В 2007 г. представили плетеные полипропиленовые диффузоры CURV для производства акустических систем. CURV, тканый самоармирующийся полипропиленовый материал, обещал инновационный и превосходный конус с характеристиками, сравнимыми с ткаными композитами.
Оглавление:
Плетеный пластиковый диффузор
Материал легкий и жесткий. Он имеет высокий модуль Юнга и высокое демпфирование. Динамик CURV не гигроскопичен и обеспечивает устойчивость к высоким температурам. Диффузор CURV относительно недорог, по крайней мере, по сравнению с углеродным волокном или кевларом.
Плетеный полипропиленовый диффузор или Плетеный пластиковый диффузор в динамиках
Для его изготовления чистый полипропилен экструдируется, вытягивается в ленты, плетется и подвергается термообработке для получения самоармирующегося полипропиленового композита. В этом уникальном запатентованном процессе поверхность лент выборочно расплавляется, чтобы связать ткань вместе, образуя однополимерный композит. Процесс такой обеспечивает более высокую жесткость за счет ориентации полимера, и по мере того, как поверхностные покрытия расплавляются и рекристаллизуются с образованием матрицы, получается ультражесткий и гладкий лист.
Полученные свойства листового материала улучшаются за счет этой молекулярной ориентации, а не за счет минеральной нагрузки. Типичные полипропилены для диффузоров динамиков содержат тальк, слюду или стекло, что увеличивает плотность материала примерно на 10%. Диффузор CURV содержит чистый полипропилен без минеральной нагрузки. В то время как жесткость на 30% выше, чем у обычного стеклонаполненного полипропилена, плотность CURV составляет 0,92,
Диффузор CURV вызвал большой интерес
Проблема заключалась в процессе формования, который требовал точного времени, давления и температуры. Большинство производителей так и не освоили этот процесс. Температура, необходимая для того, чтобы нагреть конус, чтобы он стал достаточно пластичным для формирования, была почти той же температурой, которая также сводила бы на нет преимущества процесса кристаллизации.
Это определенно был потенциальный результат, если бы была предпринята попытка обычного термоформования. Чтобы сохранить кристаллизационную обработку, производителям необходимо было использовать процесс гидравлического формования с положительной и отрицательной формами. Хотя это и не сложно, но это не тот процесс, который использовался в цепочке поставок полипропиленовых конусов. Вместо этого использовался процесс, сравнимый с изготовлением пены Rohacell в дииамиках.
К тому времени, когда конус CURV был термоформован, в этом контексте должен упомянуть несколько производителей high-end динамиков, которые умело использовали сформированный диффузор CURV, и они действительно достигли того, что было обещано. Несколько примеров включают в себя большинство конических динамиков линейки продуктов Wilson Benesch и некоторые новые драйверы SEAS.
Полипропиленовые диффузоры производство и продажа
Многие компании, производящие акустические системы, уже много лет используют полипропиленовые диффузоры, изготовленные методом литья под давлением. Литье под давлением имеет некоторые преимущества, но требует больших вложений в инструменты.
Поток материала и «зерно» отличаются от термоформования. Именно здесь достигается более высокая ориентация полимера (т. е. кристаллизация), поэтому полипропилен, полученный литьем под давлением, имеет немного более высокий модуль Юнга, чем большинство экструдированных полипропиленов. Хотя несколько лет назад полипропиленовые конусы, изготовленные методом литья под давлением, считались будущим, их доля на рынке снизилась из-за скорости термоформования нескольких полипропиленовых конусов.
Тканые композиты — стекло, арамиды и углеродное волокно в диффузорах
Существует множество технологий изготовления конусов из тканых композитов. Большинство тканых конусов не имеют осесимметричных характеристик из-за ориентации плетения под углом 90 °. Трехосные переплетения встречаются редко, но имеют превосходные звуковые характеристики.
Процесс ткачества фактически приводит к некоторой потере прочности (около 5%) по сравнению с неткаными конструкциями. Некоторые производители динамиков покупают пропитанные смолой тканые листы из стекла, углеродного волокна или арамида (например, кевлар, технора и т. д.), что является довольно интересной технологией, используемой в диффузоре.
Обычно доступны тканые листы, не содержащие смолы, и несколько слоев эпоксидной смолы фиксируют форму. Другие запатентованные процессы могут связывать тканые волокна, фиксировать форму и герметизировать конус.
Но волокна могут быть легкими и жесткими, покрытия из термореактивного эпоксидного связующего тяжелые, и полученные конусы, как правило, весят больше, чем бумажные конусы. Также использовались полипропиленовые связующие, в том числе порошковое покрытие полипропилена перед ткачеством и использование тонкой полипропиленовой ткани между слоями тонких тканых волокон и их нагревание под давлением. Консолидация является серьезной проблемой в этом процессе. Нет смысла использовать дорогие волокна, если связующее проскальзывает между жесткими волокнами.
Минусы плетенных диффузоров
Тем не менее, при тестировании многих плетеных конусов частым недостатком является плохое уплотнение. Звуковые качества диффузоров из тканого волокна с эпоксидным покрытием во многом зависят от акустических характеристик смоляного связующего. Для некоторых применений популярны многослойные конусы с сердцевиной из Rohacell или сотового заполнителя с оболочкой из тканого волокна. При этом всё максимально тонкого переплетения, так как вес шкур и сердцевины складывается!
Доступность и цена тканых волокон являются проблемой, особенно цена на углеродное волокно, которая часто колеблется. Арамиды включают метаарамиды (например, Nomex и Conex) и параарамиды (например, Kevlar, Twaron и Technora). Параарамиды обеспечивают более высокую производительность с более высокими модулями Юнга, что является важным параметром для работы диффузора динамика.
ИТОГИ
Недавно несколько китайских производителей выпустили метаарамиды для различных применений (например, демпферы и тканевая окантовка). Эти поставщики, вероятно, также будут выпускать продукты с использованием параарамидов.
Определяя, что будет дальше с диффузорами динамиков, инженеры по акустическим системам обращают внимание на революционные материалы для диффузоров динамиков, такие как Endumax.
