Изготовление подиумов, сабов...

Стеклопластик

Стекловолокно как конструкционный материал обладает целым рядом преимуществ. Но основное свойство – очень высокая прочность и жесткость при малом весе. Конструкции из стеклопластика и композитных материалов широко используются не только в процессе установки аудио системы, но и для изготовления индивидуальных деталей (бамперов, торпедо, накладок).

Для создания детали из стеклопластика необходимы три компонента: стеклоткань, полиэфирная смола и отвердитель. Применяются два вида стеклоткани. Один из них представляет собой рогожку (Wowen mat) – довольно толстые волокна переплетены так, что получилась плотная ткань. Другой вид, насечка (Chopened mat) – потоньше, попроще и подешевле. Ее более тонкие волокна не переплетены, а просто спрессованы вместе (иногда с помощью фиксирующих растворов).

Для работы со стеклотканью используют полиэфирную смолу (Polyester resin). Одна из главных составляющих полиэфирной смолы – мономер стирена, выделяющий характерный запах и служащий для разжижения самой смолы. В качестве отвердителя используется перекись метилэтилкетона. Это прозрачная жидкость, очень летучая, легко воспламеняющаяся и относящиеся к классу опасных химических веществ. При соединении смолы и овердителя (он действует как катализатор) происходит реакция с выделением тепла, благодаря которой смола твердеет.

Подготовка смолы к работе заключается в смешивании ее с отвердителем (1 – 1.5% отвердителя от объема смолы). Как правило, на емкостях уже есть маркировка, которая облегчит дозировку компонентов. Следует помнить, что время застывания зависит от температуры компонентов и окружающее среды. Если температура в помещении ниже 20 градусов, то время застывания смолы может составлять более 12 ч. Для ускорения этого процесса рекомендуется перед добавлением отвердителя нагреть смолу до 25-30 град. Кроме того, со временем смола теряет свои свойства, время застывания соответственно увеличивается. Срок хранения смолы обычно не превышает трех месяцев.

Необходимо помнить об основных требованиях техники безопасности. Компоненты смолы легко воспламеняются и ядовиты, поэтому нужно быть осторожным при хранении. Для работы с ними неплохо оборудовать рабочее место вытяжкой. А при обработке готовой детали обязательно пользоваться респираторами, так как попадание стекловолоконной пыли в легкие чревато серьезными последствиями.

Крупные промышленные производители полиэфирных и эпоксидных смол в России, к сожалению, не обеспечивают стабильного качества смолы. Ее свойства сильно отличаются от партии к партии, что значительно усложняет работу. Те, кто пробовал работать с дешевыми смолами, не раз попадали в ситуацию, когда приготовленная смесь отказывалась застывать даже спустя сутки и более. Поэтому рекомендуется при работе с новой партией предварительно провести тест не «схватываемость».

Герметичность.

В любом акустическом оформлении следует избегать каких-либо щелей и отверстий, корпус должен быть максимально герметичным. Перетекание воздуха с задней стороны диффузора и связанные с этим потери – основная причина значительного отклонения измеренных АЧХ на низких частотах от расчетных. Отверстия или щели вблизи места установки головки приводят к акустическому короткому замыканию, вследствие чего воспроизведение низких частот резко ухудшается. При установке трубы фазоинвертора также необходимо обеспечить герметичность ее стыка с панелью. С этой же целью в конструкции корпусных АС рекомендуется применять проходные разъемы, установленные на корпусе. Вывод кабеля через резиновые втулки не обеспечивает должной герметичности. Поскольку компоненты аудиосистемы не должны затруднять техническое обслуживание автомобиля, наличие быстро отсоединяемых разъемов улучшает эксплутационные характеристики.

При оформлении «акустический экран» и «открытый ящик», которые применяются для широкополосных и СЧ головок, требование герметичности желательно выполнить для всей передней панели. Если это невозможно, следует обеспечить такое условие хотя бы в пределах площади, ограниченной удвоенным размером диффузора головки. Это относится прежде всего к установке динамических головок в двери и заднюю полку.

Жесткость.

Материал корпуса должен обеспечивать жесткость панелей, особенно той, на которой смонтированы головки. Это требование относится в равной степени к открытому и закрытому оформлению. Наиболее подходящие материалы из доступных – фанера, ДВП и ДСП. Для изготовления криволинейных поверхностей применяются композитные материалы (стеклоткань, углеволокно, бумага, картон, эпоксидные смолы, стеклотекстолит, пенопласт и т.д.) Поклонниками car audio разработано немало интересных технологий, которые будут рассмотрены далее.

Чем больше размеры корпуса и мощность головки, тем толще должен быть материал корпуса. Для сабвуферов мощностью до 50 Вт толщина панелей под излучатель должна быть не меньше 15 мм, прочих – не менее 10мм. При использовании головок большей мощности толщину панелей необходимо увеличить. Жесткость панелей большого размера без увелечения их толщины можно обеспечить при помощи дополнительных распорок между противоположными стенками, или ребрами жесткости в виде прикрепленных к панели брусков. Еще большую жесткость обеспечивают шпангоуты в виде рамок замкнутого профиля, вклееные в пазы панелей. Они же могут быть образующей для панели слодной формы из стеклопластика. Материал для шпангоутов - фанера толщиной 10-12 мм.

С другой стороны, необходимо обеспечить демпфирование упругих колебаний панели. Проще всего сделать это на границе раздела разнородных панелей – сэндвичей (фанера + ДСП, ДСП + стеклоткань) и демпфирование панелей шумопоглощающими мастиками.

Наполнитель.

Введение поглощающего наполнителя (звукопоглотителя) в конструкцию позволяет превратить адиабатический процесс сжатия-расширения воздуха в корпусе АС в изометрический, что эквивалентно увеличению его объема на 25-30%. Соответственно снижается и резонансная частота громкоговорителя, в пределе это снижение достигает 0.85 от исходной величины для незаполненного корпуса. Кроме того, звукопоглатитель позволяет исключить отражения сигнала и резонансные явления, что благоприятно сказывается на результирующей АЧХ акустической системы. Эксперементальнол установлено, что наиболее эффективен этот метод для корпусов небольшого объема. Концентрация звукопоглатителя должна составлять 20-24 г/л. На практике необходимое количество можно установить, изменяя частоту основного механического резонанса головки в данном акустическом оформлении. Добавление звукопоглатителя прекращают после того, как резонансная частота головки перестает снижаться.

Для закрытого оформления необходимо заполнить приблизительно 60% объема позади головки. Для фазоинвертора и пассивного излучателя достаточно нанести звукопоглотитель на заднюю (обязательно) и боковые (желательно) стенки слоем толщиной не менее 20-30 мм. В резонансных камерах акустических оформлений высоких порядков звукопоглотитель не столь обязателен, но в некоторых случаях может быть полезным нанести его на одну из стенок слоем 10-20 мм для уменьшения отражений.

Звукопоглощающий материал для заполнения внутреннего объема корпуса должен быть рыхлым и пористым, например вата в виде матов (для закрытого оформления можно в матерчатом или марлевом мешке), дакрон (синтепон). Удобно применять крупнопористый листовой поролон (пенополиуретан) в виде ковриков и матов толщиной 20-50 мм. Не следует размещать звукопоглатитель вблизи отверстия или трубы фазоинвертора, так как чрезмерное демпфирование может привести к полному прекращению действия фазоинвертора. Маты крепят к внутренним поверхностям корпуса гвоздями, шурупами или клеем.

---

Главная