CN1071360A - 弧形瓷化板的表面加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种对弧形瓷质砖、弧形矾钛黑瓷 装饰板的表面进行磨削、抛光加工的方法，是将弧形 板粘接在转筒上，以旋转的磨头、抛光头对其进行磨 削、抛光加工，使弧形板获得光亮的表面，成为建筑物 弧形部分的饰面装饰材料。本发明也包括不规则曲 面的加工方法。

Description

本发明涉及建筑陶瓷装饰材料的加工方法，具体地说是关于弧形建筑陶瓷砖（板），尤其是弧形瓷质砖、弧形钒钛黑瓷装饰板的表面研磨抛光的加工方法及其设备。

近年来，用花岗石、大理石装饰建筑物圆柱面、弧形墙面、弧形墙角、弧形扶手等建筑物弧形部分的情况日益增多，用量很大。用天然石材加工成弧形制品，加工量大，石材的利用率低，天然石材弧形制品的生产成本很高。大理石一般是沉积、变质岩石，主要成分是碳酸钙，理化性能差，硬度低，一般为莫氏硬度3-4，抗折强度100Kg/cm²左右，将大理石料加工成弧形制品时，可采用带锯将石料切割成由多个平面组成，接近弧形、粗糙的弧形板，再用机械或手工的方法将装饰面修正研磨抛光。由于大理石的理化性能差，硬度低，易风化，耐候性差，大理石的磨光表面持久性不好，一般数月至数年内磨光表面失去光泽，颜色也会发生变化，装饰效果难以持久，当用于室外装饰时，随岁月变化十分显著。花岗石是火成岩，多数理化性能优良，硬度高，一般为莫氏硬度6-7，抗折强度200Kg/cm²左右，将花岗石料加工成弧形制品时，加工十分困难，到目前为止无法采用带锯加工，只能采用机械或手工的方法对花岗石块料进行打凿，以冲击和劈裂的方式去掉块料的多余部分，加工难度大，石材利用率很低，加工成本十分高昂，并且难以制成薄板，也增加了建筑施工中的困难，加大了施工成本。天然石材另一固有缺点是装饰面色差大。用有机材料可以方便地制成曲面饰面材料，但有机物耐候性差、易老化、易变形，难以满足建筑物的使用要求，尤其不能用于建筑物的室外装饰。玻璃板可制成各种弧形板，但普通玻璃脆性大，装饰效果不理想，微晶玻璃价格高昂。

多年来，建筑陶瓷装饰材料是指墙地砖、彩釉砖、铺地砖、陶瓷马赛克等，表面施釉或不施釉，一般尺寸都比较小，陶瓷马赛克的尺寸一般为10×10、10×20、20×20（本文尺寸单位均为毫米），几乎没有超过50×50的，其它建筑陶瓷砖一般为100×100、100×200、152×152、200×200、200×300几乎没有超过300×300的。陶瓷马赛克吸水率较小，是瓷化的瓷质材料，其它建筑陶瓷砖吸水率较大，基本属于陶质的陶瓷材料。建筑物的尺寸都很大，当需要将这些建筑陶瓷材料用于建筑弧形部位时，只须将它们顺序铺贴就可得到宏观弧形的效果。

进入八十年代，随着大型陶瓷成型压机的出现，墙地砖包括彩釉砖，釉面砖、铺地砖也向大规格发展，达到300×300、400×400、500×500等，多数表面施釉，此外，意大利首先推出大规格瓷质材料，一般称作瓷质砖也叫作同质砖、玻化砖、仿石砖、无釉砖等，尺寸也达到300×300、400×400、500×500，八十年代中期本发明人发明了以工业废弃物提钒尾渣为主要原料制造的钒钛黑瓷及其制品，并已获得中国、美国、欧州等八国专利证书，经几年发展已可规模生产300×300、400×400、400×600的钒钛黑瓷装饰板，钒钛黑瓷装饰板整体黑色、抗折强度比瓷质砖高一倍，也是瓷质材料，瓷质砖和钒钛黑瓷装饰板表面可以磨光，磨光后的质感和外观酷似石材，其尺寸也正在向大规格石材板靠拢。瓷质砖、钒钛黑瓷装饰板是最有希望大量代替天然石质板材的人工板材，并且瓷质砖、钒钛黑瓷装饰板可以方便地制成厚度均匀、薄壁的弧形板材，其加工代价之低廉是天然石料所无法比拟的，并可以容易地实现大规模生产。为此，本发明人也提出了曲面陶瓷板（砖）的制造方法，包括弧形瓷化板的制造方法，为与此相适应，本发明提出了瓷化板的表面加工方法主要是指对弧形瓷化板的表面研磨抛光的方法。瓷化板是相对于陶质板（砖）而言瓷质化的陶瓷板（砖）的简称。

石质板材的弧形磨光表面一般是这样获得的：由于石材难以加工，一般加工前的弧形表面和背面都是十分粗糙的，尤其背面是很不规则的，有时并不形成弧形，具有大致弧形表面的石材往往厚度很大，一般为几十毫米，甚至上百毫米，很难称作板材，其实称作具有一个弧形表面的石块更恰当些，将数块这样的石材用机械的方法固定在一根水平转轴上，外表面形成一个大致的整圆，一般在石材两端加以机械固定，由于其不规则性，此过程十分耗费工时，并且石材两端机械固定部分无法利用造成很大损耗，石材固定后，开动转轴，先以硬质刀具对石材进行切削，粗加工对花岗石往往采用金刚石刀具，此过程类似车床的切削加工，此后对表面进行磨削、抛光加工，此过程类似外圆磨床的磨加工。另一种方法是将具有一个弧形面的石材固定在一个摆动装置上，使其沿径向往复摆动进行切削、磨削、抛光加工。

大理石的抗折强度为100Kg/cm²左右，花岗石的抗折强度为200Kg/cm²左右，瓷质砖抗折强度为200～500Kg/cm²，钒钛黑瓷装饰板抗折强度为700～1100Kg/cm²。瓷质砖和钒钛黑瓷装饰板都可以制成厚度十毫米左右，厚度均匀，弧面准确的弧形板。瓷质砖和钒钛黑瓷装饰板通称瓷化板。

本发明所述的弧形瓷化板的表面加工方法是这样实现的：制造一个转筒，转筒的半径与所需加工的弧形瓷化板内表面的弧面半径相同，在转筒的外表面或接近外表面的位置均匀地布置加热元件或加热管道，对转筒的外表面加热，在转筒的外表面喷涂或涂敷热熔性粘接材料，调节转筒外表面温度使热熔性材料成粘胶状，将弧形瓷化板依次粘接在转筒表面形成筒状，降低转筒表面的温度，增加热熔性粘接材料的稠度甚至固化将弧形瓷化板牢固地固定在转筒表面，使转筒旋转，以硬质车刀、磨块、抛光块或自身旋转的磨头、自身旋转的抛光头对弧形瓷化板进行车削、磨光、抛光加工，加工时对加工面不断喷水冷却，车刀、磨块、抛光块、旋转的磨头、旋转的抛光头都可沿转筒的中心轴的平行方向和垂直方向运动，当转筒为非圆形筒的情况下，车刀、磨块、抛光块、旋转的磨头，旋转的抛光头都可以同时作上述两个方向的运动。加工完成后重新加热转筒表面使粘接材料熔化、降低稠度，将弧形瓷化板取下，刮掉或用溶剂清洗掉粘接材料，就得到了具有光亮表面的弧形瓷化板，各种尺寸的转筒与转筒的动力部分可以方便的组合。

上述旋转的磨头、旋转的抛光头的中心轴与转筒的中心轴相垂直，磨削材料、抛光材料装在磨头和抛光头的平面上。

上述旋转的磨头、旋转的抛光头的中心轴也可与转筒的中心轴平行，磨削材料、抛光材料装在磨头和抛光头的圆周上。

上述热熔性粘接材料，可以是热塑性有机物、热塑性高分子物质、热塑性树脂、热塑性塑料、聚乙烯醇、石腊、松香、火漆、沥青等。

实现上述弧形瓷化板的表面加工方法的弧形瓷化板表面加工设备称作弧形瓷化板表面磨抛机，它是由一个表面可以加热的转筒及车刀、磨块、抛光块或可旋转的磨头、可旋转的抛光头组成的。

非规则弧面的曲面瓷化板可用同样的热熔性粘接材料粘固在多根柱状物的柱头上，柱头位置可调节使其处于不同平面上，用旋转的磨头和抛光头进行加工，磨头和抛光头的位置可以随曲面起伏自动调节，柱头表面的温度可以调节，使粘接材料凝固或熔化达到将瓷化板固定或取下的目的。

以下结合附图详细说明本发明的特点

图1  弧形瓷化板表面加工示意

图2  非规则弧面的曲面瓷化板表面加工示意

图中  1-转筒的中心轴  2-转筒表面加热元件或加热管道  3-转筒  4-热熔性粘接材料  5-弧形瓷化板  6-旋转磨头或抛光头  7-旋转磨头或抛光头的中心轴  8-非规则弧面的曲面瓷化板  9-柱状物

实施例

1、对直径为500毫米转筒表面，以电加热的方式进行加热，使沥青熔化粘附在转筒表面，形成均匀的沥青层，将长、宽为305毫毫米、厚9毫米的弧形瓷质砖（也称作玻化砖、同质砖、无釉砖、仿石砖）五块依次粘接在转筒表面形成宽305毫米的环，关闭电热装置，降低转筒表面温度，并打开喷淋水装置加速沥青固化，此后开动转筒，以旋转的磨头和抛光头依次对弧形瓷质板进行加工，加工完成后，重新进行电加热，沥青熔化后取下弧形瓷质砖，将弧形瓷质砖泡入水中铲除沥青，再用汽油清洗掉瓷质砖上的少量残留沥青，至此完成了表面加工过程。

2、对直径为800毫米的转筒表面，以电加热的方式加热，使火漆熔化粘附在转筒表面，形成均匀的火漆层，将长度为400毫米、弧长600毫米、厚11毫米的弧形钒钛黑瓷装饰板四块依次粘接在转筒表面形成宽400毫米的环，关闭电热装置，并打开喷淋水装置加速火漆固化，开动转筒依例1所述过程进行加工和处理，最后用丙酮清洗掉钒钛黑瓷装饰板上残留的火漆。

Claims (5)

1、建筑用弧形瓷化板的表面加工方法，其特征在于制造一个转筒，转筒的半径与所需加工的弧形瓷化板的内表面的弧面半径相同，在转筒的外表面或接近外表面的位置均匀地布置加热元件或加热管道，对转筒的外表面加热，在转筒的外表面喷涂或涂敷热熔性粘接材料，调节转筒外表面温度使热熔性材料成粘胶状，将弧形瓷化板依次粘接在转筒表面形成筒状，降低转筒表面的温度，增加热熔性粘接材料的稠度甚至固化将弧形瓷化板牢固的固定在转筒表面，使转筒旋转，以硬质车刀、磨块、抛光块或自身旋转的磨头、自身旋转的抛光头对弧形瓷化板进行车削、磨削、抛光加工，加工时对加工面不断喷水冷却，车刀、磨块、抛光块、旋转的磨头、旋转的抛光头都可沿转筒的中心轴的平行方向和垂直方向运动，当转筒为非圆形筒的情况下，车刀、磨块、抛光块、旋转的磨头、旋转的抛光头都可以同时作上述两个方向的运动。加工完成后重新加热转筒表面使粘接材料熔化、降低稠度，将弧形瓷化板取下，刮掉或用溶剂清洗掉粘接材料，就得到了具有光亮表面的弧形瓷化板，各种尺寸的转筒与转筒的动力部分可以方便的组合，非规则弧面的曲面瓷化板可用同样的热熔性粘接材料粘固在多根柱状物的柱头上，柱头位置可调节使其处于不同平面上，用旋转的磨头和抛光头进行加工，磨头和抛光头的位置可以随曲面起伏自动调节，柱头表面的温度可以调节，使粘接材料凝固或熔化达到将瓷化板固定或取下的目的。

2、根据权利要求1所述建筑用弧形瓷化板的表面加工方法，其特征在于所述旋转的磨头，旋转的抛光头的中心轴与转筒的中心轴相垂直，磨削材料、抛光材料装在磨头和抛光头的平面上。

3、根据权利要求1所述建筑用弧形瓷化板的表面加工方法，其特征在于所述旋转的磨头、旋转的抛光头的中心轴与转筒的中心轴平行，磨削材料、抛光材料装在磨头和抛光头的圆周上。

4、根据权利要求1所述建筑用弧形瓷化板的表面加工方法，其特征在于所述热熔性粘接材料，可以是热塑性有机物、热塑性高分子物质、热塑性树脂、热塑性塑料、聚乙烯醇、石腊、松香、火漆、沥青等。

5、实现权利要求1所述的建筑用弧形瓷化板的表面加工方法的弧形瓷化板表面磨抛机，它是由一个表面可以加热的转筒及车刀、磨块、抛光块或可旋转的磨头、可旋转的抛光头组成的。

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