ITMO20010053A1

ITMO20010053A1 - METHOD FOR SURFACE TREATMENT OF CERAMIC MANUFACTURES AND CERAMIC MANUFACTURE

Info

Publication number: ITMO20010053A1
Application number: IT2001MO000053A
Authority: IT
Inventors: Mario Corradini; Fabio Corradini
Original assignee: Nuove Officine Ancora Spa
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2002-09-22
Also published as: ITMO20010053A0

Description

Descrizione di invenzione industriale Description of industrial invention

Metodo per il trattamento superficiale di manufatti ceramici e manufatto ceramico L'invenzione concerne un metodo per il trattamento superficiale di manufatti ceramici, particolarmente manufatti in gres porcellanato, ed un manufatto ceramico . Method for the surface treatment of ceramic articles and ceramic articles The invention relates to a method for the surface treatment of ceramic articles, particularly porcelain stoneware articles, and a ceramic article.

Sono note piastrelle ceramiche dotate di una faccia in vista avente una superficie conformata in modo irregolare che conferisce alle suddette piastrelle un aspetto rustico. In particolare, sono note piastrelle ceramiche decorate in modo tale da imitare lastre di pietra naturale antiche ed eventualmente consumate dal calpestio. Ceramic tiles are known which are provided with a visible face having an irregularly shaped surface which gives the aforesaid tiles a rustic appearance. In particular, ceramic tiles are known that are decorated in such a way as to imitate ancient natural stone slabs and possibly worn by foot traffic.

Tali piastrelle sono ottenute decorando, ad esempio tramite smaltatura, supporti ceramici cosiddetti "strutturati", ossia sulla cui faccia superiore sono ricavate corrugazioni tipiche di blocchi di materiali naturali sbrecciati, o parzialmente usurati. These tiles are obtained by decorating, for example by glazing, so-called "structured" ceramic supports, that is, on the upper face of which are obtained corrugations typical of blocks of chipped or partially worn natural materials.

I suddetti supporti sono ottenuti tramite pressatura di polveri ceramiche in uno stampo provvisto di un punzone dotato di una superficie attiva variamente conformata per realizzare nei supporti ceramici le summenzionate corrugazioni. The aforesaid supports are obtained by pressing ceramic powders in a mold provided with a punch provided with an active surface variously shaped to form the aforementioned corrugations in the ceramic supports.

Un difetto delle piastrelle note, consiste nel fatto che i supporti ottenuti con un determinato punzone presentano una faccia superiore che, benché provvista delle desiderate asperità superficiali, risulta uguale a quella di altri supporti ceramici pressati con il medesimo punzone. A defect of the known tiles consists in the fact that the supports obtained with a certain punch have an upper face which, although provided with the desired surface roughness, is the same as that of other ceramic supports pressed with the same punch.

Ciò sostanzialmente impedisce di ottenere piastrelle che riproducano le pietre naturali in quanto tali piastrelle presentano facce superiori provviste di corrugazioni che si sviluppano tutte secondo il medesimo disegno. This substantially prevents the obtaining of tiles which reproduce natural stones since these tiles have upper faces provided with corrugations which all develop according to the same design.

In presse aventi stampi muniti di una pluralità di cavità destinate a ricevere le polveri da pressare, è possibile utilizzare punzoni aventi superfici attive diversamente conformate, ciascuno di tali punzoni essendo associato ad una delle suddette cavità. Tuttavia, tale soluzione non risulta accettabile in quanto consente di produrre una differenziazione troppo limitata dei supporti ceramici ottenuti: questi ultimi, infatti, pur non essendo tutti uguali tra loro, potranno tuttavia essere ricondotti ad numero di famiglie, costituite da supporti tra loro omogenei, troppo esiguo per consentire un'accettabile imitazione di prodotti lapidei naturali. In presses having molds provided with a plurality of cavities intended to receive the powders to be pressed, it is possible to use punches having differently shaped active surfaces, each of these punches being associated with one of the aforementioned cavities. However, this solution is not acceptable as it allows to produce a too limited differentiation of the ceramic supports obtained: the latter, in fact, although not all the same, can nevertheless be traced back to a number of families, consisting of supports that are homogeneous to each other, too small to allow an acceptable imitation of natural stone products.

Uno scopo della presente invenzione è di migliorare l'aspetto estetico dei manufatti ceramici imitanti lastre di pietra naturale. An object of the present invention is to improve the aesthetic appearance of ceramic products imitating natural stone slabs.

Un altro scopo dell'invenzione è di ottenere supporti ceramici che presentino una faccia superiore recante irregolarità, o screpolature, analoghe a quelle rinvenibili su lastre di pietra naturale a seguito dell'azione di agenti atmosferici e/o di un intenso calpestio . Another object of the invention is to obtain ceramic supports that have an upper face bearing irregularities, or cracks, similar to those found on natural stone slabs following the action of atmospheric agents and / or intense foot traffic.

Un ulteriore scopo dell'invenzione è di ottenere un metodo per il trattamento superficiale di manufatti ceramici che consenta di realizzare sulla faccia in vista di questi ultimi sbrecciature tipiche delle pietre naturali. A further object of the invention is to obtain a method for the surface treatment of ceramic articles which allows to produce on the visible face of the latter typical cracks of natural stones.

Uno scopo ancora ulteriore dell'invenzione, è di ottenere un metodo per produrre manufatti ceramici aventi una faccia in vista irregolare e conformata in modo tale da differenziare l'uno dall'altro detti manufatti . A still further object of the invention is to obtain a method for producing ceramic articles having an irregular visible face shaped in such a way as to differentiate said articles from each other.

In un primo aspetto dell'invenzione, è previsto un manufatto realizzato in materiale ceramico comprendente una faccia superiore provvista di corrugazioni ed atta a risultare in vista dopo la posa di detto manufatto, caratterizzato dal fatto che dette corrugazioni sono ottenute per asportazione da detta faccia di porzioni di detto materiale ceramico. In una versione preferita, le corrugazioni si sviluppano secondo un andamento sostanzialmente casuale e pertanto non sono riproducibili su altri analoghi manufatti. In a first aspect of the invention, there is provided an article made of ceramic material comprising an upper face provided with corrugations and able to be visible after the installation of said article, characterized in that said corrugations are obtained by removal from said face of portions of said ceramic material. In a preferred version, the corrugations develop according to a substantially random pattern and therefore cannot be reproduced on other similar manufactured articles.

Grazie a questo aspetto dell'invenzione, è possibile ottenere manufatti ceramici dotati di un elevato grado di differenziazione reciproca. I manufatti differiscono l'uno dall'altro per la mutua disposizione delle corrugazioni realizzate sulla loro faccia in vista in modo tale da imitare lastre di pietra naturale. Thanks to this aspect of the invention, it is possible to obtain ceramic articles having a high degree of mutual differentiation. The artifacts differ from each other for the mutual arrangement of the corrugations made on their exposed face in such a way as to imitate natural stone slabs.

In un secondo aspetto dell'invenzione, è previsto un metodo per trattare superficialmente manufatti realizzati in materiale ceramico, comprendente trattare almeno una faccia di detti manufatti, caratterizzato dal fatto che detto trattare comprende sottoporre a trattamento termico selettivamente zone di detta faccia per asportare porzioni di detto materiale ceramico da detta faccia. In a second aspect of the invention, a method is provided for superficially treating articles made of ceramic material, comprising treating at least one face of said articles, characterized in that said treatment comprises selectively subjecting areas of said face to heat treatment to remove portions of said ceramic material from said face.

Con l'espressione trattamento termico si intende uno shock termico, ossia una brusca variazione di temperatura di dette zone. The term heat treatment refers to a thermal shock, that is a sudden temperature variation of said areas.

Detto trattamento termico può comprendere riscaldare superficialmente detta faccia. Said heat treatment can comprise superficially heating said face.

Tuttavia, detto trattamento termico può anche comprendere raffreddare superficialmente detta faccia, oppure riscaldare una faccia e raffreddare la faccia opposta. However, said heat treatment can also comprise surface cooling of said face, or heating one face and cooling the opposite face.

In una versione vantaggiosa, detto riscaldare comprende riscaldare i manufatti per mezzo di almeno una fiamma fuoriuscente da un ugello di un bruciatore a gas. In an advantageous version, said heating comprises heating the manufactured articles by means of at least one flame emerging from a gas burner nozzle.

In un'altra versione vantaggiosa, prima e/o durante e/o dopo detto riscaldare è previsto raffreddare la superficie dei manufatti. In another advantageous version, the surface of the articles is cooled before and / or during and / or after said heating.

In un'ulteriore versione vantaggiosa, dopo detto trattare è previsto spazzolare, per mezzo di opportuni mezzi a spazzola, la summenzionata faccia. Grazie a questo aspetto dell'invenzione, è possibile ottenere un metodo che consenta, a seguito di un opportuno trattamento superficiale, di produrre manufatti ceramici estremamente somiglianti ai materiali lapidei naturali. In a further advantageous version, after said treatment, the aforementioned face is brushed by means of suitable brush means. Thanks to this aspect of the invention, it is possible to obtain a method which allows, following a suitable surface treatment, to produce ceramic products which are extremely similar to natural stone materials.

Il metodo permette inoltre di realizzare manufatti ceramici che presentino corrugazioni delle facce in vista che li rendono sostanzialmente differenti uno dall'altro. The method also makes it possible to produce ceramic products that have corrugations on the visible faces that make them substantially different from each other.

L'invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni, che ne illustrano una forma esemplificativa e non limitativa di attuazione, in cui: The invention can be better understood and implemented with reference to the attached drawings, which illustrate an exemplary and non-limiting form of implementation, in which:

Figura 1 è una vista in pianta di un manufatto ceramico secondo l'invenzione,· Figure 1 is a plan view of a ceramic product according to the invention,

Figura 2 è una vista schematica in pianta di un dispositivo per il trattamento superficiale di manufatti ceramici che realizza il metodo secondo 1 'invenzione; Figure 2 is a schematic plan view of a device for the surface treatment of ceramic articles which carries out the method according to the invention;

Figura 3 è una vista frontale dell'apparato di Figura 2; Figure 3 is a front view of the apparatus of Figure 2;

Figura 4 è una vista laterale schematica dell'apparato di Figura 2, in una particolare configurazione di lavoro. Figure 4 is a schematic side view of the apparatus of Figure 2, in a particular working configuration.

Con riferimento alla Figura 1, è mostrato una piastrella ceramica 1, ad esempio in gres porcellanato, formata e cotta, provvista di una faccia superiore 2 idonea a risultare in vista dopo la posa della suddetta piastrella 1. With reference to Figure 1, a ceramic tile 1 is shown, for example in porcelain stoneware, formed and fired, provided with an upper face 2 suitable for being visible after the installation of the aforementioned tile 1.

Sulla faccia superiore 2 è ottenuta una pluralità di irregolarità superficiali 3, quali screpolature, o fessurazioni, e conformate in modo tale da realizzare sulla piastrella 1 un motivo decoratore simulante una lastra di pietra naturale eventualmente dotata di un aspetto anticato o consunto a causa di un prolungato calpestio . On the upper face 2 a plurality of surface irregularities 3 is obtained, such as cracks, or cracks, and shaped in such a way as to create on the tile 1 a decorative motif simulating a slab of natural stone possibly having an aged or worn appearance due to a prolonged trampling.

Le irregolarità 3 sono ottenute asportando dalla piastrella 1 porzioni 15 (Figura 4) del materiale ceramico che la costituisce, in modo da ottenere cavità 4 di piccole dimensioni estendentesi dalla faccia superiore 2 verso il sottostante corpo di base 5 (Figura 3) della piastrella 1. Le cavità 4 presentano una forma in pianta ed una profondità di penetrazione all'interno del corpo di base 5 che le rendono sostanzialmente una differente dall'altra, contribuendo ad enfatizzare un effetto di naturalezza risultante dall'accostamento di varie piastrelle 1. Con riferimento alle Figure da 2 a 4, è mostrato un dispositivo 6 per il trattamento superficiale di manufatti ceramici, ad esempio piastrelle ceramiche 1. The irregularities 3 are obtained by removing from the tile 1 portions 15 (Figure 4) of the ceramic material that constitutes it, so as to obtain cavities 4 of small dimensions extending from the upper face 2 towards the underlying base body 5 (Figure 3) of the tile 1 . The cavities 4 have a plan shape and a depth of penetration inside the base body 5 which make them substantially different from the other, helping to emphasize an effect of naturalness resulting from the juxtaposition of various tiles 1. With reference Figures 2 to 4 show a device 6 for the surface treatment of ceramic articles, for example ceramic tiles 1.

Il dispositivo 6 comprende un elemento di supporto 7 a cui è fissata una pluralità di cannelli 8 ciascuno alimentato con un gas combustibile e provvisto ad un'estremità di un ugello 9 disposto per indirizzare sulla faccia superiore 2 una fiamma 10 generata dalla combustione del suddetto gas. The device 6 comprises a support element 7 to which a plurality of torches 8 is fixed, each fed with a combustible gas and provided at one end with a nozzle 9 arranged to direct a flame 10 generated by the combustion of the aforementioned gas onto the upper face 2 .

Vantaggiosamente, i cannelli 9 sono dell'usuale tipo a tubi coassiali e possono essere alimentati con ossigeno ed acetilene per dare luogo ad una miscela combustibile idonea a bruciare ad alte temperature sulla faccia superiore 2. Advantageously, the torches 9 are of the usual type with coaxial tubes and can be fed with oxygen and acetylene to give rise to a combustible mixture suitable for burning at high temperatures on the upper face 2.

Come mostrato in Figura 2, durante una fase di lavoro, il dispositivo 6 viene posizionato superiormente ad una piastrella 1, dopodiché esso è azionato a traslare di moto alternato lungo una prima direzione indicata dalla freccia F, mentre la piastrella 1 viene avanzata, tramite mezzi di trasferimento 16 provvisti di cinghie motorizzate 17, lungo una seconda direzione, indicata dalla freccia Fi, sostanzialmente ortogonale a detta prima direzione . As shown in Figure 2, during a working phase, the device 6 is positioned above a tile 1, after which it is operated to translate with an alternating motion along a first direction indicated by the arrow F, while the tile 1 is advanced by means transfer belts 16 provided with motorized belts 17, along a second direction, indicated by the arrow Fi, substantially orthogonal to said first direction.

In tal modo, le fiamme 10 riscaldano selettivamente zone 13 della faccia superiore 2. Tali zone 13 vengono sottoposte ad una forte dilatazione termica estremamente localizzata che genera nel corpo 5 tensioni interne che provocano il distacco di scaglie 14 dalla faccia superiore 2. Le scaglie 14 hanno forma e dimensioni estremamente varie e pertanto risultano tra loro differenti: ciò è dovuto al fatto che le linee di frattura lungo le quali esse si separano dal corpo 5 non sono determinabili a priori, ma dipendono, oltre che dalla linea di azione della sollecitazione, anche dall'eventuale presenza di cricche o inclusioni presenti nella piastrella 1. In this way, the flames 10 selectively heat areas 13 of the upper face 2. These areas 13 are subjected to a strong, extremely localized thermal expansion which generates internal tensions in the body 5 which cause the flakes 14 to detach from the upper face 2. The flakes 14 they have extremely varied shapes and sizes and therefore are different from each other: this is due to the fact that the fracture lines along which they separate from the body 5 cannot be determined a priori, but depend, in addition to the line of action of the stress, also from the possible presence of cracks or inclusions present in the tile 1.

Le scaglie 14, pertanto, venendo asportate dalla faccia 2, danno origine a irregolarità 3 sostanzialmente una diversa dall'altra e non riproducibili, conferendo alla piastrella 1 il desiderato effetto sbrecciato, o anticato. The flakes 14, therefore, being removed from the face 2, give rise to irregularities 3 which are substantially different from the other and not reproducible, giving the tile 1 the desired cracked or antiqued effect.

Particolarmente idonee ad essere sottoposte al procedimento di trattamento superficiale secondo l'invenzione sono le piastrelle 1 realizzate in gres porcellanato in quanto esse, essendo state preventivamente sottoposte ad un ciclo di cottura avente temperature massime di circa 1200 °C, sono dotate di una resistenza allo shock termico sufficiente a consentire il desiderato distacco delle scaglie 14 dalla faccia superiore 2 senza il rischio di danneggiamenti, o rotture, del corpo 5. Particularly suitable for being subjected to the surface treatment process according to the invention are the tiles 1 made of porcelain stoneware since, having previously been subjected to a firing cycle having maximum temperatures of about 1200 ° C, they are endowed with a resistance to sufficient thermal shock to allow the desired detachment of the flakes 14 from the upper face 2 without the risk of damage or breakage of the body 5.

I cannelli 8 possono essere posizionati in modo da risultare sostanzialmente perpendicolari alla faccia superiore 2, come mostrato in Figura 3, ovvero possono essere angolarmente registrabili in modo che l'angolo a di incidenza delle fiamme 10 sulla faccia superiore 2 possa essere variato, come mostrato in Figura 4. The torches 8 can be positioned so as to be substantially perpendicular to the upper face 2, as shown in Figure 3, or they can be angularly adjustable so that the angle a of incidence of the flames 10 on the upper face 2 can be varied, as shown in Figure 4.

Nel secondo caso, l'interazione tra la fiamma 10 e la faccia superiore 2 sarà meno violenta e quindi saranno ulteriormente limitate le possibilità di danneggiamento delle piastrelle 1. In the second case, the interaction between the flame 10 and the upper face 2 will be less violent and therefore the possibilities of damaging the tiles 1 will be further limited.

Naturalmente, l'inclinazione dei cannelli 8 potrà essere scelta in funzione delle caratteristiche del materiale, del potere calorifico del gas combustibile e della ampiezza e profondità delle irregolarità 3 che si intendono realizzare. Naturally, the inclination of the torches 8 can be chosen according to the characteristics of the material, the calorific value of the combustible gas and the width and depth of the irregularities 3 to be created.

Come mostrato nelle Figure 3 e 4, a ciascun cannello 8 è associata una coppia di condotti 11 idonei ad erogare, attraverso opportune aperture 12, un liquido di raffreddamento, ad esempio acqua, per irrorare le zone 13 preventivamente scaldate per azione delle fiamme 10. In tal modo, poiché l'azione delle fiamme 10 è circoscritta alle zone 13, sono limitate le possibilità di deformazioni termiche delle piastrelle 1, particolarmente non risulta pregiudicata la planarità della faccia superiore 2. As shown in Figures 3 and 4, each torch 8 is associated with a pair of ducts 11 suitable for delivering, through suitable openings 12, a cooling liquid, for example water, to spray the areas 13 previously heated by the action of the flames 10. In this way, since the action of the flames 10 is limited to the zones 13, the possibilities of thermal deformation of the tiles 1 are limited, particularly the planarity of the upper face 2 is not compromised.

Particolarmente adatte ad essere trattate superficialmente con il metodo secondo l'invenzione sono le piastrelle cosiddette "venate", ossia tali da presentare una decorazione costituita da una parziale sovrapposizione di polveri ceramiche aventi colori e/o granulometria differenti. In tal caso, la somiglianza con le pietre naturali risulta massima e l'effetto estetico ottenuto è particolarmente gradevole. Particularly suitable for surface treatment with the method according to the invention are the so-called "veined" tiles, ie such as to present a decoration consisting of a partial overlapping of ceramic powders having different colors and / or granulometry. In this case, the similarity with natural stones is maximum and the aesthetic effect obtained is particularly pleasant.

Claims

CLAIMS 1. Product made of ceramic material, comprising a face (2) provided with corrugations (3) and able to be visible after the installation of said product (1), characterized in that said corrugations (3) are obtained by removal from said face (2) of portions (15) of said ceramic material.

2. Product according to claim 1, in which said portions (15) are identified by subjecting areas (13) of said product to thermal shock.

Product according to claim 1, or 2, in which said corrugations (3) comprise cavities (4) extending from said face (2) towards an underlying base body (5) of said product (1).

4. Product according to one of the preceding claims, in which said corrugations (3) are irregularly distributed on said face (2).

5. Product according to one of the preceding claims, in which said ceramic material is porcelain stoneware.

6. Method for superficially treating manufactured articles (1) made of ceramic material, comprising treating at least one face (2) of said manufactured articles (1), characterized in that said treating comprises subjecting selectively to heat treatment areas (13) of said at least one face (1) to remove portions (15) of said ceramic material from said at least one face (2).

Method according to claim 6, wherein said heat treatment comprises surface heating said at least one face (2).

Method according to claim 6, wherein said heat treatment comprises surface cooling said at least one face (2).

Method according to claim 6, wherein said heat treatment comprises heating said at least one face (2) and cooling a further face opposite to said at least one face (2), or vice versa.

Method according to one of claims 6 to 9, wherein said treating comprises generating internal stresses in proximity to said zones (13).

Method according to one of claims 6 to 10, wherein said removing comprises making corrugations (3) irregularly distributed on said at least one face (2).

Method according to claim 11, wherein said embodiment comprises obtaining cavities (4) extending from said at least one face (2) towards an underlying base body (5) of said manufactured articles (1).

Method according to claim 7, or according to claim 9, or according to one of claims 10 to 12 when dependent on claim 7, or claim 9, wherein said heating comprises heating said manufactured articles by means of at least one flame (10 ) emitted by nozzle means (9) of burner means.

Method according to claim 13, wherein said heating comprises translating said nozzle means (9) to cause them to interact with said zones (13).

Method according to claim 14, wherein said translating comprises moving said nozzle means (9) along a direction (F) transversal with respect to a further direction (Fi) along which said manufactured articles (1) are advanced.

Method according to one of claims 13 to 15, and further comprising orienting said nozzle means (9) for adjusting the angle (a) of incidence of said at least one flame (10) on said at least one face (2).

Method according to one of claims 13 to 16, wherein after said heating said at least one face (2) is cooled.

Method according to claim 17, wherein said refrigerating comprises spraying said at least one face (2) with cooling liquid means in correspondence with said areas (13). Method according to claim 18, wherein said spraying comprises delivering water through conduit means (11) associated with said nozzle means (9). Method according to one of claims 6 to 19, wherein after said treatment it is provided to brush said at least one face (2) to remove said portions (15).