Sayway › Блог › Виброизоляция: вибропоглощающие материалы
Виброизоляция (вибродемпфер, вибропоглотитель, «вибра») – категория материалов, применяемых для вибродемпфирования. Основное назначение – снизить амплитуду колебаний металлических (пластиковых или иных) панелей. Несмотря на разнообразие существующих виброматериалов, в основе их лежит единый принцип состава – это вязкоупругий материал (обычно на основе битума, вспененного каучука и т.п.), в котором происходят значительные механические потери, обусловленные внутренним трением. Основными показателями эффективности виброизоляции являются коэффициент механических потерь (далее – КМП, измеряется в усл.ед.) и динамический модуль упругости (МПа).
Применение виброизоляции обеспечивает снижение уровней шума и вибрации до 85%, в диапазоне от 20 до 1000 Гц., т.е. в диапазоне низких частот. Важно отметить, что речь идет именно о поглощении вибрации, а не об изоляции в общепринятом смысле – т.е. энергия колебаний не возвращается к источнику, а переходит в тепловую.
Существует достаточно большой выбор материалов для виброизоляции, как универсального, так и специального назначения. Мы же рассмотрим материалы, специально разработанные для виброизоляции автомобилей, а не для промышленной или иной сферы. Эти материалы отличаются не только составом основы, но и условиями применения, рабочим диапазоном температур и даже опасностью для здоровья. Зачастую можно встретить примеры, когда люди используют для виброизоляции автомобиля кровельные или строительные материалы на основе битума (очень показательный пример – герлен), т.к. они гораздо дешевле. Но и эффективность таких материалов значительно ниже, а вдыхание паров таких материалов – может быть очень вредно, т.к. они предназначены для использования на открытом воздухе.
Как уже говорилось, основная характеристика, по которым мы можете принять решение о выборе того или иного материала для виброизоляции, — коэффициент механических потерь (определяется составом, толщиной материала, его удельным весом). Проще говоря, чем выше этот коэффициент, толще и тяжелее материал, тем эффективнее он будет гасить колебания. Но нужно понимать, что не всегда эффективно и разумно применять материалы с максимальной эффективностью там, где она просто не нужна. Например, на пластиковых панелях. Некоторые производители указывают рекомендуемую площадь обработки для различных материалов. Этот момент зачастую вызывает много споров. Также сложность монтажа толстых материалов ограничивает их применение на криволинейных поверхностях. Часть материалов требуют нагрева перед монтажом (используется тепловой фен).Рассмотрим виды и основные характеристики материалов для виброизоляции автомобилей, которые применяются наиболее часто. В качестве примера будут рассмотрены материалы ГК «Стандартпласт» (более известны как «материалы СТП»), и не потому, что это самые лучшие материалы, а потому, что самые распространенные и доступные как по цене, так и по возможности приобрести. Плюс многими из этих материалов я пользовался лично, поэтому могу сравнить заявленные и фактические характеристики, и выделить какие-либо особенности. Тем не менее Вы можете посмотреть краткий обзор не менее известных материалов под торговой маркой Noisebuster, Шумoff.
БиМаст Бомб – вибропоглощающий материал, на основе битумной и мастичной композиции. Среди линейки виброматериалов СТП занимает высшую позицию по показателю КМП. Имеет слой из алюминиевой фольги. Режется обычными острыми ножницами. При монтаже требует нагрева.
БиМаст Супер — более легкий по сравнению с БиМаст Бомб и не требует нагрева феном.
БиМаст Стандарт — наиболее эластичный из всей серии БиМаст. Не требует нагрева при монтаже, хорошо укладывается на криволинейные поверхности. Нет фольгированного покрытия.
Вибропласт Silver (Вибропласт М1)
Материал, более известный как Вибропласт М1 или Вибропласт М2 (отличаются толщиной 1,5 и 2,3 мм соответственно). Очень эластичный и легко монтируется без нагрева на любую поверхность, но обладает самым низким коэффициентом механических потерь. На металле практически «не работает».
Вибропласт Golg
Разновидность материала Вибропласт М1 (Silver), но с чуть более лучшими характеристиками.
Визомат ПБ — самоклеящийся вибропоглощающий битумный материал черного цвета. Представляет собой полимерную композицию с липким слоем, защищенным антиадгезионной пленкой. Материал не впитывает влагу и не разлагается от воздействия окружающей среды. При монтаже требует разогрева до 40-50 °С. По своей структуре (и виду) очень напоминает заводскую виброизоляцию отечественных автомобилей. Отличительная особенность – это широкий рабочий диапазон температур от минус 45 °С до плюс 70°С.
Визомат МП — материал «прародитель» серии БиМаст. В отличии от последней, менее гибкий. Однако, многие оценили его прекрасные свойства, несмотря не небольшой КМП. Требует нагрева.
Все представленные виброматериалы под торговой маркой СТП – имеют клеевой слой, что очень удобно при монтаже. При нагреве есть возможность скорректировать положение приклеиваемого листа в течение нескольких секунд.
При рассмотрении материалов было упомянуто понятие «рабочий диапазон температур». Здесь необходимо дать пояснение. Производитель указывает, что практически у всех материалов для виброизоляции диапазон температур, в котором материал не теряет свои свойства, достаточно широкий (от -45°С до 100°С ). На практике же – все немного иначе. Любая виброизоляция меняет свои свойства при изменении температур. Могу сказать, что указанный коэффициент механических потерь, скорее всего, указан при температуре окружающей среды
20°С. При более высокой температуре материал «плывет» и практически не работает. Это очень заметно, когда постукиваешь по обработанной поверхности сразу после нанесения вибродемпфера. Металл продолжает «звенеть», но через несколько минут материал «встает» и дребезг пропадает. Звук при простукивании становится «как по дереву». При более высоких температурах – ситуация аналогична. Зимой вибродемпфирующие свойства практически пропадают до тех пор, пока салон не прогреется.
Еще необходимо отметить, что при соблюдении инструкции по монтажу, вироизоляционные материалы являются герметиком, и при монтаже на чистую подготовленную поверхность выполняют роль антикора.
Как видите, выбор материалов достаточно широк.
Вибропоглощающие материалы
Вибропоглощающие материалы предназначены для поглощения вибрации и вызываемых шумов при работе инженерного и санитарно-технического оборудования.
Для устранения передачи ударного звука применяются конструкции «плавающих» полов.
Упругие прокладки укладываются между несущей плитой перекрытия и чистым полом. Также необходимо упругими прокладками отделять конструкцию пола от стен по периметру помещения. Виды и свойства некоторых звукоизоляционных прокладок представлены в табл. 3.
Эффективными звукоизоляционными материалами являются полужесткие минераловатные и стекловатные на синтетическом связующем плиты и маты, а также прошивные стекловатные маты, древесноволокнистые плиты, пористая резина, поливинилхлоридные и полиуретановые пенопласты. Изготавливают ленточные и полосовые прокладки длиной от 1000 до 3000 мм и шириной 100, 150, 200 мм, штучные прокладки — длиной и шириной 100, 150, 200 мм. Изделия из волокнистых материалов применяются только в оболочке из водостойкой бумаги, пленки, фольги.
Вибропоглощающими материалами служат некоторые сорта резины и мастики, фольгоизол, листовые пластмассы. Вибропоглощающие материалы наносятся на тонкие металлические поверхности, при этом создается эффективная вибропоглощающая конструкция с высокой энергией на трение.
Кроме классификации по назначению, акустические материалы различаются и по другим признакам и имеют много общего с теплоизоляционными материалами.
Таблица 3. Значения модулей упругости некоторых звукоизоляционных прокладок
| Наименование | Средняяплотность,кг/м3 | Модуль упругости | |
| Статистический, МПа | Динамический, МПа | ||
| Стекловолокнистые и минераловатные плиты и маты на синтетической связке | 30-150 | 0,02-0,05 | 0,25-0,045 |
| Мягкие древесноволокнистые плиты | 0,3 | 1,4 | |
| Вспученный вермикулит в полиэтиленовых матах | 0,15 | 1,8 | |
| Листы пенополиуретана | 0,05 | 0,25 | |
| Листы пенополиэтилена | 0,03 | 0,20 |
По строению и виду пористости звукоизоляции подразделяются на три группы:
звукоизоляционные материалы с волокнистым каркасом (минераловатные, асбестовые, фибролит, древесноволокнистые, древесностружечные, войлок);
ячеистые звукоизоляционные материалы, полученные методом вспучивания или пеновым способом (ячеистые бетоны, пеностекло);
звукоизоляционные материалысмешанной структуры, например акустические штукатурки, изготавливаемые с применением пористых заполнителей (вспученный перлит, вермикулит).
По внешнему виду (форме) они бывают:
сыпучие звукоизоляционные материалы;
штучныезвукоизоляционные материалы(плиточные, рулонные, маты).
К звукопоглощающим материалам обычно предъявляют повышенные, по сравнению степлоизоляционными материалами, требования по механической прочности и декоративности, поскольку их применяют для облицовки стен внутри помещения.
Так же, как и теплоизоляционные, они должны обладать низким водопоглощением, малой гигроскопичностью, быть огне — и биостойкими.
вибропоглощающий материал StP GB
Покопавшись на складе нашел несколько листов StP GB и решил рассказать вам об этом материале.
Линейка GB — это бюджетные мастичные вибродемпферы, которые выпускаются в толщинах 1,5 мм, 2 мм, 3 мм и 4 мм.
Размеры листов 0,75 х 0,47 м.
Давайте рассмотрим материал на примере толщины 1,5 мм.
Лицевой слой — фольга, имеющая тиснение квадрат. По моим ощущениям фольга здесь — 50-60 микрон. Она добавляет материалу жесткости и оказывает влияние на значение коэффициента механических потерь.
Под фольгой липкий мастичный слой. Мастика бутил-каучуковая. Поскольку материал не битумный, то и запаха практически нет.
Для предотвращения повреждения липкого слоя и склеивания листов в упаковке материал имеет антиадгезионную бумагу. На антиадгезионной бумаге вы найдете краткое описание материала и инструкцию по монтажу. Правда представленная инструкция справедлива для материала в толщине 2 мм (с большой натяжкой и при определенных условиях можно применять 1,5 мм и 3 мм), поскольку зоной монтажа приведены двери.
«Безболезненно» разделить слои материала не получится. Фольга имеет хорошую адгезию к мастике.
Материал имеет прекрасную первичную адгезию к металлическим поверхностям.
После прикатки адгезия только усиливается и по прошествии 24-х часов демонтировать вибродемпфер будет крайне сложно.
Обратите внимание, что при неаккуратном использовании и склеивании листа, повторное использование материала крайне затруднительно.
А теперь немного моих рекомендаций:
1. Обязательно работайте в перчатках и меняйте их. Это связано с тем, что фольгой очень легко можно порезать пальцы. Кроме того, мастичный слой пачкается и оставляет следы на перчатках/руках. Не рекомендую браться испачканными руками за обшивки и пластиковые элементы, особенно светлые, поскольку существует большой риск оставить следы на поверхности.
2. Материал в толщине 1,5 мм следует использовать для обработки тонкого пластика и крыши.
3. Материал толщиной 2 мм можно также применять на крышу, двери, крышку багажника, локеры и капот.
4. 3-х миллиметровый GB подойдет для пола салона и багажника.
5. 4-х миллиметровый вариант — неплохое решение для пола и арок.
Вибродемпфер оправдывает свою стоимость и не изменяет своих свойств в зависимости от температуры. Рекомендую использовать его в бюджетных инсталляциях, либо на наименее вибронагрженных зонах, устойчивых к добавлению массы.
Кроме того, на сайте производителя появилась новая версия линейки материалов, в которой обновились не только толщины, но и был добавлен еще один вибродемпфер. Я постараюсь как можно быстрее закупить все образцы, чтобы рассказать что же изменилось.