TwinDamp™ : Amélioration de la capacité d’amortissement du manganèse-cuivre

Lors de la conception de l’insert diamant pour notre semelle Carbide Base, nous avons cherché à utiliser un alliage métallique à fort amortissement pour améliorer les performances d’isolation. Grâce à des recherches et des essais, nous avons mis au point TwinDamp™ – un alliage métallique bicristallin manganèse-cuivre traité en température qui présente des propriétés d’amortissement exceptionnelles de 0,01 Hz à 10 MHz .

Lorsque les alliages manganèse-cuivre sont soumis à des vibrations, la déformation causée par le mouvement des jumeaux de martensite ou par le mouvement mutuel entre les limites des jumeaux et les limites de la phase martensitique relâche la contrainte et dissipe l’énergie des vibrations[1]. En d’autres termes, les petits mouvements entre les limites du matériau lui permettent de dissiper efficacement les vibrations en les transformant en chaleur.

Les alliages manganèse-cuivre sont parmi les alliages métalliques les plus amortissants qui existent, avec une capacité d’amortissement plus de 10 fois supérieure à celle du cuivre[2]. Bien que la capacité d’amortissement de ces alliages soit nettement inférieure à celle des élastomères utilisés dans nos ViscoRing™, ils présentent l’avantage distinct, en tant que métal rigide, de mieux conserver leur forme sous l’effet de la charge.

Amélioration du manganèse-cuivre par des traitements thermiques

On sait que les alliages manganèse-cuivre sont sensibles aux traitements thermiques. Une exposition soutenue à des températures élevées, également appelée vieillissement des métaux, peut initialement améliorer les propriétés d’amortissement et de résistance de ces alliages. Ceci est dû à l’augmentation des régions riches en manganèse dans le matériau. Cependant, un vieillissement excessif peut commencer à compromettre la capacité d’amortissement, de sorte qu’une température et une durée de traitement équilibrées sont nécessaires pour obtenir des résultats optimaux[3].

Une exposition graduelle à des températures cryogéniques peut également améliorer la structure cristalline des métaux. Ce procédé de trempe cryogénique peut apporter des améliorations sonores souhaitables aux alliages manganèse-cuivre.

Grâce à l’expérimentation, nous avons mis au point un processus de traitement thermique efficace pour l’alliage manganèse-cuivre que nous utilisons. Notre processus distinct comprend plusieurs étapes de traitements à chaud et à froid. Les traitements sont effectués sur une période de deux jours afin d’améliorer l’amortissement et les performances sonores de cet alliage.

Conclusion

Les pointes en manganèse-cuivre ont apporté une amélioration subtile mais mesurable de l’atténuation des vibrations par rapport aux pointes en acier inoxydable. Les pointes TwinDamp™ ont apporté encore plus d’atténuation que le manganèse-cuivre validant l’efficacité de notre procédé de traitement de la température. Les améliorations étaient les plus significatives autour de la résonance du caisson du subwoofer à 80 Hz. Le manganèse-cuivre et le TwinDamp™ ont également montré une capacité d’amortissement accrue, comme en témoignent le lissage des traces d’amplitude des vibrations et la décroissance plus rapide des vibrations dans les graphiques en cascade.