揚聲器膠材的應(yīng)用與發(fā)展
一、揚聲器膠粘劑面臨的新挑戰(zhàn)
1．揚聲器的大功率化
超低音揚聲器和汽車揚聲器的發(fā)展趨向于大功率、大口徑，例如JBL公司的W15GTI超低音揚聲器額定功率2000W，瞬時功率5000W，MAGNAT公司的Omega530揚聲器口徑為20″，更大的揚聲器口徑在30″以上。對膠粘劑的挑戰(zhàn)：Psychotenology，Inc.在2006ALMA冬季會議上發(fā)表的《測量音圈溫度的實時系統(tǒng)》論文表明，揚聲器在某種工作條件下音圈溫度可高達350℃以上。這足以表明越來越大功率、口徑的揚聲器對膠粘劑尤其是中心膠粘劑的耐溫要求也越來越高。
2.揚聲器的微型化
隨著手機、筆記本電腦、MP3、MP4、PDA等向小型化和微型化發(fā)展，要求這些產(chǎn)品使用的揚聲器要微型化、高保真。例如日本村田制作所最新研制的壓電揚聲器外形尺寸只有31×16×1mm3。
對膠粘劑的挑戰(zhàn)：除了要考慮膠粘劑本身對音質(zhì)的影響外，還要考慮施膠工藝的一致性對音質(zhì)的影響，即膠粘劑要便于涂膠量的控制和保證混合或固化效果的一致性。
3.揚聲器新材料的多樣花
隨著材料科學技術(shù)的快速發(fā)展，近年來開發(fā)出了大量的新材料揚聲器配件，既提高了揚聲器的性能又增加了美觀效果。幾乎所有的配件都有新材料的應(yīng)用：
T鐵、夾板：鍍鉻、電泳漆
磁鋼：釹鐵硼、鋁鎳鈷
盆架：PP、鍍金、精銅和鋁質(zhì)盆架
振膜：PP、HOROFINE、純絲、純碳、聚酯、金屬鈦、鋁、鉆石振膜、Kevlar
彈波：NOMEX、PEEK
音圈：Kapton、金屬
對膠粘劑的挑戰(zhàn)：對各種新材料的粘接。
4.國際市場的環(huán)保要求
2003年歐盟發(fā)布了RoHS-2002/95/EC指令《電子和電氣設(shè)備限制有害物質(zhì)法規(guī)》，2006年7月1日強制實施，具體要求為：
Pb 1000ppm
Cd 100ppm
Hg 1000ppm
Cr+6 1000ppm
PBB 1000ppm
PBDE 1000ppm
2003年歐盟發(fā)布了WEEE-2002/96/EC指令《廢棄電子設(shè)備指令》，已于2005年8月13日強制實施。指令對廢棄電子設(shè)備的回收提出了要求。揚聲器屬消費類設(shè)備，回收率要達到70%，再利用率要達到50%。
2006年2月28日我國七部委聯(lián)合頒布了《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》，將于2007年3月1日開始實施。
對膠粘劑的挑戰(zhàn)：要求膠粘劑所含有毒物質(zhì)符合限量要求，適用于采用環(huán)保新材料的揚聲器的配件的粘接，膠粘劑不僅要對揚聲器部件粘接牢固，還要易于回收時部件的分離。
5.揚聲器設(shè)計的新穎化近年來在揚聲器的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面也有許多創(chuàng)新，NOKIATECHNOLOGYGMBH(DE)在數(shù)個國家申請了無膠接耐高溫音圈結(jié)構(gòu)設(shè)計專利，音圈耐溫可達350℃以上。我國甘肅稀土研究公司開發(fā)設(shè)計的無振膜揚聲器，中文產(chǎn)品名稱為“自由聽”，沒有了振膜和彈波，也就不用中心膠、邊緣膠和彈波膠。2006年1月16日豐田公司宣布新款“Estima”的所有車型上均采用了通過振動車頂內(nèi)襯來形成揚聲器的平板揚聲器技術(shù)。該技術(shù)采用英國NewTransducersLimited的NXT平板揚聲器技術(shù)。
對膠粘劑的挑戰(zhàn)：由于這些新穎的設(shè)計與傳統(tǒng)的揚聲器結(jié)構(gòu)完全不同，不僅是對揚聲器膠粘劑技術(shù)水平的挑戰(zhàn)，更是對揚聲器膠粘劑發(fā)展前途的挑戰(zhàn)。
二、國內(nèi)外揚聲器膠粘劑的發(fā)展概況
1.國內(nèi)外揚聲器膠粘劑的質(zhì)量水平
目前國內(nèi)外揚聲器膠粘劑的質(zhì)量水平還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在國內(nèi)一些膠種的性能比國外產(chǎn)品差和產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性不是很好。所以，目前國外產(chǎn)品主要用于中高檔揚聲器，國內(nèi)產(chǎn)品主要用于中低檔揚聲器。
2.國內(nèi)外揚聲器膠粘劑的應(yīng)用現(xiàn)狀
國內(nèi)揚聲器用膠以雙組份丙烯酸酯膠和單組份溶劑膠為主，存在性能、氣味和毒性等問題。歐美國家揚聲器用膠以厭氧膠和高性能α-氰基丙烯酸酯膠為主，UV膠、環(huán)氧膠的應(yīng)用在逐步增多。厭氧膠有單組份、低氣味、快固化的優(yōu)點，高性能α-氰基丙烯酸酯膠具有無溶劑、單組份、固化快、材料適用性好的優(yōu)點。
另外，國外正在開發(fā)和應(yīng)用性能更好、施膠工藝更方便、更具環(huán)保性的新膠種，例如UV固化α-氰基丙烯酸酯膠、VL膠（可見光固化膠）、多重固化UV膠和預(yù)活化單組份環(huán)氧膠等。
3.國內(nèi)外揚聲器膠粘劑的新進展
?。?）厭氧膠
厭氧膠用于間隙小于0.125的磁路粘接，與促進劑配合使用可在幾十秒鐘內(nèi)定位，24小時完全固化。
（2）丙烯酸酯膠
丙烯酸酯膠用于間隙大于0.125的磁路粘丙烯酸酯膠接，與促進劑配合使用可在幾十秒鐘內(nèi),24小時完全固化。
（3）高性能α-氰基丙烯酸酯膠
α-氰基丙烯酸酯膠經(jīng)過改性，可以滿足不同粘度、耐溫性和柔韌性要求，與促進劑配合使用，可以快速深層固化和防止表面白化，除了磁路外的部位都有應(yīng)用α-氰基丙烯酸酯膠的,亦用于音盆/盆架、彈波/盆架、防塵帽/音盆、壓條/音盆等部位的粘接；
（4）UV膠
由于UV膠具有單組份、固化快、耐溫高、環(huán)保等優(yōu)點，在揚聲器裝配中的應(yīng)用逐漸增加，另將UV固化和其它固化方法相結(jié)合，可以用于磁路等非透明材料的粘接。
（5）環(huán)氧膠
環(huán)氧膠具有良好的耐熱性，主要應(yīng)用為中心膠。由于雙組份環(huán)氧膠對于配比和混合要求嚴格，使用不方便，目前環(huán)氧膠向單組份發(fā)展。近年新推出的預(yù)活化單組份環(huán)氧膠，通過UV照射使其預(yù)活化，在一定的時間內(nèi)粘接裝配后可很快定位，可通過控制UV照射的時間來調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)操作，UV照射的時間范圍為5-12s，可操作時間為40-250s。60℃加熱幾分鐘或室溫6h即可完全固化。預(yù)活化單組份環(huán)氧膠克服了UV膠不能用于不透光材料的缺點，不但可以用于中心部位，還可以用為磁路等其它部位。
三、揚聲器膠粘劑的發(fā)展趨勢
1.開發(fā)適用于揚聲器新材料粘接的膠粘劑
要開闊思路,引進更多種類膠粘劑在揚聲器裝配中的應(yīng)用,以滿足日益增多的揚聲器新材料的粘接要求。
2.提高膠粘劑的耐溫性能
向改性丙烯酸酯、常溫固化環(huán)氧、中溫固化改性雙馬來酰亞胺等反應(yīng)型膠種方向努力，提高耐溫性能，以滿足大功率揚聲器的要求。
3.簡便施膠工藝，穩(wěn)定裝配質(zhì)量
開發(fā)UV膠、高性能、低氣味的α-氰基丙烯酸酯膠等單組份膠粘劑和底涂型丙烯酸酯膠、厭氧膠，簡便施膠工藝，穩(wěn)定裝配質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率。
4.逐步提高膠粘劑的環(huán)保水平
首先淘汰含有毒溶劑的膠粘劑，再淘汰溶劑型膠粘劑，開發(fā)無溶劑或水基膠粘劑；然后開發(fā)UV、VL、預(yù)活化環(huán)氧膠等環(huán)保、節(jié)能型膠粘劑；最終開發(fā)熱熔膠等既環(huán)保、節(jié)能又易于揚聲器分解回收的膠粘劑。
5.開發(fā)能改善揚聲器聲學性能的膠粘劑
目前揚聲器膠粘劑的開發(fā)主要考慮粘接方面的問題,基本沒有考慮膠粘劑對揚聲器聲學性能的影響,主要是膠粘劑開發(fā)人員沒有掌握足夠的揚聲器聲學知識,今后要努力培養(yǎng)既懂膠粘劑又懂聲學的跨學科專家,開發(fā)能改善揚聲器聲學性能的膠粘劑。
