Schuim

Schuimmaterialen zijn veelzijdige materialen die onder andere worden gebruikt voor geluidsabsorptie, geluidsdemping en akoestische optimalisatie. Dankzij hun verschillende materiaaleigenschappen, celstructuren, dichtheden en vormen zijn ze geschikt voor tal van toepassingen – van technische akoestiek en machine- en voertuigbouw tot ruimteakoestiek.

Vooral akoestische schuimmaterialen met open cellen worden gebruikt om geluidsenergie op te nemen en zo reflecties en nagalm te verminderen. Ze worden bijvoorbeeld toegepast in machinebehuizingen, cabines en omkastingen, voertuigen, technische apparaten, maar ook in kantoren, opnamestudio’s, werkplaatsen en andere ruimtes.

Hoe werken schuimmaterialen?

De akoestische werking van een schuimmateriaal wordt in belangrijke mate bepaald door de celstructuur. Bij schuimmaterialen met open cellen kunnen geluidsgolven het materiaal binnendringen. De daarbij ontstane luchtbewegingen worden in de poriën door wrijving afgezwakt. Een deel van de geluidsenergie wordt daarbij omgezet in warmte.

Op deze manier kan akoestisch schuim geluidsreflecties in een ruimte of binnen een technische constructie verminderen. Hierdoor kunnen nagalm en geluidsniveaus worden verlaagd en kunnen de akoestische eigenschappen gericht worden verbeterd.

Hoe effectief een schuimmateriaal geluid absorbeert, hangt onder andere af van het materiaal, de dikte, de poriënstructuur, de volumieke massa, het oppervlak en het frequentiebereik. Dikkere of speciaal gestructureerde materialen kunnen bijvoorbeeld een ander absorptiegedrag vertonen dan dunne schuimlagen.

Geluidsabsorptie en geluidsisolatie

Schuimmaterialen worden vaak in verband gebracht met het begrip “geluidsisolatie”. Vanuit akoestisch oogpunt moet echter onderscheid worden gemaakt tussen geluidsabsorptie en geluidsisolatie.

Geluidsabsorptie vermindert geluidsreflecties binnen een ruimte, behuizing of omkasting. Dit draagt er bijvoorbeeld toe bij dat de nagalm wordt verminderd en de akoestische omgeving aangenamer wordt.

Geluidsisolatie daarentegen vermindert de overdracht van geluid van het ene gebied naar het andere. Eenvoudig gezegd vormen de toegepaste materialen daarbij een soort “geluidsbarrière” die het geluid tijdens de overdracht afremt. Hiervoor zijn bijvoorbeeld zware lagen (zware geluidsisolatiefolies), meerlaagse composietsystemen of constructieve ontkoppelingen nodig. Schuimmaterialen kunnen onderdeel zijn van dergelijke gecombineerde geluidsisolatiesystemen.

Welke schuimmaterialen worden voor akoestische toepassingen gebruikt?

Afhankelijk van de toepassing worden verschillende soorten schuim gebruikt.

Polyurethaanschuim (PUR) wordt veel toegepast vanwege de open celstructuur en de goede geluidsabsorberende eigenschappen. Het kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor de akoestische bekleding van machines, behuizingen, cabines of ruimtes. Het noppenschuim soni WAVE heeft hierbij bijzonder goede akoestische eigenschappen.

Melaminehars-schuim kenmerkt zich onder andere door het lage gewicht en de goede akoestische eigenschappen. Afhankelijk van de uitvoering is het ook geschikt voor toepassingen met hogere eisen op het gebied van brandgedrag. Bij soniflex is melaminehars-schuim verkrijgbaar onder de productnaam soni PROTECT, in de drie kleuren wit, lichtgrijs en zwart.

Composietschuimen bestaan uit met elkaar verbonden of gecombineerde schuimstructuren. Afhankelijk van de opbouw kunnen ze naast akoestische eigenschappen ook bijdragen aan het verminderen van trillingen. Bij soniflex zijn dergelijke oplossingen bijvoorbeeld verkrijgbaar in de producten soni 491 STL en soni COMPOSITE.

Gecoate of gelamineerde schuimmaterialen kunnen worden gebruikt voor toepassingen waarbij aanvullende eisen worden gesteld aan het oppervlak, de mechanische belastbaarheid of de bestendigheid tegen bepaalde omgevingsomstandigheden. Bij soniflex is hiervoor bijvoorbeeld de soni 491 met een zwart folieoppervlak verkrijgbaar.

Daarnaast zijn er schuimmaterialen met gesloten cellen, bijvoorbeeld van polyethyleen (PE). Door hun celstructuur hebben deze materialen andere eigenschappen dan akoestische schuimmaterialen met open cellen. Ze worden onder andere gebruikt voor afdichtingen, ontkoppelingen, bekledingen of constructieve isolatietoepassingen. Bij soniflex is gesloten-cellig PE-schuim bijvoorbeeld verkrijgbaar als soni RESIST in zwart en wit.

Eigenschappen van akoestische schuimmaterialen

Afhankelijk van het materiaal en de uitvoering kunnen akoestische schuimmaterialen verschillende eigenschappen combineren:

• Geluidsabsorptie: vermindering van reflecties en nagalm

• Laag gewicht: geschikt voor toepassingen met beperkte inbouwruimte of gewichtsbeperkingen

• Flexibiliteit: aanpassing aan verschillende geometrieën en constructies

• Verscheidenheid aan structuren: verschillende oppervlakken, poriënstructuren, diktes en volumieke massa’s maken een    aanpassing aan uiteenlopende akoestische eisen mogelijk

• Combineerbaarheid: combinatie met andere materialen voor complexe geluidsisolatietoepassingen

• Aanvullende functies: afhankelijk van het materiaal kunnen bijvoorbeeld eisen op het gebied van brandgedrag,    temperatuurbestendigheid of chemische bestendigheid worden gerealiseerd

Welke eigenschappen daadwerkelijk worden bereikt, hangt altijd af van de specifieke materiaaluitvoering en het betreffende toepassingsgebied.

Waar worden schuimmaterialen toegepast?

Akoestische schuimmaterialen worden in tal van sectoren toegepast.

Machines en industrie
In machinekamers, behuizingen, kappen en omkastingen kunnen schuimmaterialen worden gebruikt voor geluidsabsorptie. Ze helpen om reflecties binnen de constructie te verminderen en bedrijfsgeluiden te beperken

Voertuigen en railvoertuigen
In voertuigen worden akoestische schuimmaterialen onder andere toegepast in de motorruimte, technische ruimtes en het interieur. Ze kunnen bijdragen aan het verminderen van motor-, aandrijf- en bedrijfsgeluiden en het akoestische comfort verhogen.

Bouw- en landbouwmachines
Bij bouw- en landbouwmachines worden vaak hoge eisen gesteld aan de robuustheid van de gebruikte materialen. Akoestische schuimmaterialen kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt voor de akoestische bekleding van cabines, motorkappen of machinebekledingen.

Warmtepompen en technische installaties
Ook bij warmtepompen, compressoren, ventilatiesystemen, zwembadpompen en andere technische apparaten kunnen schuimmaterialen onderdeel zijn van een akoestische oplossing. Ze worden bijvoorbeeld gebruikt om geluid binnen behuizingen of technische ruimtes te absorberen.

Medische technologie
In diagnostische apparatuur, laboratoriumapparatuur en andere technische installaties kunnen akoestische schuimmaterialen bijdragen aan het verminderen van storende bedrijfsgeluiden en het verbeteren van de akoestische omstandigheden voor gebruikers en patiënten.

Ruimteakoestiek
In kantoren, vergaderruimtes, opnamestudio’s, scholen, kinderdagverblijven, openbare gebouwen of woonruimtes worden schuimmaterialen of daaruit vervaardigde absorptie-elementen gebruikt om nagalm en storende geluidsreflecties te verminderen. Hierdoor kunnen bijvoorbeeld de spraakverstaanbaarheid en het akoestische comfort worden verbeterd.

Vorm en oppervlak van schuimmaterialen

Akoestische schuimmaterialen zijn verkrijgbaar in verschillende vormen en oppervlaktestructuren. Gladde oppervlakken, noppen-, piramide- of andere profielstructuren beïnvloeden de akoestische werking en kunnen bovendien worden afgestemd op de betreffende inbouwsituatie.

Ook de dikte en de manier van montage spelen een belangrijke rol. Afhankelijk van het frequentiebereik en de gewenste absorptiewerking kunnen verschillende materiaaldiktes nodig zijn. Bij lage frequenties bereiken dunne schuimabsorbers bijvoorbeeld sneller hun grenzen dan bij middelhoge en hoge frequenties.

Daarom moet de keuze van een schuimmateriaal altijd worden afgestemd op de specifieke akoestische situatie en het betreffende frequentiebereik.

Schuimmaterialen als onderdeel van geluidsisolatieoplossingen

Schuimmaterialen vormen een belangrijk onderdeel van moderne akoestische oplossingen. Hun werking moet echter altijd worden bekeken in samenhang met de volledige constructie. Voor een uitgebreide geluidsisolatie kunnen naast absorberende schuimmaterialen bijvoorbeeld zware geluidsisolatiefolies, vliesmaterialen, ontkoppelingselementen of meerlaagse composietmaterialen worden toegepast.

Welke combinatie zinvol is, hangt onder andere af van de geluidsbron, het frequentiespectrum, de beschikbare inbouwruimte en de eisen op het gebied van gewicht, temperatuur, brandgedrag en bestendigheid.

De belangrijkste informatie over schuimmaterialen in het kort

Schuimmaterialen bieden veelzijdige mogelijkheden voor akoestische optimalisatie. Vooral akoestische schuimmaterialen met open cellen zijn geschikt voor de absorptie van luchtgeluid en voor het verminderen van reflecties en nagalm. Dankzij verschillende materialen, diktes, volumieke massa’s en oppervlaktestructuren kunnen ze worden afgestemd op uiteenlopende toepassingen.

Van machine- en voertuigakoestiek tot technische apparaten en ruimteakoestiek: schuimmaterialen zijn daarom een veelzijdig inzetbare component voor geluidsabsorptie en technische geluidsisolatie.