跨寬溫度范圍的高效消振制造技術

適用于減少與車輛的中空空間或容腔相關的噪音和振動的組件、方法和系統，這是通過將衰減泡沫材料定位在第一基板表面與第二基板表面之間的空間內并跨越該空間來實現的。所述衰減泡沫材料包括至少一個第一區域和至少一個第二區域，所述第一區域在-10℃具有的E′值低于所述第二區域在-10℃具有的E′值；所述第一區域在25℃具有的E′值高于所述第二區域在25℃具有的E′值；并且所述第二區域具有變化的橫截面寬度。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】跨寬溫度范圍的高效消振
本專利技術大體上涉及適用于降低與部件的中空空間或容腔有關的噪音和振動特征的改進的方法和系統，其中所述部件例如為具有相對薄面板的車門。
技術介紹
在近年來，不斷地去努力降低車重，從而節約材料成本并且提高燃油經濟性。為了降低重量，車輛越來越被設計成為外面板結構采用更薄的金屬片材。然而，此類設計更改的令人不期望的后果是更差的聲學特性，這會在汽車內導致明顯更高的行駛噪音等級。噪音（振動）例如可以由車輛的發動機、變速箱或其它機械移動部件所產生。由這些源所產生的聲學振動在整個車輛內傳播，從而所述聲學振動可以由乘客聽到或者由乘客感覺到。此類聲音傳播尤其可以由車輛內的容腔或中空空間造成，其中所述車輛內的容腔或中空空間例如為門的內部，可以用作為共振體。此類問題的一種解決方法是安裝消音堵頭或“柱填料”，其中所述消音堵頭或“柱填料”大體上是基于聚合物的部件，其在暴露于熱量時（例如在施涂至車輛的油漆在烘箱內固化時）開始發泡并且充滿和密封各容腔從而防止或至少消減振動的傳播。還可以采用由聚合材料制成的施加至面板表面的消音塞片。大量的工作專注于改進此類可膨脹的基于聚合物的部件的消振性能。例如，HenkelAG&Co.KgaA已經引入了TerophonHDF（高衰減泡沫），其適于特別快速且高效地消減產生噪音的振動。然而，目前可用的高性能衰減材料僅僅在相對窄的溫度范圍內才具有這種高效的性能。車輛制造商所提出的要求通常需要在室溫（20至25℃）或稍微高于室溫的峰值衰減性能，并且在室溫表現良好性能的已知的材料在極端溫度具有降低的性能。特別地，在低溫時（例如在多種氣候的冬天月份時出現的低溫（-20至-10℃）），高性能衰減材料大體上變得太硬并且表現出非常少的固有衰減性。例如，高衰減泡沫/發泡體在溫度降低時變得更硬（表現出更高的E′值）。E′值（楊氏儲能模量，其通過DynamicMechanicalAnalysis被測量）被定義為低于材料的比例極限的拉伸應力與拉伸應變之比。隨著泡沫的強度增加，存在改變具體應用的邊界狀況的可能性，例如這是在泡沫正在被用于消減車門中的振動。邊界狀況中的這種改變可以產生具有高振動的局部化區域，其能夠降低應用的總體聲學性能。在專利技術人所研究的特定門組件的情況中，因為E′由于包含高衰減泡沫的特定門組件的溫度降低導致而增加，已經發現門上的振動樣式從20℃的三個大位移模式改變至-20℃的六個小位移模式。因此，需要開發與之前可行的相比在更寬溫度范圍內高效實現諸如車門的中空結構中的消振的措施。
技術實現思路
在本專利技術的一個方面中，提供了一種組件，其包括第一基板和第二基板。所述第一基板的表面和所述第二基板的表面彼此相向并且在所述第一基板與所述第二基板之間限定空間。衰減泡沫材料在所述空間內定位并且從所述第一基板的表面跨至所述第二基板的表面。所述衰減泡沫材料包括第一區域和第二區域，所述第一區域在-10℃具有的E′值低于所述第二區域在-10℃具有的E′值；所述第一區域在25℃具有的E′值高于所述第二區域在25℃具有的E′值。所述第二區域具有變化的橫截面寬度，例如三角形、橢圓形、圓形、梯形或菱形。本專利技術還提供了一種用于使得第一基板和第二基板中的一個或這兩者中的振動衰減的方法，其中所述第一基板和第二基板設置成所述第一基板的表面和所述第二基板的表面彼此相向并且在所述第一基板與所述第二基板之間限定空間。所述方法包括將衰減泡沫材料定位在所述空間內，以使得所述衰減泡沫材料從所述第一基板的表面跨至所述第二基板的表面。所述衰減泡沫材料包括第一區域和第二區域，所述第一區域在-10℃具有的E′值低于所述第二區域在-10℃具有的E′值；所述第一區域在25℃具有的E′值高于所述第二區域在25℃具有的E′值。所述第二區域具有變化的橫截面寬度。本專利技術的另一個方面提供了一種組件，其包括具有一表面的基板以及在所述基板的表面上設置的可膨脹材料。所述可膨脹材料在膨脹后提供衰減泡沫材料。所述衰減泡沫材料包括第一區域和第二區域。所述第一區域在-10℃具有的E′值低于所述第二區域在-10℃具有的E′值；所述第一區域在25℃具有的E′值高于所述第二區域在25℃具有的E′值。所述第二區域具有變化的橫截面寬度。本專利技術還提供了一種用于使得機動車封閉面板組件中的振動衰減的系統，所述系統包括與機動車外面板結構相關的防撞裝置以及附著在所述防撞裝置的至少一部分上設置的可膨脹材料。所述可膨脹材料在其膨脹之前與所述防撞裝置接觸，并且所述可膨脹材料在其膨脹之后與機動車外面板結構的內表面接觸。所述可膨脹材料在膨脹后提供衰減泡沫材料，所述衰減泡沫材料包括至少一個第一區域和至少一個第二區域，所述第一區域在-10℃具有的E′值低于所述第二區域在-10℃具有的E′值；所述第一區域在25℃具有的E′值高于所述第二區域在25℃具有的E′值。所述第二區域具有變化的橫截面寬度。于在此所述的本專利技術的一個實施例中，所述第一基板或所述第二基板中的至少一個是薄金屬或聚合物面板。于在此所述的本專利技術的一個實施例中，所述第一基板是與機動車外面板結構相關的防撞裝置。于在此所述的本專利技術的一個實施例中，所述防撞裝置包括門防撞梁。于在此所述的本專利技術的一個實施例中，所述第二基板是機動車外面板。于在此所述的本專利技術的一個實施例中，所述第二區域或多個第二區域大致從所述第一基板的表面延伸至所述第二基板的表面。于在此所述的本專利技術的一個實施例中，多個第二區域可以具有這樣的橫截面形狀，該橫截面形狀為三角形、橢圓形、圓形、梯形或菱形。于在此所述的本專利技術的一個實施例中，第一區域的各部分在所述第二區域或多個第二區域的至少兩側上定位。于在此所述的本專利技術的一個實施例中，所述第一區域的各部分在所述第二區域或多個第二區域的至少兩側上定位并與之接觸。于在此所述的本專利技術的一個實施例中，所述可膨脹材料通過擠出成型的方式在所述基板的表面上沉積。于在此所述的本專利技術的一個實施例中，所述可膨脹材料通過粘合劑或機械器具被附接至所述基板的表面。于在此所述的本專利技術的一個實施例中，所述可膨脹材料包括至少一種熱塑性聚合物和至少一種熱活化式起泡劑。于在此所述的本專利技術的一個實施例中，所述可膨脹材料由共擠出成型的方式被形成。附圖說明圖1示出了針對適于用作為本專利技術的第一區域和第二區域的兩個不同的示意性發泡材料的E′與溫度曲線；圖2示出了具有根據本專利技術的第一區域和第二區域的不同的示意性阻尼發泡材料的橫截面視圖；圖3示出了根據本專利技術的一個方面的車門，在所述車門內安裝門防撞裝置，在其表面上安置有可膨脹的材料；圖4示出了根據本專利技術的在基板表面上安置的可膨脹的材料的實例，所述可膨脹的材料被膨脹以在容器內提供阻尼發泡材料；并且圖5示出了本專利技術的實施例，其中，在兩個基板之間定位具有第一區域和第二區域的阻尼發泡材料，所述第二區域具有非均勻的橫截面寬度以及大體三角形的橫截面形狀。具體實施方式本專利技術中所采用的阻尼/衰減發泡材料其特征在于包含至少兩個發泡區域，其中所述至少兩個發泡區域具有在相對低的溫度（-10℃）以及相對高的溫度（25℃）的不同的E′值。正如隨后更加詳細解釋地那樣，每個區域的作為溫度函數的E′特性可以通過以下方式被按照需要地控制，即調配第一區域的發泡物以及第二區域的發本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種組件，其包括第一基板和第二基板，所述第一基板的表面和所述第二基板的表面彼此相向并且在所述第一基板與所述第二基板之間限定空間，衰減泡沫材料在所述空間內定位并且從所述第一基板的表面跨至所述第二基板的表面，所述衰減泡沫材料包括至少一個第一區域和至少一個第二區域，所述第一區域在?10℃具有的E′值低于所述第二區域在?10℃具有的E′值；所述第一區域在25℃具有的E′值高于所述第二區域在25℃具有的E′值；并且所述第二區域具有變化的橫截面寬度。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.06.10 US 61/495,5451.一種汽車封閉面板組件，其包括第一基板和第二基板，所述第一基板的表面和所述第二基板的表面彼此相向并且在所述第一基板與所述第二基板之間限定空間，衰減泡沫材料在所述空間內定位并且從所述第一基板的表面跨至所述第二基板的表面，其特征在于，所述衰減泡沫材料包括至少一個第一區域和至少一個第二區域，所述第一區域在-10℃具有的E′值低于所述第二區域在-10℃具有的E′值；所述第一區域在25℃具有的E′值高于所述第二區域在25℃具有的E′值；并且所述第二區域具有變化的橫截面寬度，其中，E′值被定義為低于材料的比例極限的拉伸應力與拉伸應變之比。2.根據權利要求1所述的組件，其特征在于，所述第一基板或所述第二基板中的至少一個是薄金屬或聚合物面板。3.根據前述權利要求任一所述的組件，其特征在于，所述第一基板是與機動車外面板結構相關的防撞裝置。4.根據權利要求3所述的組件，其特征在于，所述防撞裝置包括門防撞梁。5.根據權利要求1或2所述的組件，其特征在于，所述第二基板是機動車外面板。6.根據權利要求1或2所述的組件，其特征在于，所述第二區域或多個第二區域大致從所述第一基板的表面延伸至所述第二基板的表面。7.根據權利要求1或2所述的組件，其特征在于，所述第二區域或多個第二區域具有這樣的橫截面形狀，該橫截面形狀為三角形、橢圓形、圓形、梯形或菱形。8.根據權利要求1或2所述的組件，其特征在于，第一區域的各部分在所述第二區域或多個第二區域的至少兩側上定位。9.根據權利要求1或2所述的組件，其特征在于，所述第一區域的各部分在所述第二區域或多個第二區域的至少兩側上定位并與之接觸。10.一種用于使得第一基板和第二基板中的振動衰減的方法，其中所述第一基板和第二基板設置成所述第一基板的表面和所述第二基板的表面彼此相向并且在所述第一基板與所述第二基板之間限定空間，所述方法包括將衰減泡沫材料定位在所述空間內，以使得所述衰減泡沫材料從所述第一基板的表面跨至所述第二基板的表面，其特征在于，所述衰減泡沫材...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·弗萊納，B·加拉格爾，E·賽費爾萊恩，D·施托特拉，
申請(專利權)人：漢高股份有限及兩合公司，
類型：
國別省市：