[发明专利]一种制作微穿孔板的方法

说明书

本发明提供一种制作微穿孔板的方法，利用热缩板受热收缩的特性，在热缩板上加工毫米级的孔，经加热收缩制成丝米级及以下的孔。考虑到传统金属微穿孔板，在薄板上制作大量毫米级以下的孔比较困难，而且成本较高的缺陷，本发明利用热缩片受热收缩的特性，在热缩板上加工毫米级的孔，经加热收缩成为微米级的孔。此种微穿孔板结构宜于加工，价格低廉，安装方便而且可以绘制精美图案，可用于家装、厅堂、会议室、宾馆、声屏障等需要装饰和降噪的场所。

技术领域

本发明属于吸声技术领域，具体涉及一种制作微穿孔板的方法

背景技术

按照微穿孔板理论，要求微穿孔板上的微孔孔径应在1mm以下，即丝米级的微孔，因此，要想获得好的吸声效果，微孔的加工是一个非常重要的问题，一直以来被研究微穿孔板理论人们所重视。一般来说，0.5mm以上的微孔，传统的机械加工的方法可以满足一般需要，但对于更小的孔径，如0.1mm或更高精确度的要求，则需使用其他方法，如激光等现代加工技术。自马大猷上世纪70年代提出微穿孔板吸声结构理论后，加工制作微穿孔板的方法一直是研究的重点，也一直制约微孔板的进一步发展。如何制作出成本低，性能好的微穿孔板是一个迫切需要解决的问题。下面将介绍现有的一些新的制作方法，并比较它们的优缺点。

(1)机械加工方法

传统的微穿孔板加工方法主要是一些机械手段，使用具有恒定孔径大小及孔间距的模具，利用机器冲压板材而成。机械制孔的方法简单，成本较低，亦便于大批量生产微穿孔板。但是，它有两个缺点：一是这方法只能制作孔径较大的微孔，一般在0.5mm以上。根据马大猷的理论，微孔的孔径较小时，微穿孔板才有可能获得更好的吸声性能，对于在金属板上开以更小的孔径，如0.3mm以下的，机械方法则难以实现，即使能实现，其生产效率也不高，而且成本会大幅提高。当然，这里主要是针对金属板材而言的，如在薄膜上加工超细孔径的微孔时，利用精细的针可开以0.1mm以下的超细微孔，但这种簿膜材料的使用范围受到很大的局限。二是机械方法使用的模具，其孔径和孔间距基本固定，难以调整。当需要其它参数尺寸时，往往需要重新铸造或加工模具，这样费力也费时，不利于生产效率的提高。

(2)激光打孔方法

为了克服机械方法的这两个缺点，加工超细的微孔，目前可以使用激光的方法。激光的方法是利用激光高能量密度的特点，用激光束在金属表面打孔，以获得微小的孔径。激光技术可加工孔径低至0.01mm，且公差往往能达到微米级甚至更低，但其造价昂贵，加工时间较长，如中国学者查雪琴在德国国会大厦采用的激光技术加工微穿孔板，其造价高达1万马克每平方米(上个世纪90年代初)，而且其生产速度缓慢，平均一平方米的板需要用一天的时间。此外，对于较厚的金属板材，激光开孔的时间较长，微孔就容易因为金属受热时间较长而发生形变，从而导致板面上的微孔形状不一，同时，板面也会受热不均匀而导致变形，难以保证微孔板符合设计要求。

(3)电腐蚀法

电腐蚀的方法是利用电蚀刻机对金属板进行电解腐蚀来制作微穿孔板。这方法能开以0.3mm以下的孔径，可以保证微穿孔板的结构参数需求，产品质量较好。但是，这种方法使用的电蚀刻机现在还处于手动控制阶段，因此无法满足大批量快速生产的需求。

(4)化学切削法

化学切削法是采用化学切削的方法加工微穿孔板。该方法制孔时，是利用化学腐蚀剂在金属板的一面或两面按一定规则和大小来腐蚀成孔，也可先在板的一面用化学物质腐蚀板材至某一深度，然后再在板另一面的相应位置进行相同的腐蚀，从而获得微孔，这样的好处是可尽可能地先将板的一侧腐蚀的足够薄，再在另一面进行精细腐蚀微孔，可有效地避开板厚的效应。往往在其两面分别形成孔径不同的微孔，形成了变截面微穿孔板。利用这种方法加工出孔径为0.1mm-1.0mm之间任意数值的微孔吸声板，穿孔率在很大的范围内任意调整，孔的形状可以是圆形、正方形、长方形孔、椭圆形、三角形和多边形等各种不同形状，而且吸声板板面平整光滑、无毛刺，吸声效果大大提升。