一种吸音覆膜板及其中装饰膜的加工装置

技术领域

本发明涉及吸音装饰材料领域，具体涉及一种具有微孔的吸音覆膜板及其加工技术。

背景技术

吸音板是一种理想的吸声装饰材料。具有吸音、环保、阻燃、隔热、保温、防潮、防霉变、易除尘、易切割、可拼花、施工简便、稳定性好、抗冲击能力好、独立性好、性价比高等优点，有丰富多种的颜色可供选择，可满足不同风格和层次的吸音装饰需求。因此吸音板被广泛用于大剧院、音乐厅、影剧院、录音室、演播厅、监听室、会议室、体育馆、展览馆、歌舞厅、KTV包房，家庭影视厅工厂、静音室，法庭，报告厅，审讯室等声学场所。

复合金属板是一种常见的吸音材料，其是微孔金属板胶粘穿孔基板之后，再于微孔金属板表面设置装饰涂层，比如本申请人于2022年3月29日申请的一份名为“一种复合金属吸音板”、申请号为“202220694154 .5”的发明专利。但此产品存在以下几个问题：一、因冲微孔的模具需要在金属板上打出微孔，其磨损快，对微孔加工存在尺寸差异，易产生条印；二、降噪系数性能还不够高 ，降噪系数0.6左右。

发明内容

本发明针对以上问题，提出了一种吸音覆膜板，不仅能够解决外观条印的问题，更重要的能够显著提升降噪系数，从而更好的满足吸音性能要求；本案还提出了一种装饰膜的加工装置，微孔加工效果好、加工效率高。

本发明的技术方案为：所述吸音覆膜板包括穿孔基板3以及装饰膜1，所述装饰膜1包覆在所述穿孔基板3的一侧表面上，并且在所述装饰膜1上开设有若干微孔，在所述穿孔基板3上开设有若干穿孔，全部或部分所述微孔与所述穿孔相连通。

所述微孔在装饰膜1上布置的密度大于穿孔在穿孔基板3上布置的密度，并且所述微孔的孔直径小于穿孔的孔直径。

作为优选，所述装饰膜1的穿孔率为1.8%，孔直径为0.3mm，孔间距为2mm。所述穿孔基板3的穿孔率为24.2%，孔直径为5mm，孔间距为9mm。

进一步的，所述穿孔基板3为穿孔无机板或穿孔金属板或穿孔金属复合板。

进一步的，所述装饰膜1和穿孔基板3之间通过胶粘层2固定相连。

进一步的，所述装饰膜1包覆在所述穿孔基板3的外侧表面，所述穿孔基板3的内侧安装在墙面5上，并且在穿孔基板3和墙面5之间留有空腔4。

本发明通过在装饰膜上开微孔的方式，有效解决了传统的在金属板上开微孔而导致的外观条印的问题；更重要的是，本案还克服了传统技术的偏见，打破了传统技术通过装饰膜封闭吸音孔的技术壁垒，直接在装饰膜上开设微孔，一方面，使得金属板中的孔可以更好的接收并吸收声波，另一方面，还能通过装饰膜震动来吸收声能，进而最终能够显著提升降噪系数，使得NRC达到0.7左右。

本发明考虑到在膜上打微孔完全不同于在板上打微孔，对于膜上微孔的孔径控制难度大，本发明还提出了以下装饰膜的加工装置，具体如下：

所述加工装置依次包括放料机、打孔机以及收料机；考虑到放料机及收料机在膜加工领域属于极为常规的现有技术，因此，本案中不在过多赘述；

所述打孔机包括机架11、针辊12、胶辊13、胶辊升降机构14以及旋转驱动机构15，所述针辊12转动连接在机架11上，并且针辊12表面上设有若干刺针121，所述胶辊13转动连接在胶辊升降机构14上，并且处在针辊12下方，通过胶辊升降机构14驱动胶辊13升降；所述旋转驱动机构15也连接在机架11上，并且同时连接针辊12、胶辊13，通过旋转驱动机构15驱动针辊12、胶辊13同步旋转。

关于胶辊升降机构：

所述胶辊升降机构14包括固定安装在机架11上的电机141以及分别连接在胶辊13的两端的两个升降驱动组件；

所述升降驱动组件包括丝杆142、丝母143、轴承座144、导轨145以及轴承146，所述丝杆142竖直设置，并且转动连接在机架11中，所述丝母143套装在丝杆142上，并且与丝杆142螺纹连接；两个升降驱动组件中的两个丝杆142同时连接电机141，并且保持同步运动；具体可在机架上转动连接一传动轴，并使得该传动轴的一端与电机141的输出轴相连接，然后在该传动轴和两个丝杆142之间分别布置两组换向斜齿轮组，使得电机141带动传动轴旋转之后，可经过两组换向斜齿轮组带动两根丝杆142同步旋转；

所述导轨145竖直设置，并且固定连接在机架11中，所述轴承座144滑动连接在导轨145上，并且与丝母143固定相连；所述轴承146套装在胶辊13的端头处，并且固定安装在轴承座144中。

关于旋转驱动机构：

所述旋转驱动机构15包括主驱动电机152、传动齿轮箱152以及两个万向联轴器153，所述主驱动电机152的壳体以及传动齿轮箱152的箱体均固定连接在机架11上，所述传动齿轮箱152中转动连接有一个输入齿轮以及两个输出齿轮，两个输出齿轮同时啮合所述输入齿轮，并且传动比一致；

所述主驱动电机152的输出轴连接所述输入齿轮的中心，两个输出齿轮的中心则分别连接两个万向联轴器153的一端，两个万向联轴器153的另一端则分别固定连接针辊12和胶辊13。这样，即可通过一个主驱动电机152同时带动针辊12和胶辊13同步旋转，并且由于万向联轴器153的存在，使得胶辊13在升降之后依然可以保持与针辊12的同步旋转运动。

进一步的，所述针辊12包括辊体122、内套筒123、外套筒124以及两个锁紧螺母125，两个锁紧螺母125通过螺纹连接在辊体122上，所述内套筒123套装在辊体122上，并且处在两个锁紧螺母125之间，所述外套筒124套装在内套筒123上，并且也处在两个锁紧螺母125之间；

在所述外套筒124上均匀的开设有若干刺针安装孔，所述刺针121的根部装入所述刺针安装孔中，并且与刺针安装孔过盈配合。

进一步的，所述外套筒124由多节组成，相邻两节外套筒124之间紧密贴合。这样，当某一节外套筒124上安装的刺针出现倾斜或损坏时，仅需要跟换单节外套筒即可，可以显著降低维修、使用成本。

本发明通过胶辊对装饰膜进行良好的承托，并通过针辊对经过的装饰膜进行打孔，从而使得装饰膜从针辊、胶辊之间导出时，即可在表面形成微孔。在此过程中，由于胶辊升降机构可以驱动胶辊进行升降，因此，使得针辊、胶辊之间的间隙可调；这样一来，即可通过调整上述间隙来控制装饰膜与刺针根部的间距，从而调整刺针刺入装饰膜的深度，再结合刺针本身的锥形结构，即可对最终刺出的微孔的孔径进行调整。此类通过调整针辊、胶辊之间的间隙来调整所刺出的微孔孔径的技术手段，不仅控制起来更为方便，而且对于微孔孔径调控也更为精确。

附图说明

图1是本案的结构示意图，

图2是本案中装饰膜的正面示意图，

图3是本案的工作状态参考图；

需要解释的是，图1-3均作为本案的示意图，不代表各个部分的实际厚度、实际大小及实际比例；图中1是装饰膜，2是胶粘层，3是穿孔基板，4是空腔，5是墙体，50是调平层；

图4是本案中加工装置的立体图，

图5是针辊的轴向截面图；

图中11是机架，12是针辊，121是刺针，122是辊体，123是内套筒，124是外套筒，125是锁紧螺母，13是胶辊，14是胶辊升降机构，141是电机，142是丝杆，143是丝母，144是轴承座，145是导轨，146是轴承，15是旋转驱动机构，151是主驱动电机，152是传动齿轮箱，153是万向联轴器。

具体实施方式

为能清楚说明本专利的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利进行详细阐述。

如图1-2所示，本案包括穿孔基板3以及装饰膜1，所述装饰膜1包覆在所述穿孔基板3的一侧表面上，并且在所述装饰膜1上开设有若干微孔，形成超微孔薄膜，在所述穿孔基板3上开设有若干穿孔，全部或部分所述微孔与所述穿孔相连通。加工时，可以通过针辊进行刺孔的方式，对装饰膜刺孔开出微孔，由于装饰膜的刚度小，对针辊的磨损几乎为零，因此，只需保证针的直径一致，即可获得微孔一致的装饰膜，有效解决了传统的在金属板上开微孔而导致的外观条印的问题；此后，可在涂胶之后使金属板与装饰膜贴合，对装饰膜进行修剪即可，这一过程减少剪板过程，能提高材料利用率；更重要的是，本案直接在装饰膜上开设微孔，一方面，使得金属板中的孔可以更好的接收并吸收声波，另一方面，还能通过装饰膜震动来吸收声能，进而最终能够显著提升降噪系数，使得NRC达到0.7左右。

所述微孔在装饰膜1上布置的密度大于穿孔在穿孔基板3上布置的密度，并且所述微孔的孔直径小于穿孔的孔直径。这样，即使得大部分微孔与穿孔保持连通，从而加强本案接收并吸收声波，以及装饰膜震动来吸收声能的效果。

作为优选，所述装饰膜1的穿孔率为1.8%，孔直径为0.3mm，孔间距为2mm。所述穿孔基板3的穿孔率为24.2%，孔直径为5mm，孔间距为9mm。

所述穿孔基板3为穿孔无机板或穿孔金属板或穿孔金属复合板，金属复合板即为金属材料与无机材料或非金属材料复合的板材，抑或是不同金属材料复合的板材。

所述装饰膜1和穿孔基板3之间通过胶粘层2固定相连。

所述装饰膜1包覆在所述穿孔基板3的外侧表面，所述穿孔基板3的内侧安装在墙面5上，并且在穿孔基板3和墙面5之间留有空腔4，墙面5上具有墙面相连的调平层50。这样一来，本案中刚度很小、受拉力而处于拉张状态的超微孔金属模，可以配合适当厚度的封闭空气层（即空腔），形成一个膜和空气层组成的共振系统，进而可以在系统共振频率附近具有较大的吸声作用。

本案的吸音过程如图3所示，对比来说，传统的吸音板依次包括装饰涂层、微孔金属板、胶水、穿孔基板、空腔，而本案则属于一种微孔薄膜复合结构，依次包括装饰膜（属于一种超微孔薄膜）、胶粘层、穿孔基板、空腔，其吸声特点：入射声波频率接近固有频率时→结构内空气振动强烈→阻尼→声能损耗→声吸收高。如图中所示，声音大部分透过装饰膜，可以在透过装饰膜时产生共振消耗掉部分的声能，此后，透过穿孔基板板的声音在空腔内来回反射继续吸声消耗掉大部分声能，最终将仅有小部分反射到室内空间，相较于传统技术，起到了更好的吸音作用。

如图4-5所示，所述加工装置依次包括放料机、打孔机以及收料机；考虑到放料机及收料机在膜加工领域属于极为常规的现有技术，因此，本案中不在过多赘述；

所述打孔机包括机架11、针辊12、胶辊13、胶辊升降机构14以及旋转驱动机构15，所述针辊12转动连接在机架11上，并且针辊12表面上设有若干刺针121，所述胶辊13转动连接在胶辊升降机构14上，并且处在针辊12下方，通过胶辊升降机构14驱动胶辊13升降；所述旋转驱动机构15也连接在机架11上，并且同时连接针辊12、胶辊13，通过旋转驱动机构15驱动针辊12、胶辊13同步旋转。这样，在装饰膜进过针辊、胶辊之间时，通过胶辊对装饰膜进行良好的承托，并通过针辊对经过的装饰膜进行打孔，从而使得装饰膜从针辊、胶辊之间导出时，即可在表面形成微孔。在此过程中，由于胶辊升降机构14可以驱动胶辊13进行升降，因此，使得针辊12、胶辊13之间的间隙可调；这样一来，即可通过调整上述间隙来控制装饰膜与刺针根部的间距，从而调整刺针刺入装饰膜的深度，再结合刺针本身的锥形结构，即可对最终刺出的微孔的孔径进行调整。此类通过调整针辊12、胶辊13之间的间隙来调整所刺出的微孔孔径的技术手段，不仅控制起来更为方便，而且对于微孔孔径调控也更为精确。

本案中针辊轴外径￠110，工作面幅宽 1600mm，胶辊采用丁晴胶辊，外径￠136，厚度 15，工作面宽度 1600。打孔深度 0～2mm，可调范围0～20mm。微调精度可达0.01mm。

所述胶辊升降机构14包括固定安装在机架11上的电机141以及分别连接在胶辊13的两端的两个升降驱动组件；

所述升降驱动组件包括丝杆142、丝母143、轴承座144、导轨145以及轴承146，所述丝杆142竖直设置，并且转动连接在机架11中，所述丝母143套装在丝杆142上，并且与丝杆142螺纹连接；两个升降驱动组件中的两个丝杆142同时连接电机141，并且保持同步运动；具体可在机架上转动连接一传动轴，并使得该传动轴的一端与电机141的输出轴相连接，然后在该传动轴和两个丝杆142之间分别布置两组换向斜齿轮组，使得电机141带动传动轴旋转之后，可经过两组换向斜齿轮组带动两根丝杆142同步旋转；

所述导轨145竖直设置，并且固定连接在机架11中，所述轴承座144滑动连接在导轨145上，并且与丝母143固定相连；所述轴承146套装在胶辊13的端头处，并且固定安装在轴承座144中。这样，电机141输出到两个丝杆142上的旋转动力，将带动两个丝母进行同步的升降，从而带动轴承座144沿导轨145进行同步升降，最终实现带动胶辊13做出精确的升降运动的目的。

所述旋转驱动机构15包括主驱动电机152、传动齿轮箱152以及两个万向联轴器153，所述主驱动电机152的壳体以及传动齿轮箱152的箱体均固定连接在机架11上，所述传动齿轮箱152中转动连接有一个输入齿轮以及两个输出齿轮，两个输出齿轮同时啮合所述输入齿轮，并且传动比一致；

所述主驱动电机152的输出轴连接所述输入齿轮的中心，两个输出齿轮的中心则分别连接两个万向联轴器153的一端，两个万向联轴器153的另一端则分别固定连接针辊12和胶辊13。这样，即可通过一个主驱动电机152同时带动针辊12和胶辊13同步旋转，并且由于万向联轴器153的存在，使得胶辊13在升降之后依然可以保持与针辊12的同步旋转运动。

所述针辊12包括辊体122、内套筒123、外套筒124以及两个锁紧螺母125，两个锁紧螺母125通过螺纹连接在辊体122上，所述内套筒123套装在辊体122上，并且处在两个锁紧螺母125之间，所述外套筒124套装在内套筒123上，并且也处在两个锁紧螺母125之间；

在所述外套筒124上均匀的开设有若干刺针安装孔，所述刺针121的根部装入所述刺针安装孔中，并且与刺针安装孔过盈配合。

相邻两节外套筒124之间紧密贴合。这样，当某一节外套筒124上安装的刺针出现倾斜或损坏时，仅需要跟换单节外套筒即可，可以显著降低维修、使用成本。

本发明具体实施途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。