聚氨酯泡沫的主要特性
图 2:一块 ISOLOSS LS 低压缩形变泡沫衬垫密封了空调滤网架的检修口,在将滤网固定到位时会最大限度地减少了漏气现象。(图片来源:3M)
空气滤网架使用低压缩形变聚氨酯泡沫来密封滤网外壳,并将滤网固定就位。当取出滤网进行更换或清洁时,泡沫几乎会膨胀到其完全厚度。低压缩形变保证了密封件继续保持其性能,无论它被压缩了多长时间。这种应用将使用像 3M 的 LS-1025LM/PSA-0.75英寸 x 180英寸-1RL 的衬垫泡沫。LS-1025LM/PSA 是一种 0.75 英寸宽、0.25 英寸厚的带材,密度为 10 lb/ft3。这种柔软的泡沫符合滤网的要求,并能保持就位,同时还能密封检修门。
CFD 代表了泡沫在不同程度的压缩下的坚固程度。ASTM D3574C 测试 CFD 时,将泡沫从原来厚度的 100% 压缩到 30%,也就是10% 到 70% 的压缩。当泡沫被压缩时,测量压缩面施加的使泡沫减少到特定厚度的力。重要的是,要记住这也是泡沫对压缩面施加的力。图 3 显示了压缩量与所施压力的关系图。为每个 ISOLOSS LS 泡沫密度提供了 CFD 表格和/或图表,以便对每个应用的泡沫选择过程进行微调。
图 3:四种可用泡沫密度(10、15、20 或 25 (lb/ft3))的一系列 CFD 图。通过使用更高密度的泡沫或通过增加压缩量可实现压力增加。(图片来源:3M)
考虑某个减震应用,两个表面必须用 100kPa (14.5 psi) 的压力来保持距离。这可以用 25 lb/ft3 的泡沫压缩到约 16%、20 lb/ft3 的压缩到约 28%、15 lb/ft3 的压缩到约 50% 或 10 lb/ft3 的压缩到约 70% 来实现。
减震和降噪
结构减震是一种通过将机械能转化为热能来消除机械能的手段。阻尼材料使用强力粘合剂直接贴在结构的表面上(图 4)。
图 4:贴在表面的 ISOLOSS LS 泡沫板可以提供降噪功能,且兼容广泛的 3M 压敏胶。(图片来源:3M E.A.R. 部门)
这种自由层阻尼系统是最简单的形式。由于基础结构的弯曲应力,阻尼材料的延伸和压缩导致了能量的耗散。即使是这种简单的系统,只要阻尼处理设计得当也能产生显著的效果,特别是对于冲击性噪声,可以减少 20 分贝(A-加权)(dBA) 或更多。阻尼材料有正方形或长方形板材选择,也有圆形或方形贴片。这些片状材料可以进行模切或激光切割,以方便 OEM 组装,或作为维护改装套件。覆盖率不一定是全覆盖才有效,只要有 25% 的表面覆盖率,就可以实现 10 dBA 或 更多冲击噪音降低。较大的板材,如 3M 的 LS-1506/PSA-5 "x7"-10PK 和 LS-1006LM-PSA-12 "x12"-6PK,在阻尼应用中很有用。由于其灵活性,这些泡沫可以适合大多数产品设计。
基材的类型和厚度。 阻尼材料在工作温度和频率下的厚度和特性。 阻尼材料的厚度与基材的厚度之比。 阻尼材料所覆盖表面积的百分比。
阻尼和振动控制技术利用聚氨酯泡沫的能力,将机械运动转化为低级别的热量,从而降低了噪音和振动水平。ISOLOSS LS 聚氨酯泡沫为这些应用提供了能量控制手段,即使在恶劣的环境中,它们也能保持其形状、配合和功能。
表 1 汇总了 ISOLOSS LS 聚氨酯泡沫四种可用密度的全部规格。除了耐压缩形变和压缩应力(负荷)应变的关键规格外,该表还列出了用于鉴定泡沫材料的测试标准。
结语