專利名稱：弧形瓷化板的表面加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑陶瓷裝飾材料的加工方法，具體地說是關(guān)于弧形建筑陶瓷磚(板)，尤其是弧形瓷質(zhì)磚、弧形釩鈦黑瓷裝飾板的表面研磨拋光的加工方法及其設(shè)備。
近年來，用花崗石、大理石裝飾建筑物圓柱面、弧形墻面、弧形墻角、弧形扶手等建筑物弧形部分的情況日益增多，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產(chǎn)成本很高。大理石一般是沉積、變質(zhì)巖石，主要成分是碳酸鈣，理化性能差，硬度低，一般為莫氏硬度3-4，抗折強度100Kg/cm2左右，將大理石料加工成弧形制品時，可采用帶鋸將石料切割成由多個平面組成，接近弧形、粗糙的弧形板，再用機械或手工的方法將裝飾面修正研磨拋光。由于大理石的理化性能差，硬度低，易風(fēng)化，耐候性差，大理石的磨光表面持久性不好，一般數(shù)月至數(shù)年內(nèi)磨光表面失去光澤，顏色也會發(fā)生變化，裝飾效果難以持久，當(dāng)用于室外裝飾時，隨歲月變化十分顯著?；◢徥腔鸪蓭r，多數(shù)理化性能優(yōu)良，硬度高，一般為莫氏硬度6-7，抗折強度200Kg/cm2左右，將花崗石料加工成弧形制品時，加工十分困難，到目前為止無法采用帶鋸加工，只能采用機械或手工的方法對花崗石塊料進行打鑿，以沖擊和劈裂的方式去掉塊料的多余部分，加工難度大，石材利用率很低，加工成本十分高昂，并且難以制成薄板，也增加了建筑施工中的困難，加大了施工成本。天然石材另一固有缺點是裝飾面色差大。用有機材料可以方便地制成曲面飾面材料，但有機物耐候性差、易老化、易變形，難以滿足建筑物的使用要求，尤其不能用于建筑物的室外裝飾。玻璃板可制成各種弧形板，但普通玻璃脆性大，裝飾效果不理想，微晶玻璃價格高昂。
多年來，建筑陶瓷裝飾材料是指墻地磚、彩釉磚、鋪地磚、陶瓷馬賽克等，表面施釉或不施釉，一般尺寸都比較小，陶瓷馬賽克的尺寸一般為10×10、10×20、20×20(本文尺寸單位均為毫米)，幾乎沒有超過50×50的，其它建筑陶瓷磚一般為100×100、100×200、152×152、200×200、200×300幾乎沒有超過300×300的。陶瓷馬賽克吸水率較小，是瓷化的瓷質(zhì)材料，其它建筑陶瓷磚吸水率較大，基本屬于陶質(zhì)的陶瓷材料。建筑物的尺寸都很大，當(dāng)需要將這些建筑陶瓷材料用于建筑弧形部位時，只須將它們順序鋪貼就可得到宏觀弧形的效果。
進入八十年代，隨著大型陶瓷成型壓機的出現(xiàn)，墻地磚包括彩釉磚，釉面磚、鋪地磚也向大規(guī)格發(fā)展，達到300×300、400×400、500×500等，多數(shù)表面施釉，此外，意大利首先推出大規(guī)格瓷質(zhì)材料，一般稱作瓷質(zhì)磚也叫作同質(zhì)磚、?；u、仿石磚、無釉磚等，尺寸也達到300×300、400×400、500×500，八十年代中期本發(fā)明人發(fā)明了以工業(yè)廢棄物提釩尾渣為主要原料制造的釩鈦黑瓷及其制品，并已獲得中國、美國、歐州等八國專利證書，經(jīng)幾年發(fā)展已可規(guī)模生產(chǎn)300×300、400×400、400×600的釩鈦黑瓷裝飾板，釩鈦黑瓷裝飾板整體黑色、抗折強度比瓷質(zhì)磚高一倍，也是瓷質(zhì)材料，瓷質(zhì)磚和釩鈦黑瓷裝飾板表面可以磨光，磨光后的質(zhì)感和外觀酷似石材，其尺寸也正在向大規(guī)格石材板靠攏。瓷質(zhì)磚、釩鈦黑瓷裝飾板是最有希望大量代替天然石質(zhì)板材的人工板材，并且瓷質(zhì)磚、釩鈦黑瓷裝飾板可以方便地制成厚度均勻、薄壁的弧形板材，其加工代價之低廉是天然石料所無法比擬的，并可以容易地實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。為此，本發(fā)明人也提出了曲面陶瓷板(磚)的制造方法，包括弧形瓷化板的制造方法，為與此相適應(yīng)，本發(fā)明提出了瓷化板的表面加工方法主要是指對弧形瓷化板的表面研磨拋光的方法。瓷化板是相對于陶質(zhì)板(磚)而言瓷質(zhì)化的陶瓷板(磚)的簡稱。
石質(zhì)板材的弧形磨光表面一般是這樣獲得的由于石材難以加工，一般加工前的弧形表面和背面都是十分粗糙的，尤其背面是很不規(guī)則的，有時并不形成弧形，具有大致弧形表面的石材往往厚度很大，一般為幾十毫米，甚至上百毫米，很難稱作板材，其實稱作具有一個弧形表面的石塊更恰當(dāng)些，將數(shù)塊這樣的石材用機械的方法固定在一根水平轉(zhuǎn)軸上，外表面形成一個大致的整圓，一般在石材兩端加以機械固定，由于其不規(guī)則性，此過程十分耗費工時，并且石材兩端機械固定部分無法利用造成很大損耗，石材固定后，開動轉(zhuǎn)軸，先以硬質(zhì)刀具對石材進行切削，粗加工對花崗石往往采用金剛石刀具，此過程類似車床的切削加工，此后對表面進行磨削、拋光加工，此過程類似外圓磨床的磨加工。另一種方法是將具有一個弧形面的石材固定在一個擺動裝置上，使其沿徑向往復(fù)擺動進行切削、磨削、拋光加工。
大理石的抗折強度為100Kg/cm2左右，花崗石的抗折強度為200Kg/cm2左右，瓷質(zhì)磚抗折強度為200～500Kg/cm2，釩鈦黑瓷裝飾板抗折強度為700～1100Kg/cm2。瓷質(zhì)磚和釩鈦黑瓷裝飾板都可以制成厚度十毫米左右，厚度均勻，弧面準確的弧形板。瓷質(zhì)磚和釩鈦黑瓷裝飾板通稱瓷化板。
本發(fā)明所述的弧形瓷化板的表面加工方法是這樣實現(xiàn)的制造一個轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒的半徑與所需加工的弧形瓷化板內(nèi)表面的弧面半徑相同，在轉(zhuǎn)筒的外表面或接近外表面的位置均勻地布置加熱元件或加熱管道，對轉(zhuǎn)筒的外表面加熱，在轉(zhuǎn)筒的外表面噴涂或涂敷熱熔性粘接材料，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒外表面溫度使熱熔性材料成粘膠狀，將弧形瓷化板依次粘接在轉(zhuǎn)筒表面形成筒狀，降低轉(zhuǎn)筒表面的溫度，增加熱熔性粘接材料的稠度甚至固化將弧形瓷化板牢固地固定在轉(zhuǎn)筒表面，使轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)，以硬質(zhì)車刀、磨塊、拋光塊或自身旋轉(zhuǎn)的磨頭、自身旋轉(zhuǎn)的拋光頭對弧形瓷化板進行車削、磨光、拋光加工，加工時對加工面不斷噴水冷卻，車刀、磨塊、拋光塊、旋轉(zhuǎn)的磨頭、旋轉(zhuǎn)的拋光頭都可沿轉(zhuǎn)筒的中心軸的平行方向和垂直方向運動，當(dāng)轉(zhuǎn)筒為非圓形筒的情況下，車刀、磨塊、拋光塊、旋轉(zhuǎn)的磨頭，旋轉(zhuǎn)的拋光頭都可以同時作上述兩個方向的運動。加工完成后重新加熱轉(zhuǎn)筒表面使粘接材料熔化、降低稠度，將弧形瓷化板取下，刮掉或用溶劑清洗掉粘接材料，就得到了具有光亮表面的弧形瓷化板，各種尺寸的轉(zhuǎn)筒與轉(zhuǎn)筒的動力部分可以方便的組合。
上述旋轉(zhuǎn)的磨頭、旋轉(zhuǎn)的拋光頭的中心軸與轉(zhuǎn)筒的中心軸相垂直，磨削材料、拋光材料裝在磨頭和拋光頭的平面上。
上述旋轉(zhuǎn)的磨頭、旋轉(zhuǎn)的拋光頭的中心軸也可與轉(zhuǎn)筒的中心軸平行，磨削材料、拋光材料裝在磨頭和拋光頭的圓周上。
上述熱熔性粘接材料，可以是熱塑性有機物、熱塑性高分子物質(zhì)、熱塑性樹脂、熱塑性塑料、聚乙烯醇、石臘、松香、火漆、瀝青等。
實現(xiàn)上述弧形瓷化板的表面加工方法的弧形瓷化板表面加工設(shè)備稱作弧形瓷化板表面磨拋機，它是由一個表面可以加熱的轉(zhuǎn)筒及車刀、磨塊、拋光塊或可旋轉(zhuǎn)的磨頭、可旋轉(zhuǎn)的拋光頭組成的。
非規(guī)則弧面的曲面瓷化板可用同樣的熱熔性粘接材料粘固在多根柱狀物的柱頭上，柱頭位置可調(diào)節(jié)使其處于不同平面上，用旋轉(zhuǎn)的磨頭和拋光頭進行加工，磨頭和拋光頭的位置可以隨曲面起伏自動調(diào)節(jié)，柱頭表面的溫度可以調(diào)節(jié)，使粘接材料凝固或熔化達到將瓷化板固定或取下的目的。
以下結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的特點

圖1 弧形瓷化板表面加工示意圖2 非規(guī)則弧面的曲面瓷化板表面加工示意圖中 1-轉(zhuǎn)筒的中心軸 2-轉(zhuǎn)筒表面加熱元件或加熱管道 3-轉(zhuǎn)筒 4-熱熔性粘接材料 5-弧形瓷化板 6-旋轉(zhuǎn)磨頭或拋光頭 7-旋轉(zhuǎn)磨頭或拋光頭的中心軸 8-非規(guī)則弧面的曲面瓷化板 9-柱狀物實施例1、對直徑為500毫米轉(zhuǎn)筒表面，以電加熱的方式進行加熱，使瀝青熔化粘附在轉(zhuǎn)筒表面，形成均勻的瀝青層，將長、寬為305毫毫米、厚9毫米的弧形瓷質(zhì)磚(也稱作?；u、同質(zhì)磚、無釉磚、仿石磚)五塊依次粘接在轉(zhuǎn)筒表面形成寬305毫米的環(huán)，關(guān)閉電熱裝置，降低轉(zhuǎn)筒表面溫度，并打開噴淋水裝置加速瀝青固化，此后開動轉(zhuǎn)筒，以旋轉(zhuǎn)的磨頭和拋光頭依次對弧形瓷質(zhì)板進行加工，加工完成后，重新進行電加熱，瀝青熔化后取下弧形瓷質(zhì)磚，將弧形瓷質(zhì)磚泡入水中鏟除瀝青，再用汽油清洗掉瓷質(zhì)磚上的少量殘留瀝青，至此完成了表面加工過程。
2、對直徑為800毫米的轉(zhuǎn)筒表面，以電加熱的方式加熱，使火漆熔化粘附在轉(zhuǎn)筒表面，形成均勻的火漆層，將長度為400毫米、弧長600毫米、厚11毫米的弧形釩鈦黑瓷裝飾板四塊依次粘接在轉(zhuǎn)筒表面形成寬400毫米的環(huán)，關(guān)閉電熱裝置，并打開噴淋水裝置加速火漆固化，開動轉(zhuǎn)筒依例1所述過程進行加工和處理，最后用丙酮清洗掉釩鈦黑瓷裝飾板上殘留的火漆。
權(quán)利要求
1.建筑用弧形瓷化板的表面加工方法，其特征在于制造一個轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒的半徑與所需加工的弧形瓷化板的內(nèi)表面的弧面半徑相同，在轉(zhuǎn)筒的外表面或接近外表面的位置均勻地布置加熱元件或加熱管道，對轉(zhuǎn)筒的外表面加熱，在轉(zhuǎn)筒的外表面噴涂或涂敷熱熔性粘接材料，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒外表面溫度使熱熔性材料成粘膠狀，將弧形瓷化板依次粘接在轉(zhuǎn)筒表面形成筒狀，降低轉(zhuǎn)筒表面的溫度，增加熱熔性粘接材料的稠度甚至固化將弧形瓷化板牢固的固定在轉(zhuǎn)筒表面，使轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)，以硬質(zhì)車刀、磨塊、拋光塊或自身旋轉(zhuǎn)的磨頭、自身旋轉(zhuǎn)的拋光頭對弧形瓷化板進行車削、磨削、拋光加工，加工時對加工面不斷噴水冷卻，車刀、磨塊、拋光塊、旋轉(zhuǎn)的磨頭、旋轉(zhuǎn)的拋光頭都可沿轉(zhuǎn)筒的中心軸的平行方向和垂直方向運動，當(dāng)轉(zhuǎn)筒為非圓形筒的情況下，車刀、磨塊、拋光塊、旋轉(zhuǎn)的磨頭、旋轉(zhuǎn)的拋光頭都可以同時作上述兩個方向的運動。加工完成后重新加熱轉(zhuǎn)筒表面使粘接材料熔化、降低稠度，將弧形瓷化板取下，刮掉或用溶劑清洗掉粘接材料，就得到了具有光亮表面的弧形瓷化板，各種尺寸的轉(zhuǎn)筒與轉(zhuǎn)筒的動力部分可以方便的組合，非規(guī)則弧面的曲面瓷化板可用同樣的熱熔性粘接材料粘固在多根柱狀物的柱頭上，柱頭位置可調(diào)節(jié)使其處于不同平面上，用旋轉(zhuǎn)的磨頭和拋光頭進行加工，磨頭和拋光頭的位置可以隨曲面起伏自動調(diào)節(jié)，柱頭表面的溫度可以調(diào)節(jié)，使粘接材料凝固或熔化達到將瓷化板固定或取下的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述建筑用弧形瓷化板的表面加工方法，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)的磨頭，旋轉(zhuǎn)的拋光頭的中心軸與轉(zhuǎn)筒的中心軸相垂直，磨削材料、拋光材料裝在磨頭和拋光頭的平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述建筑用弧形瓷化板的表面加工方法，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)的磨頭、旋轉(zhuǎn)的拋光頭的中心軸與轉(zhuǎn)筒的中心軸平行，磨削材料、拋光材料裝在磨頭和拋光頭的圓周上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述建筑用弧形瓷化板的表面加工方法，其特征在于所述熱熔性粘接材料，可以是熱塑性有機物、熱塑性高分子物質(zhì)、熱塑性樹脂、熱塑性塑料、聚乙烯醇、石臘、松香、火漆、瀝青等。
5.實現(xiàn)權(quán)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拋機，它是由一個表面可以加熱的轉(zhuǎn)筒及車刀、磨塊、拋光塊或可旋轉(zhuǎn)的磨頭、可旋轉(zhuǎn)的拋光頭組成的。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種對弧形瓷質(zhì)磚、弧形礬鈦黑瓷裝飾板的表面進行磨削、拋光加工的方法，是將弧形板粘接在轉(zhuǎn)筒上，以旋轉(zhuǎn)的磨頭、拋光頭對其進行磨削、拋光加工，使弧形板獲得光亮的表面，成為建筑物弧形部分的飾面裝飾材料。本發(fā)明也包括不規(guī)則曲面的加工方法。
文檔編號B24B5/00GK1071360SQ9110657
公開日1993年4月28日 申請日期1991年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月8日
發(fā)明者曹樹梁, 呂偉, 杜毅, 許建華 申請人:山東省新材料研究所