专利名称：一种轨道车辆用间隔约束阻尼结构nvh材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可以有效改善轨道车辆机车行驶过程中出现的噪音(Noise)、振动(Vibration)和声振粗糙度(Harshness)，即轨道车辆机车“NVH”问题的间隔约束阻尼结构材料，即轨道车辆用间隔约束阻尼结构NVH材料及其制造方法，该材料可以广泛应用于各种轨道车辆内，以减少发动机的传动噪声和车体与路面、空气摩擦产生的摩擦噪音。
背景技术：
随着速度提升，列车的噪音也在急剧地增强。依据噪声源的种类和传播途径，可以采用NVH材料通过“隔、降、吸、减” 4种方法对轨道车辆机车内噪音进行消噪处理。NVH材料用于轨道车辆机车内不仅可以有效地降低噪音干扰，给驾乘人员带来安静舒适的环境， 而且可以起到节能保温作用，降低冬、夏两季车内空调开放时间，降低能源消耗。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种轨道车辆用NVH材料，降低车体内噪音，改善轨道车辆机车行驶过程中出现的噪音(Noise)、振动(Vibration)和声振粗糙度(Harshness)， 即轨道车辆机车“NVH”问题。本发明的另一目的是为了提供一种轨道车辆用间隔约束阻尼结构NVH材料的制造方法，利用本发明专利提供的制造方法，可以制造出能明显改善轨道车辆机车的“NVH”问题。为达到上述的目的，轨道车辆用间隔约束阻尼结构NVH材料是一个复合体，其包括装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层和粘贴层等5层材料。通过装饰层(1)赋予NVH材料美学功效，起到装潢装饰作用。装饰层可以为针织、 机织和非织造工二艺形成的表面起短绒，经过后整理带有色彩和图案。阻尼层O)的功能在于当车体引擎动力传动使车身整体振动、车体与不平整路面摩擦车产生跳动时，振动和跳动将以动能和噪声的形式通过间隔层(3)、吸声层(4)和粘贴层(5)向驾乘空间传递，阻尼材料能将动能转化为热能来减少驾乘空间四壁的振动。在间隔约束阻尼结构NVH材料中，阻尼层为厚度1毫米的天然丁基橡胶层或者合成橡胶中的异戊橡胶、乙丙橡胶。间隔层(3)由硅胶材料形成的硬质板，但其表面平整，且为通透结构，内部有蜂窝结构，厚度为3毫米。间隔层表面通孔直径为0. 1 0. 2微米，平均孔隙率为90% 95%。吸声层(4)为复合热风非织造材料，其有多层纤维网经过热轧而成。吸声层厚度为3 5毫米，平均孔隙直径为0. 4 0. 6微米，孔隙率为90% 95%。粘贴层(4)为共聚酰胺薄膜，其上有低熔点粘合树脂，在125°C时可以熔融。粘合层在热压作用下能将间隔约束阻尼结构NVH材料粘紧密附于车体，其与车体剥离强力大于 1000牛顿。 轨道车辆用间隔约束阻尼结构NVH材料包括装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层和粘贴层等5层材料。装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层和粘贴层两两之间紧密粘合，其粘合方法可分为4步第一步，在装饰层和阻尼层之间铺放共聚酰胺薄膜，三者从上到下顺序为阻尼层、共聚酰胺薄膜、装饰层，并经过热压机。压力为3000牛顿、轧辊温度为150°C，压轧速度为0.5米/秒。压轧后，不经冷却直接卷装。第二步，将第一步产生的装饰层和阻尼层复合体退卷，在阻尼层面铺放等宽度的共聚酰胺薄膜，在共聚酰胺薄膜上方叠放间隔层，并经过热压机。压力为500牛顿、轧辊温度为150°C，压轧速度为1米/秒。第三步，在装饰层、 阻尼层、间隔层形成的复合体与吸声层之间铺放共聚酰胺薄膜，并经过热压机，压力为3000 牛顿、轧辊温度为150°C，压轧速度为1米/秒。第四步，将装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层形成的复合体平铺，在吸声层一面贴粘贴层，并经过热压机，压力为100牛顿、轧辊温度为 135°C，压轧速度为1米/秒。按照轨道车辆机车“NVH”问题解决方案，对间隔约束阻尼结构NVH材料进行切割成吸声隔音部件，同一型号部件集中存放，并包装。
在附图中示意性地给出了本发明技术实施方式的主要示例，其中，图1，轨道车辆用间隔约束阻尼结构NVH材料结构示意图；图2，轨道车辆机车行李箱内饰用吸声隔音构件；图3，轨道车辆机车地毯吸声隔音构件。
具体实施例方式示例 1图2是本发明的第一具体实例，轨道车辆机车行李箱内饰用吸声隔音构件，其由车用间隔约束阻尼结构NVH材料加工而成。装饰层为针刺皮革基布，厚度为2毫米，材料为涤纶纤维，颜色为灰黑色，经过阻燃整理。阻尼层为天然丁基橡胶，厚度为1毫米。间隔层为合成硅胶，厚度为3毫米，孔距为2毫米，孔径为0. 2微米，比表面积为750平方米每克， 孔容为0. 35毫升每克，孔隙率为95%。吸声层为复合热风非织造材料，厚度为5毫米，平均孔隙直径为0.4微米，孔隙率为90%。粘贴层共聚酰胺薄膜，在125°C时可以熔融。装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层和粘贴层等5层材料。装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层和粘贴层两两之间紧密粘合，其粘合方法可分为4步第一步，在装饰层和阻尼层之间铺放共聚酰胺薄膜，三者从上到下顺序为阻尼层、共聚酰胺薄膜、装饰层，并经过热压机。压力为3000牛顿、轧辊温度为150°C，压轧速度为0.5米/秒。压轧后，不经冷却直接卷装。第二步，将第一步产生的装饰层和阻尼层复合体退卷，在阻尼层面铺放等宽度的共聚酰胺薄膜，在共聚酰胺薄膜上方叠放间隔层，并经过热压机。压力为500牛顿、轧辊温度为150°C，压轧速度为1米/秒。第三步，在装饰层、阻尼层、间隔层形成的复合体与吸声层之间铺放共聚酰胺薄膜，并经过热压机，压力为3000牛顿、轧辊温度为150°C，压轧速度为1米/秒。第四步， 将装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层形成的复合体平铺，在吸声层一面贴粘贴层，并经过热压机，压力为100牛顿、轧辊温度为135°C，压轧速度为1米/秒。对间隔约束阻尼结构NVH材料进行切割，使其成为图2所示。示例 2图3是本发明的第二具体实例，轨道车辆机车轨道车辆机车地毯吸声隔音构件，其由车用间隔约束阻尼结构NVH材料加工而成。装饰层为针刺非织造材料，厚度为3. 5毫米，材料为涤纶纤维，颜色为灰黑色，经过阻燃整理。阻尼层为天然丁基橡胶，厚度为1毫米。间隔层为合成硅胶，厚度为3毫米，孔距为2毫米，孔径为0. 2微米，比表面积为750平方米每克，孔容为0. 35毫升每克，孔隙率为95%。吸声层为复合热风非织造材料，厚度为 6. 5毫米，平均孔隙直径为0. 4微米，孔隙率为95%。粘贴层共聚酰胺薄膜，在125°C时可以熔融。装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层和粘贴层等5层材料。装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层和粘贴层两两之间紧密粘合，其粘合方法可分为4步第一步，在装饰层和阻尼层之间铺放共聚酰胺薄膜，三者从上到下顺序为阻尼层、共聚酰胺薄膜、装饰层，并经过热压机。压力为3000牛顿、轧辊温度为150°C，压轧速度为0.5米/秒。压轧后，不经冷却直接卷装。第二步，将第一步产生的装饰层和阻尼层复合体退卷，在阻尼层面铺放等宽度的共聚酰胺薄膜，在共聚酰胺薄膜上方叠放间隔层，并经过热压机。压力为500牛顿、轧辊温度为150°C， 压轧速度为1米/秒。第三步，在装饰层、阻尼层、间隔层形成的复合体与吸声层之间铺放共聚酰胺薄膜，并经过热压机，压力为3000牛顿、轧辊温度为150°C，压轧速度为1米/秒。 第四步，将装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层形成的复合体平铺，在吸声层一面贴粘贴层，并经过热压机，压力为100牛顿、轧辊温度为135°C，压轧速度为1米/秒。对间隔约束阻尼结构NVH材料进行切割，使其成为图3所示。
权利要求
1.轨道车辆用间隔约束阻尼结构NVH材料是装饰层、阻尼层、间隔层、吸声层和粘贴层等5层材料的复合体，5层材料的组合次序如图1所示。其中，装饰层的特征在于该NVH材料的装饰层为机织物、针织物、针刺非织造材料或者皮革，在用于车顶棚、门板内侧和后备箱等车体内可见部位时，可以进行印染和阻燃整理。同时，装饰层可以与阻尼层能通过物理或者化学的方法紧密结合。
2.根据权利要求1，当装饰层印染和阻燃整理时，染料、阻燃剂和助剂达到或者高于《国际生态纺纺织品标准100通用与特别技术条件版本2010版》要求。根据权利要求1，当装饰层与阻尼层结合时，两者的剥离强力应大于1000牛顿。
3.根据权利要求1，间隔约束阻尼结构NVH材料应包含由阻尼材料构成的阻尼层，其中，阻尼材料的功能在于当车体引擎动力传动使车身整体振动、车体与不平整路面摩擦车产生跳动时，振动和跳动将以动能和噪声的形式通过间隔层、吸声层和粘贴层向驾乘空间传递，阻尼材料能将动能转化为热能来减少驾乘空间四壁的振动。在间隔约束阻尼结构NVH材料中，阻尼层为厚度1毫米的天然丁基橡胶或者合成橡胶中的异戊橡胶、乙丙橡胶。
4.根据权利要求1，间隔约束阻尼结构NVH材料应包含间隔层，其由硅胶材料形成的柔性板，但其表面平整，且为通透结构，内部有蜂窝结构，厚度为3毫米。间隔层表面通孔直径为0. 1 0. 2微米，孔距为2 3毫米，比表面积为700 800平方米每克，孔容为0. 3 0. 5毫升每克，平均孔隙率为90% 95%。
5.根据权利要求1和权利要求4，间隔层应位于阻尼层和吸声层之间，且与两者紧密结合。在阻尼层和吸声层两层与间隔层接触层面上铺放两层低熔点共聚酰胺膜，在125°C时可以熔融。熔融状态下，通过压力作用使得阻尼层、吸声层与间隔层紧密结合，形成整体。
6.根据权利要求1和权利要求5，间隔约束阻尼结构NVH材料应包含吸声层，其位于阻尼层和粘贴层之间。吸声层为复合热风非织造材料，其有多层纤维网经过热轧而成。吸声层厚度为3 5毫米，平均孔隙直径为0. 4 0. 6微米，孔隙率为90% 95%。
7.根据权利要求1和权利要求6，间隔约束阻尼结构NVH材料应包含粘贴层，其特征在于粘贴层能将间隔约束阻尼结构NVH材料粘紧密附于车体，其与车体剥离强力大于1000牛顿。在粘贴层为丙纶薄膜，其上由通过点浆处理形成的树脂粘合剂，在125°C时可以熔融。
8.根据权利要求1、2、3、4、5、6和7，在间隔约束阻尼结构NVH材料成型过程中，需要对装饰层进行印染整理，同时各层之间需要通过粘合剂或粘合膜进行粘结。因此，在间隔约束阻尼结构NVH材料中，所用到的染料、阻燃剂、粘合剂和整理助剂必须达到或者高于《国际生态纺织品标准100通用与特别技术条件版本2010版》要求。在《国际生态纺织品标准100通用与特别技术条件》新版本发布时，要达到新版本要求。
全文摘要
轨道车辆行驶过程中出现的噪音(Noise)、振动(Vibration)和声振粗糙度(Harshness)，即轨道车辆“NVH”问题，能有效改善或者解决“NVH”问题的材料称为NVH材料。本发明涉及一种轨道车辆用间隔约束阻尼结构NVH材料，其包括装饰层(1)、阻尼层(2)、间隔层(3)、吸声层(4)和粘贴层(5)。其中，装饰层为平面载体，且具有微孔隙；阻尼层的主要成分为天然或人工合成橡胶；间隔层由各种材料形成的硬质板，但其表面为通透结构，内部有蜂窝结构；吸声层有非织造材料构成；粘贴层为低熔点纤维膜或者低熔点胶膜。间隔约束阻尼结构吸声隔音材料，它可以与刚性体进行紧密结合，且易实现立体构型加工。
文档编号B32B9/04GK102555357SQ20121000260
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月6日 优先权日2012年1月6日
发明者刘建立 申请人:江南大学