Mi a különbség a nyílt cellás és a zárt cellás PU szivacs között?

Amikor eldöntjük, hogy ipari gépünkbe, autónkba vagy irodai felhasználásra hangelnyelő szivacsot alkalmazunk, meg kell határoznunk, hogy kb. 15 kg/m³ vagy 35 kg/m³ fajsúlyú szivacsot szeretnénk használni. Ez nagy különbséget jelent a beszerzési árban, a felhasználás módjában, valamint a teljesítményben. A nyílt cellás és zárt cellás összehasonlításban két fő tényezőt kell megértenünk.

Az első a szivacs természete. A nyílt cellák esetében a szivacs belsejében lévő apró cellák nincsenek teljesen lezárva. Ezen nyitott cellák belsejét a levegő kitölti, emiatt a szivacsok puhább és finomabb érzetűek, mint a zárt cellás szivacs esetében.
A zárt cellás esetben a szivacsban található cellák teljesen zártak, és egymásba ágyazottak. A cellák egyfajta gázzal kerülnek kitöltésre, amely segít a szivacs alaktartásában, valamint nagyobb hangelnyelő képességgel ruházza fel a szivacsot. Ezen cellák "formázhatóak" a megfelelő karakterisztika elérése érdekében, legtöbb esetben a méretük és sűrűségük változtatásával.
A sűrűséget kg/m³-ben határozzuk meg, nyílt cellás esetében általában 15-20 kg/m³, zárt cellás szivacsoknál inkább 35-40 kg/m³.

A másik tényező a zárt cellás szivacs esetében a nagyobb fizikai ellenállóképesség, illetve a magasabb R-érték. Ez az érték az adott szivacs és a felület együttes léghanggátlása, azaz a léghangokkal tanusított ellenállás, melyet dB-ben határozhatunk meg. Emellett a zárt cellás szivacs előnye a nagyobb ellenállás a víz és egyéb folyadékokkal szemben. Hátránya, hogy sűrűbb, ezért több anyag szükséges az előállításához, így drágább. Összehasonlítva a nyílt cellás szivacs esetében az egységnyi költségre vetített R-érték jobb, mint a zárt cellás szivacsnál. A választást általában azon elvárások határozzák meg, hogy mennyi helyünk van, mekkora fizikai igénybevételnek van kitéve az anyag, illetve mennyire fontos tényező a nagyobb vízállóság. A nyílt cellás szivacs léghanggátlása egy 30 mm-es szivacs esetében általában 3-4 dB, míg a zárt cellás szivacs esetében ez az érték 6-7 dB. Természetesen ez az érték csak a szivacs léghanggátlása, az applikált felülettől függően ez nagy mértékben változhat.

Például ne használjunk nyílt cellás szivacsokat azokon a helyeken, ahol közvetlenül vízzel érintkezik, mivel a nyílt cellákba jutó víz eltömíti a pórusokat, a víz pedig sokkal rosszabb elnyelő képességgel rendelkezik a levegőnél. A zárt cellás szivacs jó megoldás, ha kis hely áll rendelkezésre és a lehető legnagyobb léghanggátlást szeretnénk elérni.

Rövid film a Basotect melamin alapanyagú hangelnyelő anyagról

A Hanno-Werk Gmbh. által licensz alapján gyártott Hanno-Tect akusztikus melamin szivacsai kiváló hangelnyelő tulajdonsága mellett alacsony hővezetési tulajdonságával, és a szerves anyagok között elérhető legjobb, B1-es tűzállósági szabvány teljesítésével tűnnek ki.

Kérem tekintse meg az alábbi két videót, amelyben megismerheti ennek a páratlan anyag tulajdonságait.

http://www.zajcsillapitas.net/hanno-tect-plano.html

Az alábbiakban néhány, akusztikával és a hangok terjedésével kapcsolatos fogalom magyarázatát találhatja meg.

Hangelnyelés

Akusztikai hangelnyelés a hangenergia átalakulása hőenergiává (abszorpció), amely a porózus szerkezetű anyagok belsejében jön létre (pl. nyílt cellás PU szivacs, kőzetgyapot). Amikor a hanghullámok lágy, porózus szerkezettel találkoznak, rezgő részecskék behatolnak és ott lefékeződnek.

Hangelnyeletési tényező

A különböző anyagok különböző módon hatásosak a hangelnyeletés területén. Ezt a fajta tulajdonságot hangelnyeletési tulajdonságnak nevezzük. E tulajdonságot a hangelnyeletési tényező a fejezi ki. Ha semmi nem nyelődik el, hanem minden visszaverődik, a=0. Ha minden elnyelődik és semmi sem verődik vissza, úgy a=1.

Hangszigetelés

A hangszigetelés azoknak az akusztikai hatásoknak az összességét jelenti, amelyek az épület valamely helyiségébe kívülrõl (pl. a mellette vagy fölötte lévõ helyiségbõl, illetve a szabadból) behatoló zaj elleni védelmet szolgálják. A hangszigetelés célját – és a hangelnyeléstõl lényegesen eltérõ sajátosságát – a következő ábrával illusztráljuk:

Felhang

Az alaphang frekvenciájának egész számú többszöröse. A felhangok (más néven harmonikusok, 1.felhang a 2.harmonikus) határozzák meg a hang harmonikus spektrumát. Pl. egy ventilátor, amelynek működési frekvenciája 45 Hz (=60x45=2700 fordulaton), vibrációt képes létrehozni 45 Hz-en, illetve felhangokat 90,135 és 180 Hz-en.

Akusztikus impedancia

Az anyagban mért ultrahang terjedési sebességének és az anyag sűrűségének szorzata. (Z = pc)

Léghang elnyelés

Hang intenzitásának csökkenése, miközben egy a hanghullám áthatol épített elemen (pl. falon, ablakon) - a hangintenzitás különbsége a sugárzó és lesugárzott tér között. A hangelnyelés általában ún. hangelnyelési tényező segítségével fejezhető ki ("R"). Az R-értéke függ a hanghullám frekvenciájától, illetve 1/3 oktávonként mérik.

Léghang

A hangnyomás-hullámok terjedését a levegőben léghangnak nevezzük. A hanghullámok szerkezeti elemekben történő terjedését testhangnak nevezzük.

Testhang vs. léghang

Tágabb értelemben hangnak nevezzük a rugalmas közeg (pl. levegő, beton) mindazon rezgéseit, amelyeket valamilyen hangforrás (pl. hangszer) kelt, s ezek a rezgések a közegben hullám formájában terjednek. A hangterjesztő közeg halmazállapotától függően léghangot és – a szerkezetekben terjedő – testhangot különböztetünk meg. A hallható hangok frekvenciája: 16 – 20 000 Hz. Hallható frekvencia Az emberi fül normál esetben 20 Hz és 20000 Hz közötti hangokat érzékel. Ezt nevezzük hallható frekvenciának.

A-súlyozás

A hangnyomás mérésére használt dB (decibel) érték egy mértékegység nélküli szám. Az ún. A-súlyozás egy frekvenciánként megadott szám, amely a dB(A) értékét az emberi fül által érzékelt hangnyomáshoz legjobban közelíti (40-50 dB(A) hangnyomáson).

Háttérzaj

A háttérzaj minden olyan hang meghatározása, amit a hallani kívánt hangokon túl érzékelünk. Sávszélesség A frekvencia spektrum analízishez használt frekvenciaszűrő tartomány, általában 1/1 oktáv szélességű (lehet még 1/3 vagy 1/2) dB, Decibel A dB egy logaritmikus egység leírására használt arány. Ezt az arány lehet teljesítmény, feszültség vagy intenzitás kifejezésére használni. Az akusztikában a hangerő (P) és a hangnyomás (p) Pascalban kifejezett értéke dB-ben.

Zaj

A zaj több eltérő frekvenciájú és intenzitású jel zavaró összessége. A jelek forrása és frekvenciaspektruma attól függ, milyen zajról van szó.

Akusztikus zaj

Az emberi környezetben gyakorlatilag állandóan jelenlevő - nemkívánatos - hangjelenségek összessége. Állandó zajban élünk: gyakorlatilag a hangsík egyharmad részét a környezet zaja foglalja le. Életünk tipikus környezeteihez (forgalmas utcák, lakószobák stb.) tipikus zajok tartoznak. A hangátviteli berendezésekben (mikrofon, hangerősítő stb.) is keletkezik a hangszórón keresztül megnyilvánuló akusztikus zaj. Az ilyen önzaj nagyságát dB-ben (decibel) (régebben neper-ben) szokták megadni a maximális hasznos kimenő szinthez viszonyítva. Szubjektív hatása erősen frekvenciafüggő, ezért - fonban való megadása is szokásos (Fletcher-görbék). Általában a környezetben fellépő akusztikus zaj, valamint a hangátviteli berendezésben keletkező önzaj nagysága szabja meg a hangátvitelben elérhető dinamikát.

Hallható zajok osztályozása

A zaj emberi szervezetre gyakorolt hatása a hangosság függvényében a következő:

• 30 dB zajszint pszichés
• 65 dB zajszint vegetatív
• 90 dB zajszint hallószervi
• 120 dB zajszint fájdalomküszöb
• 120-130 dB zajszint maradandó halláskárosodás
• 160 dB zajszint dobhártyarepedés
• 175 dB zajszint halálos

Kéthéjú hangszigetelés

Épületakusztikában a kéthéjú falszerkezet két külső membránból (pl. téglafal és gipszkartonfal) és egy köztük lévő üregből (légrésből) áll, ahol a membrán és a légrés közötti kölcsönhatások határozzák meg hangterjedés akusztikus tulajdonságait. Általában az üreg belsejében szálas (kőzetgyapot) vagy egyéb porózus szerkezetű kitöltő anyag növeli a hangszigetelési képességet. A kéthejú falszerkezetben a hanghidak által csökken a szigetelési képesség. Ezek a hidak lehetnek például a gipszkarton falazatban nem-úsztatott kötésben épített fém tartószerkezet, vagy fém szerkezeti elemek (pl. csavarok). Matematikailag a kéthéjú szerkezet felfogható, mint tömeg-rugó-tömeg rendszer a két membránnal és a közötte lévő üreggel.