CN1724277A - 一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法 - Google Patents

Abstract

一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及上艺方法，其特别适于瓷质材料、玻璃及微晶玻璃、含树脂的人造石板材的制作工艺中使用，其模具组合结构是由图案主体格栅模具和紧贴图案主体格栅模框下底平面的能封闭图案色区料并能抽拉开使各图案色区色料下落的平板状抽板二部分组成。其特征在于：图案主体格栅模具的平面厚度为3mm－600mm，其从模口的平面看，洞口形状是按制品最少二个不同色区的3块－10000块图案色块的图案形状特征而制作的。本发明制品同时还具有吸水率低、大面积使用色差小、光洁度高、尺寸规范、无堵如氡气等的放射性元素等优点，是一种具有产业的广泛利用价值的创新材料。

Description

一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法

技术领域

本发明涉及一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法，尤其涉及适用于永久性地面、墙面及家俱面板装饰的诸如陶瓷类、人造石类、玻璃及微晶玻璃类仿石图案板材的制作工艺方法及工艺中使用。

背景技术

作为地面和墙面的装饰材料，人们希望其具有天然石材的表面外观，例如仿花岗石、大理石的图案，以增加其高档感。本发明人曾提出一种制作立体仿石玻化砖的模具及其使用方法(申请号为：96103804.7)，此发明创造性地提出了根据预定图案的模具制得有图案产品的模具发明点及其使用方法，根据此技术能制得表面形成有清晰分界图案的材料，并且在经受表面加工时，其图案基本上不变化，是一项很有实用性的发明设计。这种技术描述的核心是预定图案的格栅模具，是制作规定的三维图案技术的原创性核心发明。但在使用此种模具不使用抽板时所生产出的经压机冲压的砖坯的表层图案不够清晰，需要在烧成后抛去一定厚度的表层之后才可得到图案，加大了抛光的成本和原材料的成本，也不能制出有图案的不抛光的产品，所以有待更进一步的创造性地提高。后本发明人又曾提出一种制作仿石板材的差异图案模具及其工艺方法(申请号为：200410015129.6)，此发明提出了一种组合模具制得各图案交界自然相混过渡自然的效果的产品，具有创新性，是一种有实用价值的设计，但也没有提出解决经压机冲压后表层就形成了清晰图案的方法。现有技术中之自由布料产品，从制品表层到内部的三维空间图案比较乱，不能形成如同克隆天然石材一样的从制品表面到制品下部都有稳定的同一色区的完全均匀一致的彩色图案区域。总之，现有技术都不能以快捷高效的方法生产出由压机冲压后就已形成了有预定图案的制品。

为了解决现有的生产中不经过抛光就能形成有图案的装饰板材的工艺方法存在的缺陷，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的仿石图案的装饰板材制作工艺方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品及工艺方法设计制造多年丰富的务实经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的装饰板材的制作技术工艺及制作中使用的一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法，此模具组合结构及工艺方法能够改进一般市面上现有常规仿图案的陶瓷、人造石、玻璃及微晶玻璃装饰板材的在形成坯体时就能形成图案的重大工艺方法的提高。使其更具有实用性，经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，现在终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法，克服了本发明人在先技术(中国申请号：96103804.7，国际公开号：WO97/36840，1997年10月9日公开)、以及(申请号为：200410015129.6)的不足，是一种有力的技术提升创新，能大批量工业化高效生产有预定图案的建材制品，其技术优势有以下四点：

其一，节约了大量原材料和抛光成本。由于主体图案模框格栅下部有一个与其紧贴的平板状抽板，所以在推粉架运动到冲压模框上部时，从平面的平行方向拉开平板状抽板，位于主体图案格栅模具中的各图案区色料可以图案形状没有变化地，落入压机冲压模框中，当冲压工艺完成后，可以使图案形状能清晰地直接在砖坯底表平面部压制形成，即在烧成后无需抛光，砖坯下底面就已出现图案。尤其从拉开抽板到完全拉开完抽板的速度以越快越好，一般在0.01秒到2秒钟，但不可超过5秒钟，否则图案就不清楚了。这是现有本发明人原专利技术及现有各种坯体色图案技术都作不到的，因为一切自由布料的幻彩砖或微粉或其它坯体图案陶瓷制品的图案技术工艺及本人原发明工艺都要在产品烧成后，磨刮1.5-3mm以上的厚度才能出现图案。这是由于一切常规布料工艺中布入冲压模框中的图案料不可能是一完整的平面状态，在一切现有的推粉架布料工艺中，都必须有一个在粉料落入冲压模框后的刮平的工艺，而经过刮平粉料时就把表层的图案刮乱而不能形成表面图案了，所以必须在烧成制品后，再把刮花的表层抛去1.5-3mm以上的厚度，才能出现产品图案。本发明通过平板状抽板与主体图案格栅模具的配合工艺技术，在制品的下底表面直接形成清晰图案的技术的优势在于；(1)、大大节约了原材料成本，因为产品的一般厚度为10mm，如果刮去1.5-3mm，相当于浪费了15％-30％的原材料；(2)、省去了大量的因为需要加深刮平厚度而增加的用电、用水、机械损耗、抛光磨料耗材及人工等费用；(3)、由于深度刮层，使表层的1-2mm厚度的充分烧结层刮掉而漏在表面的是不如充分烧结的表层的中间层，容易引起产品变形。而本发明工艺解决了此难题，尤其为大规格板及1-3平方米的超大规格坯体图案板材的生产提供了工艺支持。(4)、由于一般的瓷质产品在抛光过程中如果磨刮得越深，则会引起很多的破损，同时加长了抛光时间，所以本发明制成抛光产品时只须稍微抛去不到0.5mm厚度的很薄一层即可形成抛光图案，减少了破损，提高了成品率，同时提高了效率。若需得到哑光产品时，不进行抛光就可直接形成哑光的表面图案。

其二，在一切坯体图案瓷质产品生产工艺中，冲压模框中的推粉架对粉料的刮平动作，都是采用慢刮的工艺，主要是避免快刮时图案更易刮花刮乱。而本发明可以加快刮平速度，缩短了生产工艺的时间，大大提高了同一单位时间的产量。

其三，为生产新产品提供了可行性。利用本发明把冲压模下底模表面作成为所需的凹凸层形状，就可以不用抛坯即可生产出凹凸表面的制品，而且还可形成三维空间的图案产品，这就是不抛光的哑光三维图案产品，也为三维图案的仿古瓷质砖提供了技术支持。因为普通仿古砖特点是表面凹凸不平，而现有技术都只能是在表面印花形成图案，这就会带来在踩磨去表层后，没有了图案或图案变得不完整的问题致使制品不能耐用，而原有的本人的发明的产品都一定要抛去一定的表层后才出现图案，凹凸不平的表层中的凹面无法抛光，所以不能形成凹凸的三维图案的仿古砖制品，而现本发明却可以很好地解决了此问题。

其四，本发明可以有控制地制作出仿大理石、花岗石的通体或半通体图案的亚光砖产品、仿古砖产品。可以节约色料成本。因为二次布料时，可以只有图案层在冲压模框底部，而在上层不作图案层的部分，布上一般普通粉料，而产品在安装时是把图案层向上，这就可以为小尺寸的三维半通体仿古砖产品增强了成本竞争力。

实现上述目的，可以通过以下措施来实现：

依据本发明一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法，其特别适于瓷质材料、玻璃及微晶玻璃、含树脂的人造石板材的制作工艺中使用，其模具组合结构是由图案主体格栅模具和紧贴图案主体格栅模框下底平面的能封闭图案色区料并能抽拉开使各图案色区色料下落的平板状抽板二部分组成。其特征在于：图案主体格栅模具的平面厚度为3mm-600mm，其从模口的平面看，洞口形状是按制品最少二个不同色区的3块-10000块图案色块的图案形状特征而制作的。

依据本发明一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法，其特征在于：图案主体格栅模具的图案洞口形状特征和制成品的对应图案的尺寸的收缩比变化在100∶99.9到100∶90之内。

依据本发明一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法，其特征在于：紧贴图案主体格栅模具下底平面的平板状抽板是由电动、气动或液压动力相联的能具有与图案主体格栅模具模框下底平面的平行方向紧贴移动的控制功能；其可与图案主体格栅模具在平面上的方向平行移动，其拉开时可使图案区内的色料下落；其平板状抽板从开始拉开到全部拉开的时间在0.05秒到5秒钟内快速完成。

依据本发明一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法，其特征在于：紧贴图案主体格栅模具下底平面的平板状抽板是由金属或含有树脂或橡胶的平面板材制成，厚度为0.2mm---30mm。

依据本发明一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法，其特征在于：装有各色区色料的1-10个料斗中最少有1个料斗的下部安装有一个防止色料下落的紧贴料斗下部的不能移动的平板面装置。

依据本发明一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法，其特征在于：装有各色区色料的1-10个料斗中最少有1个料斗的下部安装有一个防止色料下落的可移动的封闭或打开使色料下落的板状装置。

依据本发明一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法，在其工艺生产中，图案主体格栅模具的各图案色区料可以采用多管方式布入，连接各管道的上端是装的各种色区料的料罐。

依据本发明一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法，在其工艺生产中，图案主体格栅模具的各图案色区料可以通过采用二个或二个以上叠合的对应各色区的图案格栅模具布入，一个图案格栅模具对应主体图案格栅模具的一个色区布料，进行多次色区的组合布料达到一块制品有多种色区图案的目的。

依据本发明一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法，在其工艺生产中，图案主体格栅模具的各图案色区料可以通过采用二个或二个以上的多个料斗，布入对应各色区的料，一个料斗对应一个色区布料，料斗的上方连接有能左右运动装置的料管以备料，料管的顶端连接有各对应色区料的料罐。

综上所述，根据本发明，所制得的仿石图案的材料具有仿真效果逼真的特点，尤其在仿石材图案的瓷质产品应用上更接近天然石材效果。仿石材图案产品比天然石材又有吸水率低、大面积使用色差小、光洁度高、尺寸规范、无诸如氡气等的放射性元素等优点，更加突出的是在工艺制作上采用带平板状抽板的一次成型模具结构，创造性地解决了在形成坯体时下底层表面，即可得到了清晰图案的效果方法，可以生产出带有清晰图案的不抛光或者是抛光的产品，即使是抛光产品，也因减少了抛光深度而大大节约了抛光成本，同时节约了大量原材料成本，提高了图案制品的成品率和生产效率。具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品及工艺方法中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在结构上或功能上皆有根本性的进步，并产生了好用及实用的效果，具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、创新、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1为本发明第一实施例的一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法的制品的平面示意图。大黑点部分(1)的图案区表示为瓷质材料的桔红色区，小黑点部分(2)的图案区表示为瓷质材料的白色色区，斜线部分(3)的图案区表示为瓷质材料的灰黑色色区。

图2为本发明一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法的实施例一的钢材质的图案主体格栅模具的平面示意图。其中，大黑点部分(1)表示桔红色料的模口蓄料区，小黑点部分(2)表示白色料的模口蓄料区，斜线部分(3)的表示灰黑色料的模口蓄料区，粗黑线部分(4)表示图案主体格栅模具的钢材质图案网格。

图3为本发明一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法的实施例一的制品制作过程中由下平板状抽板封闭住已装有各色区料的图案主体格栅模具的垂直剖面状态示意图。其中，大黑点部分(1)表示为瓷质材料的桔红色料区，小黑点部分(2)表示为瓷质材料的白色色料区，斜线部分(3)表示为瓷质材料的灰黑色色料区，垂直粗黑线(4)表示图案主体格栅模具的钢材质模口的格栅，下部的两平行线的空间区域(5)表示在下底平面紧贴封闭图案主体格栅模具中色区料的钢材质平板状抽板。

图4为本发明一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法的实施例一的制品在制作过程中，模具结构已进入压机冲压模框上部，并且平板状抽板已完全拉开时，各色料区中的色料已落入压机冲压模框之内时的垂直剖面示意图。其中，大黑点部分(1)的表示为瓷质材料的桔红色区料；小黑点部分(2)的表示为瓷质材料的白色色区料；斜线部分(3)的表示为瓷质材料的灰黑色色区料；垂直虚线(9)表示压机冲压模框内各色图案区的交界线，可见各图案区色料可以图案形状没有变化地落入压机冲压模框中；粗黑线(4)表示图案主体格栅模具的钢材质模口的格栅；平行两直线的空间区域(5)表示已抽离图案主体格栅模具的钢材质平板状抽板，其抽离后，主体图案格栅模具中的各区色料落入压机冲压模框中；标号(6)表示压机冲压下模框凹坑形状底部平面；标号(7)表示压机冲压模下模框凹坑形状壁部立面；标号(8)表示压机冲压模下模框的上表平面。

本发明的第一实施例的瓷质产品制作过程如下：

(1)、把瓷质砖的桔红色(1)、白色(2)、灰黑色(3)的直径在0.25mm--0.8mm的占总量50％--90％的经喷雾塔工艺制作出的小粒团粉料原料，分别装入三个容器之中；

(2)、再把一套按产品规定图案的形状并有三个色区的钢材质模口的图案主体格栅模具和下部有平板状抽板的，并且连接有动力装置的结构(如图2、3)放在料斗之下和陶瓷粉料车之上(如图3所示)。推料用钢材质平台托板上；

(3)、再采用图案空孔模具板将色料多次布入主体图案格栅方式或多管方式或多料斗方式将桔红色、白色、灰黑色图案料，布进入对应色区的图案格栅中，图案主体格栅模具的下底平面由平板状的钢材质抽板紧贴封闭住格栅中的色区料。

(4)、由推粉架将已装有各色瓷质料的下底面已紧贴钢材质平板状抽板的图案主体格栅模具运动到压机的冲压模框，通过电动或气动或液压动力控制装置将抽板快速抽离钢材质图案主体格栅模具，使桔红色、白色、灰黑色三种瓷质色料迅速下落，并通过陶瓷压机正常的落模工艺，使图案主体格栅模具中各色区料图案不变化地落入压机的冲压模框内(如图4所示)。

(5)、在冲压模框中的瓷质料经陶瓷压机的常规动作冲压成型，经烘干，在1100--1300度左右的高温下，用常规的陶瓷辊道窑经30分钟-2小时烧成，即可制成下底表面有清晰图案的砖坯制品

本领域的技术人员可以理解，形成上述红、黄、白、蓝、黑、绿、橙、紫等不同色的硅酸盐瓷质砖体色块，可以例如通过采用或加入Fe₂O₃、Na₂O、V₂O₅、CoO、MnO₂、Cr₂O₃、CuO等来实现。

在制作实施中，利用本发明在使用的材料中还可以把瓷质材料原料改为加入微晶玻璃材料原料来制作出有本发明图案特征效果的微晶玻璃板材。在工艺上是，首先制备一种含有后述成份并按与工艺相匹配成份范围(重量百分比)混合均匀的混合材料，(所含成份有：SiO₂、AL₂O₃、KNaO、CaO、MgO、BaO、Ba₂O₃、ZnO以及适量的澄清剂和各种彩色图案所需的着色剂)；第二步，将混合材料投入到1400℃-1560℃温度中熔制成玻璃液；第三步，使玻璃液冷却变为玻璃渣粒料的微晶玻璃熔块粒并使其烘干或自然干燥；第四步将微晶玻璃熔块粒按预定需要配成制品各色区所需的混合料；第五步，在微晶玻璃所专用之托板上，先上一层微晶玻璃脱模层，然后利用本发明之模具组合将微晶玻璃熔块粒配置料按图案要求均匀分布在已有脱模层的托板上且厚度为10-30mm，再喷上适量的固定剂；第六步，然后送入辊道窑内烧成，烧成过程为三个阶段，第一阶段为升温阶段，从0℃-870℃颗粒粘结，空隙逐渐消除，至980℃从界面开始析晶，使颗粒完全融为整体并充分析晶，第二阶段从1000℃-1250℃析晶完成，形成晶核、晶相分布均匀的材料，第三阶段开始逐步降温冷却至室温，整个烧成周期为2-5小时，烧成后冷却成半成品，经从托板上分离脱模、切边、抛光后即成为有本发明图案特征的微晶玻璃仿石图案板材成品。

本工艺方法也适合用于含有韧性的树脂的和石粉的人造石的图案成型工艺。

以上所述，仅是为了说明本发明的较佳优选实施例而已，然而其并非是对本发明的限制，任何熟悉本项技术的人员可能利用上述提示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，都可以按不同要求的图案和性能作出一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法的制品。可见，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1、一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法，其特别适于瓷质材料、玻璃及微晶玻璃、含树脂的人造石板材的制作工艺中使用，其模具组合结构是由图案主体格栅模具和紧贴图案主体格栅模框下底平面的能封闭图案色区料并能抽拉开使各图案色区色料下落的平板状抽板二部分组成。其特征在于：图案主体格栅模具的平面厚度为3mm-600mm，其从模口的平面看，洞口形状是按制品最少二个不同色区的3块-10000块图案色块的图案形状特征而制作的。

2、根据权利要求1所述的一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法，其特征在于：图案主体格栅模具的图案洞口形状特征和制成品的对应图案的尺寸的收缩比变化在100∶99.9到100∶90之内。

3、根据权利要求1所述的一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法，其特征在于：紧贴图案主体格栅模具下底平面的平板状抽板是由电动、气动或液压动力相联的能具有与图案主体格栅模具模框下底平面的平行方向紧贴移动的控制功能；其可与图案主体格栅模具在平面上的方向平行移动，其拉开时可使图案区内的色料下落；其平板状抽板从开始拉开到全部拉开的时间在0.05秒到5秒钟内快速完成。

4、根据权利要求1所述的一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法，其特征在于：紧贴图案主体格栅模具下底平面的平板状抽板是由金属或含有树脂或橡胶的平面板材制成，厚度为0.2mm---30mm。

5、根据权利要求1所述的一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法，其特征在于：装有各色区色料的1-10个料斗中最少有1个料斗的下部安装有一个防止色料下落的紧贴料斗下部的不能移动的平板面装置。

6、根据权利要求1所述的一种生产建材图案的一次图案成型模具结构及工艺方法，其特征在于：装有各色区色料的1-10个料斗中最少有1个料斗的下部安装有一个防止色料下落的可移动的封闭或打开使色料下落的板状装置。

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