專利名稱：電聲轉(zhuǎn)換器框架及其制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及諸如話筒的電聲轉(zhuǎn)換器的框架及其制造方法。
話筒框架5支承膜片8和磁路，以保持膜片8與磁路之間的相互位置關(guān)系?？蚣?前部的周邊固定到隔板或外殼。按此方式，框架5用作話筒系統(tǒng)的基礎構(gòu)件。電聲轉(zhuǎn)換器框架5有剛性和抗塑性變形能力。實際上，話筒框架如果裝在機動車內(nèi)必須重量輕。
用于話筒框架的常規(guī)材料例如有鋼板或鋁(壓鑄件)。但鋼板的成型自由度不夠，因而只有有限的形狀能用作話筒框架，而且鋼板的比重大。用鋁(壓鑄件)制造話筒框架時，成形自由度較大，但產(chǎn)品(話筒框架)價格很貴。比重也大。近年來常用熱塑性合成樹脂用注塑成型工藝制造話筒框架。實際上，制造要安裝在機動車上的話筒框架時，由于車載話筒框架要輕和大量制造，所以常用熱塑性樹脂用注塑成型工藝制造話筒框架。注塑成形的另一優(yōu)點是，話筒框架能與其它另件同時制造(注塑)，因而降低了生產(chǎn)成本。
常規(guī)話筒的樹脂制成的框架“重量輕”和“成本低”，但是，熱塑性樹脂不具有足夠的機械性能，例如，沒有足夠的剛性和抗塑性變形能力。因此，通常要給熱塑性樹脂(例如，ABS，聚碳酸酯或聚丙烯)加無機填料(例如，玻璃纖維，碳纖維，滑石粉，云母或須晶)。熱塑性樹脂是基礎材料。
如果樹脂框架要輕，那么作為基礎材料的樹脂的比重要小。這種樹脂的一個實例是烯烴樹脂。如果聲原性能是重點，那么聚丙烯合適，因為它的內(nèi)部損失大。
但是，聚丙烯是結(jié)晶樹脂，所以它需要高濃度填料(例如填料濃度為40％或以上)，以降低二次收縮率和提高剛性。二次收縮是環(huán)境試驗后引起的收縮。
大濃度填料加入樹脂中時，和用樹脂-填料材料制成電聲轉(zhuǎn)換器框架時，模塑制品(即框架)由于比重增大而變重。此外，內(nèi)部損失減小，所以，框架不能充分吸收(減振)相鄰另部件和話筒本身的不需要的振動。而且，熔融熱塑性樹脂的流動性變壞，因而，限制了樹脂框架的批量生產(chǎn)率和形狀自由度。
按本發(fā)明的一個方案，提供一種用熱塑性樹脂分散在其中的增強纖維的混合制成的電聲轉(zhuǎn)換器框架。增強纖維包括長纖維?？捎媚Ｋ芄に囍圃祀娐曓D(zhuǎn)換器框架。
即使樹脂纖維混合物中包含少量的增強纖維填料，由于填料中含有足夠的長纖維，所以填料能保證必需的剛性。還能防止二次收縮?？蚣苤亓枯p并能抑制內(nèi)部損失降低。長纖維三維絞合，所以框架有均勻的剛性。由于撞擊和能量平穩(wěn)地分散在框架內(nèi)，外部撞擊不容易損壞框架。此外，高溫下框架顯示出高的抗塑性變形能力。所以，框架能在高溫環(huán)境中使用。即使在低溫環(huán)境中，框架也有高的抗撞擊能力，所以，框架能用在低溫下?？蚣艿木€性膨脹系數(shù)接近金屬的線性膨脹系數(shù)，所以，即使溫度變化框架的膨脹收縮也不會太大。優(yōu)點是框架變形不會對聲音轉(zhuǎn)換器的振動元件造成負面影響，因此，框架有好的抗環(huán)境能力和確保聲音質(zhì)量。
增強纖維有足夠的平均長度，以引起增強纖維的彈回作用。電聲轉(zhuǎn)換器框架有單層部分和三層部分。每個單層部分可由無發(fā)泡層構(gòu)成，每個三層部分可用一對無發(fā)泡層中間夾一層發(fā)泡層構(gòu)成的夾層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
增強纖維的平均長度至少為1mm。增強纖維的剛性大于熱塑性樹脂的剛性。熱塑性樹脂可以是晶體熱塑性樹脂。熱塑性樹脂可以是包括聚丙烯的烯烴樹脂。包括一對無發(fā)泡層的三層部分發(fā)泡的平均膨脹率范圍是1.1至5.0倍。至少一個單層部分有通孔，電聲轉(zhuǎn)換器框架接到電聲轉(zhuǎn)換器時，螺釘裝入通孔中。電聲轉(zhuǎn)換器框架裝配(連接)到電聲轉(zhuǎn)換器中時，至少一個剩余的單層部分可接觸電聲轉(zhuǎn)換器的磁路。電聲轉(zhuǎn)換器框架一般是截頭圓錐形，包括前周邊部分，底部和位于前周邊部分與底部之間的多個伸出橋。在一些單層部分連接多個伸出橋。
按本發(fā)明的另一方案，提供電聲轉(zhuǎn)換器框架的制造方法，包括步驟熱塑性樹脂和增強纖維混合和熔化，制成熱塑性樹脂中分散增強纖維的熔融樹脂-纖維混合物。為獲得增強纖維的彈回作用增強纖維有足夠的平均長度；熔融樹脂-纖維混合物注射和填入兩個?？字g限定的空腔中，兩個半模中的一個半模的至少一部分收縮，以使空腔在收縮部分局部放大，以構(gòu)成有單層部分和三層部分的電聲轉(zhuǎn)換器框架。每個單層部分由無發(fā)泡層構(gòu)成，每個三層部分由一對無發(fā)泡層和夾在它們之間的發(fā)泡層構(gòu)成。
半模的多個部分的收縮移動引起纖維的彈回作用，因而容易獲得發(fā)泡結(jié)構(gòu)，即三層結(jié)構(gòu)。因而可以提高框架的剛性而不改變框架的重量。由于只有所選擇的多個部分收縮，在框架的那些需要剛性的區(qū)域可形成發(fā)泡結(jié)構(gòu)?？蚣艿钠渌切┬枰g性的區(qū)域形成單層結(jié)構(gòu)，即無發(fā)泡結(jié)構(gòu)。即使纖維制脂混合物中只含少量填料(增強纖維)，由于填料中含有足夠的長纖維，所以填料能保證必需的剛性。而且，不損壞熔融樹脂-纖維混合物的流動性。因此，可模塑薄和/或形狀復雜的框架。
增強纖維的平均長度至少是1mm。樹脂-纖維混合物中的增強纖維含量是5至80重量％(為5至30重量％較好，為10至30重量％最好)，樹脂-纖維混合物中熱塑性樹脂含量為20～95重量％(為70～95重量％較好，為70～90重量％最好)。增強纖維剛性大于熱塑性樹脂強度。包括無發(fā)泡層對的三層部分發(fā)泡時的平均膨脹率范圍是1.1至5.0倍。熱塑性樹脂可以是晶體熱塑性樹脂。熱塑性樹脂可以是包括聚丙烯的烯烴樹脂。
圖3是四個樣品的比重與內(nèi)部損失之間的關(guān)系曲線圖；圖4是兩個樣品的撓性模量與溫度的關(guān)系曲線圖；圖5是兩個樣品的埃左(Isod)沖擊強度與溫度之間的關(guān)系曲線圖；圖6是按本發(fā)明第二實施例的話筒框架的正視圖；圖7是圖6所示話筒框架的無發(fā)泡部分(單層部分)的剖視圖；圖8是圖6所示話筒框架的三層部分的剖視圖；圖9是按本發(fā)明實施例的話筒框架制造方法用的注塑機的局部剖視圖；和

圖10A至10C是話筒框架制造方法按時間順序的一系列操作示意圖。
用混合材料用不發(fā)泡的注塑工藝制造接第一實施例的話筒框架?；旌喜牧习崴苄詷渲缇郾?PP)和分散在熱塑性樹脂中的增強纖維即長纖維。該實施例的話筒框架的外觀與圖1所示話筒的外觀相同。
增強纖維的平均長度為1mm及以上，含量為5至80重量％，含5至30重量％較好，含10至30重量％最好。因此能保證話筒框架的剛性。高流動性熱塑性樹脂的含量為20～95重量％，含70～95重量％較好，含70～90重量％最好?？捎米⑸涔に嚢褵崴苄詷渲耆交爻淙虢饘倌＞叩目涨粌?nèi)。這就消除了產(chǎn)品的彎曲和/或變形。如果纖維含量小于5重量％，就不能獲得充分的膨脹，強度，剛性和耐熱性。如果熱塑性樹脂的含量超過80重量％，熔融樹脂的流動性變壞會導致膨脹不充分，彎曲和變形增大，。
作為混合材料中的填料而混入的纖維的平均長度最好為1mm及以上。本實施例中，不用長度短于1mm的纖維。長度在1mm及以上的纖維叫做“長纖維”。如果纖維長度短于1mm，那么，纖維不能絞合或不能令人滿意地絞合。而且，考慮到強度，剛性和抗沖擊性，不希望有不適當?shù)睦w維絞合。纖維長度超過15mm，纖維有時不能以適當方式分散，熔融材料(樹脂-纖維混合物)的流動性下降。結(jié)果，樹脂-纖維混合物不能完全流進細小部分或角區(qū)，因而出了廢品。使用長度為1～15mm的增強纖維將會克服上述缺陷。
增強纖維優(yōu)選玻璃纖維?？偟恼f來以下的無機纖維和有機纖維均適用。無機纖維例如有硼纖維，碳化硅纖維，氧化鋁，氮化硅纖維，氧化鋯纖維，玻璃纖維，碳纖維，銅纖維，黃銅纖維，鋼纖維，不銹鋼纖維，鋁纖維，鋁合金纖維。有機纖維的例子有聚酯纖維，酰胺纖維和多芳基化合物纖維。注意，有機和無機纖維可以混合。用汽化工藝或類似工藝對纖維表面進行特殊處理?；蛘?，可用耦合劑等對纖維表面進行表面處理。
最好用硬纖維如芳香族聚酯纖維和芳香族聚酰胺纖維。該實施例中，硬長纖維比熱塑性樹脂的剛性更大。
玻璃纖維可以是E玻璃，S玻璃，C玻璃，AR玻璃，T玻璃，D玻璃或R玻璃，所有玻璃都是市場上可以買到的。纖維平均直徑是50μm或以下，最好是3-30μm。如果玻璃纖維直徑小于3μm，小樣(pellet)制備工藝中玻璃纖維按規(guī)定方式不與樹脂混合，所以樹脂浸漬變得困難。另一方面，如果玻璃纖維直徑超過30μm，在熔融狀態(tài)下的混合工藝中常常出現(xiàn)玻璃纖維斷裂。注意，用拉制工藝從熱塑性樹脂和玻璃纖維制備小樣時，用耦合劑對玻璃纖維進行表面處理。
混合材料中用的熱塑性樹脂最好是聚丙烯。例如，可用烯烴樹脂(例如丙烯-乙烯塊共聚物，丙烯-乙烯無規(guī)共聚物)，和聚乙烯(聚苯乙烯樹脂，例如，聚苯乙烯，橡膠一改進的耐沖擊的聚苯乙烯，和有間同結(jié)構(gòu)的聚苯乙烯)；ABS樹脂；聚氯乙烯樹脂；酰胺樹脂，聚酯樹脂，聚縮醛類樹脂，聚碳酸酯樹脂，芳烴醚聚合物樹脂，芳烴硫化物聚合物樹脂，芳烴酯聚合物樹脂，聚砜樹脂，丙烯酸酯樹脂。注意，上述的熱塑性樹脂可單獨使用或混合使用。
這些熱塑性樹脂中，最好用聚丙烯樹脂，聚丙烯(或丙烯)和其它烯烴的塊共聚物，聚丙烯(或丙烯)和其它烯烴的無規(guī)共聚物，和它們的混合物。聚丙烯樹脂最好還包括諸如馬來酸酐和富馬酸的不飽和羧酸，或酸退化的聚烯烴樹脂，即，有不飽和羧酸的衍生物的退化樹脂。聚丙烯樹脂中可添加一種或多種其它熱塑性樹脂。這種添加的熱塑性樹脂例如是高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，乙烯-α-烯烴共聚物樹脂，或聚酰胺樹脂。聚丙烯樹脂還可添加其它物質(zhì)。例如，可加入諸如乙烯-α-烯烴共聚物高彈體的高彈體，以提高抗沖擊力。還可加入包括苯酚，磷或硫的抗氧化劑。還可加入光穩(wěn)定劑，紫外線吸收劑，環(huán)境安全劑，橋鍵形成劑，核心構(gòu)成劑，和著色劑。還可加入填料，如，短纖維，滑石粉，和碳酸鈣。
而且，平面狀，粉狀或顆粒狀無機化合物和須晶(例如玻璃薄片，云母，玻璃粉或玻璃顆粒，玻璃珠，滑石粉，粘土，氧化鋁，碳黑和wallastonite)可一起用。
測試和檢驗本實施例中獲得的產(chǎn)品，即模塑框架的物理特性。用從日本大板Daicel化學工業(yè)株式會社購買的長纖維增強樹脂制備三個產(chǎn)品。其中每個產(chǎn)品中用的長纖維增強樹脂的熱塑性樹脂是聚丙烯，長纖維是玻璃纖維，三個產(chǎn)品中長纖維的含量分別是20重量％，25重量％和30重量％。制造對比產(chǎn)品，它包含聚丙烯和分散其中的短纖維(玻璃纖維)。用日本東京Sumitomo重工工業(yè)株式會社制造的注塑機“Ultra220”。
圖2、3、4和5分別是尺寸變化(二次收縮)的測試結(jié)果，內(nèi)部損失-比重(發(fā)聲特性)，彎曲彈力(與溫度關(guān)系曲線)和Isod沖擊強度(與溫度關(guān)系曲線)。
參見圖2，證明少量的填料足以保證必需的剛性和防止二次收縮。這有助于減輕重量。圖3和4也展示出少量的填料能保證所需的剛性和抑制內(nèi)部損失減小。圖5表明，長纖維能相互三維絞合，產(chǎn)品有均勻剛性。結(jié)果，提高了產(chǎn)品內(nèi)部的能量傳播，例如，產(chǎn)品內(nèi)部的沖擊和振動傳播。因此產(chǎn)品受沖擊和/或振動時不易破碎。
現(xiàn)在描述本發(fā)明第二實施例。
參見圖6，圖6示出用注射發(fā)泡模塑工藝制造的話筒框架5。該話筒框架5包括支承錐形膜片邊緣的前周邊邊緣51和支承磁路的底部52。前周邊邊緣51和底部52之間伸出多個橋53。底部52表面包括與減振器連接的表面。話筒框架的前周邊邊緣51固定到隔板或外殼。前周邊邊緣51有多個通孔54，通孔中插入螺釘以把話筒框架5固定到隔板/外殼。
用熱塑性樹脂(例如，聚丙烯)和增強纖維的混合物用注射發(fā)泡模塑工藝制成話筒框架5。增強纖維有足夠的平均長度，使增強纖維分散在熱塑性樹脂內(nèi)，和引起彈回作用。話筒框架5有單層部分N(見圖7)和三層部分T(見圖8)。單層部分是無發(fā)泡層N。三層部分T包括兩層無發(fā)泡層N和夾在它們之間的發(fā)泡層F。用無發(fā)泡層N構(gòu)成話筒框架5的薄區(qū)。話筒框架5在以下的區(qū)域內(nèi)??；螺孔54周圍的框架前部51中的區(qū)域5a，固定磁路的底部52中的區(qū)域5b，和連接到框架前部51和底部52的橋53處的區(qū)域5c。因此，話筒框架5部分具有單層結(jié)構(gòu)(即無發(fā)泡層)N和三層結(jié)構(gòu)，(即，無發(fā)泡層-發(fā)泡層-無發(fā)泡層結(jié)構(gòu))T。由于三層結(jié)構(gòu)強度較大但易碎，話筒框架5的這些部分受振動應力作用，所以最好用單層結(jié)構(gòu)N制造。但是，注意，如果有連接到三層結(jié)構(gòu)T表面的增強筋，圖8所示的三層結(jié)構(gòu)T也能用。
用以下工藝制造三層結(jié)構(gòu)T。熱塑性樹脂和增強纖維混合，熔化和注射進金屬模具的模具空腔內(nèi)。注射后半個模具收縮引起發(fā)泡。結(jié)果內(nèi)部材料發(fā)泡和形成發(fā)泡層F。外部材料與模具內(nèi)壁(空腔壁)接觸，所以，發(fā)泡之前外部材料變硬。變硬膜層變成無發(fā)泡層N。發(fā)泡主要與模塑工藝中的彈回作用有關(guān)。回彈作用是材料加熱或過熱到材料的軟化點和熔點時熱塑性樹脂對增強纖維的鍵合力變?nèi)醭霈F(xiàn)的現(xiàn)象。如果熱塑性樹脂與增強纖維之間的鍵合力減弱，則釋放由變形引起的增強纖維的剩余應力。因此，增強纖維回到原來的形狀，在增強纖維周圍形成氣隙。這就造材料膨脹，膨脹叫做“彈回作用”。
本實施例中，熱塑性樹脂和增強纖維混合材料填入模具空腔，半模從另一半模移開，在無發(fā)泡層之間由于部分發(fā)泡而形成有規(guī)定厚度的無發(fā)泡層(表面層)和適當?shù)陌l(fā)泡層(內(nèi)層)。
半模從與之匹配的半模移開直至模具空腔變大到等于產(chǎn)品體積為止。材料因彈回作用而膨脹，產(chǎn)品(話筒框架)相對于它時體積重量變輕，增強纖維的平均長度為1mm及以上，材料中增強纖維含量為5-80重量％(為5-30重量％較好，為10-30重量％最好)。因此，話筒框架有足夠的剛性。由于材料中高流動性熱塑性樹脂的含量為20～95重量％，注射進金屬模具中的熱塑性樹脂能完全平穩(wěn)流入模具空腔中。這防止產(chǎn)品彎曲(翹曲)和變形。如果纖維含量低于5重量％，則材料的膨脹，強度，剛性和耐熱性通常不足。如果纖維含量超過80重量％，熔融材料流動性下降，通常會產(chǎn)生意想不到的膨脹和形狀。
作為填料的與熱塑性樹脂混合的纖維的平均長度最好為1mm及以上。長度為1mm及以上的纖維叫做“長纖維”。如果纖維長度短于1mm，纖維不能適當?shù)某蓪蚪g合。這造成發(fā)泡不夠。而且，從強度，剛性和抗沖擊性考慮，不希望用不適當?shù)睦w維絞合。纖維長度超過15mm時，有時纖維分散不充分，熔融材料的流動性下降。結(jié)果，材料不能完全流進模具空腔的細小(窄)部分或角區(qū)，反過來會產(chǎn)生廢品。用1～15mm長的增強纖維將能解決上述問題。
本實施例用與第一實施例相同的長纖維和熱塑性樹脂。
測試和檢驗本實施例的模塑產(chǎn)品的物理特性。能從Daicel化學工業(yè)株式會社購買的長纖維在樹脂-纖維混合物中的含量為30重量％，用Sumitomo重工工業(yè)株式會社制造的注塑機“Ultra220”。
模塑產(chǎn)品有相同的重量，但發(fā)泡率不同(發(fā)泡時的膨脹率)。測比重，楊氏模數(shù)，內(nèi)部損失，產(chǎn)品厚度和剛性。
確認發(fā)泡率上升楊氏模數(shù)下降，比重下降，產(chǎn)品變得更厚。剛性與楊氏模數(shù)成正比，與產(chǎn)品厚度的立方成正比。因而表明隨著發(fā)泡率增大，剛性增大，內(nèi)部損失增大。
發(fā)泡率為1.1時，有發(fā)泡層的產(chǎn)品與無發(fā)泡層的產(chǎn)品有大致相同的剛性。而且，有發(fā)泡層的產(chǎn)品的內(nèi)部損失更大。如果發(fā)泡率增大，產(chǎn)品變得更硬。另一方面，如果發(fā)泡率小于1.1，產(chǎn)品重量減小預期不會很大。
如果發(fā)泡率超過5.0，發(fā)泡小腔變得太大，每個制造工藝中產(chǎn)生不同時發(fā)泡結(jié)構(gòu)。由于大量制造話筒框架，話筒框架應有一致的物理特性(發(fā)泡結(jié)構(gòu))。因此，發(fā)泡率最好在1.1至5.0之間。
發(fā)泡率大于1.5時，內(nèi)部發(fā)泡層F中的發(fā)泡小腔(cell)按相對于層厚方向的縱向取向(即排列，對準，延長)。這就增強了表面不發(fā)泡層N。結(jié)果，楊氏模數(shù)下降變緩，剛性急劇增大。這與發(fā)泡時半模的高速收縮部分相關(guān)。
另一方面，發(fā)泡率大于2.5時，增強外部發(fā)泡層N的內(nèi)部發(fā)泡層F的樹脂密度變得太小。因此，楊氏模數(shù)的下降非常顯著，產(chǎn)品的抗沖擊力損壞。產(chǎn)品的剛性不均勻性變得更大。為了用發(fā)泡結(jié)構(gòu)有效增大結(jié)構(gòu)強度，和獲得質(zhì)量一致的產(chǎn)品，發(fā)泡膨脹率的優(yōu)選范圍是1.5至2.5。
為了獲得重量輕和高硬度的三層結(jié)構(gòu)，它包括內(nèi)發(fā)泡層F和夾層不發(fā)泡層N，要求制成盡可能薄的三層結(jié)構(gòu)，同時保證表面不發(fā)泡層N的強度。但是，用注射發(fā)泡模塑制造有薄表面層N的三層結(jié)構(gòu)時，半模收縮時，有時發(fā)泡使表面層N變形和/或破碎?？傊?，如果表面層N太薄，三層結(jié)構(gòu)不能有足夠的強度。
另一方面，表面層N太厚，用于形成內(nèi)層F下的樹脂量不足。因此，不能達到預期的發(fā)泡膨脹，即，發(fā)泡膨脹率下降?？紤]到這些情況，三層結(jié)構(gòu)中表面不發(fā)泡層N的最優(yōu)選厚度是發(fā)泡前的材料厚度的三分之一。
如上所述，注射模塑樹脂-長纖維混合物制成本實施例中產(chǎn)品5(話筒框架)的某些部分中的三層結(jié)構(gòu)T。因而，話筒框架5有小比重和大厚度。話筒框架5的重量輕和高硬度。此外，由于話筒框架5的相反表面是無發(fā)泡層N，話筒框架5有適當?shù)哪铜h(huán)境性，而且能價格低廉地制造話筒框架5。
參見圖9，圖9示出制造話筒框架5用的注射發(fā)泡模塑機42。注射模塑機42包括靜止的半模22和可移動的半模21，可移動半模21能相對于靜止半模22前后移動。兩個半模21和22之間界定模具空腔20?？涨?0有與產(chǎn)品對應的形狀?？梢苿影肽?1前后移動以使空腔20的體積增大和減小。只有半模21的一些部收縮，在話筒框架5的規(guī)定部分形成三層結(jié)構(gòu)T(見圖8)。用諸如直接加壓型模具的關(guān)/開機，或與注射模塑機無關(guān)的模具位移裝置的合適機械使半模21移動。獨立的模具位移裝置可放在可移動半模21和可移動的工作臺24之間，或放在可移動的半模21內(nèi)，半模21的可滑動件前后移動。可移動的工作臺24支承可移動半模21，靜止工作臺25支承靜止半模22?？刂破?0控制的汽缸10控制半模21與22之間的擠壓和閉合壓力。
固定半模22有接收注射裝置40的噴嘴的注入口，以注射材料，即，熔融熱樹脂和長纖維的混合物。按注射工藝控制器31控制的條件起動注射裝置40，材料從注入口注射進空腔20中。模塑工藝信息從注射裝置40送入注射工藝控制器31。以在模塑工藝信息和包括可移動板24的位置和移動的其它信息為基礎，用連接到注射工藝控制器31的控制器30控制模具閉合壓力。盡管圖9中沒畫，可移動半模21和/或固定半模22中設置的和連接到模具閉合壓力控制器30的一個或多個裝置，用于控制模具腔21和22的內(nèi)壁溫度，即，控制模具空腔壁的溫度。
現(xiàn)在描述用圖9所示模塑機的話筒框架的制造方法。
參見圖10A，模具閉合汽缸10使可移動半模21(向前)向靜止半模22移動直到兩個半模21和22之間限定的空腔有初始形狀(第一預定厚度)為止。之后，注射機40把樹脂-纖維混合物注入容腔20中。
空腔10內(nèi)的樹脂-纖維混合物的溫度保持在大約230℃?？涨槐?0溫度保持在大約90℃。在密閉壓力控制器30控制下，汽缸10所加的閉合壓力(密閉壓力)保持在大約100噸?？偟恼f來，樹脂-纖維混合物注射完成之前，由于可移動半模21向前移動(閉合移動)使注入的熔融樹脂纖維混合物壓縮在半模21和22之間。樹脂-纖維混合物填充空腔20。如上所述，可移動半模21向前移動直到空腔20，有第一預定厚度為止。本實施例中，空腔20的第一預定厚度為1mm。用位置控制或壓力控制移動半模21。
參見圖10B，可移動半模21和固定半模22之間的空腔20中注入的樹脂-纖維混合物從半模21和22的內(nèi)壁接觸部分(即，空腔壁接觸部分)開始固化，由此形成無發(fā)泡表面層N。
之后，如圖10C所示，汽缸10所加壓力在樹脂-纖維混合物填充完成后立即減小到約0噸。在該點，熔融態(tài)的樹脂-纖維混合物中的長纖維仍能把無發(fā)泡表面層N(固休層)向外推。隨后，無某些部分21a的可移動半模21向后(收縮)移動，直到空腔20有第二預定厚度為止。部分21a留在第一預定厚度位置。第二預定厚度是第一預定厚度的大約1.1至5.0倍?？梢苿影肽?1的該收縮移動時，由于樹脂-纖維混合物的絞合纖維的彈回作用而使樹脂-纖維混合物的熔融部分(內(nèi)部部分)膨脹，使樹脂混合物變成最終的形狀。樹脂-纖維混合物給空腔壁加膨脹力。本實施例中，注入空腔20的樹脂-纖維混合物是熔融狀態(tài)并有高膨脹力。樹脂-纖維混合物中的纖維平均長度最好長。
現(xiàn)在描述打開模具的定時，即，可移動半模21要從固定半模22回移的定時。如果樹脂-纖維材料注射完成之前可移動半模21回移，那么，半模21和22之間空腔20中的樹脂-纖維材料過度濃縮(即引入了太多的樹脂-纖維混合材料)，使產(chǎn)品變得太重。另一方面，如果可移動半模21的回移出現(xiàn)得太晚，樹脂-纖維材料過度固化，并在沒充分發(fā)泡之前完全固化。本實施例中，在材料注射完成后可移動半模21最好立即回移。注意，應根據(jù)樹脂-纖維材料的溫度，模具溫度，產(chǎn)品厚度，樹脂-纖維材料中含的長纖維量和/或其它因素確定可移動半模21的回移定時。
可移動半模21的回移量約為0.1至1.5mm。制造不薄的話筒框架時，該回移的時間周期范圍最好在0.04至0.05秒(高速回移)。因此，要控制長纖維，彈力(假設在半模21和22之間設有彈簧)和閉合壓力，使可移動模具21按0.0020至0.0375mm/ms的速度移動。另一方面，制造薄話筒框架時，可移動半模21按0.001mm/ms以上的速度回移。
注意，可移動半模21與固定半模22之間設彈簧可提高發(fā)泡率。釋放(降低)模具閉合壓力時，彈簧可增大模具開啟力，即使半模21容易回移?；蛘撸貌牧献⑸渫瓿珊罅⒓唇o板24加力使板24向后移(向圖9的左邊移動)的注塑機42增大發(fā)泡率。
與用公用發(fā)泡劑來減小重量不同，本實施例的話筒框架是依賴熱塑性樹脂-纖維材料的絞合纖維的復原(膨脹)來減小重量。因此，本實施例的話筒框架有沿纖維的連續(xù)氣隙和均勻的膨脹部分。
第一和第二實施例能用圖9所示的模塑機。部分21a與第一實施例中強移動半模21的其它部分一起起動。
權(quán)利要求
1.電聲轉(zhuǎn)換器的模塑框架，模塑框架包括熱塑性樹脂和分散在其中的增強纖維的混合物，增強纖維包括長纖維。
2.按權(quán)利要求1的模塑框架，其特征在于，增強纖維的平均長度至少是1mm。
3.按權(quán)利要求1的模塑框架，其特征在于，增強纖維的硬度大于熱塑性樹脂的硬度。
4.按權(quán)利要求1的模塑框架，其特征在于，熱塑性樹脂是晶體熱塑性樹脂。
5.按權(quán)利要求1的模塑框架，其特征在于，熱塑性樹脂是包括聚丙烯的烯烴樹脂。
6.用于電聲轉(zhuǎn)換器的框架，框架包括熱塑性樹脂和分散在其中的增強纖維的混合物，增強纖維包括長纖維，其長度足以獲得增強纖維的彈回作用，框架有單層部分和三層部分，每個單層部分由無發(fā)泡層構(gòu)成，每個三層部分由一對無發(fā)泡層和夾在它們之間的發(fā)泡層構(gòu)成。
7.按權(quán)利要求6的框架，其特征在于，增強纖維的平均長度至少是1mm。
8.按權(quán)利要求6的框架，其特征在于，增強纖維的硬度大于熱塑性樹脂的硬度。
9.按權(quán)利要求6的框架，其特征在于，熱塑性樹脂是晶體熱塑性樹脂。
10.按權(quán)利要求6的框架，其特征在于，熱塑性樹脂是包括聚丙烯的烯烴樹脂。
11.按權(quán)利要求6的框架，其特征在于，包括一對無發(fā)泡層的三層部分發(fā)泡時的平均膨脹率在1.1至5.0倍之間。
12.按權(quán)利要求6的框架，其特征在于，至少一個單層部分有通孔，通孔中裝入螺釘，把框架連接到電聲轉(zhuǎn)換器。
13.按權(quán)利要求6的框架，其特征在于，框架連接到電聲轉(zhuǎn)換器時，電聲轉(zhuǎn)換器有與至少一個單層部分接觸的磁路。
14.按權(quán)利要求6的框架，其特征在于，框架通常具有截頭圓錐形，包括前固邊部分，底部，和多個橋，多個橋在多個單層部分連接前周邊部分與底部。
15.電聲轉(zhuǎn)換器框架制造方法，包括以下步驟(A)混合和熔化熱塑性樹脂與增強纖維，以獲得包括分散在熱塑性樹脂中的增強纖維的熔融的樹脂-纖維混合物，增強纖維的平均長度足以獲得增強纖維的彈回作用；和(B)熔融樹脂-纖維混合物注射和填充進兩個半模之間界定的空腔，兩個半模中的至少一部分收縮，使空腔局部擴大，以形成有單層部分和三層部分的電聲轉(zhuǎn)換器框架，每個單層部分由無發(fā)泡層構(gòu)成，每個三層部分由一對無發(fā)泡層和夾在它們之間的發(fā)泡層構(gòu)成。
16.按權(quán)利要求15的方法，其特征在于，增強纖維的平均長度至少為1mm，樹脂-纖維混合物中的增強纖維含量是5至80重量％，熱塑性樹脂含量為20～95重量％，
17.按權(quán)利要求15的方法，其特征在于，增強纖維的硬度大于熱塑性樹脂的硬度。
18.按權(quán)利要求15的方法，其特征在于，包括一對無發(fā)泡層的三層部分發(fā)泡時的平均膨脹率在1.1至5.0倍之間。
19.按權(quán)利要求15的方法，其特征在于，熱塑性樹脂是晶體熱塑性樹脂。
20.按權(quán)利要求15的方法，其特征在于，熱塑性樹脂是包括聚丙烯的烯烴樹脂。
全文摘要
電聲轉(zhuǎn)換器框架，由熱塑性樹脂和分散在其中的長纖維的混合物制成。長纖維用作增強纖維。長纖維的平均長度足以獲得彈回作用。彈回作用引起發(fā)泡結(jié)構(gòu)。電聲轉(zhuǎn)換器框架包括單層部分和三層部分。單層部分用無發(fā)泡層構(gòu)成。三層部分用一對無發(fā)泡層之間夾一層發(fā)泡層構(gòu)成。電聲轉(zhuǎn)換器框架重量輕，有高內(nèi)部損失，高強度和高耐環(huán)境力。
文檔編號H04R9/02GK1402503SQ0214257
公開日2003年3月12日 申請日期2002年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月23日
發(fā)明者八矢聰, 佐藤政敏, 佐伯和彥, 高坂繁行, 橫山盛之 申請人:日本先鋒公司, 東北先鋒電子股份有限公司