在我们最新的科技周二播客中，设计世界的Michelle Froese与Sorbothane的总裁David Church就创新的冲击和振动解决方案进行了交谈。35年来，Sorbothane一直在开发隔离振动、衰减冲击和阻尼不必要噪音的材料和组件。
我们讨论了粘弹性技术和Sorbothane品牌的材料，包括其性质，用例和历史。我们还涵盖了制造的挑战和这种冲击和振动阻尼技术可以工作的行业的多样性。
以下是对话的音频和经过轻微编辑的文字记录……
大卫教堂
设计世界(DW):你好,每个人!欢迎来到设计世界周二的科技播客。我是米歇尔森林。非常感谢您的加入。今天，我们将与Sorbothane的总统，David Church讨论创新的冲击和振动解决方案。到目前为止，Sorbothane已经开发了超过35年的隔离振动、减少冲击和抑制不必要噪音的材料和组件。
除了公司名称，Sorbothane还指一种工程粘弹性聚氨酯的品牌名称，它在负载下像液体一样流动。它是理想的工程设计应用需要减震，隔振和声阻尼。这种专有材料已被用于多个行业，并作为广泛挑战的解决方案，我们今天将与David详细讨论这些问题。
大卫，很感谢你抽出时间。非常感谢您的加入。
大卫教堂(DC):不客气米歇尔!
DW:您能不能先介绍一下Sorbothane，作为一种材料，到底是什么，是什么使它独特和有效?
DC:Sorbothane是一种粘弹性聚合物。换句话说，粘弹性是指材料既具有流动的液体的特性，又具有固体的弹性。因此，它能够在X和Y应用程序中隔离。作为一种液体，它在载荷作用下变形，然后向各个方向传递力。但当它是液体时，它不会恢复到原来的形状，因为它是固体。一旦它变形，材料的弹性特性允许它恢复形状，这样它就可以承受它正在使用的下一次振动或冲击载荷。
沃克:这很有趣。你提供了粘弹性的定义，但是否有相应的标准测量方法?
DC:不，这就是黏弹性的有趣之处。市场上有很多类似粘性的特性，但没有一个标准。每种材料，比如Sorbothane，都有自己的一套特性，包括它的工作方式和工作范围。所以，要把我们和另一种粘弹性材料——比如硅树脂——做比较是很难的，因为它们不一样。它们不是聚氨酯。
DW:我明白了。那么，Sorbothane和机械流体动力减振器有什么不同，这种材料作为减振器的效果如何?
DC:机械流体动力阻尼器这两者是有区别的我想我们可以说，它们是不同的机械系统。比方说，有弹簧。有弹性体有时他们在一些应用中使用磁铁。所以，这两种情况的不同之处在于，它们只能在一个方向上隔离，因为它们没有类似于Sorbothane材料的特性——它们可以吸收能量，阻尼，并在X和Y两个部分隔离。
因此，这是硬弹簧或活塞型流体动力隔离器或阻尼器与Sorbothane或其他类型的粘弹性材料相比的最大区别。
沃克:这很有道理。这让我想到了另一个问题。这种材料的理想应用或行业是什么?
DC:这是个好问题。这是一个宽泛的答案，因为Sorbothane进入市场已有35年多的时间。我们已经在鞋业中得到了应用，Sorbothane被用作鞋跟垫和跖骨垫。在过去的几年里，它也被用在太空探险中，SpaceX公司在进入轨道的卫星或飞船上隔离电池。
因此，我们的材料服务的市场范围很广。这就是它多才多艺的原因。它可以用于一种简单的应用，比如将实验室里的显微镜与由于人们在房间里走动而产生的环境振动隔离开来，或者与显微镜周围使用的其他部件隔离开来，这些部件会干扰焦点或正常工作的能力。
Sorbothane也被用于一些严重的或关键的应用，如在舰上隔离监视器或在美国军事舰艇上。作为一种多功能材料，它可以用于任何应用或任何市场——从医疗设备到体育产业，到重型设备，到建筑设备。无论是震动还是震动，没有一个市场不需要我们的材料。
沃克:这是非常多样化的。您能和我们分享一下Sorbothane是如何开始它的历史的吗?作为一家公司和一个产品，它是如何开始发展的?
DC:是的，早在70年代，Sorbothane就属于一家更大的英国公司，名为British Titan Rubber (BTR)。英国有一个化学家，莫里斯·希尔斯博士，他是一个跑步运动员。当然，在那个年代，市面上的运动鞋或跑鞋都不如现在的好。所以，他很有兴趣开发一种可以放进运动鞋里的材料，这种材料可以帮助消除每天跑步带来的冲击，尤其是腿部、脚踝和膝盖。
他对天然材料和人造材料进行了广泛的研究，以找出哪一种材料具有最好的性能。他是一个有趣的人，因为他真的去观察尸体，看一具尸体，当它被击中时，它会如何受伤。他注意到你手掌和脚后跟的脂肪垫，从来没有褪色过。所以，不管你是否摔倒并摔到手上，有脂肪垫的部分从来不会真正擦伤，几乎总是恢复到原来的形状。
莫里斯·希尔斯(Maurice Hiles)博士的目标是创造一种能像人体脂肪块一样发挥作用的材料，他认为这种脂肪块具有最佳的吸收能量的能力。这就是Sorbothane的由来。他进行了大量的测试，实际上在他的小腿上放了探头来测试Sorbothane材料，看看它能在他跑步时降低多少g值。
1975年，他开始开发Sorbothane, 1980年，它开始获得商业用途。然后在1981年，一位在美国BTR部门工作的先生把Sorbothane带到了美国并在当时俄亥俄州的肯特市开始生产。所以，从1981年到现在是Sorbothane进入美国的时候，我们一直在这里生产材料。
沃克:这太有趣了。所以，我想最终或逐渐地，这导致了在其他行业的应用，对吧?
DC:正确的。我已经在这家公司工作了13年，差不多14年了其中一个有趣的事实帮助了跳跃板或弹簧材料的发展在80年代，有一个节目叫，这是不可思议的，Sorbothane出现了两次。通过这两次展示，它为人们联系我们打开了大门，并询问:“它可以用于我的应用程序吗?”帮助公司真正成长并获得认可的，是当时的节目。
沃克:它的制造困难吗?配方有没有随着时间的推移而改变或改进?
DC:是的，它很难制造，因为大多数聚氨酯系统都是一对一的比例。A和B是一一对应的。但是，为了使Sorbothane保持其特性并发挥其作用，这个比例是非常小的。更像是九比一。那百分之一，如果它变化哪怕一点点，就会改变物质的性质。让它变硬或变软并不难。那百分之一的人会做这件事。
所以，我们用Sorbothane做了一系列硬度计，从25度的双批次硬度计开始，非常柔软，而我们能做的最硬的双批次硬度计是85度。这都是通过A和B元素的比值来完成的。
多年来，正如你们所知，许多成分被列入了特定的危险清单，比如加州的65号提案，还有REACH法规和RoHS。所有的工作都是为了确保这种材料没有出现在我们需要对其进行分类的清单上，我们也确保这种材料没有任何可能导致癌症或类似的物质。
所以，随着时间的推移，我们不得不改变某些成分，幸运的是，我们让材料变得更好了，要么是用更好的压缩装置，这样材料就不会像过去那样快地变形，要么是用更好的抗拉强度或伸长率。我们很幸运，当我们不得不改变一种成分时，我们真的能够给它更好的性能。
DW:正确的。所以它有一定的灵活性。我想问您，如果您考虑将Sorbothane应用到某个应用中，该应用的要求如何影响材料的选择……所以，我的意思是，例如，如果减震对一个设备更重要，但振动抑制甚至防水对另一个组件更重要，在这方面是否也有灵活性，以及如何制造材料来满足这些不同的要求?
DC:是的。当我们查看一个应用程序时，我们会立即尝试找到它将要使用的环境。如果它是在水洗下的应用，有很多水分，那么我们将需要使用耐水的Sorbothane。如果它是在一个典型的工业应用中，没有水，湿度很低，我们可以使用我们的标准Sorbothane。
下一个问题是，在这个行业中，我们必须遵循什么样的标准。我们试图开发我们所谓的完美形状因子。所以，如果你能给我们频率和能量的测试等，当我们得到所有这些信息时，我们可以输入。
然后我们就可以开发一个隔离器，可以隔离94%的能量。但这取决于你能否在应用中使用那个形状?我们知道很多时候，他们没有一个“完美”的形状可以装进去的信封。你必须在形状和硬度计之间发展形状会是什么。
那么，是圆盘比垫圈更好，还是半球更适合这种应用?如果是肯定的，那么碟片或垫圈工作。或者，它必须是一个定制设计，而不是我们有现成的东西吗?我们要做很多评估。从那里开始，我们必须经过不同的步骤来确定什么是最好的整体形状以及我们估计的最好的整体硬度计。接下来，我们要多接近94%的隔离。很多时候，我们无法达到确切的94，但我们接近75或80。
DW:您能简要介绍一下Sorbothane的特性吗?我知道我们讨论过粘弹性的性质，但是否存在有效的温度范围或冲击吸收水平?
DC:Sorbothane的温度范围不像一些合成橡胶那么宽。其中一个原因是，当你向Sorbothane注入能量时，它的工作方式。分子开始分类，本质上是产生自己的热量来带走能量。所以，物质会产生热量;它隔绝了震动和冲击。
山梨烷的最佳工作温度范围是-20华氏度到160华氏度，现在，它可以被推到更高一点如果没有很多循环，比如说，材料被压缩或材料的振动。但它没有其他材料的范围，比如硅胶。这只是我们需要处理的问题之一
沃克:它的可持续性与环境的关系如何?
DC:就环境而言，它会持续很长时间。在处理应用程序时，Sorbothane的预期寿命取决于该应用程序。正如我解释过的，如果它被用在医学实验室的电子显微镜上，它上面的隔离器可以持续10到20年，因为它看不到任何真正的振动或循环，我这么说。
现在，如果它被应用到我们已经使用过的应用中，比如在游乐园的过山车中，它每两分钟左右就会被使用一次。然后，这可能会持续5到6年。而在其他应用中，由于环境的恶劣，它只能维持一年。这完全取决于应用程序。这是我们在Sorbothane的生命中必须考虑的一件事。
我们生产一系列的Sorbothane鞋垫，而且，我们的一些人已经用了我们的五六年了，没有任何问题。还有人在两年内，他们说鞋垫已经磨损了。但这都是因为他们如何走路，他们的门，以及所有其他的事情，如何使用它的整体。我们相信Sorbothane的物理性能可以持续很长时间，因为如果它不能持续很长时间，我们就不会有生意了，因为没有人会回来找我们，因为他们会说它消耗得太快了。
总的来说，Sorbothane具有非常好的物理性能，并且能够在很长一段时间内发挥作用。
DW:理解。在与工程师和产品开发人员一起工作时，您是否遇到过重大挑战，或者是否有与Sorbothane有关的试错故事可以分享?
DC:与人合作最大的挑战是，通常情况下，米歇尔，当我们与某人联系时，我们是在某人遇到了用市场上的其他标准材料或产品无法解决的问题时联系他们的。你知道，我们面临的许多挑战是开发一种用Sorbothane的隔离器以适应已经为其他材料设计的外壳。这是最大的障碍。
在试验和错误方面，Sorbothane有许多不同的参数。通常情况下，当测试时，他们会发送或购买不同的硬度计，然后测试哪一个最适合他们。当涉及到你需要什么硬度计时，它不需要太多的试验和错误，因为我们的工具的好处是，你可以使用相同的工具来制作一个25硬度计的Sorbothane零件或一个80硬度计的Sorbothane零件。我们，然后有多功能性的样品，许多不同的材料，让人们尝试出相同的工具。这就降低了我们客户的成本。
DW:我明白了。那成功的故事呢，大卫?有没有一个应用是独特的，甚至是令人惊讶的，因为Sorbothane比预期的更好?
DC:这些年来有过很多次。我的意思是，理想玩具制造商来到Sorbothane生产一种叫做Manglor的玩具，孩子们可以把玩具拆开，就像它的腿，它的手臂，然后Sorbothane自然是俗气的，所以他或她可以把它重新组装起来。这是一个我们从未想过会成功的独特方法，但它却非常有效。而且，你知道，有几年他们一直在买用Sorbothane制成的manglor。
我们最近参与的是一个来自加州的企业家他曾经是职业网球运动员，有一段时间是他的一生。然后，他继续教网球。嗯，有很多的震动和震动通过网球拍传到球拍柄。当然，还有手臂。我相信大家都听说过网球肘。
不管怎样，他开始摆弄我们的材料，从上面剪出形状和小楔子，用绳子把它绑在他的球拍上。他喜欢，但我们有一个艰难的时间使它持久，因为通过球拍的冲击的严重性。所以，我们最终开发了一种系统，它有两个塑料部件，你可以夹在两片塑料部件之间，它们会合在一起，放在球拍上。你瞧，这位先生在美国和世界各地成功地推销了这种网球减振器或球拍减振器。
当我们刚开始和他合作的时候，我们并不乐观这件事会变成任何一种可行的生意，但他变成了一个非常好的客户。现在有了这个产品，你知道，它是那些你从未想过会真正成功的机会之一。所以，我们为他感到高兴，当然，我们也为我们自己感到高兴，因为这是我们的名字。你知道，这是一个非常独特的应用。
沃克:这是一个伟大的成功故事，肯定触及到了Sorbothane可以从事的行业的多样性。您之前提到，大多数工程师或企业家在出现问题时就会来找您，但这通常是在设计过程的早期阶段吗?或者就某人了解材料然后决定它是他们产品的理想材料而言，它是如何工作的?
DC:人们通常会在网上搜索“冲击、振动和材料”。我们的名字出现在第一页，然后人们会做一些研究，你知道，去我们的网站，阅读材料，阅读我们在上面发布的成功故事。我们也有一些表格供他们填写，包括一份给我们工程部门的支持表格。
他们可以描述他们的应用程序和他们正在尝试做什么，然后工程师会给他们回复。我们也有一个样品要求表格，人们可以要求样品我们的材料来测试。我们有一个通用的问答形式，人们可以问一个关于Sorbothane的问题，我们会回答。这通常是工程师和企业家联系我们并联系我们以了解更多关于我们材料的信息的方式。
沃克:据我所知，Sorbothane是在美国本土生产的。你们发现了国内生产的许多优势吗?你们也迎合海外市场吗?
DC:是的，我们发现，特别是去年，因为我们是美国制造商，这对我们有利。特别是现在，每个人都知道离岸生产的材料短缺，加上过去6个月材料的交货时间很长。这对我们来说是件好事。
但在那之前，我们就觉得美国制造的产品，使我们的交货时间更短。我们可以和美国同一时区的人交流。这让我们在很多客户面前占了上风。在国际上，我们多年来一直在建立国际分销商。所以，我们在英国有一个分销商，现在在奥地利也有一个，我们正在与韩国的一个分销商合作。我们正在扩张，在世界各地拥有库存分销商是很重要的，因为对Sorbothane的需求一直在增加——不仅在美国，而且在全世界，
沃克:非常感谢你提供的信息，大卫。你一定很享受你在Sorbothane的角色。
DC:我喜欢在Sorbothane的工作，因为它是一种独特的材料，是一个非常有创造力的环境。你在帮助别人，创造解决方案。你知道，不是每天都演同样的角色。在我们的制造工厂，我们不是每天都在生产同样的零件。
每天，我们生产50或60个不同的零件，用于隔离冲击或振动。这些部分不可能完全相同，因为负载不同，应用也不同。所以，它也有它的挑战，因为有很多转换。但是在创意方面，在工程方面，在销售方面，这是非常有趣的，因为我们能够和企业家一起开发网球拍的隔离器。我们有另一位先生为高端扬声器和扬声器支架开发了一系列隔离器。所以，就像我说的，这是一个广泛的应用，它需要创造性的能力。这家公司允许在这里工作的人这么做。
沃克:每一天都是新奇的!我们今天的节目快结束了。大卫，在我们结束讨论之前，你还有什么想说的吗?
DC:我想我们已经讲了很多关于Sorbothane的内容。你知道它是如何工作的，材料是如何工作的，材料的多功能性。有一点我可以提一下，那就是我们提供的颜色范围很广。Sorbothane可以混合制成定制颜色。我们还提供一系列的蓝色，橙色，红色，绿色，黄色，和颜色可以自定义混合，以匹配所需的。
沃克:你能介绍一下你们的网站或者如何与他们取得联系吗?
DC:最好的办法是访问我们的网站，网址是Sorbothane.com，非常简单。我们也有Facebook和其他社交媒体，如果你想用它来联系我们。
DW:太好了。再次感谢你加入我们，大卫，并提供了如此伟大的见解。
DC:谢谢你,米歇尔。是我的荣幸。我们期待着与贵公司未来的合作。
DW:听起来不错!要了解更多关于我们的信息，请访问设计世界网站designworlddonline.com，并一定要订阅和分享我们的播客。感谢各位听众的时间和关注。我希望你们都有一个富有成效的一天!
Sorbothane
www.sorbothane.com
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