Geräusche, Schwingungen und Rauheit

Viele Produkte erzeugen auch bei normalem Betrieb unerwünschte Geräusche und Schwingungen. Diese übermäßigen Geräusche und Schwingungen, auch unter der Bezeichnung NVH (Noise, Vibration, Harshness) bekannt, führen oft dazu, dass die Produkte als minderwertig angesehen und dementsprechend von Kunden schlechter bewertet werden. Sie können sich auch negativ auf die gewünschte Leistungsfähigkeit des Geräts auswirken, wenn dieses dadurch schneller verschleißt, weniger effizient arbeitet oder, in Extremfällen, aufgrund mechanischen Versagens eine kürzere Produktlebensdauer aufweist. Um solche NVH-Probleme in den Griff zu bekommen, sind oft verschiedene zusätzliche Behandlungen der Struktur des Produkts erforderlich, um die Geräuschübertragung zu absorbieren oder zu dämmen, die Vibrationsübertragung zwischen Komponenten zu isolieren und übermäßige Schwingungen zu dämpfen, indem das Schallverhalten der Struktur mit Mitteln wie Schallabsorption, Schwingungsdämpfung und Stoßdämpfung verringert wird.

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Boyd verfügt über eine Vielzahl von angepassten Lösungen, die hochtechnische Materialien verwenden und speziell auf die jeweilige Anwendung zugeschnitten sind. Die Behandlungsmethode und Materialauswahl erfolgt mit einem tiefgreifenden Verständnis der Struktur selbst, der Dynamik, der das NVH-Problem unterliegt, sowie der relevanten Umweltschutzanforderungen.

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DÄMPFUNG: Die Vibrationsdämpfung einer Struktur kann auf vielerlei Weise erfolgen. Hauptsächlich dient sie dazu, übermäßige Schwingungen zu reduzieren. Die am häufigsten verwendete Art ist materialbasierte Dämpfung, die dadurch erreicht wird, dass viskoelastisches Material (VEM) auf Spannung oder Zug/Druck belastet wird. Die Leistung wird durch die Auswahl eines VEM mit maximalem Verlustfaktor im gewünschten Temperatur- und Frequenzbereich sowie einem Steifigkeitsbereich, der die Dehnungsenergie im Dämpfungselement maximiert. Eine Dämpfung mit verbundenen Schichten (constrained-layer damper, CLD) nutzt eine steife, das VEM begrenzende Schicht mit einer dünnen Dämpfungsschicht, um zyklische Scherbelastungen im VEM zu erzeugen. Ein Dämpfungsschicht ohne Begrenzung wird zwischen zwei sich gegeneinander bewegenden Komponenten eingesetzt, sodass die zyklische Belastung auf das Dämpfungs-Pad oder das Bindeglied übertragen wird, die die Komponenten bei Zug/Druck verbinden. Schwingungsdämpfung erfordert Optimierung mittels Materialauswahl, Behandlungsmethode und Platzierung, um gute Ergebnisse zu erzielen.


ABSORBER/BARRIEREN: Bei Anwendungen, bei denen es zu übermäßiger Geräuschentwicklung kommt, besteht eine gängige Gegenmaßnahme darin, die Geräuschquelle mit akustischem Dämmmaterial einzuhausen, um die Lautstärke zu reduzieren, bevor das Geräusch übertragen wird. Oft wird eine Barriereschicht mit hoher Dichte eingesetzt, um die Geräuschübertragung durch das Gehäuse zu reduzieren Bei diesen Dämpfern und Gehäusen handelt es sich oft um gestanzte Elemente, die auf Maß zugeschnitten und mit druckempfindlichem Klebstoff für den Einbau versehen sind. Designfaktoren wie Schaumtyp, Dicke und auf den Schaum laminierte Deckfolien können angepasst werden, um eine gute Schallabsorption im gewünschten Frequenzbereich zu erzielen. Die gleichen Materialien können auch verwendet werden, um Luftstromkanäle zu erzeugen, die das Geräusch in gewünschte Bereiche leiten oder es durch einen langen und reduzierenden Kanal zwingen, um die Schallabsorption oder Stoßdämpfung zu erhöhen.


ISOLATOREN: Eine häufig angewendete Methode zur Minderung von Schwingungsübertragung ist der Einsatz von konformem Material, dass die Schwingungen isoliert und von der Struktur entkoppelt. Diese isolierenden Materialien können in vielen verschiedenen Formen hergestellt werden: von gestanzten Isolationsdichtungen, Tüllen, Stoßfängern oder Dämpfern bis hin zu geformten Gummikomponenten. Der Isolator wird so konform wie möglich und mit optimaler Dämpfung ausgewählt, um eine unerwünschte Verstärkung von Starrkörperschwingungen des Isolationssystems zu unterbinden und gleichzeitig die Isolationsleistung zu maximieren.




Lösungen

  • Design und Optimierung der Behandlungsformen
  • Testen der Eigenschaften des Dämpfungsmaterials
  • Testen des Schallabsorptionskoeffizienten
  • Bewertung der Behandlung auf Produktebene
  • Messwerkzeuge für Geräusche und Schwingungen
  • CAD-Design-Unterstützung
  • Schnelle Prototypenerstellung
  • Nach UL94 zugelassene und RoHS-konforme Materialoptionen

Materialien

  • Offenzellige Schäume: Polyurethane auf Polyester- und Polyäther-Basis, Polyimide, Polyethylen, Melamin, PVDF
  • Fester und geschäumter Gummi: EPDM, Butyl, Neopren, Nitril, TPE, Silikon
  • Klebstoffe für Dämpfung: druckempfindliche acryl- und kautschukbasierte Klebstoffe (PSA), wärmeaktivierte Klebstoffe, Silikon-PSA
  • Verdichtete Materialien: gefüllter PVC, mastizierter Gummi
  • Synthetisches Gewebe, rostfreier Stahl oder Maschendrahtschirm aus Sintermetall
  • Geprägte Metalldämpfer

Anwendungsbereiche:

  • Schwingungsdämpfende Dichtungen
  • Festplattendämpfer, Festplattenarmdämpfer
  • Dämpfungsvorrichtungen mit oder ohne begrenzenden Schichten
  • Schallabsorptionsbehandlungen
  • Akustische Barrieren und Gehäuse
  • Gestanzte Isolationstüllen und Dichtungen
  • Geformte Isolationstüllen, O-Ringe und angepasste Komponenten aus Gummi
  • Luftstromführungen, schallreduzierende Kanäle
  • Akustisches Geflecht aus Plastik oder Metall (akustisch transparent oder mit kontrollierter Impedanz)
  • Gedämpfte, laminierte Metallsubkomponenten
  • Abgestimmte Schwingungsdämpfer und dynamische Absorber
  • Angepasste Behandlungen mit Doppelfunktion (z. B. Dämpfung mit begrenzender Schicht + EMI-Abschirmung + Stoßdämpfer + Heatspreader usw.)

Märkte

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