汽車頂襯系統(tǒng)的吸音性能分析

朱沛英

摘 要：汽車頂襯系統(tǒng)主要對PU材質(zhì)的分析，根據(jù)不同材質(zhì)的性能所含物質(zhì)來進(jìn)行分析，在對PU材質(zhì)選取三種不同的因素，根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)分析PU材質(zhì)的透氣性 ，在通過加工工藝找到觸媒用量、原料溫度、攪拌速度三種因素對PU材質(zhì)的透氣性作為參考，了解汽車頂襯系統(tǒng)的吸音性能，在簡要說明汽車吸音材質(zhì)的發(fā)展趨勢。本文主要對汽車的吸音做簡要的對比分析，以及各個(gè)因素的分析。

關(guān)鍵詞：PU材質(zhì) 透氣性 加工工藝

1 引言

汽車頂襯系統(tǒng)，主要是對汽車頂棚的吸音系統(tǒng)，汽車在高速行駛的過程中由于各種內(nèi)在外的因素會(huì)產(chǎn)生很大的噪音，對人們的行駛過程除了對耳朵的損傷，更多的是嚴(yán)重影響了人們的安全，所以汽車吸音是必不可少的，因此對于汽車頂襯部位進(jìn)行吸音性能的分析。

2 汽車頂襯材料分析

2.1 汽車頂襯材料分析

對于汽車內(nèi)飾的紡織品不僅需要在外觀上做到美觀、舒適。在性能上也得做到防水、防污、耐磨、吸音等要考慮全面，所以我們依據(jù)這些方面將汽車紡織材質(zhì)分成兩大類，一類就是裝飾性的另一類就是功能性的。與其他汽車內(nèi)飾相似汽車也分為三層結(jié)構(gòu)，底層幾乎都用非織造布或玻纖材料，主要起到一定的支撐作用，然后中間就是有聚氨酯、聚苯乙烯等的發(fā)泡材料，最后是表層，一般材料為無紡布，主要為了美觀。在作用上也需要一定的延展性。滿足模壓成型的工藝要求，還要滿足汽車頂棚的標(biāo)準(zhǔn)需求。聚酰胺纖維是頂棚織物的主要原料，具有良好的手感和優(yōu)良的回彈性。生活中汽車的需求越來越普及，所以對汽車的加工要求也在提高。

2.2 汽車頂襯內(nèi)飾的種類

汽車頂襯內(nèi)飾主要有兩種軟頂和硬頂，軟頂有兩層一層是面料，另一層是泡沫層，然后利用層壓法將這兩層復(fù)合在一起，而這種軟頂用到的相對較少。軟頂?shù)难b配操作簡易。而硬頂相較于軟頂來說在軟頂?shù)幕A(chǔ)上多了一層基層，一般生產(chǎn)都是大型成套的生產(chǎn)設(shè)備，利用熱壓成型的方法將他們?nèi)齻€(gè)復(fù)合在一起，且具有一定的剛性。

PU基板主要為干法濕法兩種裝配工藝其中簡介兩種方法的工藝流程

干法工藝流程：

{底層無紡布→放卷→撒玻纖→撒粉→放PU板→撒玻纖→撒粉→預(yù)熱→加熱→復(fù)合→冷卻→收板→基材}+面飾層→烘烤→冷漠成型→修邊→壓鉚燈固定框→安裝附件→頂棚總成→進(jìn)入物流環(huán)節(jié)

濕法工藝流程：

無紡布→放卷→撒玻纖→噴膠→放PU板→撒玻纖→噴膠→預(yù)熱→收板→基材→熱模壓→{頂殼、面飾層}→熱模壓→切割 → 壓鉚燈固定→安裝附件→頂棚總成→進(jìn)入物流環(huán)節(jié)

3 汽車頂襯系統(tǒng)材料對吸音性的影響

3.1 汽車頂襯系統(tǒng)的加工工藝

汽車頂襯系統(tǒng)的加工工藝流程，見圖1：

3.2 汽車頂襯材料的分析

從輕量化的發(fā)展方向來講，理想中的隔音材料是對減振、吸音、隔音效果的復(fù)合，而不是單單對各種材料的粘合，所以隔音材料的研究與選取相對重要，對實(shí)際應(yīng)用的效果的綜合利用。而實(shí)驗(yàn)表明高純度鋁箔與阻尼橡膠復(fù)合而成的材料減振效果比較好。這種復(fù)合材料與汽車附后形成一種雙金屬夾材的形式。在汽車頂襯系統(tǒng)中，材料相對柔軟，而且壽命長。不是任何一個(gè)減振、吸音的材料就可以用在汽車上，需要考慮很多因素，所以好的吸音材料幾乎接近苛刻。我們了解以下主要材料：

3.2.1 吸音棉

吸音棉屬于人造無機(jī)纖維，以天然礦物作為主要原料然后在配用一些化工原料熔成玻璃。在融化的過程中，趁著融化的狀態(tài)使用外力吹成絮狀纖維，就會(huì)出現(xiàn)交叉、纏繞、平行的纖維間的狀態(tài)期間會(huì)出現(xiàn)很多的小間隙，這種細(xì)小的間隙能起到吸音的效果。在研究分析中依據(jù)噪音的特點(diǎn)來源，學(xué)者針對車頂?shù)慕嵌?、高度、坡度、等進(jìn)行采納數(shù)據(jù)并進(jìn)行仿真模擬，對車頂所用吸音棉進(jìn)行對聲音的過濾起到一種聲音阻隔的作用，汽車在行駛過程中產(chǎn)生的聲波能夠最大限度的被吸收，以達(dá)到汽車降噪材料輕量化能夠有效環(huán)保的要求。

3.2.2 消音隔熱棉

吸音棉與隔音棉是依據(jù)性能來說非常好的裝飾材料，消音隔熱棉的作功原理主要是將聲能轉(zhuǎn)化為熱能。這種材料非常特別也確實(shí)阻斷了聲音的傳播，起到了有效的消音效果，而且還很容易引起聲能反射。有效的起到阻燃、防水的性能。所以在汽車內(nèi)飾性能方面適用范圍比較廣，也是性價(jià)比比較高的一款。

3.2.3 短玻纖層

短玻纖層中短玻纖的長度通常低于6毫米，甚至更短。且在制作工藝上對于尺寸的要求也不需要過長，在生產(chǎn)中更為靈活，質(zhì)量與產(chǎn)量要高很多。短玻纖維增強(qiáng)都是采用注塑方法。而對于汽車頂襯選取短玻纖維，主要是增加了汽車頂蓋內(nèi)襯的強(qiáng)度。

3.3 對頂襯材料吸音的測試研究

3.3.1 PU板材的加工工藝的研究

汽車頂襯工藝中PU材質(zhì)占據(jù)主要位置，所以在對PU板材的吸音性能的研究中，選取兩種不同選取兩種不同批次的PU板材進(jìn)行測試。測試兩批PU板材在密度、硬度、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率等對吸音性能的影響因素。而且根據(jù)數(shù)據(jù)檢測發(fā)現(xiàn)在很多加工工藝上都存在差異。

3.3.2 PU板材對頂襯透氣性影響的研究

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，我們不難發(fā)現(xiàn)B料配比與出氣時(shí)間的變動(dòng)比較小，所以我們將這兩個(gè)因素排除。所以攪拌速度、原料溫度、觸媒用量這三個(gè)因素對PU材質(zhì)的透氣性具有一定的影響。為了了解PU材料透氣性下降的原因，并對其進(jìn)行優(yōu)化處理，利用正交設(shè)計(jì)對數(shù)據(jù)及進(jìn)行檢驗(yàn)處理，并對最終結(jié)果進(jìn)行極差處理，確定三個(gè)因素的主次關(guān)系。

通過正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果在對此結(jié)果對各個(gè)因素進(jìn)行極差分析，得到Rc=28.4，Rd=6.7，Re=9.4，Rc>Re>Rd，依據(jù)數(shù)據(jù)我們可以得到攪拌速度快PU材質(zhì)好，原料溫度高PU材質(zhì)好;觸媒用量低PU材質(zhì)好。

4 汽車吸音材料的發(fā)展趨勢

汽車吸音隔音非織造布產(chǎn)品，在汽車吸音材質(zhì)方面主要應(yīng)用。我國汽車產(chǎn)量的影響每年需要的隔音材質(zhì)大約有1.8萬噸。簡要說明一下汽車吸音隔音材料的發(fā)展趨勢：

（1）在學(xué)術(shù)界對汽車吸音降噪理論已經(jīng)有了一定的理論體系，主要是學(xué)者們研究聲音原理從根本上了解還有就是隔音吸音的理論機(jī)理作為方向研究的，但這套理論體系相對不夠完善，還有一定的發(fā)展空間。

（2）在吸音材料的開發(fā)與研究方面。吸音棉隔音棉主要由纖維構(gòu)成，在纖維形成前后可以采用一些手段增強(qiáng)吸音材料的吸音性能，可以不斷的嘗試更新。找到更適合汽車內(nèi)飾或根據(jù)汽車內(nèi)飾特點(diǎn)來開發(fā)具有吸音性的纖維。

（3）主要在織物吸音的工藝方面，依據(jù)汽車內(nèi)飾的特點(diǎn)，在制造吸音纖維時(shí)加入特殊金屬或者特殊材料，進(jìn)行復(fù)合整理，可以大大提高材料的吸音特性。

（4）需要加強(qiáng)對吸音隔音材料的立法工作，出現(xiàn)更多復(fù)合標(biāo)準(zhǔn)的吸音材質(zhì)制造。

5 結(jié)語

汽車的吸音性能雖然已經(jīng)完成了一套相對系統(tǒng)的理論體系，但是根據(jù)因素分析，還有很多地方可以進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)造。能更好的提高吸音的性能。

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