shè)置方向各異、傾斜于所述泡沫鋁板表面的全透孔。
[0006] 本發(fā)明一種穿孔泡沫鋁板材制備方法采用的技術(shù)方案是：包括如下步驟：
[0007] a.備料：選擇適當(dāng)密度、規(guī)格的閉孔泡沫鋁板備用；
[0008] b.選擇噴頭：根據(jù)穿孔分布率選擇噴頭結(jié)構(gòu)；
[0009] C.選擇金剛砂噴料目數(shù)：使用的金剛砂噴料目數(shù)為50-300目；
[0010] d.選擇噴砂壓力：噴砂動(dòng)力為1~lOMpa的壓縮空氣；
[0011]e.噴砂穿孔：采用高速噴砂形成高速噴射束將噴料射到需要處理的泡沫鋁表面， 使磨料對(duì)泡沫鋁板沖擊和磨削，在泡沫鋁板材上形成孔，通過(guò)選擇噴頭結(jié)構(gòu)、金剛砂目數(shù)或 噴砂壓力，獲得1~5%穿孔分布率、0. 5~3mm穿孔直徑、穿孔形態(tài)為方向各異、傾斜于所 述泡沫鋁板表面的半穿透孔或全部穿透孔；
[0012]f.后處理：噴砂后用水對(duì)泡沫鋁進(jìn)行沖洗，在80~100°C溫度下進(jìn)行烘干后，將粘 附的沙粒吹掃干凈。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明穿孔泡沫鋁板材因?yàn)榇┛追较蚋鳟?、傾斜于所述泡 沫鋁板表面，這種結(jié)構(gòu)既能夠進(jìn)一步改善閉孔泡沫鋁材料的吸音性能，又能夠使泡沫鋁板 獲得良好的機(jī)械性能；
[0014] 本發(fā)明噴砂穿孔加工方法與機(jī)械穿孔相比，通過(guò)調(diào)節(jié)噴頭，能夠加工方向各異、傾 斜于所述泡沫鋁板表面的孔，加工效率高，穿孔率、孔徑和穿孔深度易于調(diào)節(jié)，還能夠根據(jù) 選擇加工半穿透孔或全部穿透孔，并能清理工件表面的微小毛刺，提高了工件的外觀質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1為單面半透孔泡沫鋁板材剖面示意圖；
[0016] 圖2為全透孔泡沫鋁板材剖面示意圖；
[0017] 圖3為雙面半透孔泡沫鋁板材剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0019] 如圖1至圖3所示所示，穿孔泡沫鋁板材包括閉孔泡沫鋁板，在所述孔洞內(nèi)壁上設(shè) 置方向各異、傾斜于所述泡沫鋁板表面的孔，傾斜的角度一般為>0°~15°。所述孔的分 布率為1~5 %，孔分布率為單位面積穿孔的數(shù)量；所述孔直徑為0. 5~3mm;孔的形態(tài)可以 是不貫通泡沫鋁板的半透孔，半透孔深度為1~6mm。可以在泡沫鋁板的一面形成半透孔， 也可以在泡沫鋁板的兩面形成半透孔?？椎男螒B(tài)還可以是貫通泡沫鋁板的透孔。
[0020] 穿孔泡沫鋁板材加工方法包括如下步驟：
[0021] a.備料。選擇適當(dāng)密度、規(guī)格的閉孔泡沫鋁板備用；
[0022] b.選擇噴頭。根據(jù)穿孔分布率選擇噴頭結(jié)構(gòu)。表1為穿孔分布率與噴頭結(jié)構(gòu)的關(guān) 系。
[0023] 表 1
[0025] c.選擇金剛砂噴料目數(shù)。使用的金剛砂噴料目數(shù)為50~300目。表2為金剛砂 目數(shù)與穿孔直徑關(guān)系。
[0026] 表 2
[0028] d.選擇噴砂壓力。噴砂動(dòng)力為1~lOMpa的壓縮空氣。表3為穿孔形態(tài)與噴砂壓 力關(guān)系。
[0029] 表 3
[0031] e.噴砂穿孔。采用高速噴砂形成高速噴射束將噴料射到需要處理的泡沫鋁表面， 使磨料對(duì)泡沫鋁進(jìn)行沖擊和磨削，在泡沫鋁板中形成方向各異、傾斜于所述泡沫鋁板表面 的孔，通過(guò)選擇噴頭結(jié)構(gòu)、金剛砂目數(shù)或噴砂壓力，獲得1~5%穿孔分布率、0. 5~3mm穿 孔直徑、穿孔形態(tài)為半穿透孔或全部穿透孔泡沫鋁板材；
[0032] f.后處理。噴砂后用水對(duì)泡沫鋁進(jìn)行沖洗，在80-100°C溫度下進(jìn)行烘干后，將粘 附的沙粒吹掃干凈。
[0033] 實(shí)施例1
[0034] 選用密度為0? 3g/cm3、規(guī)格為200X200X20mm(長(zhǎng)X寬X高）的閉孔泡沫鋁板， 噴砂機(jī)型號(hào)為4720P，3頭噴頭，調(diào)節(jié)噴砂機(jī)壓力在IMPa，采用100目金剛砂，將泡沫鋁板面 進(jìn)行噴砂。噴砂結(jié)束后用清水沖洗干凈，再放入80°C烘箱內(nèi)烘干。獲得穿孔的泡沫鋁板材， 通過(guò)GBJ88《駐波管法吸聲系數(shù)與聲阻抗率測(cè)量規(guī)范》測(cè)量吸聲系數(shù)。
[0035] 實(shí)施例2
[0036] 選用密度為0. 3g/cm3、規(guī)格為200X200X20mm的閉孔泡沫鋁板，噴砂機(jī)型號(hào)為 DR4720P，雙頭噴頭，調(diào)節(jié)噴砂機(jī)壓力在3MPa，采用110目金剛砂，將泡沫鋁板面進(jìn)行噴砂。 噴砂結(jié)束后用清水沖洗干凈，再放入80°C烘箱內(nèi)烘干。獲得穿孔的泡沫鋁板材，通過(guò)GBJ 88《駐波管法吸聲系數(shù)與聲阻抗率測(cè)量規(guī)范》測(cè)量吸聲系數(shù)。
[0037] 實(shí)施例3
[0038] 選用密度為0. 3g/cm3、規(guī)格為200X200X20mm的閉孔泡沫鋁板，噴砂機(jī)型號(hào)為 DR4720P，雙頭噴頭，調(diào)節(jié)噴砂機(jī)壓力在5MPa，采用120目金剛砂，將泡沫鋁板面進(jìn)行噴砂。 噴砂結(jié)束后用清水沖洗干凈，再放入80°C烘箱內(nèi)烘干。獲得穿孔的泡沫鋁板材，通過(guò)GBJ 88《駐波管法吸聲系數(shù)與聲阻抗率測(cè)量規(guī)范》測(cè)量吸聲系數(shù)。
[0039] 實(shí)施例4
[0040] 選用密度為0. 3g/cm3、規(guī)格為200X200X20mm的閉孔泡沫鋁板，噴砂機(jī)型號(hào)為DR-600-1P，雙頭噴頭，調(diào)節(jié)噴砂機(jī)壓力在7MPa，采用130目金剛砂，將泡沫鋁板面進(jìn)行噴 砂。噴砂結(jié)束后用清水沖洗干凈，再放入80°C烘箱內(nèi)烘干。獲得穿孔的泡沫鋁板材，通過(guò) GBJ88《駐波管法吸聲系數(shù)與聲阻抗率測(cè)量規(guī)范》測(cè)量吸聲系數(shù)。
[0041] 實(shí)施例5
[0042] 選用密度為0. 3g/cm3、規(guī)格為200X200X20mm的閉孔泡沫鋁板，噴砂機(jī)型號(hào)為 DR4720P，單頭噴頭，調(diào)節(jié)噴砂機(jī)壓力在lOMPa，采用150目金剛砂，將泡沫鋁板面進(jìn)行噴砂。 噴砂結(jié)束后用清水沖洗干凈，再放入80°C烘箱內(nèi)烘干。獲得穿孔的泡沫鋁板材，通過(guò)GBJ 88《駐波管法吸聲系數(shù)與聲阻抗率測(cè)量規(guī)范》測(cè)量吸聲系數(shù)。
[0043] 實(shí)施例1-5泡沫鋁板材各項(xiàng)指標(biāo)見(jiàn)表4。
[0044] 表 4
[0045]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種穿孔泡沫鋁板材，包括閉孔泡沫鋁板，其特征在于，在所述泡沫鋁板上設(shè)置方向 各異、傾斜于所述泡沫鋁板表面的孔。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿孔泡沫鋁板材，其特征在于，所述孔分布率為1~5%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿孔泡沫鋁板材，其特征在于，所述孔直徑為0. 5~3mm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿孔泡沫鋁板材，其特征在于，所述孔深度為1~6mm。5. -種穿孔泡沫鋁板材的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： a. 備料：選擇適當(dāng)密度、規(guī)格的閉孔泡沫鋁板備用； b. 選擇噴頭：根據(jù)穿孔分布率選擇噴頭結(jié)構(gòu)； c. 選擇金剛砂噴料目數(shù)：使用的金剛砂噴料目數(shù)為50~300目； d. 選擇噴砂壓力：噴砂動(dòng)力為I-IOMpa的壓縮空氣； e. 噴砂穿孔：采用高速噴砂形成高速噴射束將噴料射到需要處理的泡沫鋁表面，使磨 料對(duì)泡沫鋁板沖擊和磨削，在泡沫鋁板材上形成孔，通過(guò)選擇噴頭結(jié)構(gòu)、金剛砂目數(shù)或噴砂 壓力，獲得1~5%穿孔分布率、0. 5~3mm穿孔直徑、穿孔形態(tài)為方向各異、傾斜于所述泡 沫鋁板表面的半穿透孔或全部穿透孔； f. 后處理：噴砂后用水對(duì)泡沫鋁進(jìn)行沖洗，在80~KKTC溫度下進(jìn)行烘干后，將粘附的 沙粒吹掃干凈。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種穿孔泡沫鋁板材及其制備方法。穿孔泡沫鋁板材是在泡沫鋁板的一個(gè)面上設(shè)置方向各異、傾斜于所述泡沫鋁板表面的半透孔，或者在泡沫鋁板的兩個(gè)面上分別設(shè)置半透孔，或者設(shè)置貫通泡沫鋁板上的全透孔。這種板材的制備是采用高速噴砂形成高速噴射束將噴料射到需要處理的泡沫鋁表面，使磨料對(duì)泡沫鋁板沖擊和磨削，在泡沫鋁板材上形成孔，通過(guò)選擇噴頭結(jié)構(gòu)、金剛砂目數(shù)或噴砂壓力，獲得不同穿孔分布率、穿孔直徑和不同穿孔形態(tài)的板材。這種結(jié)構(gòu)既能夠進(jìn)一步改善閉孔泡沫鋁材料的吸音性能，又能夠使泡沫鋁板獲得良好的機(jī)械性能。且加工效率高，還提高了工件的外觀質(zhì)量。主要用作吸音材料。
【IPC分類】B24C1/04, F16S1/08, G10K11/172
【公開(kāi)號(hào)】CN104989939
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510381772
【發(fā)明人】朱德琳, 陳明
【申請(qǐng)人】遼寧融達(dá)新材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年7月2日