專利名稱：一種軌道車輛用間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)nvh材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可以有效改善軌道車輛機(jī)車行駛過程中出現(xiàn)的噪音(Noise)、振動(dòng)(Vibration)和聲振粗糙度(Harshness)，即軌道車輛機(jī)車“NVH”問題的間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)材料，即軌道車輛用間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料及其制造方法，該材料可以廣泛應(yīng)用于各種軌道車輛內(nèi)，以減少發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)噪聲和車體與路面、空氣摩擦產(chǎn)生的摩擦噪音。
背景技術(shù)：
隨著速度提升，列車的噪音也在急劇地增強(qiáng)。依據(jù)噪聲源的種類和傳播途徑，可以采用NVH材料通過“隔、降、吸、減” 4種方法對(duì)軌道車輛機(jī)車內(nèi)噪音進(jìn)行消噪處理。NVH材料用于軌道車輛機(jī)車內(nèi)不僅可以有效地降低噪音干擾，給駕乘人員帶來安靜舒適的環(huán)境， 而且可以起到節(jié)能保溫作用，降低冬、夏兩季車內(nèi)空調(diào)開放時(shí)間，降低能源消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種軌道車輛用NVH材料，降低車體內(nèi)噪音，改善軌道車輛機(jī)車行駛過程中出現(xiàn)的噪音(Noise)、振動(dòng)(Vibration)和聲振粗糙度(Harshness)， 即軌道車輛機(jī)車“NVH”問題。本發(fā)明的另一目的是為了提供一種軌道車輛用間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料的制造方法，利用本發(fā)明專利提供的制造方法，可以制造出能明顯改善軌道車輛機(jī)車的“NVH”問題。為達(dá)到上述的目的，軌道車輛用間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料是一個(gè)復(fù)合體，其包括裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層和粘貼層等5層材料。通過裝飾層(1)賦予NVH材料美學(xué)功效，起到裝潢裝飾作用。裝飾層可以為針織、 機(jī)織和非織造工二藝形成的表面起短絨，經(jīng)過后整理帶有色彩和圖案。阻尼層O)的功能在于當(dāng)車體引擎動(dòng)力傳動(dòng)使車身整體振動(dòng)、車體與不平整路面摩擦車產(chǎn)生跳動(dòng)時(shí)，振動(dòng)和跳動(dòng)將以動(dòng)能和噪聲的形式通過間隔層(3)、吸聲層(4)和粘貼層(5)向駕乘空間傳遞，阻尼材料能將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能來減少駕乘空間四壁的振動(dòng)。在間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料中，阻尼層為厚度1毫米的天然丁基橡膠層或者合成橡膠中的異戊橡膠、乙丙橡膠。間隔層(3)由硅膠材料形成的硬質(zhì)板，但其表面平整，且為通透結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有蜂窩結(jié)構(gòu)，厚度為3毫米。間隔層表面通孔直徑為0. 1 0. 2微米，平均孔隙率為90% 95%。吸聲層(4)為復(fù)合熱風(fēng)非織造材料，其有多層纖維網(wǎng)經(jīng)過熱軋而成。吸聲層厚度為3 5毫米，平均孔隙直徑為0. 4 0. 6微米，孔隙率為90% 95%。粘貼層(4)為共聚酰胺薄膜，其上有低熔點(diǎn)粘合樹脂，在125°C時(shí)可以熔融。粘合層在熱壓作用下能將間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料粘緊密附于車體，其與車體剝離強(qiáng)力大于 1000牛頓。 軌道車輛用間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料包括裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層和粘貼層等5層材料。裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層和粘貼層兩兩之間緊密粘合，其粘合方法可分為4步第一步，在裝飾層和阻尼層之間鋪放共聚酰胺薄膜，三者從上到下順序?yàn)樽枘釋?、共聚酰胺薄膜、裝飾層，并經(jīng)過熱壓機(jī)。壓力為3000牛頓、軋輥溫度為150°C，壓軋速度為0.5米/秒。壓軋后，不經(jīng)冷卻直接卷裝。第二步，將第一步產(chǎn)生的裝飾層和阻尼層復(fù)合體退卷，在阻尼層面鋪放等寬度的共聚酰胺薄膜，在共聚酰胺薄膜上方疊放間隔層，并經(jīng)過熱壓機(jī)。壓力為500牛頓、軋輥溫度為150°C，壓軋速度為1米/秒。第三步，在裝飾層、 阻尼層、間隔層形成的復(fù)合體與吸聲層之間鋪放共聚酰胺薄膜，并經(jīng)過熱壓機(jī)，壓力為3000 牛頓、軋輥溫度為150°C，壓軋速度為1米/秒。第四步，將裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層形成的復(fù)合體平鋪，在吸聲層一面貼粘貼層，并經(jīng)過熱壓機(jī)，壓力為100牛頓、軋輥溫度為 135°C，壓軋速度為1米/秒。按照軌道車輛機(jī)車“NVH”問題解決方案，對(duì)間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料進(jìn)行切割成吸聲隔音部件，同一型號(hào)部件集中存放，并包裝。


在附圖中示意性地給出了本發(fā)明技術(shù)實(shí)施方式的主要示例，其中，圖1，軌道車輛用間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料結(jié)構(gòu)示意圖；圖2，軌道車輛機(jī)車行李箱內(nèi)飾用吸聲隔音構(gòu)件；圖3，軌道車輛機(jī)車地毯吸聲隔音構(gòu)件。
具體實(shí)施例方式示例 1圖2是本發(fā)明的第一具體實(shí)例，軌道車輛機(jī)車行李箱內(nèi)飾用吸聲隔音構(gòu)件，其由車用間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料加工而成。裝飾層為針刺皮革基布，厚度為2毫米，材料為滌綸纖維，顏色為灰黑色，經(jīng)過阻燃整理。阻尼層為天然丁基橡膠，厚度為1毫米。間隔層為合成硅膠，厚度為3毫米，孔距為2毫米，孔徑為0. 2微米，比表面積為750平方米每克， 孔容為0. 35毫升每克，孔隙率為95%。吸聲層為復(fù)合熱風(fēng)非織造材料，厚度為5毫米，平均孔隙直徑為0.4微米，孔隙率為90%。粘貼層共聚酰胺薄膜，在125°C時(shí)可以熔融。裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層和粘貼層等5層材料。裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層和粘貼層兩兩之間緊密粘合，其粘合方法可分為4步第一步，在裝飾層和阻尼層之間鋪放共聚酰胺薄膜，三者從上到下順序?yàn)樽枘釋印⒐簿埘０繁∧?、裝飾層，并經(jīng)過熱壓機(jī)。壓力為3000牛頓、軋輥溫度為150°C，壓軋速度為0.5米/秒。壓軋后，不經(jīng)冷卻直接卷裝。第二步，將第一步產(chǎn)生的裝飾層和阻尼層復(fù)合體退卷，在阻尼層面鋪放等寬度的共聚酰胺薄膜，在共聚酰胺薄膜上方疊放間隔層，并經(jīng)過熱壓機(jī)。壓力為500牛頓、軋輥溫度為150°C，壓軋速度為1米/秒。第三步，在裝飾層、阻尼層、間隔層形成的復(fù)合體與吸聲層之間鋪放共聚酰胺薄膜，并經(jīng)過熱壓機(jī)，壓力為3000牛頓、軋輥溫度為150°C，壓軋速度為1米/秒。第四步， 將裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層形成的復(fù)合體平鋪，在吸聲層一面貼粘貼層，并經(jīng)過熱壓機(jī)，壓力為100牛頓、軋輥溫度為135°C，壓軋速度為1米/秒。對(duì)間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料進(jìn)行切割，使其成為圖2所示。示例 2圖3是本發(fā)明的第二具體實(shí)例，軌道車輛機(jī)車軌道車輛機(jī)車地毯吸聲隔音構(gòu)件，其由車用間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料加工而成。裝飾層為針刺非織造材料，厚度為3. 5毫米，材料為滌綸纖維，顏色為灰黑色，經(jīng)過阻燃整理。阻尼層為天然丁基橡膠，厚度為1毫米。間隔層為合成硅膠，厚度為3毫米，孔距為2毫米，孔徑為0. 2微米，比表面積為750平方米每克，孔容為0. 35毫升每克，孔隙率為95%。吸聲層為復(fù)合熱風(fēng)非織造材料，厚度為 6. 5毫米，平均孔隙直徑為0. 4微米，孔隙率為95%。粘貼層共聚酰胺薄膜，在125°C時(shí)可以熔融。裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層和粘貼層等5層材料。裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層和粘貼層兩兩之間緊密粘合，其粘合方法可分為4步第一步，在裝飾層和阻尼層之間鋪放共聚酰胺薄膜，三者從上到下順序?yàn)樽枘釋?、共聚酰胺薄膜、裝飾層，并經(jīng)過熱壓機(jī)。壓力為3000牛頓、軋輥溫度為150°C，壓軋速度為0.5米/秒。壓軋后，不經(jīng)冷卻直接卷裝。第二步，將第一步產(chǎn)生的裝飾層和阻尼層復(fù)合體退卷，在阻尼層面鋪放等寬度的共聚酰胺薄膜，在共聚酰胺薄膜上方疊放間隔層，并經(jīng)過熱壓機(jī)。壓力為500牛頓、軋輥溫度為150°C， 壓軋速度為1米/秒。第三步，在裝飾層、阻尼層、間隔層形成的復(fù)合體與吸聲層之間鋪放共聚酰胺薄膜，并經(jīng)過熱壓機(jī)，壓力為3000牛頓、軋輥溫度為150°C，壓軋速度為1米/秒。 第四步，將裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層形成的復(fù)合體平鋪，在吸聲層一面貼粘貼層，并經(jīng)過熱壓機(jī)，壓力為100牛頓、軋輥溫度為135°C，壓軋速度為1米/秒。對(duì)間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料進(jìn)行切割，使其成為圖3所示。
權(quán)利要求
1.軌道車輛用間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料是裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層和粘貼層等5層材料的復(fù)合體，5層材料的組合次序如圖1所示。其中，裝飾層的特征在于該NVH材料的裝飾層為機(jī)織物、針織物、針刺非織造材料或者皮革，在用于車頂棚、門板內(nèi)側(cè)和后備箱等車體內(nèi)可見部位時(shí)，可以進(jìn)行印染和阻燃整理。同時(shí)，裝飾層可以與阻尼層能通過物理或者化學(xué)的方法緊密結(jié)合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，當(dāng)裝飾層印染和阻燃整理時(shí)，染料、阻燃劑和助劑達(dá)到或者高于《國(guó)際生態(tài)紡紡織品標(biāo)準(zhǔn)100通用與特別技術(shù)條件版本2010版》要求。根據(jù)權(quán)利要求1，當(dāng)裝飾層與阻尼層結(jié)合時(shí)，兩者的剝離強(qiáng)力應(yīng)大于1000牛頓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料應(yīng)包含由阻尼材料構(gòu)成的阻尼層，其中，阻尼材料的功能在于當(dāng)車體引擎動(dòng)力傳動(dòng)使車身整體振動(dòng)、車體與不平整路面摩擦車產(chǎn)生跳動(dòng)時(shí)，振動(dòng)和跳動(dòng)將以動(dòng)能和噪聲的形式通過間隔層、吸聲層和粘貼層向駕乘空間傳遞，阻尼材料能將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能來減少駕乘空間四壁的振動(dòng)。在間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料中，阻尼層為厚度1毫米的天然丁基橡膠或者合成橡膠中的異戊橡膠、乙丙橡膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料應(yīng)包含間隔層，其由硅膠材料形成的柔性板，但其表面平整，且為通透結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有蜂窩結(jié)構(gòu)，厚度為3毫米。間隔層表面通孔直徑為0. 1 0. 2微米，孔距為2 3毫米，比表面積為700 800平方米每克，孔容為0. 3 0. 5毫升每克，平均孔隙率為90% 95%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求4，間隔層應(yīng)位于阻尼層和吸聲層之間，且與兩者緊密結(jié)合。在阻尼層和吸聲層兩層與間隔層接觸層面上鋪放兩層低熔點(diǎn)共聚酰胺膜，在125°C時(shí)可以熔融。熔融狀態(tài)下，通過壓力作用使得阻尼層、吸聲層與間隔層緊密結(jié)合，形成整體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求5，間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料應(yīng)包含吸聲層，其位于阻尼層和粘貼層之間。吸聲層為復(fù)合熱風(fēng)非織造材料，其有多層纖維網(wǎng)經(jīng)過熱軋而成。吸聲層厚度為3 5毫米，平均孔隙直徑為0. 4 0. 6微米，孔隙率為90% 95%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求6，間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料應(yīng)包含粘貼層，其特征在于粘貼層能將間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料粘緊密附于車體，其與車體剝離強(qiáng)力大于1000牛頓。在粘貼層為丙綸薄膜，其上由通過點(diǎn)漿處理形成的樹脂粘合劑，在125°C時(shí)可以熔融。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6和7，在間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料成型過程中，需要對(duì)裝飾層進(jìn)行印染整理，同時(shí)各層之間需要通過粘合劑或粘合膜進(jìn)行粘結(jié)。因此，在間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料中，所用到的染料、阻燃劑、粘合劑和整理助劑必須達(dá)到或者高于《國(guó)際生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn)100通用與特別技術(shù)條件版本2010版》要求。在《國(guó)際生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn)100通用與特別技術(shù)條件》新版本發(fā)布時(shí)，要達(dá)到新版本要求。
全文摘要
軌道車輛行駛過程中出現(xiàn)的噪音(Noise)、振動(dòng)(Vibration)和聲振粗糙度(Harshness)，即軌道車輛“NVH”問題，能有效改善或者解決“NVH”問題的材料稱為NVH材料。本發(fā)明涉及一種軌道車輛用間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)NVH材料，其包括裝飾層(1)、阻尼層(2)、間隔層(3)、吸聲層(4)和粘貼層(5)。其中，裝飾層為平面載體，且具有微孔隙；阻尼層的主要成分為天然或人工合成橡膠；間隔層由各種材料形成的硬質(zhì)板，但其表面為通透結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有蜂窩結(jié)構(gòu)；吸聲層有非織造材料構(gòu)成；粘貼層為低熔點(diǎn)纖維膜或者低熔點(diǎn)膠膜。間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料，它可以與剛性體進(jìn)行緊密結(jié)合，且易實(shí)現(xiàn)立體構(gòu)型加工。
文檔編號(hào)B32B9/04GK102555357SQ20121000260
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者劉建立 申請(qǐng)人:江南大學(xué)