一种车用碳纤维夹芯板的制作方法

本实用新型涉及汽车车身，具体涉及一种车用碳纤维夹芯板。

背景技术：

随着新能源汽车的兴起和发展，汽车车身轻量化已成为汽车发展的必然趋势。碳纤维增强复合材料作为一种比重低、比强刚度高的先进材料，已广泛应用于赛车、跑车及普通轿车各零部件上。但车身板件的轻量化给汽车隔声效果带来较大的影响，简单的材料置换会带来很多振动噪声问题，引起驾乘人员抱怨。理论和试验表明：在中低频段，车身的隔声性能基本遵循“质量定律”，与车身材料的面密度成正比；在高频段，由于吻合效应，出现隔声低谷。碳纤维材料的比重约为钢的1/4，比模量约为钢的1~5倍。

根据隔声理论，相同厚度的碳纤维材料车身的中低频隔声性能比普通钢制车身相差近12dB，要达到相同隔声性能碳纤维材料的厚度应当为钢材的4倍。目前传统钢制车身钣金厚度一般为1mm左右，其吻合效应最低频率一般位于12kHz以上；采用碳纤维材料的车身板件厚度一般为3-5mm，其吻合频率将降至6kHz以下，5mm厚度时甚至降至3kHz。这时，吻合效应（因为声波入射角度造成的声波作用与隔墙中弯曲波传播速度相吻合而使隔声量降低的现象，这种现象叫做吻合效应）造成的隔声低谷刚好位于人耳敏感频率区段，严重影响车内噪声水平和驾乘舒适性。因此，普通碳纤维板材应用与汽车车身，存在较大的隔声风险。

CN206704113U公开的“一种汽车用隔音板”，包括隔音纤维层，所述隔音纤维层的下部表面固定连接有硅藻泥层，所述硅藻泥层的下部表面固定连接有吸音棉层，所述吸音棉层的下部表面固定连接有发泡隔热层，所述发泡隔热层的下部表面固定连接有隔热纤维层。该汽车用隔音板，通过发泡隔热层，可以很好地吸收汽车引擎发出的低频音段，通过设置的硅藻泥层可以很好地吸收对人体有害的汽车引擎发出的高频音段，并对低频音段进一步衰减，从很大程度上降低噪音对人体的伤害，且通过设计的隔热纤维层降低高温对隔音板的影响，提升隔音效果。毫无疑问,这是本技术领域的一种有益的尝试。

技术实现要素：

本实用新型提供一种车用碳纤维夹芯板，其能够在吻合频率段有效抑制碳纤维夹芯板产生的振动，降低振动的传递效率，提升碳纤维夹芯板在吻合频率段的隔声性能。

本实用新型所述的一种车用碳纤维夹芯板，由上层碳纤维板、隔音中间膜和下层碳纤维板依次通过粘胶粘贴而成，其特征是：

所述上层碳纤维板和下层碳纤维板为相同的碳纤维原材料编织而成，两者的铺层角度为0°、45°或90°；两者的厚度为1~3mm；所述隔音中间膜为具有阻尼的粘弹性材料，厚度为1mm以下。

进一步，所述隔音中间膜为隔音PVB膜，厚度为1mm以下。

本实用新型在吻合频率段具有优异的隔声性能，弥补了传统碳纤维板的低隔声性能问题，所提供的车用碳纤维夹芯板作为隔音屏障可应用与汽车车身、火车客舱、船舱、飞机机舱等领域。当外部噪声传递到碳纤维夹芯板上，经过隔音中间膜的阻尼作用，中高频声波能量不断被阻尼材料吸收和耗散，从而起到抑制吻合效应、提升隔声性能的作用。传统单层5mm厚碳纤维板的隔声量为25dB左右，而本实用新型所提供的等厚度隔音碳纤维夹芯板采用不同等级的隔音中间膜的隔声量分别可以到达28dB、30dB甚至35dB以上，具有优异的隔声性能。

附图说明

图1是隔音碳纤维夹芯板结构示意图；

图2是隔音碳纤维夹芯板结构爆炸示意图；

图3是隔声性能提升效果图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

参见图1和图2，所述的一种车用碳纤维夹芯板，由上层碳纤维板1、隔音中间膜2和下层碳纤维板3依次通过粘胶4粘贴而成，其实质性特点是：

所述上层碳纤维板1和下层碳纤维板3为相同的碳纤维原材料编织而成，两者的铺层角度为0°、45°或90°；两者的厚度为1~3mm；

所述隔音中间膜2为具有阻尼的粘弹性材料，厚度为1mm以下，能对声波起到吸收和滤除的作用。

实施例一：所述隔音中间膜2为隔音PVB膜（如日本积水公司的S-LEC® SAF中间膜），厚度为1mm以下。

实施例二，所述隔音中间膜2为类似DOK隔音玻璃中间层，厚度为1mm以下。

由于隔音中间膜2的粘弹性阻尼作用，通过上层碳纤维板1或下层碳纤维板3传递过来的声波，一方面，中高频部分能量不断被隔音中间膜2所吸收得到充分的衰减。另一方面，隔音中间膜2两侧的上层碳纤维板1或下层碳纤维板3通过具有粘弹性的隔音中间膜2连接在一起，起到了振动解耦和阻尼的作用，对吻合频率段的碳纤维夹心板的振动产生较大的抑制，降低了振动从上层碳纤维板1向下层碳纤维板3或3下层碳纤维板3向上层碳纤维板1的传递效率，从而提了碳纤维升夹芯板在吻合频段的隔声性能。

参见图3所示，在中高频，特别是吻合频率区间，碳纤维夹芯板具有比相同厚度传统单层碳纤维板具有更佳的隔声效果，隔声量最大可提升10dB左右。