一種用于制作柔性微孔吸聲膜的加工模板及柔性微孔吸聲膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于制作柔性微孔吸聲膜的加工模板及柔性微孔吸聲膜的制作方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比解決了難以制作出符合聲學降噪要求的柔性微孔吸聲膜的缺陷。本發(fā)明包括上模板，上模板上設(shè)有圓孔陣列，圓孔陣列包括若干個圓孔，上模板鉸接在下模板上，當上模板壓在下模板上時，圓柱陣列插在圓孔陣列內(nèi)；所述圓柱體的直徑為10微米?500微米，圓柱體的高度為60微米?3.01毫米，所述圓孔的直徑大于圓柱體的直徑，圓孔的深度大于圓柱體的高度。本發(fā)明針對柔性微孔吸聲膜制作的復(fù)雜性，提出了一種切實可行又經(jīng)濟環(huán)保的制作方法和加工裝置，能夠滿足不同形狀設(shè)備的降噪需求。
【專利說明】一種用于制作柔性微孔吸聲膜的加工模板及柔性微孔吸聲膜的制作方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及減振降噪技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種用于制作柔性微孔吸聲膜的加工模板及柔性微孔吸聲膜的制作方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]由馬大猷教授提出微穿孔板吸聲體是一種重要的吸聲材料，降噪效果優(yōu)良，具有防潮、耐高溫、無污染、能承受高速氣流沖擊等優(yōu)點，現(xiàn)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于噪聲控制的各個領(lǐng)域，被譽為21世紀最有潛力的綠色吸聲結(jié)構(gòu)。
[0005]微穿孔板吸聲體是微穿孔板和板后空腔復(fù)合形成的共振吸聲結(jié)構(gòu)，其中最主要的組成部分是微穿孔板，即在板面上設(shè)有大量微孔的薄板。其吸聲機理是，大量微孔與薄板后面的空腔組成共振吸聲結(jié)構(gòu)，當聲波穿過有大量微孔的薄板時，微孔中空氣分子與微孔內(nèi)壁表面的相對運動和摩擦使聲能量轉(zhuǎn)換成熱能而被耗散，起到吸聲降噪的效果。
[0006]現(xiàn)有的微穿孔板基本上是采用傳統(tǒng)的機械沖孔技術(shù)來加工微孔，孔徑一般在0.2-1.0mm。由于孔徑較大，因此吸聲帶寬相對較窄，通常只有1-2個倍頻程，并且單層微穿孔板吸聲體只有一個共振峰，難以進一步提高。根據(jù)微穿孔板理論，減小微穿孔板的孔徑，并適當增加穿孔密度，可在保持較高吸聲系數(shù)的同時拓寬吸聲頻帶。計算結(jié)果表明，當孔徑減小至Ij0.1mmC即10um)時，取中心共振頻率1000Hz，以吸聲系數(shù)0.5作為底線，則單層微穿孔板吸聲體的倍頻程能達到2.5。繼續(xù)減小孔徑至10um以下，還能進一步拓寬吸聲頻帶，甚至達到其吸聲帶寬極限，不過這需要達到每平米百萬以上的穿孔密度，使用機械沖孔技術(shù)顯然很難實現(xiàn)。
[0007]此外，目前大多數(shù)微穿孔板都是剛性材料，不易變形。隨著實際應(yīng)用的需要，越來越多的場合開始采用輕質(zhì)薄型的微穿孔板吸聲體，如塑料板、膠合板、有機玻璃等，以及在建筑上使用的能夠采光的透明材料，但是用這些材料加工的微穿孔板缺乏柔性，變形量不大，不太適合用于發(fā)動機等一些具有特殊外形的噪聲源降噪。也有研究者使用機械沖壓和紡織工業(yè)中簡化穿孔技術(shù)等加工穿孔薄膜，但是其加工孔徑比較大，精度不高，使用材料有限，不易批量加工生產(chǎn)。
[0008]在生物醫(yī)學研究領(lǐng)域，如專利名稱為微孔陣列制品及使用方法(CN102665916A，20120912)的技術(shù)方案，其采用模板壓印法制作柔性微孔膜片的方法，用表面具有多個突起的模板，將可流動的樹脂組合物施加到模板上，固化后從所述工具移除，最終制成柔性微孔陣列。
[0009]在聲學研究領(lǐng)域中，再如專利名稱為柔性超微孔寬頻帶微穿孔板的制作方法(申請?zhí)?201310301581.8)的專利文件，其采用微機械加工方法制作模板，模板表面有多個圓柱陣列，將液態(tài)聚合物材料施加到模板上，固化后從所述模板上移除，得到柔性微穿孔板。
[0010]不過以上這些方法都是采用單個模板，其表面也沒有制作防粘附涂層，其缺點是:當用于加工柔性超微孔微穿孔板時，因孔徑很小，在100微米以下，為了取得較好的降噪效果，需要將穿孔密度增加到每平米百萬孔數(shù)以上，并且微穿孔板厚度要達到0.1mm以上，模板中相應(yīng)的圓柱陣列密度也要達到每平米超過一百萬個圓柱，圓柱高度也要超過0.1_，因此當液態(tài)聚合物材料沉積在模板上并固化后，兩者之間因接觸面積大而導(dǎo)致粘附力極大，導(dǎo)致柔性膜片很難從模板上剝離脫附，或者剝離后造成柔性膜片和模板損壞。此外，采用單模板法制作的柔性膜片穿孔率不高，很多微孔沒有穿透，少量穿透的微孔孔型不夠規(guī)則和完整，降噪效果差。因此單模板法不能很好的實際應(yīng)用于聲學領(lǐng)域制作柔性微孔吸聲膜及其吸聲體。
[0011]如何針對聲學領(lǐng)域中所需要的柔性微孔膜片的特性，研究出一種柔性微孔吸聲膜的制作工具和制作方法已經(jīng)成為急需解決的技術(shù)問題。
[0012]
【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中難以制作出符合聲學降噪要求的柔性微孔吸聲膜的缺陷，提供一種用于制作柔性微孔吸聲膜的加工模板及柔性微孔吸聲膜的制作方法來解決上述問題。
[0014]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種用于制作柔性微孔吸聲膜的加工模板，包括下模板，所述的下模板上設(shè)有圓柱陣列，圓柱陣列包括若干個圓柱體，
還包括上模板，上模板上設(shè)有圓孔陣列，圓孔陣列包括若干個圓孔，上模板鉸接在下模板上，當上模板壓在下模板上時，圓柱陣列插在圓孔陣列內(nèi)；所述圓柱體的直徑為10微米-500微米，圓柱體的高度為60微米-3.01毫米，所述圓孔的直徑大于圓柱體的直徑，圓孔的深度大于圓柱體的高度。
[0015]所述的圓柱陣列在下模板上的分布密度為14-1O7個/平方米。
[0016]所述的下模板上設(shè)有支撐臺，支撐臺位于圓柱陣列旁，支撐臺的高度為50微米-3毫米。
[0017]還包括增高座，增高座安裝在下模板的側(cè)部，增高座的上部安裝有鉸接座，鉸接座至下模板上表面的垂直高度為50微米-3毫米，上模板側(cè)部安裝有鉸接塊，鉸接塊通過螺釘安裝在鉸接座上。
[0018]柔性微孔吸聲膜的制作方法，包括以下步驟:
上模板的制作，使用微機械加工技術(shù)對上模板進行制作，所述的微機械加工技術(shù)包括微電子機械方法、X光同步輻射光刻電鑄制模方法、準LIGA加工方法、激光加工方法和電火花加工方法；
下模板的制作，使用微機械加工技術(shù)對下模板進行制作；
利用上模板和下模板制作柔性微孔吸聲膜，將上模板和下模板鉸接安裝在一起，制作柔性微孔吸聲膜。
[0019]所述的下模板的制作使用微電子機械方法，其包括以下步驟: 選用直徑3英寸、晶向為100、厚度為500微米的單晶拋光硅片，對單晶拋光硅片進行化學清洗，再進行干燥處理；
在單晶拋光硅片的拋光面上依次生長沉積600納米厚的二氧化硅薄膜和200納米厚的金屬鋁薄膜；
在金屬鋁薄膜上涂上一層厚度為2微米的光刻膠；
進行正面光刻板掩膜曝光；
進行顯影、定影；
正面鋁的腐蝕窗口打開；
正面二氧化硅的腐蝕窗口打開；
腐蝕去除正面光刻膠；
采用感應(yīng)耦合等離子體深刻蝕工藝來刻蝕腐蝕窗口處的硅至設(shè)計的深度，刻蝕無金屬鋁掩膜圖形和二氧化硅掩膜圖形保護區(qū)域的單晶硅，直至所需的深度以得到符合設(shè)計的硅圓柱陣列；
去除正面金屬鋁掩膜層；
去除正面二氧化硅掩膜層；
在下模板的上表面和圓柱體外表面均制作一層防粘附涂層材料的涂層。
[0020]所述的上模板的制作使用激光加工方法，其包括以下步驟:
選擇3英寸不銹鋼作為待加工成穿孔的模板材料，將其固定在可在水平面內(nèi)進行兩維移動的平臺上；
將脈沖式激光器固定在模板材料的正上方，調(diào)整激光器，使其發(fā)射的激光束與模板材料垂直；
打開激光器，同時在軟件控制下，在水平面內(nèi)移動平臺，使激光束直接對模板材料的部分區(qū)域按各圓孔之間的距離間隔設(shè)定平臺移動距離間隔，按激光束燒蝕速率及所需燒蝕高度設(shè)定燒蝕時間進行燒蝕，直至加工出由不銹鋼模板材料構(gòu)成的已穿孔的上模板；
在上模板的下表面和圓孔的內(nèi)壁制作一層防粘附涂層材料的涂層。
[0021]所述的利用上模板和下模板制作柔性微孔吸聲膜包括以下步驟:
將上模板和下模板鉸接安裝在一起；
將液態(tài)的柔性聚合物材料使用旋涂或澆鑄工藝均勻沉積在下模板上；
將上模板壓在下模板上，使得圓柱陣列插在圓孔陣列內(nèi)；
對沉積在上模板表面和下模板表面之間的聚合物材料進行固化處理；
待聚合物材料固化后，打開上模板，脫去下模板，獲得該柔性聚合物材料制成的柔性超微孔吸聲膜。
[0022]所述的防粘附涂層材料的涂層采用射頻濺射、噴涂或浸潤工藝制作，防粘附涂層材料的涂層厚度為100納米-10微米。
[0023]所述的柔性聚合物材料為聚氨酯、聚酰亞胺、硅膠、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚偏氟乙烯、聚丙烯、定向聚丙烯薄膜、雙向拉伸聚丙烯薄膜、流延聚丙烯薄膜或聚丙烯酸類塑料。
[0024]
有益效果本發(fā)明的一種用于制作柔性微孔吸聲膜的加工模板及柔性微孔吸聲膜的制作方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比針對柔性微孔吸聲膜制作的復(fù)雜性，提出了一種切實可行又經(jīng)濟環(huán)保的制作方法和加工裝置，能夠滿足不同形狀設(shè)備的降噪需求。
[0025]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中孔徑大、吸聲帶寬較窄、吸聲性能差的缺點，實現(xiàn)了批量化生產(chǎn)、加工速度快、成本低，而且加工精度高，孔徑的一致性好，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。還可以根據(jù)使用需要，靈活地將多個圓柱陣列模板拼接成更大的模板，用于制作更大尺寸的柔性微穿孔板。本發(fā)明給出了結(jié)構(gòu)參數(shù)的取值范圍，對實際應(yīng)用中具體結(jié)構(gòu)的尺寸選擇具有指導(dǎo)意義，得到的微孔孔徑能夠低至數(shù)十微米，吸聲頻帶寬，具有經(jīng)濟意義。
[0026]本發(fā)明提出的柔性微孔吸聲膜的制作方法，其制作方法簡便，而且微穿孔吸聲膜本身具有很大的柔性，也可以組合成柔性微穿孔板吸聲體，能夠通過大曲率變形來高度適應(yīng)目標噪聲源(如各類發(fā)動機等)的外部形狀，對其進行“貼身式”降噪。
[0027]
【附圖說明】
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明中下模板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明中上模板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明中鉸接座與鉸接塊的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明使用狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明制作出的柔性微孔吸聲膜的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，1-上模板、2-下模板、3-圓孔陣列、4_圓柱陣列、5-圓孔、6-圓柱體、7-支撐臺、8-增高座、9-鉸接座、10-鉸接塊。
[0028]
【具體實施方式】
[0029]為使對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識，用以較佳的實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下:
如圖1所示，本發(fā)明所述的一種用于制作柔性微孔吸聲膜的加工模板，包括上模板I。如圖2所示，下模板2為現(xiàn)有技術(shù)中使用的單模板制作方法，其存在成孔率低，制作過程易粘連的問題。下模板2上設(shè)有圓柱陣列4，圓柱陣列4為多個圓柱體6組成的陣列集合。
[0030]如圖3所示，上模板I用于配合下模板2使用，上模板I鉸接在下模板2上。上模板I上設(shè)有圓孔陣列3，圓孔陣列3為由多個圓孔5組成的陣列集合。當上模板I壓在下模板2上時，圓柱陣列4插在圓孔陣列3內(nèi)，即為柔性微孔吸聲膜的制作過程，通過多個圓柱體6插在多個圓孔5內(nèi)，形成微孔結(jié)構(gòu)。由于在聲學領(lǐng)域中所使用的柔性微孔吸聲膜的孔徑很小，在100微米以下，因此針對圓柱體6的尺寸要進行特殊設(shè)計，圓柱體6的直徑為10微米-500微米，圓柱體6的高度為60微米-3.01毫米。為了能夠?qū)A柱陣列4較好地插在圓孔陣列3內(nèi)，圓孔5的直徑略大于圓柱體6的直徑，圓孔5的深度略大于圓柱體6的高度。
[0031]為了取得較好的降噪效果，需要將柔性微孔吸聲膜的穿孔密度增加到每平米百萬孔數(shù)以上，并且微穿孔板厚度要達到0.1mm以上。因此，圓柱陣列4在下模板2上的分布密度可以為14 -1O7個/平方米，使得下模板2中相應(yīng)的圓柱陣列4的密度達到每平米超過一百萬個圓柱體6。同時，還可以在下模板2上設(shè)有支撐臺7，支撐臺7位于圓柱陣列4旁，最好可以設(shè)2個，2個支撐臺7基于圓柱陣列4呈鏡像對應(yīng)。支撐臺7的高度可以為50微米-3毫米，這樣在上模板I下壓下模板2時，上模板I和下模板2之間產(chǎn)生50微米-3毫米的間隙，則可以將柔性微孔吸聲膜的厚度控制在50微米-3毫米的范圍內(nèi)，從而根據(jù)對降噪效果的設(shè)計要求，滿足不同厚度柔性微孔吸聲膜的制作需要。
[0032]由于有了支撐臺7的設(shè)計，為了實現(xiàn)上模板I下壓下模板2過程中圓柱陣列4很好插在圓孔陣列3內(nèi)，還可以包括增高座8的設(shè)計。如圖4和圖5所示，增高座8安裝在下模板2的側(cè)部，增高座8的上部安裝有鉸接座9，鉸接座9至下模板2上表面的垂直高度為50微米-3毫米，給支撐臺7的50微米-3毫米的高度設(shè)計提供冗余空間，并且使得制作出來的柔性微孔薄膜厚度均勻。上模板I側(cè)部安裝有鉸接塊10，鉸接塊10通過螺釘安裝在鉸接座9上。
[0033]在此，還提供利用本發(fā)明所述的用于制作柔性微孔吸聲膜的加工模板進行柔性微孔吸聲膜制作的方法，包括以下步驟:
第一步，下模板2的制作。使用微機械加工技術(shù)對下模板2進行制作，所述的微機械加工技術(shù)包括微電子機械方法、X光同步輻射光刻電鑄制模方法、準LIGA加工方法、激光加工方法和電火花加工方法。在此在使用微電子機械方法為例來闡述下模板的制作，其具體包括以下步驟:
(I)選用直徑3英寸、晶向為100、厚度為500微米的單晶拋光硅片，對單晶拋光硅片進行化學清洗，再進行干燥處理。
[0034](2)在單晶拋光硅片的拋光面上依次生長沉積600納米厚的二氧化硅薄膜和200納米厚的金屬鋁薄膜。
[0035](3)在金屬鋁薄膜上涂上一層厚度為2微米的光刻膠(正膠)。
[0036](4)進行正面光刻板掩膜曝光。
[0037](5)進行顯影、定影。
[0038](6)正面鋁的腐蝕窗口打開。
[0039](7)正面二氧化硅的腐蝕窗口打開。
[0040](8)腐蝕去除正面光刻膠。
[0041](9)采用感應(yīng)耦合等離子體深刻蝕工藝來刻蝕腐蝕窗口處的硅至設(shè)計的深度，刻蝕無金屬鋁掩膜圖形和二氧化硅掩膜圖形保護區(qū)域的單晶硅，直至所需的深度以得到符合設(shè)計的硅圓柱陣列。
[0042](10)去除正面金屬鋁掩膜層。
[0043](11)去除正面二氧化硅掩膜層。
[0044](12)在下模板2的上表面和圓柱體6外表面均制作一層防粘附涂層材料的涂層。在此，由于液態(tài)聚合物材料沉積并固化后，液態(tài)聚合物材料與上模板I或下模板2之間因接觸面積大而導(dǎo)致粘附力極大，柔性膜片很難從上模板I或下模板2剝離脫附，或者剝離后造成柔性微孔吸聲膜的損壞。如果不對下模板2和上模板I進行預(yù)處理，極易造成柔性的聚合物材料脫模后破損，甚至難以脫模，為了防止接觸面積大而導(dǎo)致的粘附力很大，因此需要對下模板2的上表面和圓柱體6外表面均制作一層防粘附涂層材料的涂層。防粘附涂層材料的涂層可以采用射頻濺射、噴涂或浸潤工藝制作，目的是降低其粘附性，以便于柔性的聚合物材料從下模板2上脫模。防粘附涂層材料的涂層厚度為100納米-10微米，防粘附涂層材料可以選用聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏氟乙烯(PVDF)、硅氧烷。
[0045]第二步，上模板I的制作，使用微機械加工技術(shù)對上模板I進行制作。在此以使用激光加工方法對上模板I進行制作為例進行闡述，其包括以下步驟:
(I)選擇3英寸不銹鋼作為待加工成穿孔的模板材料，將其固定在可在水平面內(nèi)進行兩維移動的平臺上。
[0046](2)將脈沖式激光器固定在模板材料的正上方，調(diào)整激光器，使其發(fā)射的激光束與模板材料垂直。
[0047](3)打開激光器，同時在軟件控制下，在水平面內(nèi)移動平臺，使激光束直接對模板材料的部分區(qū)域按各圓孔之間的距離間隔設(shè)定平臺移動距離間隔，按激光束燒蝕速率及所需燒蝕高度設(shè)定燒蝕時間進行燒蝕，直至加工出由不銹鋼模板材料構(gòu)成的已穿孔的上模板
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[0048](4)同理，在上模板I的下表面和圓孔5的內(nèi)壁制作一層防粘附涂層材料的涂層，降低其粘附性，以便于柔性的聚合物材料從上模板I上脫模。
[0049]上述步驟中，先制作上模板I或下模板2均可以，兩步驟的制作過程沒有前后順序的限定。
[0050]第三步，利用上模板I和下模板2制作柔性微孔吸聲膜。如圖5所示，將上模板I和下模板2鉸接安裝在一起，制作柔性微孔吸聲膜。其具體步驟如下:
(I)將上模板I和下模板2鉸接安裝在一起。
[0051 ] (2)將液態(tài)的柔性聚合物材料使用旋涂或澆鑄工藝均勻沉積在下模板2上，即沉積在下模板2的圓柱陣列4上，其中，柔性聚合物材料可以為聚氨酯、聚酰亞胺、硅膠、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚偏氟乙烯、聚丙烯、定向聚丙烯薄膜、雙向拉伸聚丙烯薄膜、流延聚丙烯薄膜或聚丙烯酸類塑料。
[0052](3)將上模板I壓在下模板2上，使得圓柱陣列4插在圓孔陣列3內(nèi)。
[0053](4)對沉積在上模板I表面和下模板2表面之間的聚合物材料進行固化處理，對其進行加熱、風干處理。
[0054](5)待聚合物材料固化后，打開上模板I，脫去下模板2，如圖6所示，獲得該柔性聚合物材料制成的柔性超微孔吸聲膜。
[0055]制作完成后的柔性超微孔吸聲膜可以與中間支撐層和背腔底層粘結(jié)成三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，或是直接將柔性微穿孔板與背腔底層粘結(jié)成兩層復(fù)合結(jié)構(gòu)，從而獲得柔性微穿孔板吸聲體，在減振降噪環(huán)境中使用。
[0056]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【主權(quán)項】
1.一種用于制作柔性微孔吸聲膜的加工模板，包括下模板(2)，所述的下模板(2)上設(shè)有圓柱陣列(4)，圓柱陣列(4)包括若干個圓柱體(6)，其特征在于: 還包括上模板(1)，上模板(I)上設(shè)有圓孔陣列(3)，圓孔陣列(3)包括若干個圓孔(5)，上模板(I)鉸接在下模板(2)上，當上模板(I)壓在下模板(2)上時，圓柱陣列(4)插在圓孔陣列(3)內(nèi)；所述圓柱體(6)的直徑為10微米-500微米，圓柱體(6)的高度為60微米-3.0l毫米，所述圓孔(5)的直徑大于圓柱體(6)的直徑，圓孔(5)的深度大于圓柱體(6)的高度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制作柔性微孔吸聲膜的加工模板，其特征在于:所述的圓柱陣列(4)在下模板(2)上的分布密度為14 -1O7個/平方米。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制作柔性微孔吸聲膜的加工模板，其特征在于:所述的下模板(2)上設(shè)有支撐臺(7)，支撐臺(7)位于圓柱陣列(4)旁，支撐臺(7)的高度為50微米-3毫米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制作柔性微孔吸聲膜的加工模板，其特征在于:還包括增高座(8)，增高座(8)安裝在下模板(2)的側(cè)部，增高座(8)的上部安裝有鉸接座(9)，鉸接座(9)至下模板(2)上表面的垂直高度為50微米-3毫米，上模板(I)側(cè)部安裝有鉸接塊(10)，鉸接塊(10)通過螺釘安裝在鉸接座(9 )上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性微孔吸聲膜的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: 51)上模板(I)的制作，使用微機械加工技術(shù)對上模板(I)進行制作，所述的微機械加工技術(shù)包括微電子機械方法、X光同步輻射光刻電鑄制模方法、準LIGA加工方法、激光加工方法和電火花加工方法； 52)下模板(2)的制作，使用微機械加工技術(shù)對下模板(2)進行制作； 53)利用上模板(I)和下模板(2)制作柔性微孔吸聲膜，將上模板(I)和下模板(2)鉸接安裝在一起，制作柔性微孔吸聲膜。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柔性微孔吸聲膜的制作方法，其特征在于，所述的下模板的制作使用微電子機械方法，其包括以下步驟: 61)選用直徑3英寸、晶向為100、厚度為500微米的單晶拋光硅片，對單晶拋光硅片進行化學清洗，再進行干燥處理； 62)在單晶拋光硅片的拋光面上依次生長沉積600納米厚的二氧化硅薄膜和200納米厚的金屬鋁薄膜； 63)在金屬鋁薄膜上涂上一層厚度為2微米的光刻膠； 64)進行正面光刻板掩膜曝光； 65)進行顯影、定影； 66)正面鋁的腐蝕窗口打開； 67)正面二氧化硅的腐蝕窗口打開； 68)腐蝕去除正面光刻膠； 69)采用感應(yīng)耦合等離子體深刻蝕工藝來刻蝕腐蝕窗口處的硅至設(shè)計的深度，刻蝕無金屬鋁掩膜圖形和二氧化硅掩膜圖形保護區(qū)域的單晶硅，直至所需的深度以得到符合設(shè)計的硅圓柱陣列； 610)去除正面金屬鋁掩膜層； 611)去除正面二氧化硅掩膜層； 612)在下模板(2)的上表面和圓柱體(6)外表面均制作一層防粘附涂層材料的涂層。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柔性微孔吸聲膜的制作方法，其特征在于，所述的上模板的制作使用激光加工方法，其包括以下步驟: 71)選擇3英寸不銹鋼作為待加工成穿孔的模板材料，將其固定在可在水平面內(nèi)進行兩維移動的平臺上； 72)將脈沖式激光器固定在模板材料的正上方，調(diào)整激光器，使其發(fā)射的激光束與模板材料垂直； 73)打開激光器，同時在軟件控制下，在水平面內(nèi)移動平臺，使激光束直接對模板材料的部分區(qū)域按各圓孔之間的距離間隔設(shè)定平臺移動距離間隔，按激光束燒蝕速率及所需燒蝕高度設(shè)定燒蝕時間進行燒蝕，直至加工出由不銹鋼模板材料構(gòu)成的已穿孔的上模板(I); 74)在上模板(I)的下表面和圓孔(5)的內(nèi)壁制作一層防粘附涂層材料的涂層。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柔性微孔吸聲膜的制作方法，其特征在于，所述的利用上模板和下模板制作柔性微孔吸聲膜包括以下步驟: 81)將上模板(I)和下模板(2)鉸接安裝在一起； 82)將液態(tài)的柔性聚合物材料使用旋涂或澆鑄工藝均勻沉積在下模板(2)上； 83)將上模板(I)壓在下模板(2)上，使得圓柱陣列(4)插在圓孔陣列(3)內(nèi)； 84)對沉積在上模板(I)表面和下模板(2)表面之間的聚合物材料進行固化處理； 85)待聚合物材料固化后，打開上模板(I)，脫去下模板(2)，獲得該柔性聚合物材料制成的柔性超微孔吸聲膜。9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的柔性微孔吸聲膜的制作方法，其特征在于:所述的防粘附涂層材料的涂層采用射頻濺射、噴涂或浸潤工藝制作，防粘附涂層材料的涂層厚度為100納米-10微米。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的柔性微孔吸聲膜的制作方法，其特征在于:所述的柔性聚合物材料為聚氨酯、聚酰亞胺、硅膠、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚偏氟乙烯、聚丙烯、定向聚丙烯薄膜、雙向拉伸聚丙烯薄膜、流延聚丙烯薄膜或聚丙烯酸類塑料。
【文檔編號】B29C41/38GK105835279SQ201610304383
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】孔德義, 張曉曉, 丁宏宇, 王兵, 李山山
【申請人】中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院