CN1723098A - 高压水喷射表面切削装置及切削方法 - Google Patents

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Abstract

一种高压水喷射表面切削装置，其具有在转动的同时可在X－Y方向移动的高压水喷射头，通过喷射高压水对无机质颗粒和树脂的复合体成形品表面的树脂基质膜进行切削。在所述喷嘴头配置多个高压水喷射喷嘴(3A、3B)，且至少有一个或多于一个喷嘴的高压水喷射中心配置成具有从相对所述复合体成形品(1)的基层面垂直位置倾斜的角度(θ)，从而可有效地切削除去凹凸表面形状和浮雕花纹的斜面部的树脂基质膜。

Description

高压水喷射表面切削装置及切削方法
技术领域
本发明涉及高压水喷射表面切削装置及切削方法。更具体地说，涉及用于室内外装饰墙材料等的建材、砖道、纪念碑用人造石等的复合体成形品的凹凸表面形状或浮雕花纹的表面精加工用高压水喷射的新的表面切削装置及使用该装置的切削方法。
背景技术
现在，众所周知，有由树脂成份和天然石或其粉末，或合成无机物等无机颗粒的混合物构成的大理石状的或类似天然石的人造石等的复合体成形品。这些复合体成形品针对其素材的配合及色调及其用途提出了种种类型。
通常，这些复合体成形品是把所述的树脂混合物注入成形模中并使其硬化，然后再脱模而成为产品。在进行成形时，为实现天然石材的质感，或表面的立体感和具有明暗的层次感，还在表面形成凹凸形状和浮雕花纹。
现在进行的这种人造石等复合体的成形中，如图1所示，因为在复合体成形品(1)的表面存在薄的树脂基质膜(2)，需要喷射高压水或采用药物的溶解处理等除去。该树脂基质膜(2)是伴随使用成形模的注模成形而产生的，如果保留它，则在复合体成形品(1)的表面总是产生树脂(塑料)的质感。所以，通常都要去掉该树脂基质膜(2)，在表面露出人造石等复合体成形品(1)中所含的天然石粉和矿物颗粒。
作为树脂基质膜(2)的除去方式，因为采用药剂的溶解处理从废液的观点对环境的影响大从而不是理想的方法，所以实际上采用对环境影响不太大，且可以有效地除去树脂基质膜(2)的高压水(水力喷射)喷射来除去树脂基质膜(2)的方法。
但是，这种高压水喷射虽然作为切除树脂基质膜(2)的方法是基本有效的，但用于高质量的、更高级的某些复合体成形品(1)的表面处理还存在需要改进的技术问题。这样说是因为存在以下问题，即如图1所示的在具有凹凸表面形状和浮雕表面花纹的复合体成形品(1)中，可以顺利地对其顶部(11)和平面部(12)进行切削，但是对斜面部(13)的表面切削现在总是不顺利，使在斜面部(13)残留树脂基质膜(2)，所以很难作成具有主体的明暗性，给予天然石的质感、设计性和美观性都优良的高质量的复合体成形品。
因此，本发明为解决采用以上的高压水喷射的现有的表面切削方式的问题，提供有效地切削除去凹凸表面形状和浮雕花纹的斜面部的树脂基质膜的新的技术方案。
发明内容
本发明为解决上述问题，首先，提供一种高压水喷射表面切削装置，其具有在转动的同时可在X-Y方向移动的头，通过喷射高压水对无机质颗粒和树脂的复合体成形品表面的树脂基质部进行切削。在所述喷嘴头配置多个高压水喷射喷嘴，且配置成至少有一个或多于一个喷嘴的高压水喷射中心具有从相对所述复合体成形品(1)的基层面的垂直位置倾斜的角度。
另外，还提供具有以下特征的高压水喷射表面切削装置。即喷嘴的倾斜角度在45°以内的范围内；具有倾斜角度配置的喷嘴位于相对喷嘴头的切线从转动中心向外或向着转动中心向内的垂直位置；至少一个或多于一个喷嘴配置成其喷射中心位于相对基层面的倾斜角度为0°的垂直位置。
另外，本发明还提供具有以下特征的高压水喷射表面切削装置。即在上述的装置中，多个高压水喷射喷嘴配置在从喷嘴头的转动中心距离不同的至少两个或多于两个的圆周位置；配置在相同圆周位置的多个喷嘴配置在相对喷嘴头的转动中心的对称位置；配置在相同圆周位置的多个喷嘴具有相同的倾斜角度或同样垂直且相对切线具有相同的配置角度；配置在多个圆周各位置的喷嘴在圆周各位置倾斜角度的大小不同。
另外，本发明还提供使用以上任一装置的表面切削方法。该方法切削无机质颗粒和树脂的复合体成形品。其以使相对从喷嘴喷出的水直冲的所述成形品的基层面的喷出中心轨的迹间的面积均等的方式，使喷嘴头在X-Y方向移动切削表面的树脂基质部。另外，该方法切削去除10μm～10mm范围厚度的树脂基质部。另外，该方法切削具有距基层面的高度为1～100mm范围的凹凸面的成形品的表面。
以上所述申请中的发明，是基于发明者详细且具体的研究成果而得到的以下新的观点而完成的。
即按照发明者的研究，在现有技术中的用高压水喷射切削树脂基质膜(2)时，需要增加设在转动圆板部的喷嘴数量或增加其转速(圆周速度)使冲向复合体成形品(1)表面高压水的冲击能量均等地分散在所述的顶部(11)和平面部(12)及斜面部(13)，但对斜面部(13)的树脂基质膜(2)切削去除是有限度的。这种切削即使增加喷射水的压力也是同样，反而在压力过大时，担心在顶部(11)和平面部(12)产生损伤。但是，代替现有的垂直配置的喷射喷嘴，高压水喷射喷嘴的中心相对图1所示的由基层部(1A)和修饰部(1B)构成的复合体成形品(1)的基层面，即图1所示的平面部(12)的垂直位置具有倾斜角度(即相对)配置时，即配置成使高压水大体垂直冲击斜面部(13)时可以对斜面部(13)的树脂基质膜(2)进行良好的切削。另外，在垂直基层面即平面部(12)方向并列设置喷射高压水的喷射喷嘴时，也可以很好地切削顶部(11)及平面部(12)的树脂基质膜(2)。这些用现有的知识和经验是完全不能实现的。
根据以上观点，以下更进一步深入该观点，通过分析最理想的实施方式而完成本申请的发明。
附图说明
图1是一例复合体成形品的剖面图及局部放大图；
图2是表示的喷头的底面图；
图3是图2中箭头A-A的向视剖面图；
图4是表示喷头转动移动的轨迹的图。
另外，图中编号表示以下部件。
1、复合体成形品；11、顶部；12、平面部；13、斜面部；1A、基层部；1B、修饰部；2、树脂基质膜；3、3A、3B、高压水喷射喷嘴；3AC、3BC、高压水喷射中心；4、转动圆板部。
具体实施方式
本申请的发明具有上述的特征，以下对其实施方式进行说明。
在本申请的发明中的高压水喷射表面切削装置中，如上所述，体现至少一个或多于一个喷嘴的高压水喷射中心配置成具有与垂直位置倾斜的角度的特征，该特征可用图2和图3的示例说明。
图2是列举多个高压水喷射喷嘴(3)配置在转动圆板部(4)的状态的底面图，图3是图中箭头A-A向视剖面图。
如本例所示，在本申请发明中的高压水喷射表面切削装置中，在喷头的转动圆板部(4)中设置多个高压水喷射喷嘴(3)，至少一个或多于一个喷嘴(3)，例如图3中的高压水喷射喷嘴(3A)(3B)的高压水喷射中心(3AC)(3BC)配置成具有相对所述复合成形品的基层面的垂直位置的倾斜角度(θA)(θB)。
再具体地说，高压水喷射喷嘴(3A)配置成在从转动圆板部(4)的转动中心向外侧放射状态具有倾斜角度(θA)。另外，高压水喷射喷嘴(3B)配置成以向着转动中心的状态具有倾斜角度(θB)。这些倾斜角度(θA)(θB)在本发明的装置中理想的是在45°范围以内。
另外，在本申请的发明的装置中，配置成具有倾斜角度的喷嘴其平面配置如图2所示，可以相对喷头的转动圆板部(4)的切线(H)具有360°范围中任意角度。例如，可向着角度0°的切线方向。在图2和图3的具体例中，作为一个理想形态，可举出把该角度定为+90°，相对切线(H)从转动中心向外放射状位于垂直位置的喷嘴(3A)和定为-90°，相对切线(H)位于向着转动中心垂直位置的例子。
实际上，在本申请的发明中考虑以下理想形态，多个配置的高压水喷射喷嘴(3)，如图2所示，配置在喷头的转动圆板部(4)的离转动中心两个或大于两个的圆周位置，或者在圆周各位置，喷嘴倾斜角度不同的配置在相同圆周位置的喷嘴配置在转动圆板部(4)的转动中心的对称位置，然后再相对相同倾斜角度和切线(H)配置在相同平面位置。
例如，作为对应图2和图3的喷嘴头，提供转动圆板部(4)外径为220mm，图2中内侧圆周距离转动中心为175mm，外侧的距离为200mm，喷嘴喷射口径为0.2mm，倾斜角度θA、θB为20°的装置。另外，具体地提供位于对称位置的两个喷嘴把离转动中心的圆周位置分为160mm、165mm、175mm、185mm、190mm、200mm的六个等级。
另外，本申请的发明，例如在使用具有以上的喷头的切削装置，对无机质颗粒和树脂构成的复合成形表面进行切削时，可使喷头转动，并使其在X-Y方向移动进行切削。此时，如图4所示，随着喷嘴(A)(B)(C)(D)在Y方向的转动移动其轨迹的最大宽度Amax由于取决于喷嘴的配置位置，理想的是可把多个喷嘴分别尽量配置在距离喷头转动中心不同的位置，从而使轨迹之间的面积小，而成均等配置。另外，由于使向X方向移动的间距更小，所以也可使轨迹间的面积更小，进一步均等配置。
另外，至于喷头的移动，可以采用连续的移动，也可进行步进式移动。
例如，在使用把圆周位置分为上述六个等级的喷头时，采用列举出的以下指标：
复合体成形品表面到喷嘴的高度：35mm
喷射水压：                    1500kgf/cm2
Y方向进给速度：               15000mm/min
X方向进给速度：               60mm/min
喷嘴头转速：                  750r.p.m
这样，就可以很好地切削复合形成品表面的PMMA树脂基质膜(厚度200μm)的表面凹凸形状的顶部、平面部及倾斜部。另外，在配置相同数量的现有技术的喷头中，在相同时间内，若设定为在平面部可以切削规定的基质膜，而在倾斜部的基质膜几乎不能切削而剩下；为把倾斜部设为规定切削厚度，而设定提高喷射压力，缩短喷嘴和成形品的距离时，又会使平面部形成过量切削。
当然，本申请的发明不限定于以上所例示的实施例，其具体形态可以有多种多样。
工业利用可能性
按以上详细说明，本申请的发明可以消除由高压水喷射造成的现有技术的表面切削方式的问题，可以有效地切削除去凹凸表面形状和浮雕花纹的倾斜面中的树脂基质膜。

Claims (11)

1.一种高压水喷射表面切削装置，其具有在转动的同时可在X-Y方向移动的高压水喷射喷嘴头，通过喷射高压水对无机质颗粒和树脂的复合体成形品表面的树脂基质部进行切削，其特征在于，在所述喷嘴头配置多个高压水喷射喷嘴，且配置成至少有一个或多于一个喷嘴的高压水喷射中心具有从相对所述复合体成形品的基层面的垂直位置倾斜的角度。
2.如权利要求1所述的高压水喷射表面切削装置，其特征在于，喷嘴的倾斜角度在45°以内的范围内。
3.如权利要求1或2所述的高压水喷射表面切削装置，其特征在于，具有倾斜角度配置的喷嘴位于相对喷嘴头的切线从转动中心向外或向着转动中心向内的垂直位置。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的高压水喷射表面切削装置，其特征在于，至少一个或多于一个喷嘴配置成其喷射中心位于相对基层面的倾斜角度为0°的垂直位置。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的高压水喷射表面切削装置，其特征在于，多个高压水喷射喷嘴配置在从喷嘴头的转动中心距离不同的至少两个或多于两个的圆周位置。
6.如权利要求5所述的高压水喷射表面切削装置，其特征在于，配置在相同圆周位置的多个喷嘴配置在相对喷嘴头的转动中心的对称位置。
7.如权利要求5或6所述的高压水喷射表面切削装置，其特征在于，配置在相同圆周位置的多个喷嘴具有相同的倾斜角度或同样垂直且相对切线具有相同的配置角度。
8.如权利要求5至7中任意一项所述的高压水喷射表面切削装置，其特征在于，配置在多个圆周各位置的喷嘴在圆周各位置倾斜角度的大小不同。
9.一种无机质颗粒和树脂的复合体成形品的表面切削方法，其是通过权利要求1至8中任意一个装置进行的表面切削方法，其特征在于，以使相对从喷嘴喷出的水直冲的所述成形品的基层面的喷出中心的轨迹间的面积均等的方式，使喷嘴头在X-Y方向移动来切削表面的树脂基质部。
10.如权利要求9所示的切削方法，其特征在于，切削去除10μm～10mm范围厚度的树脂基质部。
11.如权利要求9或10所述的切削方法，其特征在于，切削具有距基层面的高度为1～100mm范围的凹凸面的成形品的表面。
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