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工程管理前沿【2020年第01期】

  • ID:271612
  • 浏览:4102
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-03-24 16:24:05
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

汽车内饰材料吸音隔音性能的研究

2020-03-24 17:42:46 工程地质学 支爱春,邓雅楠
资料简介

摘要:随着乘用汽车的快速发展,其内饰空间功能、布局日趋复杂,内饰件品种也因此大幅提升,仪表板总成、座椅及扶手、车门内板、地毯、顶棚、安全气囊、空调系统、照明系统、导航系统等均属于乘用汽车内饰件范畴,而为了较好满足各类内饰件的实际应用需要,正是本文围绕乘用汽车内饰材料吸音隔音性能方面进行了探讨。

汽车内饰材料吸音隔音性能的研究

支爱春 邓雅楠

延锋海纳川汽车饰件系统有限公司 北京 101300

摘要:随着乘用汽车的快速发展,其内饰空间功能、布局日趋复杂,内饰件品种也因此大幅提升,仪表板总成、座椅及扶手、车门内板、地毯、顶棚、安全气囊、空调系统、照明系统、导航系统等均属于乘用汽车内饰件范畴,而为了较好满足各类内饰件的实际应用需要,正是本文围绕乘用汽车内饰材料吸音隔音性能方面进行了探讨。

关键词:汽车内饰材料;吸音隔音;发展

1、汽车内饰材料的分类 汽车内饰既是指汽车内部建设时期需要用到的其他汽车产品,这些汽车产品在使用中不仅具有安全性、实用性以及工程属性,而且还具有一定程度的装饰作用。例如:汽车坐垫、汽车脚垫、内部装饰物品等均属于汽车内饰产品。在汽车内饰产品的使用过程中将各种产品按照使用途径的不同区分为汽车摆件、汽车挂饰、颈枕靠枕、方向盘套等多种分类。

2、汽车内饰材料的特性 2.1塑料类内饰材料的特性 在我国现阶段汽车内饰材料中常用的塑料材料主要分为聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、以及丙稀腈、丁二稀、苯乙烯合成的ABS等多种。其中聚丙烯多作为汽车立柱、仪表盘的制作材料,具有稳定性较好、材质较轻、耐热性能较好的优点,但同时在耐磨性能以及高频电性能方面呈现出弱势,该材质在低温环境下出现较为易碎的特性,其熔化温度为160-170℃。在塑料材料的使用中,ABS通常使用在仪表盘以及座椅制作中,其综合性能与其他材料相比具有较高的地位,同时在该材质的稳定性、机械性能以及韧性方面具有较高的优势,在强度方面也具有较高的强度,在重量方面也具有材质较轻的优点,该材质的熔化温度为210-280℃。因此,在汽车的内饰材料构建中对ABS的使用频率较高。在汽车内饰对聚对苯二甲酸乙二醇酯材料进行使用的过程中,由于其稳定性、韧性、电绝缘性能以及耐磨性较好,被使用于吸音棉等内饰材料中。PVC材料本身具有较好的机械强度、化学稳定性能以及抗老化功能,被广泛使用在地板覆盖层、上装饰板以及扶手上体方面。 2.2面料类内饰材料的特性 在现阶段汽车内饰材料的研究中将面料类的内饰按照构成的材料分为涤纶、真皮、锦纶纤维以及腈纶,又按照编制的工艺分为机织物以及针织物。涤纶在材料在汽车内饰材料的使用中较为频繁,其自身具有耐磨性、抗皱性以及回弹性能较好的优势。腈纶其自身具有良好的抗紫外线性能,在进行人体接触时业务具有手感柔软的特征,但由于该材质的耐磨性较差,则在汽车内饰材料的构建中被使用与汽车的顶棚或中车棚。锦纶纤维是一种弹性较好且耐磨性能较佳的材料,由于其自身材质的特性经常被使用为汽车内饰中的座椅面料。机织物在使用过程中由于其自身的延展性以及弹性较差,在汽车内饰材料的使用过程中应用较少,仅作为安全带的制作材料。而针织物与机织物不同,该种材质不仅延展性以及弹性较佳,而且在透气性能以及手感接触方面均具有较好的特性,进而在汽车内饰的构建中使用次数较为频繁。

3、汽车内饰件常用的几种吸声材料 3.1玻璃纤维材料 在玻璃纤维材料中,应用最为广泛的是玻璃棉。玻璃棉属于玻璃纤维中的一个类别,是一种人造无机纤维。玻璃棉是将熔融玻璃纤维化,形成棉状的材料,化学成分属玻璃类,是一种无机质纤维。具有成型好、体积密度小、热导率彽、保温绝热、吸音性能好、耐腐蚀、化学性能稳定。由于这些优点,玻璃棉逐渐替代了传统的天然纤维吸声材料。但是玻璃棉因纤维直径细,而且性脆容易折断,产生的玻璃粉尘会影响呼吸、刺痒皮肤、污染环境,并且这种缺陷在车内的密闭空间中被无限放大,更为致命。正由于此,导致玻璃棉在汽车内饰件上的使用并不广泛,几乎不使用在驾驶室内,只运用在发动机舱等位置。所以玻璃棉虽然吸声性能优良,却一般只用于生产发动机罩、发动机盖板以及前壁板外消音垫等产品。为了消除这个缺陷而保留玻璃棉的其它优点,一些厂家采用高密度玻璃纤维压制成毡,对四侧边缘进行固化处理,表面再用织物或皮革进行装饰,制成玻璃纤维毡材料。这种材料克服了普通玻璃棉污染环境的缺陷,同时保留了玻璃棉吸声性能好的优点,但是美中不足的是工艺相对复杂,价格也偏高,因此在中低档车型上很难见到这种材料的身影,一般只出现在中高档车型上。 3.2绒毡材料 绒毡是一种统称,是由各种化学纤维材料通过针刺的工艺而织成。依然具有吸声性能好、质轻、不蛀、不腐的优点,且成本低廉,性价比高,成型温度低,加工生产工艺简单,再加上具有可回收再利用的功能,所以在汽车内饰件上应用极为广泛。绒毡材料的吸声系数曲线趋势与玻璃棉材料基本相同,只是从250Hz开始各厚度各频段的吸声系数均略低于玻璃棉。绒毡材料成本低廉,性价比高,成型温度低,加工生产工艺简单,具有可回收再利用的功能的巨大优势,在内饰件使用的多孔低密度材料中运用最为广泛,几乎能应用到汽车上所有部位内饰件的生产中。日系汽车和国内汽车高中低档车型上均有所使用,相对而言,欧美汽车上绒毡的使用要少于日系汽车。 3.3 PU发泡材料 发泡材料种类繁多,汽车内饰件常用就包括PU发泡材料、PE发泡材料、EPDM发泡材料等,而其中又以PU发泡材料应用最为广泛。同绒毡材料相比价格偏高,吸声性能也低于绒毡材料,但是PU发泡材料成型效果要高于绒毡材料,制造成产品能紧密贴合车体,美观方面也要优于绒毡材料,所以欧美汽车上常用PU发泡材料代替地毯以及前壁板消音垫上的绒毡材料,另外顶棚、搁物板、行李箱地毯等产品的减震块也经常使用PU发泡材料。但是PU发泡材料也有着受热易老化的缺陷,所以不能使用在发动机仓等温度较高的位置。 3.4 PU板材 PU板材的主要成分同PU发泡材料相同,都是PU泡沫,但是与PU发泡材料不同的是,PU板材一般是复合材料。PU板材无固定结构,但是最常见的结构为一层PU泡沫,两面各加上一层玻璃纤维,层与层之间用胶粘合,再加上一层装饰面料,加热后可直接压制为顶棚,搁物板等产品。部分高档车型所用PU板材的材料有10层之多。PU板材厚度一般为10~15mm之间,由于厚度不同和材料机构均不相同,PU板材吸声系数曲线和前3种材料没有可比性,但是就PU板材的厚度来说,该材料的吸声性能也是比较优良的。在汽车顶棚的生产制造方面,PU板材有着重量轻,挺度好,易于成型,外形美观等优点,所以目前汽车市场上的绝大部分车型顶棚均是使用该材料进行生产。

结语:当前汽车内饰件均采用吸声性能优良的材料,最大限度地提高汽车内饰件的吸声性能,但是消除噪声除了吸声性能外,还有隔声性能的要求,而吸声和隔声对于材料的性能参数要求是截然相反的,换言之,如果要提高材料的吸声性能就必然要牺牲其隔声性能。所以,单一的材料结构其发展将会受到很大的局限性,所以为了进一步提高吸声材料的性能,研究新型的复合材料是以后汽车内饰件的发展道路。

参考文献:

[1] 姚丹,张捷,王瑞乾,等.汽车脚垫材料吸声特性测试及仿真优化[J].浙江大学学报,2016,50(08):1486-1492.

[2] 蒙礼杰.乘用汽车内饰材料的选择研究[J].化工管理,2017(05):151.

[3] 吴林,苏群兴.汽车噪声改进措施的分析和研究[J].农业装备与车辆工程,2018(06):43-57.

[4] 向阳.中国汽车用非织造材料的发展前景[J].产业用纺织品,2017 ,26(01):01-07.