Automotive Sound Deadening Foam

一、先看兩張報價單

「5 mm 黑色 XPE 隔音棉,含背膠。」—— 這一行字可以指向兩種完全不同的東西。同樣 5 mm 厚的一片 XPE:3 倍料的表觀密度是 300±40 kg/m³,換算成面密度是 1.50 kg/m²;30 倍料是 33.3±3 kg/m³,換算 0.17 kg/m²。每平方公尺差約 9 倍的重量,而報價單上寫的是同一句話。

汽車隔音買到不合適的東西,代價通常不在材料費,在返工:門板拆一次、內飾卡扣換一批,比泡棉本身貴得多。所以這一頁不按「哪種材料好」來寫,而按一張能驗收的規格書要寫到什麼程度來寫。

先把分工說清楚:按部位選材料、每個部位大致用什麼,見 汽車泡棉;閉孔與開孔在聲學上各做哪一半,見 隔音泡棉是什麼材料。本頁只做一件事:把「5 mm」拆成可以在報價單上核對的數。

二、第一件事:交聯方式要寫,因為它決定了厚度下限

汽車上常用的交聯聚烯烴泡棉是三支,寫法不同,能做的厚度也不同:

材料交聯方式發泡倍數單層厚度多層
XPE化學交聯(加交聯劑)3~40 倍3~15 mm熱合 15~200 mm
IXPE輻照交聯(電子束)3~40 倍0.1~15 mm熱合 15~200 mm
IXPP輻照交聯5~25 倍1~6 mm熱複合 6~100 mm

差別落到採購上最直接的一條,是厚度下限:XPE 單層 3 mm 起,IXPE 單層最薄 0.1 mm。原因在於交聯方式 —— IXPE 用電子束輻照,交聯更均勻、不加交聯劑,所以能做得更薄、表面更光滑。

於有一個可以當場核對的地方:如果報價單寫「0.5 mm 單層 XPE」,這行字在規格上不成立。 要嘛對方實際供的是 IXPE,要嘛他報的是熱合件或複合件。同理,XPE 單層超過 15 mm 也不成立(見第五節)。這不是文字遊戲 —— 材料報錯,後面掛著的密度、耐溫與阻燃聲明會一起錯。

三、第二件事:密度要帶公差寫,不能寫「中密度」

「中密度」不是一個可以驗收的說法。倍數與密度是同一件事的兩種說法:倍數越低,料越密實。XPE 從 3 倍到 40 倍,表觀密度從 300 kg/m³ 落到 26.8 kg/m³,跨度超過十倍。寫「50±6 kg/m³」和寫「中密度」,在驗收那天是兩種結果。

這一欄還有一條連帶關係值得記住:倍率往大走,密度、邵氏硬度、拉伸強度、撕裂強度一起往下,壓縮永久變形與吸水率一起往上,導熱係數往下。也就是說,更輕的料同時更軟、更容易被壓塌、更容易吸水,但它更隔熱。這幾個方向不可能同時取到最優 —— 這是選型,不是升級。

四、同一厚度,面密度可以差九倍

把表觀密度乘上厚度,得到的是每平方公尺的重量,也就是面密度。這是報價單上唯一能直接比較的物理量,以 5 mm 為例:

倍率表觀密度 (kg/m³)5 mm 面密度 (kg/m²)邵氏硬度 (°)吸水率 (%)導熱係數 W/(m·K)
3 倍300±401.5065~75≤0.2≤0.095
5 倍200±301.0060~70≤0.2≤0.095
8 倍125±150.6350~60≤0.2≤0.084
10 倍100±100.5045~50≤0.2≤0.073
15 倍66.7±80.3335~45≤0.3≤0.065
20 倍50±60.2530~35≤0.3≤0.055
25 倍40±40.2025~30≤0.4≤0.049
30 倍33.3±30.1718~25≤0.4≤0.045
35 倍28.6±20.1413~18≤0.4≤0.040
40 倍26.8±30.1313~18≤0.4≤0.040

這張表要說明三點。第一,各列的檢測方法:表觀密度按 GB/T 6343,邵氏硬度按 GB/T 2411,吸水率按 GB/T 1034-method 4,導熱係數按 GB/T 10297。第二,面密度一欄是換算值(表觀密度 × 厚度),不是檢測項目;驗收仍以表觀密度與厚度兩項實測值為準,其他厚度按比例換算。第三,隔聲看的是面密度,不是厚度本身 —— 同樣 5 mm,3 倍料與 30 倍料在這一點上不是一回事。至於能差多少分貝,本頁不給,理由見第九節。

五、第三件事:單層還是熱合

15 mm 是 XPE 與 IXPE 單層的上限。要更厚只能熱合多層:XPE 與 IXPE 熱合可到 200 mm,IXPP 熱複合可到 100 mm。所以報價單上的「20 mm 單層」與「20 mm 熱合三層」是兩個東西,價格與性能都不同,寫法也必須不同。

熱合件要問的是界面:幾層、每層多厚、複合後總厚公差怎麼定。分層的風險不在剛裝上去的時候,在長期受壓以後 —— 壓縮永久變形的數據是按倍率給的,熱合件的實測值取決於層數與膠層,不能直接套單層表。把這一條寫進圖紙,比事後爭議有用。

壓縮永久變形本身也是隨倍率單調變差的一條線,它決定這片泡棉長期受壓之後還能不能頂住面板;同一張表裡還有收縮:

倍率壓縮永久變形 (%) 23±2℃ 22h尺寸變化率 橫 (%) 70±2℃ 22h尺寸變化率 縱 (%) 70±2℃ 22h
3 倍≤246
5 倍≤246
8 倍≤346
10 倍≤546
15 倍≤746
20 倍≤868
25 倍≤1068
30 倍≤1068
35 倍≤1168
40 倍≤1168

壓縮永久變形按 GB/T 6669,尺寸變化率按 GB/T 8811,表中數值是上限。IXPE 大體同表,只有 25 倍(≤9)與 30 倍(≤10)比 XPE 略好。注意尺寸變化率縱向大於橫向 —— 模切件在長度方向要留量,排版時按縱向的上限算,而不是按橫向。

六、第四件事:阻燃要寫標準、寫等級、寫由誰聲明

汽車內飾件常有阻燃要求,但「阻燃」不是等級。可選高阻燃牌號:氧指數 27,滿足 GB 8410 A0 與 UL94 V2。我們的材料可按 UL94 V2、RoHS 與 REACH 的要求供貨;阻燃級與低煙級可選。

規格書裡應該出現的是三樣東西:標準號、等級,以及「由供方書面聲明」。口頭說「我們過阻燃」不構成可驗收的條款。至於某個具體部位按哪個標準、要什麼等級,由整車廠或一級供應商規定 —— 把那一條要求原樣抄進規格書,比寫「阻燃」兩個字有用得多。哪些牌號滿足哪些標準,見 認證與合規。

七、報價單之外還要問的兩個數:耐溫與收縮

耐溫。 聚乙烯類(XPE 與 IXPE)不預設耐高溫。靠近熱源、引擎艙、排氣附近的部位,要把該部位的最高工作溫度告訴供方再定材料;IXPP 的最高使用溫度是 140 ℃,需要耐溫時那是它的位置。貼合在漆面與曲面上的膠帶件同理,見 汽車膠帶泡棉。

收縮。 70±2 ℃、22 小時的尺寸變化率按 GB/T 8811 測,3~15 倍不超過橫向 4%、縱向 6%,20~40 倍為橫向 6%、縱向 8%(見上一節的表)。縱向收縮大於橫向,意味著長條形模切件在長度方向絕不能按名義尺寸下料。

八、把這張清單貼到規格書上

下面是八欄。缺哪一欄,報價單就有空間在那一欄上做取捨,而驗收時你抓不住:

項目規格書上至少寫到為什麼
材料與交聯XPE 化學交聯,或 IXPE / IXPP 輻照交聯防止替換;決定厚度下限
密度「50±6 kg/m³」,不寫「中密度」密度是面密度的分子
厚度數值 + 公差 + 單層還是熱合(幾層)20 mm 不可能是單層
阻燃標準號 + 等級 + 書面聲明口頭不算條款
耐溫該部位的最高工作溫度PE 不預設耐高溫
形態捲材 / 片材 / 模切件,是否背膠決定加工方式與損耗
表面是否要電暈、壓花複合與印刷的前提
顏色黑 / 白 / 灰 / 客製可見件要定,隱蔽件可省

這張清單裡沒有一欄需要新增檢測能力,全部是現有參數。它省下的不是材料費,是返工。

九、我們不給的數據

這一頁沒有任何分貝數,也沒有隔聲量、插入損失、吸聲係數、STC 或 NRC 一類的指標。原因不是保守,是權威數據裡沒有這些參數 —— 我們手上的檢測項目是表觀密度、邵氏硬度、拉伸強度、斷裂拉伸率、撕裂強度、壓縮永久變形、尺寸變化率、吸水率、導熱係數與阻燃,聲學量不在其中。

一個構造能減多少噪聲,取決於板件、空腔、密封、面層與安裝,不取決於單獨一片泡棉。任何把「多少 dB」直接掛在材料上的說法,讀者都無法驗收。所以這一欄留空,比填一個看起來專業的數字更誠實。

同樣不給的還有「最優密度」。密度往哪邊走,取決於這個部位要的是更輕、更軟、更耐壓還是更隔熱 —— 四個目標互相拉扯,沒有全域最優。

十、常見問題

同樣的 5 mm,為什麼兩家報價差一倍?

大概率是倍率不同。3 倍與 30 倍的 5 mm 片,每平方公尺重量差約 9 倍,價格當然不在一個檔。讓對方在報價單上寫「倍率 + 表觀密度 ± 公差 + 單層或熱合」,兩張單子才比得起來。

門板、輪拱、地板分別用多厚?

常用區間是:1~3 mm 做防異響與裝飾件接觸層;3~10 mm 做門板、輪拱內襯、地毯下的減震層;10~25 mm 以上做地板與隔板,通常做成熱合多層。這是經驗區間,不是規格 —— 具體厚度按部位間隙與裝配公差定;間隙不夠時,加厚只會把內飾板頂起來。

閉孔泡棉能吸音嗎?

不能當吸聲材料用。閉孔結構把空氣封在獨立氣泡裡,它做的是隔斷振動傳遞;吸聲靠開孔結構讓聲波在孔壁之間摩擦耗能。兩者的分工與選法,見 隔音泡棉是什麼材料。

要不要複合鋁箔?

按功能定,不要預設複合。鋁箔給的是阻隔與反射,隔聲本身來自泡棉的面密度與結構。需要反射熱的部位複合鋁箔,需要貼合內飾面料的部位複合無紡布或絨布 —— 兩者都不是「隔音更好」的同義詞。

能替代瀝青阻尼板嗎?

不能替代,機理不同。瀝青與丁基類阻尼材料靠黏彈損耗,把板件的振動轉成熱;泡棉靠彈性層把兩個面隔開,靠面密度擋住空氣聲。需要抑制板件自身共振時,那是阻尼材料的工作;需要隔開、填縫、緩衝時,才是泡棉的工作。同一臺車上兩者經常同時出現,各做一段。

十一、邊界

本頁給的是材料參數與驗收方法,不是聲學設計,也不替代整車廠的部位規範。表內數值是型式試驗的限值(≤ 或區間),不是每一批的實測值;同一倍率的不同厚度,實測也會分散。若部位有特殊條件(長期高溫、油污、頻繁拆裝、與漆面貼合),把工況一起發給我們,我們再確認可以供哪種組合。

十二、博豐泡棉供應什麼

博豐泡棉是交聯聚烯烴泡棉的製造商,在廣東珠海擁有 10,000 m² 廠房、5 條生產線,年產能 5,000 噸。XPE 發泡倍數 3~40 倍、表觀密度 26.8~300 kg/m³、單層 3~15 mm、多層熱合至 200 mm;IXPE 單層 0.1~15 mm;IXPP 5~25 倍、單層 1~6 mm、熱複合 6~100 mm、最高使用溫度 140 ℃。幅寬 500~2000 mm(IXPP 為 500~1500 mm),可表面電暈與壓花,可複合鋁箔與無紡布,可按圖紙模切。把部位、目標厚度與阻燃要求一起告訴我們,比只報一個「5 mm」更容易定對規格。

十三、延伸閱讀

另見:XPE 泡棉 · IXPE 泡棉 · IXPP 泡棉 · 汽車泡棉 · 隔音泡棉是什麼材料 · 汽車膠帶泡棉 · 高密度 XPE 泡棉 · 認證與合規 · 聯絡我們