Новое поколение материалов Для акустического совершенствования автомобиля
Компания «Стандартпласт» предлагает на рынке автотюнинга новое поколение акустических материалов. Они позволяют более эффективного решать задачи снижения шума и проводить аудиоподготовку автомобиля на высоком уровне. Со ступени борьбы с шумом мы предлагаем подняться на более высокую ступень – провести комплексное акустическое совершенствование вашего автомобиля. При решении этой нелёгкой задачи необходимо максимально уменьшить шум и добиться превосходного достоверного звучания музыки в салоне. Хотим обратить особое внимание на следующую продукцию:
-
вибропоглощающие материалы серии BiMast;
-
звукоизоляционные материалы серии Vibroton;
-
комплекты деталей для звукоизоляции SoundCover;
-
звукоизоляционные материалы Barrier;
-
звукопоглощающие акустические материалы Accent;
Посредством данной презентации мы хотим показать необходимость проведения акустического тюнинга автомобиля, продемонстрировать преимущества новых материалов, причины их появления, область применения и методы монтажа.
Причины появления материалов серии BiMast.
В составе продукции компании «Стандартпласт» имеется большое количество качественных материалов, справляющихся с этой задачей. Кроме этого, компания постоянно проводит изучение свойств, характеристик и способов их модификации и совершенствования. При повышении требований к уровню акустического тюнинга, повышаются требования и к характеристикам материалов. Необходимо эффективно снизить вибрации кузова и при этом не сильно увеличивать массу автомобиля. Есть необходимость снижения структурного шума на металлических пластинах более 2,0мм. и в самых вибронагруженных зонах. При создании новой продукции учитываются все эти требования, происходит обновление внешнего вида материалов, повышается их коммерческая привлекательность, снижается возможность копирования и подтелки.
Можно выделить три основные причины появления новых вибропоглощающих материалов серии BiMast:
-
Технические предпосылки. Для высокоэффективного снижения шума в автомобиле и достижения максимального акустического комфорта возникла необходимость в создании материалов, превосходящих серийные по своим свойствам и рабочим характеристикам.
Преимущества материалов серии Bimast.
-
Повышение жёсткости конструкции G. При монтаже на металлическую пластину, материалы серии BiMast повышают жёсткость системы Металл + Вибропоглотитель. Например при монтаже BiMast Super на пластину 1,0мм. модуль жёсткости системы Металл + Вибропоглотитель будет равен модулю жёсткости пластины толщиной1,2мм. При этом значительно снижается восприимчивость пластины к вибрации и приводит к уменьшению количества резонансов.
Жесткость системы и зачем она нужна.
При гармонических колебаниях, жёсткость колебательной системы определяет возможность резонанса в определённом частотном диапазоне. При повышении жёсткости снижается вероятность резонанса на высоких частотах при той же амплитуде входного воздействия. Кроме этого, для резонанса на низких частотах необходимо увеличение входного воздействия. Прокомментировать это можно следующим примером. Человек раскачивает дерево диаметром 10см. При этом он легко «находит» резонанс и причём даже не один. Если он будет раскачивать дерево диаметром 20см., то «поиск» резонанса отнимет у него больше сил. И этих сил совсем не хватит при раскачивании дерева 40см. Отсюда видно, что при одной и той же амплитуде входного воздействия повышение жёсткости системы позволяет снизить вероятность вхождения системы в резонанс. Применительно к автомобилю высокая жёсткость позволяет «не обращать внимание» на малые значения структурного и воздушного шума, в виду того, что им «не хватает сил» вызвать резонанс кузова автомобиля.
-
КМП материалов достигает 0,4. Коэффициент механических потерь КМП у материалов серии BiMast достигает 0,4 (Bimast Bomb). Конструктивный характер материалов, их состав позволили добиться самых высоких значений КМП для вибропоглощающих материалов.
КМП и зачем он нужен.
Важнейшей из характеристик вибропоглощающих материалов является коэффициент механических потерь (КМП). Она показывает насколько эффективно уменьшаются вибрации при монтаже вибропоглотителя и вследствие этого – насколько снижается уровень излучения структурного шума. Физически КМП материала показывает степень влияния на рассеивание энергии и непосредственно связан со значением коэффициента потерь энергии η в колебательной системе.Чем выше КМП, тем менее вероятно возникновение резонансов и меньше распространение структурного шума. При описании жёсткости системы использовался пример с раскачиванием деревьев. Смоделировать влияние КМП материала на поведение системы, можно повесив груз на вершину дерева. Чем выше КМП - тем тяжелее груз и тем труднее вызвать резонанс.
-
«Работает» на 2,0мм. стали. Материалы серии Bimast оказывают вибропоглощающий эффект на металле имеющем толщину более 2мм.( вплоть до 4мм). Это связано с высокими КМП этих материалом и возможностью оказывать эффект увеличения жёсткости. Значение КМП на 2 мм. стали приведены в табл.2.
-
Обработка 40…55 % поверхности. Имея более высокие коэффициенты механических потерь и обладая эффектом увеличения жёсткости, материалы серии BiMast позволяют уменьшить площадь обрабатываемой поверхности не уменьшая, а даже увеличивая при этом эффект вибропоглощения. При работе с материалами BiMast, мы рекомендуем монтаж на 40-60 процентов поверхности вибронагруженных зон автомобиля (в зависимости от марки материала). Для материалов с меньшими КМП, мы рекомендуем 70%.
-
Уменьшение влияния монтажа вибропоглотителей на массу автомобиля. Используя BiMast, мы не добавляем лишних килограммов при обработке меньшей поверхности, в сравнении с другими материалами. При этом получаем такой же вибропоглощающий эффект. Лишнее увеличения массы без увеличения КМП приводит к увеличению числа резонансов, а в следствии этого к отсутствию эффекта снижения шума. Более высокое рассеивание энергии достигаются при использовании конструкционных материалов, которые имеют незначительный прирост массы.
-
«Работа» в самых вибронагруженных зонах. По степени убывания вибронагруженности в автомобиле можно выделить следующие зоны: панель между моторным отсеком и салоном (непосредственная близость с двигателем и трансмиссией), арки колёс (высокая турбулентность, вибрации от амортизаторов), пол автомобиля, внешние панели дверей (большая площадь), крыша (большая площадь), багажник. В зависимости от КМП материалов BiMast, можно оценить целесообразность их применения в каждой из зон. В самых вибронагруженных, применение материала с КМП=0,4 приносит наибольшую пользу.
-
Антикоррозийный эффект. Наличие самоклеющегося мастичного слоя позволяет герметично смонтировать материал на поверхности металла и рассматривать слой материала BiMast как антикоррозийное покрытие. Адгезия мастичного слоя усиливается со временем. Материалы не гигроскопичны и поэтому надёжно защищают кузов от проникновения влаги и от коррозии металла.
-
Удобство монтажа. Высокая эластичность материалов серии BiMast позволяет монтировать их без применения теплового пистолета. Лишь при обработке поверхностей, имеющих радиусы скругления менее 30 мм. рекомендуется использовать термопистолет. Это может показаться неудобным, в сравнении с монтажом материала Вибропласт, но такой способ позволяет добиться полного повторения контура детали. В целом, можно сказать, что материалы BiMast монтируются легче чем мастичные и легче чем битумные материалы.
-
Удобство раскройки материала. Материал легко раскраивается как при помощи ножа, так и при помощи ножниц. При раскройке ножом достаточно наметить линию разреза с помощью ножа, надломить верхний слой по этой линии и разводя лист в разные стороны от линии разлома разрезать мастичный слой. При этом нож не вязнет в толстом мастичном слое , как при работе с Вибропластом. Большая эластичность, по сравнении с материалами Визомат, позволяет раскраивать материалы BiMast с помощью ножниц.
-
Уменьшение травмоопасности. Отсутствие фольги уменьшает травмоопасность материала при монтаже и раскрое. При монтаже фольгированного материала, часто случаются порезы рук.
-
Защита от подделок. Ввиду того, что материал является конструктивным, значительно усложняется его воспроизведение как нашими конкурентами, так и «кустарными» производителями. Оригинальная упаковка, нанесение логотипов StP и BiMast на лицевой слой повышает степень защиты от подделок.
-
Применение для аудио подготовки автомобиля. Для устранения вибраций от акустических систем, создающих высокое звуковое давление целесообразно применять материалы с высокими КМП. Кроме того важна высокая жёсткость конструктива для уменьшения гармонических искажений.
Характеристики материалов BiMast.
|
Таблица 2 - Требования к физико-механическим показателям продукции (выписка из ТУ) |
|||
|
Наименование показателя |
Значение для марки |
||
|
STANDART |
SUPER |
ВОМВ |
|
|
Масса 1 м2, кг, не менее |
4,2 |
5,8 |
6,0 |
|
Толщина, мм |
3,1±0,4 |
4,0±0,4 |
4,2±0,4 |
|
Коэффициент потерь на частоте 200 Гц, не менее |
|||
|
На пластине 0,8 мм На пластине 1,0 мм |
0,23 0,17 |
0,30 0,25 |
0,40 0,35 |
|
Таблица 3. Сравнение характеристик вибропоглощающих материалов. |
|||
|
Наименование материала |
Толщина |
Фольгирующий слой |
КМП (пластина 0,8мм.). |
|
Вибропласт М1 |
1,9 мм. |
есть |
0,13 |
|
Вибропласт М2 |
2,3 мм. |
есть |
0,16 |
|
Визомат БТ-2 |
2,1 мм. |
нет |
0,12 |
|
Визомат БТ-3,5 |
3,5 мм. |
нет |
0,20 |
|
Визомат МП-2 |
2,0 мм. |
есть |
0,26 |
|
Визомат МП |
2,7 мм. |
есть |
0,28 |
|
BiMast Standart |
3,1 мм. |
нет |
0,23 |
|
BiMast Super |
4,0 мм. |
нет |
0,30 |
|
BiMast Bomb |
4,2 мм. |
есть |
0,40 |
|
BiMast Bomb |
4,2 мм. |
есть |
0,24 (на пластине 2,0 мм.) |
|
Виброфильтр |
1,8 |
есть |
0,083 |
|
Абрис ВБД-2 (4слоя) |
3,85 |
есть |
0,072 |
|
Абрис (2слоя) |
2,1 |
есть |
0,07 |
Область применения материалов BiMast.
Материалы серии BiMast применяются для снижения структурного шума, распространяемого по металлическим деталям кузова автомобиля. В зависимости от вибронагруженности элементов кузова, применяются материалы с соответствующими коэффициентами механических потерь. В этом разделе нам бы хотелось напомнить о методах устранения структурного шума, о необходимости комплексной обработки и о правилах монтажа вибропоглощающих материалов.
-
Необходимость комплексного подхода
Структурный шум распространяется в твёрдой среде. Применительно к автомобилю это будет его металлический кузов. Упростим кузов автомобиля до четырёх пластин, жестко скрепленных между собой. Толщина каждой пластины равна 0,8 мм. Схема такой системы показана на рисунке1.
На кузов действуют вибрации от некоего источника структурного шума. В результате каждая из пластин излучает шум с уровнем звука 74 дБА. Данное значение принято ввиду того, что допустимым уровнем внешнего шума для легковых автомобилей составляет именно 74 дБА (нормы для стран ЕЭС; директива 92/97). В результате излучения всех четырёх пластин уровень шума в центре системы составит 80дБА (согласно специальной методике расчёта). При этом мы не будем учитывать влияние воздушного шума на уровень звука в центре системы.
Для того чтобы ослабить влияние структурной составляющей на уровень внутреннего шума, мы должны добиться потерь энергии, действующей на систему. Можно просто прижать руку к одной из пластин и вы услышите что уровень шума понизится. Более разумно воспользоваться продукцией StP.
Проведём первый эксперимент. На 70% поверхности верхней пластины, имеющей толщину 0,8 мм. мы наклеим материал Вибропласт М1 (КМП=0,16). Снижение уровня структурного шума на этой пластине составит 15дБА ( в соответствии со специальной методикой измерений). Но ввиду того что уровень шума остальных пластин больше чем на 5 дБ выше чем у верхней, мы получим очень незначительное снижение внутреннего шума. В соответствии со специальной методикой расчёта снижение составит всего 1дБА.
Проведём второй эксперимент. Система находится в первоначальном состоянии, т.е. на верхней пластине нет смонтированного материала. На 20% поверхности каждой из четырёх пластин наклеим вибропоглощающий материал с КМП равным 0,16. Уровень структурного шума каждой из пластин снизится на 10дБА. С учётом сложения мощностей получим уровень внутреннего шума: 70дБА.
Воспользовавшись примерно тем же количеством материала, как и в первом эксперименте, мы добились большего снижения шума.
В третьем случае обрабатывая 70% каждой из четырёх пластин мы добьемся снижения внутреннего шума до уровня 65 дБА.
Естественно наша система идеализирована и мы не учитываем реверберации, влияние воздушного шума, плотность прилегания вибропоглощающего материала. Но мы можем получить чёткое представление о том, что снижение структурного шума необходимо производить комплексно. Применяя материалы, с более высокими значениями КМП и снижая площадь обработки, мы можем более эффективно уменьшить уровень внутреннего шума автомобиля.
-
Общие правила монтажа вибропоглощающих материалов.
Одним из важнейших условий является температура воздуха, при которой происходит монтаж. Мы рекомендуем температуру 16°С и выше. Если этого невозможно добиться, то перед монтажом желательно несколько часов выдержать материалы при высокой температуре. Кузов автомобиля должен быть тщательно вымыт, просушен, избавлен от следов коррозии и обезжирен. Мастичные материалы Вибропласт, конструкционные материалы БиМаст Стандарт и Супер при монтаже не требуют применения промышленного фена. Для битумных материалов применение фена необходимо. Материалы должны тщательно прикатываться роликами. От прочности связи с металлом зависит эффективность вибропоглощения и соблюдение рабочих характеристик. Совместно с вибропоглощающими настоятельно рекомендуем использовать звукоизоляционные материалы Вибротон, Барьер, звукопоглощающие акустические материалы Акцент, Изотон и уплотнительные материалы Битопласт, Маделин, комплекты напольной звукоизоляции Sound Cover
-
Монтаж вибропоглощающих материалов только в один слой.
Нередко встречаются случаи неправильного монтажа вибропоглощающих материалов.
Например, материалы приклеивают практически на 100% поверхности кузова. Это только приводит к «лишним» килограммам и затраченным рублям. Различия снижения уровня структурного шума при монтаже на 70% и на 100% поверхности практически не наблюдается. А звукоизолирующего эффекта надо добиваться соответствующими материалами.
Другой ошибкой при монтаже является наклеивание вибропоглощающего материала в два, а то и в три слоя. Это приводит в основном к увеличению массы. Дело в том, что следующий слой гасит энергию только лицевой части предыдущего слоя и в связи с этим эффективность следующего слоя менее 20%. В случае необходимости максимально снизить уровень структурного шума, наиболее рентабельно применять вибропоглощающие материалы с более высокими значениями коэффициента механических потерь.
-
Применение материалов серии BiMast для аудиоподготовки автомобиля.
эффективной областью применения материалов BiMast является акустическая подготовка дверей для установки СЧ и НЧ динамиков мультимедийной системы автомобиля. Как известно, при установке динамиков в дверь используются две основных схемы: закрытый объём и фазоинвертор. В обоих случаях очень важным является обеспечение жёсткости корпуса, его вибродемпфирование и в случае закрытого объёма – эффективное звукопоглощение. Соблюдение этих условий приводит к уменьшению гармонических искажений АС, отсутствию паразитирующих резонансов, повышению КПД динамика, его чувствительности и «красивому» и «упругому» звучанию в басовом диапазоне. Положительный эффект, при решении этой задачи, достигается и при применении серийных материалов StP «старой» серии, но более эффективно и рациональным является применение вибропоглощающих материалов Bimast, звукопоглощающих – Акцент и звукоизолирующих – Барьер.
На рисунке показана схема монтажа, позволяющая получить хороший результат при «штатной» установке динамиков в двери автомобиля. Материал барьер монтируется через последнее, не заклеенное БиМастом технологическое отверстие. Стыки накладки и двери уплотняют Битопластом или Маделином.
Звукоизоляционные материалы серии Vibroton.
Vibroton (Вибротон) - серия звукоизолирующих материалов нового поколения на основе модифицированного пенополиэтилена. Была специально разработана для изолирования шума в широком частотном диапазоне. Эти материалы идеально подходят для шумоизоляции пола салона автомобиля, а так же моторного отсека со стороны салона
Материал имеет многослойную структуру. Нижний слой, на основе вспененного полиэтилена серого цвета толщиной 8…10 мм. , обладает звукопоглощающими и звукоотражающими свойствами. Верхний лицевой слой чёрного цвета толщиной 2мм., обладает звукоотражающими свойствами. На верхний слой с помощью тиснения нанесён лицевой декоративный слой с логотипами.
Материал монтируется звукопоглощающим слоем к источнику шума – обычно к полу автомобиля. Отсутствие клеевого слоя связано с увеличением звукоизоляционных свойств материала. Для удобства монтажа материал может частично закрепляться при помощи мастичных лент Гербент. С помощью термопистолета раскроённым деталям придаётся форма поверхности и детали соединяются между собой посредствам полосок наплавляемого битумного материала.
Vibroton обладает следующими важными характеристиками:
-
высокие звукоизоляционные свойства
-
низкая теплопроводность (высокая теплоизоляция)
-
не впитывает воду
-
долговечность (не подвержен гниению)
-
эластичность
-
морозоустойчивость
-
стойкость к механическим повреждениям
Звукоизоляция в широком частотном диапазоне
Звукоизоляционные свойства материала зависят от его структуры, толщины, плотности. Кроме этого очень важным является частотный диапазон и амплитуда источника звука, который необходимо изолировать. Звукоизолирующие свойства материала оптимальны в узком частотном диапазоне. В области высоких частот неплохо справляются с задачей звукоизоляции довольно тонкие материалы, имеющие простую структуру и низкую плотность. При уменьшении частоты источника шума плотность материала необходимо увеличить. Именно по этому, создание универсального материала, работающего на всех частотах, связано с определёнными трудностями. Компания «Стандартпласт» предлагает решение этой проблемы с помощью конструкционных звукоизоляционных материалов серии Vibroton, которые превосходно справляются с изолированием источника шума любой частоты. Особенно важна их эффективность на низких частотах и по этому мы рекомендуем их для устранения шума, излучаемого полом автомобиля.
|
Таблица 3 - Требования к физико-механическим и акустическим показателям Вибротон ПБ-С (выписка из ТУ) |
|||
|
Наименование показателя |
Марка материала |
||
|
ПБ-С 10 |
ПБ-С 15 |
ПБ-С 20 |
|
|
1 Масса 1 м2 , кг, не менее |
3,0 |
3,3 |
3,5 |
|
2 Толщина материала, мм |
10±2 |
15±2 |
20±3 |
|
4 Водопоглощение, %, не более |
5 |
||
|
5 Величина снижения уровня звука в зависимости от частоты, дБ |
|||
|
400 Гц |
-7 дБ |
-7 дБ |
-7 дБ |
|
800 Гц |
-25 дБ |
-25 дБ |
-25 дБ |
|
1000 Гц |
-26 дБ |
-26 дБ |
-26 дБ |
|
1250 Гц |
-26 дБ |
-26 дБ |
-26 дБ |
|
1600 Гц |
-26 дБ |
-26 дБ |
-26 дБ |
|
2000 Гц |
-27 дБ |
-27 дБ |
-27 дБ |
|
2500 Гц |
-30 дБ |
-30 дБ |
-30 дБ |
|
3150 Гц |
-30 дБ |
-32 дБ |
-33 дБ |
|
4000 Гц |
-30 дБ |
-33 дБ |
-35 дБ |
|
5000 Гц |
-30 дБ |
-33 дБ |
-35 дБ |
|
6300 Гц |
-30 дБ |
-33 дБ |
-35 дБ |
Звукоизоляционные материалы Barrier.
Barrier (Барьер) – звукоизоляционный материал, изготовленный на основе вспененного полиэтилена. Закрытая ячеистая структура позволяет добиться низкой теплопроводности (высокая степень теплоизоляции) и прекрасных звукоизоляционных характеристик. Область применения аналогична известному материалу Сплэн, но при этом Барьер предлагается по более низкой цене. Материал имеет клеевой монтажный слой, что значительно облегчает его монтаж. К реализации предлагается материал, как с лицевым покрытием из металлизированный лавсана, так и без него. Обладает высокой степенью звукоизоляции в среднечастотном диапазоне. Наилучшие показатели наблюдаются в диапазоне 1000..3000Гц и составляют 17…25дБ. Используется для вторичного устранения структурного шума и изоляции от воздушного шума. Эластичность и малый удельный вес (менее 1 кг/м² при толщине 10,0мм) позволяют смонтировать материал в самых труднодоступных местах.
Акустический звукопоглощающий материал Accent .
Accent (Акцент) – материал, предназначенный для эффективного поглощения воздушного шума. Кроме того он обладает высокими звукоизоляционными свойствами. Звукопоглощение материала в диапазоне 1600…6300Гц составляет 70-90%. При этом звукоизоляция в диапазоне 1000..3000Гц и составляют 17…25дБ. Принцип два в одном позволяет позиционировать Акцент, как универсальный акустический материал для широкого спектра задач, решаемых при тюнинге автомобиля. Но главной сферой применения мы бы хотели назвать аудиоподготовку автомобиля. Обработка панелей кузова (предварительно обработанных вибропоглотителей) в непосредственной близости от акустических систем и сабвуфера позволяет устранить гармонические искажения и нежелательные реверберации. Эта сфера применения рассматривалась в разделе «Область применения BiMast» данной презентации. Материал обладает теплоизолирующими свойствами. Он имеет клеевой монтажный слой, долговечен, эластичен и устойчив к влаге.
Обновлено (15.03.2010 12:42)





.gif)