CN110947908A - 一种用铸造铝合金制作出仿石材效果产品的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用铸造铝合金制作出仿石材效果产品的方法，该方法具体包括开模、复膜和翻制模具、铸造、表面处理和安装产品共5个步骤。开模是根据产品的设计要求、规格及纹理的凹凸起伏要求制作模具，仿石材肌理纹造型，复模的方法有用石膏在泥塑的表面将石膏涂刷上，待石膏干硬后将其扒下，硅胶复模或3D扫描技术处理，铸造的工艺具体根据产品的形态或具体要求而设定，表面处理是先去除铸造时产生的毛刺及氧化层，然后再进行专业的电解阳极氧化处理，产品的安装是根据建筑或其它用途的需要设置安装角码的连接方式。本发明采用铸造的工艺进行加工制作，铸造的特点就是能够铸出任何形态复杂的产品，并且可以量化生产，达到高效率的目的。

Description

一种用铸造铝合金制作出仿石材效果产品的方法

技术领域

本发明属于新型建筑材料制作方法技术领域，具体的说是涉及一种用铸造铝合金制作出仿石材效果产品的方法。

背景技术

随着国家有关各部委严令禁止矿山开采、开采减量的规定要求，国家环保部门也同时出台响应保护环境的具体措施，关闭大量矿山开采，恢复山林环境已成势在必行的态势。而建筑装饰材料中的石材效果装饰风格使用仍是各类建筑装饰措施中几乎是必用的产品选择，所以如何挖掘新产品、新材料的应用，适合当下时代材料设计所需要的装饰效果要求，是在所必行的。

发明内容

本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种用铸造铝合金制作出仿石材效果产品的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种用铸造铝合金制作出仿石材效果产品的方法，该方法具体包括开模、复膜和翻制模具、铸造、表面处理和安装产品共5个步骤；

1)开模：开模是根据产品的设计要求、规格及纹理的凹凸起伏要求制作模具，仿石材肌理纹造型：这个环节主要对设计所需规格要求制作1：1的实物模具，因为是用铸造方法，所以考虑铸造环节中铝液在冷却过程中的收缩比例，在模具制作时需按比例进行放大，常规下按模具的长宽比例放1.5％的铸造余量，雕凿过程是产品效果的主要关键，纹理要自然清晰，效果达到似天然石材手工雕凿的效果；

2)复模和翻制模具：复模的方法有三种：第一种方法是用石膏在泥塑的表面将石膏涂刷上，待石膏干硬后将其扒下，形成凹状，在里面制作成铸造所需的蜡模；第二种方法是硅胶复模，硅胶复模是用硅胶直接在雕凿塑好形的石材模外面翻制硅胶模具；硅胶模具的特点是复模性比较好，能制成各种复杂的形态，这种复模方法基本都是常规铸造工艺中经常使用的手法，具体根据模型表面纹理复杂程度的实际情况采用不同的复模制模方法。第三种方法是采用3D扫描技术处理，将雕凿完毕的模具用3D扫描后形成打印数据，根据产品制作的需要直接打印模具，也能够利用数据制作金属模具，直接浇铸铝产品。

3)铸造：铸造的工艺有很多种，具体根据产品的形态或具体要求而设定，对造型简单的产品选则普通的翻砂铸造工艺；形态复杂、纹路细密的产品用精密铸造工艺中的失蜡法铸造，包括现在很多的常规工艺，如V法真空铸造，树脂砂造型铸造；对有些有量化需求的产品使用金属模直接浇铸；

4)表面处理：表面处理的具体方法为：第一步是去除铸造时产生的毛刺及氧化层，采用打磨工具将表面打光后，然后再进行专业的电解阳极氧化处理，阳极氧化处理效果是根据设定所需的效果色泽为基本的，并由专业生产方负责这部分的加工，以确保产品在任何环境下的抗氧化需要；

5)安装产品：仿石材效果产品的安装是根据建筑或其它用途的需要设置安装角码的连接方式，由于铸铝产品质量较轻，所以安装时只需依据规格、尺寸和定位组装固定即可。

步骤1)开模中制作模具的方法有三种：第一种方法：用陶泥塑型，根据设定的仿石材效果逐渐刻划雕出想要达到的外表面的石材效果即可；第二种方法：在天然的石材坯料上面直接用人工结合工具雕凿，塑造成设定好的毛石坯效果模型；第三种方法：用3D扫描技术对原石坯料进行逆向扫描，然后形成数据后直接打印模具，或者直接用于铸造浇铸铝合金用的金属模具的制作。

步骤2)中硅胶复模的方法是用毛刷将硅胶轻轻地涂刷到表面，然后根据模具的大小增加厚度，也能够加入纱布来增加硅胶的强度，防止硅胶膜变形。

本发明的有益效果是：本发明是一种用铸造的方法制作的石材效果，这种方法制作的仿石材效果的铸造产品完全不同于目前市场上所使用的任何一款铝合金材料的仿石材效果。它的表面效果与通常建筑外墙装饰使用的毛面石效果非常相似，是通过先雕凿产品的1：1模具后，经过复模工艺将原始雕凿的表面机理效果及纹理完整复制后，用铸造的方法铸造出的仿石材立体效果产品，采用本发明方法制造出的仿石材立体效果产品经久耐用，外观逼真。

首先本发明中的这种制作方式可塑性特别强，能塑造设计出所想要的任何石材纹理及各种造型，再次就是运用铸造的方法，使铸铝材质通过合金元素混合后变的耐候性更强，可采用目前多种耐候性强的铝合金牌号标准。这种产品只要模具制作好后就能够量化生产，去除了每块石材都需要人员打凿的原始用工模式，可节约大量的人工成本，并且材料在今后的回收过程中，几乎是达到了100％的可回收利用率。采用本发明制作方法制作出的仿石材效果产品采用常规的挂装式安装方法，产品重量轻、安装方便、坚固耐用，能够很好的减轻对建筑本身的负载。

本发明用铸造铝合金来制作具有石材效果的铸铝产品，主要是采用铸造的工艺进行加工制作。铸造的特点就是能够铸出任何形态复杂的产品，并且可以量化生产，达到高效率的目的。同时，由于是铸造工艺，所以在对铸铝材质方面有着无限的变化，可以根据产品的使用用途加入其它合金元素，从而能够更好的满足对产品效果的需求。

附图说明

图1是起模斜度形态比较简单的普通仿石材效果产品的模具结构示意图；

图2是表面纹理复杂的产品的仿石材效果产品结构示意图；

图3是浇铸用金属模的结构示意图；

图4是采用干挂石材角码安装产品的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作详细描述。

本发明公开了一种用铸造铝合金制作出仿石材效果产品的方法，该方法具体包括开模、复膜和翻制模具、铸造、表面处理和安装产品共5个步骤；

(1)开模：

开模是根据产品的设计要求、规格及纹理的凹凸起伏要求制作模具。

制作模具的方法有多种选择。

第一种方法：用陶泥塑型，根据设定的仿石材效果逐渐刻划雕出想要达到的外表面的石材效果即可。

第二种方法：在天然的石材坯料上面直接用人工结合工具雕凿，塑造成设定好的毛石坯效果模型。

第三种方法：用3D扫描技术对原石坯料进行逆向扫描，然后形成数据后直接打印模具，或直接用于铸造浇铸铝合金用的金属模具的制作。

仿石材肌理纹造型：这个环节主要对设计所需规格要求制作1：1的实物模具，因为是用铸造方法，所以考虑铸造环节中铝液在冷却过程中的收缩比例，在模具制作时需按比例进行放大。常规下按模具的长宽比例放1.5％的铸造余量。雕凿这个过程是产品效果的主要关键，纹理要自然清晰，效果达到似天然石材手工雕凿的效果。

(2)复模和翻制模具：

复模的方法一种是用石膏在泥塑的表面将石膏涂刷上，待石膏干硬后将其扒下，形成凹状，在里面制作成铸造所需的蜡模。第二种方法是用硅胶直接在雕凿塑好形的石材模外面翻制硅胶模具，硅胶模具的特点是复模性比较好，能制成各种复杂的形态，这种复模方法基本都是常规铸造工艺中经常使用的手法，具体根据模型表面纹理复杂程度的实际情况采用不同的复模制模方法。

硅胶复模的方法是用毛刷将硅胶轻轻地涂刷到表面，然后根据模具的大小增加厚度，也能够加入类似纱布之类的材料来增加硅胶的强度，防止硅胶膜变形。

也可以采用3D扫描技术处理，将雕凿完毕的模具用3D扫描后形成打印数据，根据产品制作的需要直接打印模具，也能够利用数据制作金属模具，直接浇铸铝产品。

(3)铸造：

铸造的工艺有很多种，可根据产品的形态或具体要求而设定。对造型简单的产品可选普通的翻砂铸造工艺，如形态复杂、纹路细密的产品亦可用精密铸造工艺中的失蜡法铸造，包括现在很多的常规工艺，如V法真空铸造，树脂砂造型铸造，对有些有量化需求的产品也可以使用金属模直接浇铸。本发明旨在实践中运用了许多成熟的工艺方法，铸造出本属于其它材料才能够达到同样效果的产品。

如图1所示，像这种有起模斜度形态比较简单的产品就可以用翻砂、V法真空铸造，或金属模等工艺铸造。

如图2所示，像这种表面纹理复杂的产品，采用熔模失蜡法等铸造工艺加工铸造。

如图3所示，金属模一般由前后或上下几部分组成，待铝液入冷却后，脱开分模取出产品再重新合上，可进行连续浇铸的量化工艺。

(4)表面处理：

表面处理的方法为：第一步是去除铸造时产生的毛刺及氧化层，采用打磨工具将表面打光后，然后再进行专业的电解阳极氧化处理，阳极氧化处理效果是根据设定所需的效果色泽为基本的，并由专业生产方负责这部分的加工，以确保产品在任何环境下的抗氧化需要。

(5)安装产品：

如图4所示,仿石材效果产品的安装方式采用干挂石材角码的安装方式，本发明仿石材效果产品的安装是根据建筑或其它用途的需要设置安装角码等连接方式，由于铸铝产品质量较轻，所以安装时只要依规格、尺寸和定位组装固定即可。

本发明中未对铸造的具体细节进行描述，因为所用的每种铸造工艺均为目前所常规使用的普通工艺技术，发明人认为根据产品的外观特征和表面纹理需要，使用不同的铸造工艺均可以达到质量标准。本发明也未对铝合金的主要配方进行细化介绍，主要是认为目前的铸铝材质配方有很成熟的标准，本发明制作方法所使用的关键核心技术，主要是根据使用环境或使用功能来确定具体的铸造铝合金材料要求。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.一种用铸造铝合金制作出仿石材效果产品的方法，其特征在于：所述用铸造铝合金制作出仿石材效果产品的方法具体包括开模、复膜和翻制模具、铸造、表面处理和安装产品共5个步骤；

1）开模：

开模是根据产品的设计要求、规格及纹理的凹凸起伏要求制作模具，仿石材肌理纹造型：这个环节主要对设计所需规格要求制作1：1的实物模具，因为是用铸造方法，所以考虑铸造环节中铝液在冷却过程中的收缩比例，在模具制作时需按比例进行放大，常规下按模具的长宽比例放1.5％的铸造余量，雕凿过程是产品效果的主要关键，纹理要自然清晰，效果达到似天然石材手工雕凿的效果；

2）复模和翻制模具：

复模的方法有三种：

第一种方法是用石膏在泥塑的表面将石膏涂刷上，待石膏干硬后将其扒下，形成凹状，在里面制作成铸造所需的蜡模；

第二种方法是硅胶复模，硅胶复模是用硅胶直接在雕凿塑好形的石材模外面翻制硅胶模具；

第三种方法是采用3D扫描技术处理，将雕凿完毕的模具用3D扫描后形成打印数据，根据产品制作的需要直接打印模具，也能够利用数据制作金属模具，直接浇铸铝产品;

3）铸造：

铸造的工艺有很多种，具体根据产品的形态或具体要求而设定，对造型简单的产品选则普通的翻砂铸造工艺；形态复杂、纹路细密的产品用精密铸造工艺中的失蜡法铸造；对有些有量化需求的产品使用金属模直接浇铸；

4）表面处理：

表面处理的具体方法为：第一步是去除铸造时产生的毛刺及氧化层，采用打磨工具将表面打光后，然后再进行专业的电解阳极氧化处理，阳极氧化处理效果是根据设定所需的效果色泽为基本的，并由专业生产方负责这部分的加工，以确保产品在任何环境下的抗氧化需要；

5）安装产品：

仿石材效果产品的安装是根据建筑或其它用途的需要设置安装角码的连接方式，由于铸铝产品质量较轻，所以安装时只需依据规格、尺寸和定位组装固定即可。

2.根据权利要求1所述的一种用铸造铝合金制作出仿石材效果产品的方法，其特征在于：步骤1）开模中制作模具的方法有三种：

第一种方法：用陶泥塑型，根据设定的仿石材效果逐渐刻划雕出想要达到的外表面的石材效果即可；

第二种方法：在天然的石材坯料上面直接用人工结合工具雕凿，塑造成设定好的毛石坯效果模型；

第三种方法：用3D扫描技术对原石坯料进行逆向扫描，然后形成数据后直接打印模具，或者直接用于铸造浇铸铝合金用的金属模具的制作。

3.根据权利要求1或2所述的一种用铸造铝合金制作出仿石材效果产品的方法，其特征在于：步骤2）中硅胶复模的方法是用毛刷将硅胶轻轻地涂刷到表面，然后根据模具的大小增加厚度，也能够加入纱布来增加硅胶的强度，防止硅胶膜变形。

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