CN101066609A - 人造石的电磁成型装置及其配制工艺 - Google Patents

Abstract

本发明人造石的电磁成型装置及其配制工艺，其电磁成型装置是用2－12个电磁铁及其中部铁心传动压具，并用弹簧器的储能与释能作用使得电磁铁在单向脉动电流的控制中产生100－300Hz的高频振动及压制力；其配制工艺采用富含硒、锌、锶和钼等微量元素的岩石、聚酯树脂和大理石及石英石为原料，经粉碎、搅拌、入模和振动成型的工序制作成具有养生及健身效应的人造石器皿及薄板。本发明具有装置造价较低与其产品市场价值较高的优点。

Description

人造石的电磁成型装置及其配制工艺

一、技术领域

本发明属于建筑材料及其建材机械领域，特别涉及一种人造石的电磁成型装置及其配制工艺。

二、背景技术

目前，人造石或称为合成岗石的建筑装饰材料，以石料的透明性与配色的艺术性使其具有和谐的观感和耐磨而不滑的装饰效果。在用模具制作的类如洗面盆与花盆等立体形面的仿玉石及玛瑙产品，以及用真空箱排泡并自然成型的实体面材人造石，都以较好的观赏性而形成了一定的市场。国内、外的人造石振动成型技术，不论是荒料成型，还是薄板成型，基本上是用液压传动或马达直接带动的振动器，以4200r/min的振动转速进行真空下的振动成型。该机械式振动成型技术不仅存在设备造价较高的问题，还在薄板成型中需要配加较高的不饱和聚酯树脂用量来保证其密实度。本发明人于2006年4月26日申请的中国专利，名称为“电磁振动型合成薄板成型机”，申请号为200620115076.x，采用在压具钢板上开孔并装设大功率电磁铁，并用弹力器构成的电磁振动装置，具有简化设备结构和成型的薄板经过磁化处理的优点。但存在电磁铁的电功率较大和不宜于模压立体形产品的问题。

三、发明内容

本发明的目的旨在提供一种用电磁铁的吸引力传动其中柱铁心及压具并在压缩弹簧的配合与其单向脉动电流的控制中，产生150HZ及以上的高频振动与快速波动，对松散状混合料进行较高密实度的并具天然石纹理的薄板体或立体形的成型装置；并提供一种用聚酯树脂为粘合剂的混合料中配加富含微量元素的矿石，用分成阴模与阳模的压具进行具有养生性和生态性的人造石器皿的配制工艺。

本发明的技术方案是这样的。一种人造石的电磁成型装置，包括有电磁铁(1)、弹簧器(2)、压具(3)、模具(4)、真空箱(5)和辊压器，其特征在于：所述的电磁铁(1)是2-12只其中部铁心的直径为6-30cm的而用电工纯铁制的螺管式结构，用电工纯铁制的方形的外壳与真空箱(5)内部的侧边固定联接，并在其中部铁心的上端经转动轴联接的传动构件与钢板制的压具(3)联接；在其电磁铁(1)中套装的电磁线圈通以单向脉动电流时，其脉动的电磁吸引力与弹簧器(2)的储能与释能的弹力配合使其动铁心及其压具(3)振动。所述的弹簧器(2)是每组为1-16只其外圆直径为25-80mm的压缩弹簧及其上下两端对弹簧定位的结构件构成，并用2-12组分别对电磁铁(1)的中部铁心与压具(3)进行弹性支撑。所述的电磁铁(1)分成两排装设于垂直升降并用其方框形下端面密封的真空箱(5)底板的侧边处，用其传动构件以下拉方式联接压具(3)而进行较大规格人造石英石薄板的振动成型。所述的模具(4)是用聚酯树脂与玻璃纤维及石粉的混合料或合金铝熔液在模型上拓印或浇铸成的分为阴模与阳模的对合模具，在其布料并配制花纹后放置于压具(3)与真空箱(5)的底板之间的位置进行振动成型。所述的辊压器是在传输混合料的传输带或下料板上，装设直径为20-55cm的压制混合料成1-10cm厚度的板状或波纹状的圆辊，并在距圆辊轴线20-100cm的出料处且距皮带上面为30-80cm的位置装设1-6只喷涂液态颜料的器具，随混合料的压制及传输而动态地对其表面进行雾状喷涂。

本发明电磁装置的工作原理是：在2-12只电磁铁(1)的线圈依次间隔30-180度电角度交替并循环的通流控制中，对应产生脉冲式的电磁吸引力，并在压缩弹簧储能作用的配合下带动压具产生较高频率的激振力与一定的推移力。依据电磁铁的吸引力与激磁安匝的平方成正比，并与其中部铁心气隙的平方成反比的电工原理，在压制薄板或型体接近密实时，其气隙距离在接近3mm而具有最大的压制力，从而保证了配用较少不饱和树脂料体压制成型的密实度。本发明在对模具(4)的布料中采用辊压器对传输中的散状混合料进行预制型体，并对其形面喷涂雾状颜料的过程与天然岩石纹理形成的条件比较接近，因此使其成型的产品具有天然岩石的观赏效果。

本发明人造石的配制工艺是在树脂基混合料中配加5-45重量份的富含微量元素的岩石颗粒，利用其元素的分子游离而对周围空间特别是对水形成扩散的特点，使其用模具(4)及振动压制成型而成的器皿通过人体接触或对其水的扩散而产生健身或益身的功能。

本发明的效果是：电磁力配合弹簧力的电磁振动，不仅将其振动频率提高至150-300HZ而解决了机械式振动频率难以提高的问题，还用其能量的直接传递方式简化了设备结构并降低其造价；在混合料中配加微量元素的岩石颗粒，使其器皿具有养生及健身效果而提高其市场价值，并在配制天然石纹理的工艺下使其人造合成石生产设备及配制工艺更新换代。

四、附图说明

图1为本发明实施例1的人造石的电磁成型装置示意图。

附图标记：电磁铁(1)；弹簧器(2)；压具(3)；模具(4)；真空箱(5)、混合料(6)。

五、具体实施例

1、实施例1

本实施例是用聚酯树脂、富含硒、锌、锶和钼等微量元素的2-4种岩石石粒和大理石石料及碳酸钙粉共同搅拌成松散状混合料。采用模具(4)压制洗面盆、花盆和盛水等器皿。

①电磁铁(1)与弹簧器(2)

采用电工纯铁制作其直径为6-30cm并沿轴向开槽的中部铁心和厚度为1-4cm的边框及上下盖板的电磁铁(1)的导磁部分。其结构为：在其上盖板对应中部铁心的外径钻圆孔，使其动铁心在2-20cm的垂直行程内灵活运动；在中柱与边框之间的位置套装电磁线圈，并在其中柱与线圈内圆之间配置一个厚度为1.5-3mm并沿轴向开有缝隙的铜制圆筒；在电磁铁(1)的传动轴与其上盖板之间装设一组弹簧器(2)，用其2-16个长度分别为3-12cm且外圆直径为25-80mm的压缩弹簧支撑中部铁心及传动轴在断电时处于上部位置；在钢板及结构件制的压具(3)的两个侧边可对应装设2-6组弹簧器(2)而与电磁铁(1)上装设的弹簧器(2)共同支撑压具(3)，并对电磁铁(1)构成缓冲器件；电磁铁(1)的外壳紧固于真空箱(5)的侧边而成上压式；电磁铁(1)上端联接传动构件，并由配装有转轴的传动构件与压具(3)联接。

本实施例的2-12只电磁铁(1)宜用组合变流型交流变频器(ZL200620132412.1)进行二至六节拍的0-300HZ的通流控制而进行循环排移的电磁振动。

②模具(4)及其它

本实施例是制作屋室卫生间的洗面盆，其模具(4)是用陶瓷面盆为原模，并用聚酯树脂和石粉及玻璃纤维混合的黏状物按阴模与阳模的形式分别拓印出对合的模具(4)。或者用铸铝工艺浇铸出两个外形为四方块状的模型。其中的溢水通路可用纸卷食盐的棍状体敷设于阴模的混合料而进行预制，其后加水溶解形成通路。对于其外侧具有浮雕花纹的产品，可在其原模上用硅胶制成一薄板状的软质模板，其后用树脂等拓印出垫底型的模具。

真空箱(5)是用槽钢加强的钢板制的前端开门的箱体结构，用管路与真空泵联通，其底面要与水泥基础联接。

③加工工艺

在含钙的大理石和富含微量元素的2-3种岩石分别破碎成4-80网目的石料以及研磨成800网目的石粉后，采用如下配方进行配制：不饱和聚酯树脂为5-15重量份；2-4种有益于人体健康的微量元素的石料共为5-45重量份；大理石石粒及石粉共为45-85重量；配加适量的颜料及固化剂。经搅拌、在模具中敷设沾附颜料的丝线、模具布料、抽去丝线、真空、1-3min的电磁振动、固化脱模和研磨抛光的工艺过程制作成壁厚为5-60mm养生型的人造石器皿。在真空成型中，压具(3)压住模具(4)的阳模而对其下部的混合料进行振动压制，其成型的料体在固化后进行脱模及抛光。

2、实施例2

本例是压制边长为125-366cm的厚度为1.2-3.0cm的合成石英石薄板，其配方为：5-80网目的石英砂为40-75重量份；碎陶瓷片或石英砂磨制的800-1250网目的填充细粉为15-30重量份；不饱和聚酯树脂与饱和树脂共为5-15重量份；粒径为0.5cm的碎玻璃或碎镜片为0-20重量份；萤石或蓄光材料为0-5重量份；颜料及固化剂适量。

①主机的结构

主机的结构为：真空箱(5)的箱体是用气动或油压的活塞进行整体升降：采用2-12只电磁铁(1)而装设于真空箱(5)底板的侧边处，用传动构件联接压具(3)而成下拉的结构；真空箱(5)是下部开口并在其方框形的下端面设置密封胶条的钟罩式结构；采用3-4.5cm厚度的钢板制作其四个周边用螺栓紧固其边框的模具(4)；在真空箱(5)底部装设可垂直升降1-3cm距离的传动辊而在其升起时进行模具(4)及料体的运转；在压具(3)两个侧边的下部装设2-6组弹簧器(2)支撑其重量并配合电磁铁(1)振动。

2、配制花纹的辊压器

在混合料的传输带的上面，装设其直径为20-45cm、长度与传输带的宽度相近，并用电机及减速器带动其运转的圆辊，其圆形面车制有凹下深度与间距均为1.5-5cm的波纹形；在圆辊出料处相距圆辊轴线20-100cm而距皮带面为30-80cm的上侧平行装设于1-6只喷涂器(7)；喷涂器与颜料罐及气压两个回路联接。

配制花纹的工艺是：在连续辊压出的板状或波纹形的略呈黏性的料体面上，以雾状喷涂白色颜料与氢氧化铝粉的液态颜料构成了相似于天然岩石形成的条件；在其自然跌落而以块状堆积或分布于模具板上后，经压制形成扭曲而成网状或条状的纹理。

③振动成型的工艺

在模具(4)及料体(6)用传送辊送入真空箱下部的位置时，降下真空箱(5)的箱体而用其下端面设置的密封胶棍保持密封，启动真空泵进行-0.1Mpa的真空抽制、使其料体中的气泡排除。振动成型的过程是：调节电磁铁(1)的电流幅值与其振动频率，使其逐渐超过150HZ而进行1-3min的高频振动及压制；压具(3)随电磁铁(1)的循环通流并依次快速吸合的过程，产生快速推移的压制力；释放真空并切断其电流回路，压具(3)在弹簧器(2)的反弹作用力下自然升起；卸掉模具(3)周边的边框，送入高温的固化箱进行高温固化。在配用硅质原料与高频及排移的振动压制而成的石英合成板材，以较低造价与较高质量的优点而用于台面和地面的装饰。

Claims (7)

1、人造石的电磁成型装置，包括电磁铁(1)、弹簧器(2)、压具(3)、模具(4)、真空箱(5)和辊压器，其特征在于：所述的电磁铁(1)是2-12只其中部铁心的直径为6-30cm的轴向行程为2-20cm并装设于真空箱(5)内部的侧边处，其中部铁心经传动构件联接压具(3)；在其电磁线圈通以单向脉波电流与2-12组弹簧器(2)的配合下联动边长为60-360cm的压具(3)进行振动及压制。

2、根据权利要求1所述的人造石的电磁成型装置，其特征在于：所述的弹簧器(2)是每组为1-16只其外圆直径为25-80mm的压缩弹簧及其定位器具构成。

3、根据权利要求1所述的人造石的电磁成型装置，其特征在于：所述的电磁铁(1)分两排装设于垂直升降并用其方框形下端面密封的真空箱(5)底板的边侧处，用其传动构件以下拉方式联接压具(3)。

4、根据权利要求1所述的人造石的电磁成型装置，其特征在于：所述的模具(4)是用聚酯树脂混合料或合金铝熔液在模型上拓印或浇铸成的分为阴模与阳模的对合模具，放置于压具(3)与真空箱(5)的底板之间。

5、根据权利要求1所述的人造石的电磁成型装置，其特征在于：所述的辊压器是在传输带或下料板上，装设直径为20-55cm的压制混合料成薄板状或波纹状的圆形压辊，并距圆辊轴线20-100cm并对皮带面为30-80cm装设1-6只喷涂颜料的器具。

6、人造石的配置工艺，其特征在于：采用5-15重量份的聚酯树脂和5-45重量份的富含微量元素的2-4种岩石以及45-80重量份的大理石或石英石为原料；经石料粉碎、整体搅拌、模具布料、配制纹理、抽真空、1-3min的振动成型、固化脱模和研磨抛光的工艺过程制作成壁厚为5-60mm的人造石器皿。

7、根据权利要求6所述的人造石的配制工艺，其特征在于：所述的富含微量元素的2-4种岩石是含有硒、锌、锶和钼成份，并分别为0.5％及以上重量百分比的岩石及其岩石制品。

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