一种喇叭振动膜及其成型工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种振膜技术领域，具体涉及一种喇叭振动膜及其成型工艺。
【背景技术】
[0002]随着人们生活水平提高，对于耳机、扬声器等一系列音响设施的要求越来越高，特别是对于手机和入耳式耳塞扬声器的要求，其发展的趋势是具有越来越好的音效和越来越小的发声装置。振膜作为发声原件的关键组件之一，对扬声器的音质有着至关重要的影响，因此振膜的设计一直是业内不断创新的重要课题之一。
[0003]扬声器的频响曲线等客观指标主要由振膜的几何形状决定，而扬声器的音质、声学听感等主观指标主要由振膜的材质决定。有着优异音质和听感的扬声器的振膜必须具备两个条件:一是能够尽量减小自身的分割震动，二是有着足够好的刚性。所谓分割震动指的是在力的传递过程中扬声器自身发生形变，产生很多与声源不同的噪音，使得扬声器的声音嘈杂不清，甚至严重失真的现象。而足够好的刚性，能够减少分割震动，同时也是好音质的一个保证。振膜的制作材料有很多，比如说金属振膜、纸质振膜、丝絹振膜、塑料振膜、生物振膜等，振动膜的材质对喇叭单元素质影响最重要的部件，不同材质不同工艺的振动膜有不同的杨氏模量、相对阻尼、密度、伸长率、拉伸强度、抗撕裂强度等，这些性能直接影响到品质因素Q值，造成耳机单元不同质量。
[0004]其中，纸质振膜流传已久，被广泛应用于一些扬声器上，但是由于纸质振膜易受潮的缺点，从而使其音质不稳定，逐渐被其它振膜所取代。塑料振膜具有成本低、可塑性好、易加工等优点，但是塑料振膜的刚性差，这严重影响着扬声器的音质。通常情况下，本领域技术人员通过对塑料进行改性，添加一些增强刚性的纤维来提高振膜的刚性，但是这样使得振膜的成本大幅上升，音质却得不到明显的改良。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种喇叭振动膜及其成型工艺，其使用液态硅胶进行注射成型，制得的振动膜具有高弹性、高韧性、较好的瞬态、灵敏度、频响、持久的良好音质等优点。
[0006]本发明的目的通过以下技术方案实现:
一种喇叭振动膜的成型工艺，包括以下步骤:
步骤(A):对塑胶壳体和中间膜片进行表面处理，去除杂质；
步骤(B):将表面处理后的塑胶壳体和中间膜片放置于注塑模具的后模中，然后以一定压力锁合前模，前模与后模合模后，对模具的外侧面分别利用挤压模具进行挤压，然后往注塑模具的模内注射入液态硅胶；
步骤(C):将注塑后的液态硅胶硫化成型，即制得喇叭振动膜。
[0007]其中，硫化成型的温度为80_140°C，优选地，硫化成型的温度为90_130°C;
其中，锁合前模与后模的压力为10-130bar，优选地，锁合前模与后模的压力为15-120baro
[0008]进一步地，所述硫化成型中的硫化剂为N，N’_间苯撑双马来酰亚胺与黄原酸按重量份为2-7:0.1-0.4的混合物;优选地，硫化剂为N，N’ -间苯撑双马来酰亚胺与黄原酸按重量份为3-5:0.15-0.2的混合物。
[0009]具体地，注射液态硅胶的压力为10-11 Obar;优选地，注射液态硅胶的压力为15-1OObar0
[0010]其中，塑胶壳体和中间膜片可以是圆形、矩形、多边形或不规则的几何图形。
[0011]优选地，塑胶壳体内腔和中间膜片外轮廓均为带倒圆角的矩形，塑胶壳体边长为
7.2mm，厚度为0.1-1Omm，中间膜片边长为14.47mm，厚度为0.1mm。
[0012]液态硅胶的注塑厚度为0.1-0.12mm，不需要人工摆放，实现包胶成型，大大减少生产工序，降低了生产难度，提高了生产效率和降低了生产成本。
[0013]其中，所述步骤(A)和步骤(B)之间还包括有涂胶水工序，在塑胶壳体的内侧以及中间膜片的外侧分别涂布一层胶水材料层，然后再将涂覆有胶水材料层的塑胶壳体以及中间膜片放置在模具中。
[0014]注射液态硅胶前，前将胶水材料涂布到塑胶壳体和中间膜片接触的边框处，注塑时可与液态硅胶一起成型固化，避免了二次固化造成对振动膜刚性的影响，而且液态硅胶固化面积为塑胶壳体与中间膜片之间的连接面，不需要将整个中间膜片包覆起来，节约成本。
[0015]在注射成型时，液态的硅胶能快速充满注塑腔内，当液态硅胶快速流到涂布有胶水材料的区域内，液态硅胶与胶水材料作为整体固化成型，防止了因胶水材料过早固化，导致固化成型的液态硅胶膜与塑胶壳体、中间膜片之间有一胶水层，有利于提升喇叭振动膜的音质，且制得的喇叭振动膜的使用寿命长。
[0016]本发明的胶水材料层所采用的胶水材料由以下重量份的原料组成:
正硅酸乙酯50-60份脂肪烃10-20份低级醇10-15份钛酸酯-硅烷偶联剂3-8份。
[0017]本发明的胶水材料是一种单液型硅烷偶合剂类表面处理剂，具有操作方便、粘接力强、制品的耐候性好等优点，涂刷本品后，具有较长的可粘着时间，技术指标外观:淡黄色透明液体，比重为0.835g/ml，粘度为11 s (涂4杯)。
[0018]使用方法为:1、先以环已烷、正庚烷等溶剂除去塑胶壳体、中间膜片表面的油污及灰尘。2、待溶剂挥发完后(约需3?5分钟)，在待粘表面均匀地涂刷一层胶水材料。
3、将涂有胶水材料的塑胶壳体、中间膜片转入烤箱内于100 土 10°C烘烤15min。4、取出涂有胶水材料的塑胶壳体、中间膜片置于干燥箱冷却至室温。5、将冷却后的塑胶壳体、中间膜片放入模型中与液态硅胶材料加压热硫化成型。
其中，所述步骤(B)往注塑模具的模内注射入液态硅胶，其中液态硅胶的硅胶含量290%，液态硅胶的硬度为40-80度。液态硅胶硬度低于40度时，不利于液态硅胶膜的成型，而液态硅胶的硬度高于80度，制得的振动膜的音频则会低于500HZ，音效效果较差。本发明的液态硅胶的硬度适中，在注射成型时，液态的硅胶能快速充满注塑腔内，制得的喇叭振动膜的音频可达到570HZ，音效好。
[0019]其中，所述表面处理为UV光照射处理或者处理剂处理。表面处理就是对工件表面进行清洁、清扫粉尘、去毛刺、去油污、去氧化皮等，表面处理后，使液态硅胶分别与塑胶壳体和中间膜片的接触面更加洁净，有利于提高液态硅胶一次性成型时的连接稳定性。
[0020]其中，所述UV光照射处理依次包括除粉、电晕、涂油、上光和冷却步骤。使用5000-8000 V/m2的高频交流电压对塑胶壳体与中间膜片的表面进行电晕放电处理，让其表面产生塑料表面产生游离基反应而使聚合物发生交联。表面变粗糙并增加其对液态硅胶附着能力。
[0021 ] 涂油包括以下重量份的原料:预聚物60-80份、活性稀释剂5-10份和引发剂1-5份，预聚物使用环氧(甲基)丙烯酸酯，活性稀释剂使用功能性丙烯酸酯或功能性甲基丙烯酸酯，引发剂使用二苯甲酮。
[0022I上光即采用紫外线能量值为680 mj/cm2?3400 mj/cm2的紫外光进行照射，光照射时间为5-7min。采用UV光照射处理能将塑胶壳体及中间膜片表面的残留物、油污、脱模剂等污染物彻底清除，确保塑胶壳体及中间膜片的表面洁净度高，加工效果好。
[0023]其中，所述处理剂为体积百分比为5%_7%的氧与体积百分比为93%_95%的氩气的混合气体。氧气会以化学方法蚀除有机物，而氩气为比较重的离子，化学性能不活泼，因此不与塑胶壳体或中间膜片的材料发生反应，氩气是以物理方法与污染物进行碰撞来进行表面清洗处理，化学与物理方法相结合，大大提高对表面清洗的有效程度。
[0024]其中，所述中间膜片为FPC、PEN、PEEK、I3U、PET中的一种或者一种以上的混合物。优选地，中间膜片为FPC和PEN以质量比为1:1的混合材料加工而成，FPC主要由聚酰亚胺组成，聚酰亚胺耐高温，弯折性能佳，刚性好;PEN的分子链刚性大，结构呈平面状，具有如下优异的性能:强度高，尺寸稳定性和热稳定性好，耐化学性和耐水解性强等，PEN与FPC相结合能提供更好振动膜刚性，音质持久，瞬态好。
[0025]其中，所述塑胶壳体为PC、PE1、P1、LCP、PPS、PAR中的一种或者一种以上的混合物。优选地，塑胶壳体为PC和PEI以质量比为1.5:1-2的混合材料，PC具有高强度及高冲击强度，耐疲劳性佳，与具有高强度、高模量和优越的热稳定性的PEI结合，充分地发挥高强度的特性，制成的塑胶壳体使用寿命更长，与液态硅胶的成型稳定性更好。
[0026]—种喇叭振动膜，由所述的喇叭振动膜的成型工艺加工制得的喇叭振动膜。具体地，本发明的喇叭振动膜，包括塑胶壳体、中间膜片和由液态硅胶注射成型的液态硅胶层，液态硅胶层为中空结构，所述液态硅胶层的内边缘与所述中间膜片的外边缘连接，所述液态硅胶层的外边缘与所述塑胶壳体的内边缘连接。
[0027]其中，所述喇叭振动膜的杨氏模量为6000-6800N/mm2，密度为1.0-1.7g/cm3，玻璃转化温度为110_150°C，相对阻尼为0.4-0.85，伸长率为230-630%，拉伸强度为6-1010^，抗撕裂强度为25-45 kN/m。
[0028]优选地，所述喇叭振动膜的杨氏模量为6200-6600N/(mm2)，密度为1.1_1.5g/(cm3)，玻璃转化温度为120-140°C，相对阻尼为0.5-0.8，伸长率为300%_500%，拉伸强度为7-9MPa，抗撕裂强度为29-40 kN/m。
[0029]本发明的有益效果:
(I)本发明提供一种喇叭振动膜的成型工艺，由于在成型前就将液态硅胶注射到模内，使得液态硅胶不需要人工摆放，即可实现包胶成型，因此，大大减少了生产工序，从而降低了生产难度，提高了生产效率和降低了生产成本，具有制备工艺简单，操作性强，并能够适合大规模生产的优点。
[0030](2)本发明使用液态硅胶与胶水材料一起固化成型，能够