專利名稱:帶圖案成型制品的生產方法
技術領域:
本發明涉及生產帶圖案成形制品的方法,這類制品包括成形混凝土制品與成形人造石料制品,例如用于鋪飾人行道與公路的鋪面磚及其同類產品,以及用于建筑目的之墻、頂板與地板等;成形陶瓷制品(包括成形新型陶瓷制品),例如鋪面磚、壁磚、瓷器、燒結成的巖石制品、玻璃、防火材料及其它結構材料;以及包括釉瓷器皿與七寶制品在內的成形玻璃制品。
傳統的提供由鋪面磚構成鋪面、帶有圖案來表現例如人行橫道、交叉路口止步或其它交通管制標志的方法,要末是把油漆按所需圖案涂敷于此種表面上,要末按所需圖案將其它材料嵌入此種表面中。另一方面,陶瓷材料表面的圖案裝飾無例外地通常都是采用轉印、印制或鑲嵌方法。
由于漆繪于鋪面磚表面上的圖案要受到行人的鞋和/或車輛輪胎及類似物品的磨耗,它們將很快地被磨損掉,而需要耗費可觀的勞力與物料定期地重新裝飾。對于通過鑲嵌形成的圖案來說,這樣的工作是既麻煩又費錢的。
鑒于上述缺點,本發明人等曾提出過在主模中應用輔助框(系列號07/750618)以及在主模中采用單元型(系列號07/767815)來生產帶圖案成形制品的方法。但是,這樣的成形方法要求一批與所需圖案數目相當的輔助框,而這樣就難以在相鄰圖案的邊界上形成平滑的曲線。
本發明的一個目的在于提供一種易于生產帶圖案成形制品的方法,使得這類制品即使受到表面磨損的影響,也能以優良的條件保持其圖案。
本發明的另一個目的在于提供一種生產帶圖案成形制品的方法,即使此種圖案是由細而薄的部分構成,也能如實地形成所需圖案。
為了實現此種目的,本發明提出的生產帶圖案成形制品的方法包括以下步驟在用于模制此種成形制品的一種主模內之規定位置上設定一帶豎立突起部的模子(以后稱之為“豎模”)這樣的豎模具有一批從一支承件上豎立的高度相同的突起部;在由此豎模的規定個數之突起部所界定的空間內,加入一定量用于圖案層形成的干料;在此主模中未充填圖案層料的其余空隙內,加入用來形成成形制品底層的底層料;用適當的方法有選擇地撤除豎模;使加入的圖案層與底層料凝固成成形制品;從主模中撤出此成形制品并有選擇地燒結此成形制品。
當主要由水泥和/或樹脂構成的圖案層料與底層料加入到主模中由豎模之一定個數的突起部所限定的空間內,并借助它們的水份使之凝固成整體時,便得到了一種帶圖案的混凝土成形制品。
另外,當把主要由可燒結材料組成的圖案層料與底層料加入主模中由豎模的一定個數之突起部所限定的空間內,而所加入的料在壓力下形成粗制品時,燒結此未經模制的粗制品即得到一種帶圖案的陶瓷成形制品。
還有,當把主要由玻璃料組成的圖案層料與底層料加入用作主模之耐火定形器中,由豎模的一定個數之突起部所限定的空間內,所加入的料便在此主模內熱熔化或熔融,得以固結成整體,把它從主模中取出,便獲得一帶圖案的玻璃制品。
由于依本發明之方法生產出的帶圖案成形制品之圖案層可按何意所需厚度形成,因而這樣的圖案不會被磨耗掉或變到無法看清,即使是當此種成形制品的表面受到磨損或被弄污。再有,這種具有一批突起部的豎模是設在主模中規定的位置上,而底層料與圖案層料是通過一或多個掩模或其類似件加入到這類預定個數的突起部所限定的空間內,從而能容易地生產出即使是有很復雜圖案的成形制品,既不會使相鄰的材料混合,又由于這些突起部之間的材料有所謂的橋連現象,也不會使形成的圖案散開。
本發明的上述特點和其它特點可從下面對照附圖所作的描述中獲得理解。
圖1是依據本發明之方法生產出的帶圖案成形制品第一實施例經部分切除的透視圖;
圖2是據本發明之方法生產出的帶圖案成形制品第二實施例作部分切除后的透視圖;
圖3是據本發明方法生產出的帶圖案成形制品第三實施例的透視圖;
圖4是用于生產圖1中成形制品之主模、豎模與掩模的透視圖;
圖5是示明用來生產圖1中成形制品的模具之剖面圖;
圖6是示明可用來生產圖2中成形制品之模具一例的剖面圖;
圖7是示明可用來生產圖2中成形制品之模具另一例子的剖面圖;
圖8是示明用來生產圖3中成形制品之模具的剖面圖;
圖9是在其中采用了底面上有厚墊之主模來生產成形制品之模具的剖面圖;
圖10是在現有的混凝土表面上裝飾有據本發明方法生產出的帶圖案成形制品的例子的說明性圖;
圖11是用本發明方法生產出的帶圖案成形制品業已固定于一現有之混凝土表面上的例子的說明性圖;
圖12是用本發明方法生產出之帶圖案成形制品業已固定到一現有之豎立混凝土墻面上之例子的說明性圖;
圖13為一透視圖,說明用來生產一柱形制品的本發明之方法的第一步驟;
圖14為一透視圖,說明圖13中本發明之方法的第二步驟;
圖15為一透視圖,說明圖13中本發明之方法的第三步驟;
圖16為一透視圖,說明用來生產另一種柱形制品之本發明方法的第三步驟;
圖17為一透視圖,說明用來生產此另一種柱形制品之本發明方法的第二步驟;
圖18為一透視圖,說明圖17中本發明方法的第三步驟;
圖19為一透視圖,說明用來生產一具有局部凹座之異形制品的本方法的第一步驟;
圖20是圖19中本發明方法之第二步驟的剖面圖;
圖21為一透視圖,說明用來生產一種磚式成形制品之本發明方法的第一步驟;而圖22為圖21中本發明之方法的第二步驟的剖面圖。
圖1、2與3分別表明據本發明第一、第二與第三實施例所生產的帶圖案成形制品。圖1與2示明帶有交通管制標志的例子,而圖3表明帶有富士山圖案的例子。
圖1的成形制品1是由同厚度的圖案層2與底層3形成。圖案層2在成形制品的特殊部分上暴露。正如后面會更詳細闡明的,此種成形制品是通過下述方式生產出的將一定厚度的干圖案層料9加入由設在主模4中一豎模5之一定個數的突起部5b所限定的空間6內,同時將等厚度的底層料10加入由余剩之突起部5b界定且未為圖案層料9充填的空間6內(圖5)。在圖2中成形制品1的情形是,圖案層2暴露在成形制品1前表面上的特定部分處,而此成形制品的后表面則由底層3形成。具體地說,底層3的位于圖案層2下之部分3′是較薄的,而它的也暴露在此前表面上的那種部分則是厚的。如后面將會較詳細地說明的,圖2中之成形制品是依下述方式生產出的將規定量的干圖案層料9加入由設在主模4中一豎模5之一定個數的突起部5b所限定的空間6內,同時將一定數量的底層料10加到此主模中所有未加圖案層料9的空間內(圖6)。
在圖3的成形制品1中,圖案層2暴露于整個的前表面上,而后表面則是由底層3形成,此底層3未于前表面處暴露。正如后面要更詳細說明的,此種成形制品是依下述方式生產出的將顏色不同而各具一定量的干圖案層料9S、9W、9Br與9B,加入到由設在主模4中一豎模5之所有突起部5b界定的空間6內,然后在剩余的空間6內把底層料10加到該圖案層料上(圖8)。在根據本發明來生產各種成形制品時,圖案層料9與底層料10的加料作業秩序是可以自由選擇的。
當因疏忽而將圖案層料加到錯誤部位上時是易于糾正的,這是因為圖案層料9在其加入到豎模中時是干的,從而可用真空吸塵器型的設備予以吸取與除去。
如圖1、2與3所示,這種以其圖案層2暴露于它們的全部或部分前表面上的成形制品,在生產中用到了圖4所示的主模4和具有一批從支承件5a表面上豎起之同高度突起部5b的豎模5,同時用于圖案層料制成圖案層2,用底層料制成底層3。
豎模5的支承件5為一種片狀的金屬、塑料、橡膠、木材、紙、編織物、紡織物或非紡織式的織物,同時包括相同材料的一種網狀片。為便于圖釋,從支承件5a上豎起的突起部5b在圖4用細針形式示出。但它們可任取其它各種形式,如桿、管、片、豎立的纖維或絲(它們可取植入的、拔立的或附著的形式)或經編織或紡織成的管或環。突起部5b最好具有高密度,它們的高度要等于或大于待形成之圖案層的厚度。在纖維式或針狀突起部的情形,厚約10μm至10mm,在片狀突起部的情形,寬約1mm至50mm,厚約10μm至5mm;而在管狀突起部情形,其直徑約為1mm至20mm。豎模5的尺寸依隨主模4的內部尺寸。不過它只需略大于待形成之圖案的外部構型即可。豎模5可以分成一批小的豎模,它們具有不同的突起部密度,適用于小的或復雜的圖案。這種小的豎模是設于主模4中的規定位置上。
在生產混凝土成形制品時,加入于主模4中由豎模5的突起部5b所限定之空間內的圖案層料9,乃是水泥粉、樹脂或其混合物,另外可以包括至少一種顏料和細的填料。盡管這種材料干燥后可以附一些水份,但它不會與水混合,且適合在加入之前快速地予以研碎。另一方面,此種混凝土底層材料10則主要由水泥粉、樹脂或其混合物組成,另外可以包括細的填料,在它的制成狀態中,需要在顏色、光澤和結構等等方面有別于圖案層材料,為此,必要時可含有一種顏料以及粗填料和合用之纖維二者中之一或此兩者。這樣的材料干燥后可能會吸附一些水份,但卻不會和水混合,并且處于一種適于在加入前能方便地予以研碎的狀態。另外,它也可以取與水揉和的混凝土漿狀形式。除了上面述及的成份外,圖案層材料與底層料這兩者必要時可進一步混合上一或多種破碎或研碎的花崗巖、破碎或研碎的大理石、陶瓷、礦渣、少量的反光粒狀料及類似物。它們還可以含有一種或多種凝固與硬化促進劑、一種防水劑、一種膨脹劑,以及類似物料。前述合用的纖維包括金屬纖維,碳纖維、合成纖維與玻璃纖維等等。所有這些擬加入豎模涉及之空間內的材料所具之粒度或所形成之狀態,都要適合能加入前述空間之內。
下面解釋采用上述圖案層料與底層料來生產混凝土成形制品的方法。這里豎模5之突起部5b是由金屬、塑料、橡膠、木材、紙、編織物、紡織物、或紡織式織物、纖維或其它之類不溶于水的材料制成,支承件5a是單獨地或與突起部5b一起從成形制品中撤出。不過,在使支承件5a單獨撤出的情形,支承件5a最好由水溶材料制成,而突起部5b則要由易從支承件5a上斷開的材料制成;或者采用一種粘合劑將突起部5b接附到可水溶的支承件5a上。在將支承件5a與突起部5b一道撤除的情形,最好使突起部5b有錐形端部,以便易于自成形制品上撤出。當豎模是以倒轉形式置于主模中或有一網狀的支承件時,它可以在材料固結之前撤出。在通過從成形制品粗產品中抽出突起部來撤除豎模的過程中,要用振動器或超聲波來振動主模或豎模或它們兩者,以促進材料對撤除突起部后遺留之空隙的堵穴與充填作用。
在采用片狀豎模時,要按照能拓寬突起部之間空隙的方向將此種豎模以翹曲形式配置,以保證可在材料與突起部之間形成間隙,這樣便能較快地使豎模脫出。
在生產圖1中所示異形制品時,將一種干燥的紅色圖案層料9R加到圖5所示的,由設在主模4中之豎模5的突起部5b所界定的空間內,圖案為一圓圈和斜割此圓圈的一條線;將干燥的蘭色圖案料9B加入此圓圈內上述直線之外的空間內;再將一種干或濕的底層料10D或10W加入此圓圈外的空間內。所有這些材料均按相同厚度加入。加料完成后即將豎模從主模中撤出。要是加入的是底層料10D,然后將水供給到主模內的所有部分中,水量應達到它相對于底層料10和圖案層料9R與9B所含水泥或樹脂之總量所規定的比例。這種水是用來促使圖案料9R與9B和底層料10D凝結成整體式成形制品。要是所用的為濕底層料10W,借助其中所含的水,不需另加水就能取得相同的效果。在材料凝結后便撤下主模。
如圖6所示,為了生產圖2所示的成形制品,可將干圖案層料9R與9B加入主模4中為豎模5的突起部5b限定的空間內,使其厚度小于擬生產之成形制品的總厚,然后將干或濕的底層料10D或10W加到余剩之空間內和圖案料9R與9B的頂面上至規定的厚度。如果采用干底層料10D,則要對所有材料供水,以使它們凝結成整體或成形制品,而后將其從主模上撤出。如果采用濕底層料10W,則不需補充水,借助其中所含的水便可取得相同效果。另外,如圖7所示,首先將一薄層的底層料10D或10W加到整個底模上,在這層料上放置上具有可水溶支承件5a的豎模5,然后將圖案層料9R與9B按規定厚度加到由豎模5之某些突起部限定的空間內,最后把底層料10D或10W依一定厚度加到豎模中的剩余空間內。之后,在采用干底層料10D時對之補充水,在采用濕底層料10W時借助其本身的水,而使全部材料凝結成整體的成形制品。另一種方式是,可將一薄層的干或濕底層料加到整個的底模上,然后將干圖案層料加入設于主模外側之豎模中某些突起部所限定的空間內,而將底層料加入為其余突起部所限定的空間內,用一片狀或板狀件蓋住此豎模,使加入的料保持穩定將其倒轉,放入主模內同時將此片狀或板狀件撤下,再后在用于底層料時加水而在用濕底層料時借助其本身的水,使全部材料凝固成整體的成形制品。這里的片狀或板狀件最好帶邊框,便于供豎模翻轉。如果采用的是水溶邊框,就不必要把它拆除。類似地,要是這種片狀或板狀件是由水溶材料制成,也不必把它撤下。這時的豎模則可在材料如上所述進行凝固之前撤出。
如圖8所示,為了生產圖3中所示成形制品,可在主模4中由豎模5之突起部5b限定出的各相應空間6內,加入表征為雪覆蓋之山峰的干燥白色圖案層料9W、表征山側的干燥褐色圖案層料9Br、象征海的干燥蘭色圖案層料9B、以及用來表示天空的干燥天蘭色圖案層料9S,加料的厚度要小于擬生產之成形制品成品的厚度。其次將一種干或濕的底層料10D或10W加到主模中的整個內部,所加的量要能使最終成形制品達到所需厚度。另一種方式是,可首先將濕或干的底層料10D或10W加到主模的整個內部,而后將豎模5放到底層料上,之后將干圖案層料9W、9Br、9B與9S加入豎模5相應的各空間6內。若采用干底層料,則將規定量的水加到整個主模內,使材料凝結成整體式成形制品。如用濕底層料,則不用加水,借助其自身中的水份就獲得相同效果。
豎模5的尺寸在所示實施例中依隨主模4的內部尺寸,但它可略大于待形成之圖案的外部構型。換言之,此豎模的尺寸不必與主模之內部尺寸一致。要是由于存在有豎模的支承件而在擬獲得的成形制品表面上形成了不希望的臺階,那就可以采用水溶性的支承件。
圖案層料和底層料可由于手工或用工業機器人加到突起部界定出的空間內,而為了實現精確和快速的加料,最好采用尺寸與豎模相同而孔口與擬形成之圖案相對應的掩模。
具體地說,圖1與2所示成形制品的圖案包括有一紅部與一蘭部,因而如圖4所示,采用了一種具有與紅部對應的孔R的掩模7a和一種具有與蘭部對應的孔B的掩模7b。這兩種掩模7a與7b的尺寸均與豎模5相同,并在豎模5之上精確對準以形成紅色與蘭色圖案。
再具體地說,能夠依下述方式來形成上述圖案,例如將掩模7a中之一置于豎模5之上,通過掩模7a中之孔R將紅色圖案層料9R加入由規定數目之突起部界定的空間6內,撤除掩模7a,然后將另一掩模7b放到豎模5之表面上,通過掩模7b的孔B將蘭色圖案層料加到由一定數目之突起部7b限定的空間內,撤走掩模7b而將底層料加到余剩的空間內。這樣,通過應用掩模,能夠精確地將材料快速加入到相應空間內。
正如以前說明過的,在采用干底層料10D時,要適當地在立模內各部分中加水,使之達到相對于底層料與圖案層料中所含水泥或樹脂之總量的規定水分比。這時,就能將此一定量的水先于其它區域而加到某些特定區域中,得以更好控制不同材料區域間的運動。另一方面,若是采用濕底層料10W時,由于這時的圖案材料的濕化主要借助于底層料中的水份,因而必須根據底層料與圖案層料兩者所需的水量,事先調節底層料的水份。當底層料中的水份不足以適當濕化圖案層料時,自然就應對這些材料補充水量。
雖然可使豎模5之突起部5b的高度等于要加入突起部間之圖案層材料的厚度,但一般較為方便的是,使突起部5b低于主模4的高度而高于圖案層料的厚度。
在從主模中撤出異形制品后,則將支承件單獨或與突起部一起從此成形制品上脫下。在單獨脫出支承件時,這時的突起部要提前著色,使之與圖案層料的顏色諧和,由此能使形成的圖案層具有良好的外觀。要是這種突起部被保留成凸出到成形制品的表面外,則應將其除去。要是此種突出部是由低熔點的塑料或纖維制成,則易通過輕微的加熱除去。在采用水溶性支承件時,可自成形制品的表面上清除掉支承件的洗出物。當采用水溶性粘合劑將突起部接附到支承件上時,可在撤除支承件后清除這種粘合劑的洗出物。
當采用一種帶有相互獨立之底板與邊框的主模時,是將豎模5設置于此底板上,且如圖5、6或8所示,然后將圖案層料9與底層料10加到相應之空間6內,之后利用一片狀或板狀件倒轉此主模與豎模。至此可將底板與豎模相繼撤除,借助底層料所含的水或對邊框內的底層料與圖案層料之一或兩者加水,使所加的料得以凝結成或促使其凝結成整體式制品。
這里的圖案層料是事先加入于配置在主模外側之豎模5的相應空間內,此豎模則蓋有一片狀或板狀件,加以倒轉,如圖6或8所示,放入主模內。根據周圍條件來將片狀或板狀件以及豎模除去,然后加入底層料。利用底層料中所含的水或對此底層料與圖案層料之一或兩者加水,可使所有材料凝結或促使其混結成一整體式產品。然后將這一整體式產品從主模中撤出。不然,如圖7所示,在事先已將底層料加入于其中的底模內,放置上充有圖案層料且已倒轉的豎模。然后借助底層料中所含的水或對此底層料與圖案層料之一或兩者加水,讓這些材料凝結或促致其凝結成整體式制品。在翻轉豎模時,最好采用薄的邊框。要是此種邊框是由不溶于水的材料制成,則應將它撤除;而當它是由水溶性材料制得時,則不必如此。
在上述這些實施例中,所述的豎模5是作為不溶于水之材料形成的。不過,也可以采用一種由水溶性纖維或其水溶性材料構成的豎模。采用水溶性豎模來生產成形混凝土產品的方法,基本上與采用不溶于水之豎模的前述實施例中的相同,唯一相異之點是不需從主模中撤除豎模,因為它會為所加之水或材料中所含的水溶解,使得為豎模5的突起部分所分開的這些材料(它們可以是在兩側的圖案層料或在一側的圖案層材料與在另一側的底層料),能注入和充填因豎模溶解而遺留的空間。為了促進這種填穴作用,可對這樣的材料作振動和/或加壓處理。
要是希望豎模能在早期溶解,則可在加料完畢之后立即對圖案層料加水,然后再加底層料。此時,若采用干底層料時,在把它加入后所補充的水量應少于在相反情形下應增添的水量。要是采用濕底層料,類似地也應降低其水份。如果希望先于圖案層料來加入濕底層料,就應采用需較長時溶解掉的水溶性材料制的豎模,不然,這種豎模就易在加入圖案層料之前完全溶解。由于豎模能溶解在主模內而且不必要除去,最好使其它突起部的高度等于擬加入之圖案層料的厚度。確切地說,不必要使這些突起部凸到主模的上表面以上。
在上述任一種生產混凝土成形制品的方法中,通過使支承件布滿細長的突起部來構成豎模后,就能獲取復雜的圖案。在把主模置于一工作臺上,同時應用振動器或超聲振蕩器在加入圖案層料與底層料之際來振動主模與豎模,就可實現更高密度的加料和更精細的充填。要是在材料凝結過程中加壓,則可進一步提高突起部之間加料的密實度。
在圖9所示的情形中,將一塊厚的非紡織式織物之類的可壓縮墊8置于主模4的底面上,同時將一帶有柔性支承件5a的豎模5放在墊8之上。也可將一帶有厚的可壓縮支承件5a的豎模5鋪于主模4之底面上。將一種膨脹劑添放到擬加入到主模5的干圖案層料9R與9B以及擬加入的底層料10D或10W中的一或多個之中(在這一圖示的例子中,膨脹劑是添放到圖案層料9R與9B之中的)。凝結時,含有膨脹劑的材料脹大,推壓墊8或厚的支承件5a。結果使最終成形制品的圖案層與底層的表面高出成形制品的一般表面水平,而使圖案呈三維外觀。雖然在此圖示例子中,主模4是敞開頂部的,但可用一重蓋蓋在主模4的頂端,保證材料的膨脹將主要發生在墊8或厚支承件5a的方向,這樣就能取得更為顯著的三維效果。此外,要是墊8用吸水材料制成,則它可以吸收任何超量的水,保證了不同材料的水份保持一致,從而能改進成形產品的強度性質。要是把豎模5的支承件5a同時用作為墊,則可得到相同結果。
盡管依圖9中方式制作的產品與圖5之實施例中的類似,但也可應用與此相應的相似技術去獲得類似于依圖6至8所示方式生產出的制品,但是卻能具有三維外觀的圖案。另一方面,如圖7所示,由于圖案層料是加在先前已添加之底層料10D或10W之上,便可使圖案層即使在不采用厚墊的情形下也能隆起到超出此成形制品的一般表面水平,例如可以通過把一種膨脹劑混合到圖案層料中來實現這一目的。在這一情形下,還可在插入豎模之前將一吸水墊鋪于底板之上來改進此成形制品的強度性質。
本發明不僅可用來生產前述之塊狀混凝土成形制品,還可用于對現有之混凝土表面進行裝飾的方法中,即可將一種帶圖案的混凝土成形制品粘附到所說表面上。下面闡明這種方法。
具體地說,在圖10所示實施例中,于一現有之混凝土體11的表面裝飾了應用具有水溶性支承件5a之突起部一豎模5生產出的圖1中之帶圖案成形制品1。這里把豎模5的支承件5a放到待裝飾的現有混凝土體11的表面上;將一種干的紅色圖案層料9R加到由一定數目之突起部5b界定的空間6內,圖案為一圓圈和一斜割此圓圈的直線;將一種干的蘭色圖案層料9B加入此圓圈內除該直線外的空間6內;還將一種干的白色圖案層料9W加入圓圈以外的空間6內。所有這幾種材料均加至同一厚度。加料完成后,將水供給于圖案料9,所加的水量要使它相對于圖案層料9R、9B與9W中所含水泥或樹脂的總量之比符合規定。這種水用來溶解豎模5的支承件5a,同時導致圖案層料9R、9B與9W同現有的混凝土體11成為整體的成形制品。
在圖11所示的實施例中,現有之混凝土體11裝飾有應用具有水溶支承件5a的突起部一豎模5生產出的圖3中之帶圖案成形制品1。此種裝飾是按下述方式達到的將豎模5的支承件5a放到待裝飾之混凝土體11的表面上;將表示雪蓋山峰之干燥白色圖案層料9W、表征山側的干燥褐色圖案層料9Br、象征海的干燥蘭色圖案層料9B以及反映天空的干燥天蘭色圖案層料9S,按相同厚度加入由豎模5之突起部5b限定的相應空間6內,并按上述方式以一定量的水供給于相關的圖案層材料,借此溶解掉豎模5并導致圖案層料9W、9Br、9B與9S同此現有的混凝土體形成一整體成形制品。
在前述這些實施例中,塑模5的突起部5b則可以是水溶性的或不溶于水的。在采用水溶性突起部5b時,它們和支承件5a會被溶解掉。在應用不溶于水之突起部5b時,它們將保留在圖案層中,但不會引起任何問題。要是突起部5b凸出到圖案層的表面之上,就應把它除去。但要是這種突起部是由低熔點的塑料或纖維制成,則可以通過稍稍加熱此圖案層的表面把它們除掉。
在采用具有不溶于水之支承件5a的豎模5時,且將顏色不同的干燥圖案層料加到豎模5之突起部5b限定的相應的空間6內,并加以水,直到它們凝結到一定程度,然后將與支承件5a相對的所加之料的表面壓向此現有混凝土體11的表面,并與這一表面粘合。換一種方式,也可在所加之料已凝結達一定程度時,把它們壓向此混凝土體的表面并與之粘接。這種方法于是便提供了一種簡便的方式,不僅可裝飾平整的混凝土表面,還可以裝飾柱面、波紋面及其它非平坦狀的表面,甚至如圖12所示的立墻面。
在把所加材料的表面壓向并粘合5現有的混凝土表面時,最好采用一種無底的主模4來防止圖案層分開和提高操作效率。
在此成形制品是由包括新型陶瓷材料在內的陶瓷料制得時,那種干的圖案層料例如可由下述材料之一或多種構成粘土、細粒巖石、粗粒巖石、細粒玻璃、粗粒玻璃、釉料、細粒新型陶瓷與粗粒新型陶瓷,另外,加或者不加一種顏料或著色劑。這材料可以是一種已吸收一些水或在干燥后加有潤滑劑/粘合劑,但并不與水或此種潤滑劑/粘合劑混合的材料,并且處于適合能迅速研碎的狀態下。底層材料10例如也可以由下述材料中之一或多種組成粘土、細粒巖石、粗粒巖石、細粒玻璃、粗粒玻璃、細粒新型陶瓷與粗粒新型陶瓷,另外,加或者不加一種顏料或者色劑。在加工完狀態下,要求這種底層料在顏色、光澤、結構等等方面有別于圖案層料。這樣的材料可以是已吸收了一些水份或在干燥后加有一種潤滑劑/粘合劑,但并不與水或這種潤滑劑/粘合劑混合,并且在加料之前處于適合迅速粉碎的狀態下。與此相反,它也可以是一種由混合有水或潤滑劑獲得的濕料。除了上述各組份外,這里的圖案層料與底層料兩者業已得知,必要時還可進一步混合上粒狀或粉狀的陶瓷料、粒狀或粉狀的金屬或其它礦物,同時還可含有一或多種潤滑劑、粘合劑和其它添加劑。
為了采用上述圖案層材料9和底層材料10來生產陶瓷成形制品的粗制品,采用了一種豎模5,它所具有的突起部5b是由金屬,塑料、橡膠、木材、紙、編織物、紡織物、非紡織式織物或纖維制成。當把這種材料于一主模中2豎模5內模壓并進行凝結后,便將支承件5a單獨或與突起部5b一起從成型制品上撤出。但在單獨撤除支承件5a的情形中,最好用可溶于水或某種溶劑中的材料來制備支承件5a,而突起部5b則宜用易從支承件5a上除去掉的材料構制成,或者用可溶于水的粘合劑將突起部5b接附到支承件5a上。在將支承件5a與突起部5b共同撤下的情形中,突起部5b最好具有錐形端部,使之易從成形產品上撤下。在已對豎模加料并把豎模倒置在主模內或者此種豎模具有兩狀支承件的情形,可在撤除豎模后對所加原材料模壓成形。在進行撤除豎模的過程中,最好用振動器或超聲振蕩器來振動豎模與主模之一或兩者,這樣可以調節材料的填穴作用并有助于豎模撤出后所形成的空隙。
當采用片狀豎模時,通過將它按照拓寬突起部之間空隙的方向翹曲,就肯定能在所加材料與突起部之間構成間隙,這樣就能更快地撤下豎模。
為了生產出圖1所示之陶瓷成形制品的粗產品,將一種燒結時會變紅的干的圖案層料9R加入設在主模4中之豎模5的空間6內表示一圓圈部分和一斜割此圓圈部分的直線部分,將一種燒結時變蘭的干的圖案層料9B加入空間6內表示為上述圓圈與直線部分所封閉的部分,還將一種干或濕的底層料10D或10W加入到上述圓圈部分之外的部分。所有上述材料均添加至相同厚度,加料秩序可以任意。豎模的突起部5b所具高度與主模之深度基本相等,如圖5所示。
如圖6所示,為了生產圖2中表明之陶瓷成形制品的粗產品,將干的圖案層料9R與9B加入主模4內豎模5之一些突起部5b限定的空間6內,達到一小于擬生產之粗產品的總厚之厚度,然后將干或濕的底層料10D或10W按規定厚度加到剩余的空間6中以及圖案層料9R與9B的上面。換一種方式,可如圖7所示,首先將一種薄層式的干或濕底層料10D或10W置于主模內規定位置上,然后將圖案層料9R與9B依規定厚度加入為豎模之規定個數之突起部限定出的空間6內,最好將底層料10D或10W按規定厚度加至此豎模的剩余的空間6內。或者,將薄層式的干或濕底層料鋪加到整個底模之上,然后把干圖案層料加入由放在主模之外的豎模5之某些突起部所限定的空間內,同時將底層料加到為其余突起部限定的空間內,用一片狀或板狀件(未示出)蓋住豎模,使所加之料保持穩定并倒轉此豎模,使所加之料保持穩定并倒轉此豎模,而把它置于主模內的前述薄層料上,同時撤出這一片狀或板狀件。在這種情形下,上述的片狀或板狀件最后有一邊框,以便容易地翻轉豎模。類似地,當此片狀或板狀件是由水溶性材料制成,它就不必抽出。此時的豎模則可在材料加壓成形之前撤下。
如圖8所示,為了生產出圖3中表明之成形陶瓷制品的粗產品,將一種燒結時變白,因而適于表征雪蓋之山峰的干的圖案層料9W加入豎模5的相應空間內,將一種燒結時變褐因而適用于代表山側的干的圖案層料9B加到豎模5的相應空間內,最后將一種燒結時變天蘭因而適合來象征蘭天的干的圖案層料9S加到豎模5的相應空間內。所有以上材料均加至低于成形制品之粗產品的厚度。之后,把一種干或濕的底層料10D或10W加入到主模的整個內部中,所加入的量要適足以獲得所需厚度的粗產品。或者,也可先將底層料10D或10W加到主模的整個內部,然后將干的圖案層料9W、9Br、9B與9S加到豎模5的相應空間之中。
豎模5的尺寸與所示實施例中主模4的內部尺寸一致。不過,這一尺寸可以略大于待形成之圖案的外部構型。換言之,此豎模的尺寸并不必須與主模的內部尺寸一致。要是由于存在有豎模的支承件而在擬獲得的成形制品表面上形成了不希望有的臺階,那就可以采用水溶性支承件。
圖案層料和底層料可由手工或用工業機器人加到突起部界定出的空間內,而為了實現精確和快速的加料,最好采用尺寸與豎模相同而孔口與擬形成之圖案相對應的掩模。
具體地說,圖1與2所示成形制品的圖案包括一紅部與蘭部,因而如圖4所示,采用了一種具有與紅部對應的孔R的掩模7a和一種具有與蘭部對應的孔B的掩模7b。這兩種掩模7a與7b的尺寸均與豎模5相同,并在豎模5之上精確對準以形成紅色與蘭色圖案。
再具體地說,能夠依下述方式來形成上述圖案,例如將掩模7a中之一置于豎模5之上,通過掩模7a中之孔R將燒結時變紅的圖案層料9R加入由規定數目之突起部界定的空間內,撤除掩模7a,然后將另一掩模7b放到豎模5之表面上,通過掩模7b的孔B將燒結時變蘭的圖案層料加到由一定數目之突起部7b限定的空間內,再撤除掩模7b。然后將燒結時變白或變灰的底層料10加入到剩余的空間內。
在采用干的底層料10D時,要適當地對主模內各個部分供水或潤滑劑/粘合劑,所供應的數量要能夠足以達到為將粗產品壓制成形而需的水含量或潤滑劑/粘合劑含量。為了控制這些不同材料間的運動或其它這類目的,可以將水或潤滑劑/粘合劑先于某些其它區域供向特定的區域。
在采用濕底層料10W時,如果它的水或潤滑劑/粘合劑含量高出所需,這種過量的水或潤滑劑/粘合劑便被供給于干的圖案層料。在底層料與圖案層料中的水或潤滑劑/粘合劑的含量不充分時,自然就應對之追加一定量的水或潤滑劑/粘合劑。
在把有關材料加入到主模內后,便將陶瓷成形制品的粗產品壓制成形,然后將它從主模中撤下,之后,便把支承件單獨地或與突起部一起從此粗產品上撤出。在欲單獨撤出支承件的情形,突起部應由燒結時變透明的材料制成,或事先以顏料或著色劑著色,使之能與圖案層料的顏色諧和,由此取得良好外觀。
將上面得到的粗產品燒結成陶瓷成形制品。在燒結之前,可對此粗產品中水的或潤滑劑/粘合劑的含量加以調整,以及/或者在上面涂敷釉料。
在采用帶有相互獨立之底板與邊框之主模時,將豎模放于此底板之上,同時如圖5、6或8所示,把圖案層料9與底案層料10加入相應的空間6內,然后借助一片狀或板狀件將此豎模倒轉。在此狀態下將底板與豎模相繼撤除,并借邊框把所加的料壓成粗產品。在加壓作業之前,可用底層料中所含的或向底層料與圖案層料之一或兩者增補的水或潤滑劑/粘合劑,使所加材料具有可塑性。把這樣制得的粗產品從邊框中脫出,而燒結成陶瓷成形制品。
將上述圖案層材料事先加入設于主模之豎模5的相應空間內,并將一種片狀或板狀件覆蓋住豎模,將倒轉后置入主模內,如圖6或8所示。根據周圍條件來將片狀或板狀件以及豎模撤除,然后加入底層料。對所加的全部材料加壓以獲得粗制品。在加壓之前,可借底層料中所含的或對底層料與圖案層料之一或兩者所供應的水或潤滑劑/粘合劑,使這些材料塑性化。不然,如圖7所示,在事先已將底層料加于其中的底模內,放置上充有圖案層材料且已倒轉的豎模。然后撤出豎模對材料加壓,由此來獲得粗制品。在加壓之前,可對底層料或圖案層料之一或者供給水或潤滑劑/粘合劑,使這些材料塑性化。將據此得到的粗產品從主模中撤出并加以燒結。在翻轉豎模的過程中,最好利用一種邊框。要是此邊框為不溶于水之材料制成,便將它撤出,要是它是由水溶性材料制成就不必如此了。
當豎模撤出后,為豎模5之突起部5b所分開的材料,它們可以是在兩側的圖案層材料,或是在一側的圖案層材料與在另一側的底層材料,便會陷入與充填到因豎模撤出后所遺留的空間內。在撤出豎模時,最好利用振動器或超聲波來振動豎模與主模中之一或兩者,用來調節材料的填穴作用,從而促進了對抽出豎模后所形成之空隙的填實。為此同一目的,在豎模撤出后用一壓機對所有添加之材料進行加壓處理。
當圖案層料與底層料保持有豎模撤除后為進行壓制成形所需的水或潤滑劑/粘合劑的數量時,就可對之加壓來獲取粗產品。撤出豎模后,在燒結之前要根據周圍環境對此粗產品進行燒干或涂敷釉料來對相應材料作出調節,使之具有預定含量的水或潤滑劑/粘合劑。當待燒結的粗產品是由玻璃之類可熔材料制得時,則將其置入一抗火定形器之類的模具中,對之進行熔融或熔化燒結,結果便能制得一種取此模具內部形狀的陶瓷成形制品。
當豎模5是由水溶纖維之類水溶性材料制成,這種應用水溶性豎模的方法便基本上和采用不溶于水之豎模的實施例中之方法相同,唯一的區別是不需要從主模中撤除豎模,因為這樣的材料能被溶解,而為豎模5的突起部所分開(它們可以是處于兩側的圖案層料或者是在一側的圖案層料和另一側的底層料),陷入并填充到因豎模溶解而遺留下的空間內。為了促進此種填穴作用,可讓所述材料經受振動和/或加壓處理。
要是希望此豎模能在早期溶解,為此可在加完上述種種圖案層材料后立即為其供水,然后再加入底層料。這時,如果采用干的底層料,在其加入后對之所供的水量要較相反情形中的為少。要是打算將濕的底層料先于圖案層料加入,就應采用一種需經較長時間溶解的水溶性材料,不然,豎模便可能在完成添加圖案材料之前溶解掉。
既然豎模溶解在主模之內且不必除去,最好就應讓它的突起部具有一種與擬加入其中之圖案層料之厚度等的高度。確切地說,即不必要使它們凸現到主模的上表面之上。
在上述任何一種生產陶瓷成形制品的種種方法中,能按下述方式以較高的密度和更精細地來充填前述材料,即把主模置于一臺式振動器上,在加圖案層料和底層料的過程中振動材料,這樣便可提高所加材料的密度。在圖9所示的例子中,用一塊壓縮的非紡織或織物構成的墊8或類似物中鋪放于主模4的底面上。在此墊上放置一可透水的支承件5a,墊8在加料時會吸收任何超量的水與潤滑劑/粘合劑,并能有效地保證不同材料中的水含量與潤滑劑/粘合劑的含量均勻,這樣即可促進材料在壓制中的除氣作用,進而提高了此粗產品物成形與模制性質。
按圖9所示方式生產出的粗產品與圖5實施例中的相類似,但當把前述的墊8用于圖6至8的實施例中,也能得相似的結果。另一方面,在圖7的情形,圖案層料是添放在事先已加入的底層料之頂面上時,可把一吸水或吸油的墊鋪放于粗產品的頂部或主模之底面上,這樣就可保證不同材料中的水和潤滑劑/粘合劑的含量維持均勻,從而有助于材料在壓制過程的除氣作用,進而可提高此粗產品的成形與模制性質。
生產玻璃成形制品中所用的方法與生產陶瓷成形制品方法的不同處在于后一種方法中,粗產品是通過圖案層料9與底層料10加壓而形成的;而在前一種方法中,加入到一耐火材料定位器之豎模中的材料是由通過加熱熔化或熔融,然后固結成整體再自此定位器中撤出。
在這種生產玻璃成形制品的方法中,干的圖案層料9主要由細粒玻璃、粗粒玻璃和釉料中之一或多種組成,另可附加的顏料或著色劑中的至少一種。這樣一種材料在干燥后有可能吸附上一些水或潤滑劑/粘合劑,但并不與水混合,并處于一種易在加料之前予以研碎的狀態。底層料10主要由細粒玻璃、粗粒玻璃與細粒狀釉料中之一或多種組成,另可包括顏料或著色劑中的至少一種。但在加工完狀態下,應要求它在顏色、光澤、結構等等方面與圖案層料的有別。此外,這樣一種材料也可是與圖案層料類似的干料,或也可以處于與水或潤滑劑/粘合劑柔和的漿狀態。除上述組份外,圖案層料與底層料還可在必要時進一步混合有一或多種的無機空心玻璃微珠〔包括商品名為Shirasu(由火石噴出之輕石以及由此輕石之二次沉積物加工出)的球粒〕,以及細粒與粗粒的新型陶瓷、金屬與礦石。它們還可以含有種種添加劑,如發泡劑、液流化防止劑、潤滑劑、粘合劑、密接促進劑、光滑化劑以及消光澤劑等等。
在用上述圖案層料9與底層料10來生產玻璃成形制品中用到了一種豎模5,它的突起部5b要末是用一種不溶于水或潤滑劑/粘合劑的材料(例如金屬、塑料、橡膠、木材、紙、編織物、或紡織類織物或纖維等)制成,要末由一種可溶于水或潤滑劑/粘合劑的材料制成。在具有不溶性突起部5b之豎模5的情形,支承件5a是單獨地或與突起部5b在一起成形制品上撤出。但對于單獨撤下此支承件時,這一支承件最好由可溶于水或潤滑劑/粘合劑中的材料制成,而其突起部則最好由易從支承件上除去的材料構成或是由一種可溶于水或潤滑劑/粘合劑中之接附劑接附到支承件上。在將支承件與突起部一道撤出的情形,這時的突起部最好是錐狀端部,而便于其從成形制品上脫出。對于豎模在加料后以倒轉形式置于主模內或用到了一種網板式豎模時,則可在撤下這樣的豎模后,對材料進行熱熔化式熔融,生產出玻璃成形制品。在通過從已成形之材料中抽出突起部來除去豎模的過程中,可用振動器或超聲波來振蕩主模與豎模之一或其兩者,借以促進材料對撤出突起部后所遺留之空間的填穴與充補作用。當這種豎模的突起部是由玻璃纖維或類似的可熔融材料制成,而其支承件也是由可熔融的非紡織式織物或編織物料制成的,就毋需將其撤下而可隨材料一道熔化。當此種豎模是由紙或其類似物料的可燃材料制成,則可以經燃燒而消失。
材料的加入要能保證生產出厚度均勻的成形制品,但添加的秩序可以任意,加料之后,豎模當它是由可溶材料制得時即被溶解掉,而在它是由不溶材料制成時便從主模中撤出。然后便把主模中的材料熱熔化或熔融成整塊產品,并自主模中撤出。此外,通過把一種玻璃板或鐵板之類的現有的成形制品加入到主模內,并將其隨主模中加入的材料一齊熔化或熔融,便可制得一種彩色玻璃或彩色搪瓷成形制品。
對于這類成形制品是由人造石構成時,則用作圖案層料的集料例如可以由砂礫、巖石片、陶瓷、新型陶瓷、玻璃、塑料、紙、金屬及類似物料中的一或多種組成,另加或加一種顏料。
用作底層料的集料例如可以由砂礫、巖石片、陶瓷、新型陶瓷、玻璃和塑料中之一或多種構成,并對其添加或不添加一種顏料。在加工完的狀態下,要求此底層料在顏色、光澤和結構等等方面有別于圖案層料。
至于用來促使加到豎模中的圖案層集料與底層集料凝固的材料則可采用如下種種混合物水泥粉與水;水泥粉、樹脂與水;或樹脂與水或溶劑。除此,上述任何一種混合物還可再混合以粉狀形式的以下一種或多種材料巖石、陶瓷、新型陶瓷、玻璃、塑料、顏料與著色劑。如有需要,這樣的材料還可以再混合各式各樣的粉狀材料、粒狀材料或纖維和/或任何式樣的添加劑。
上述的粉狀與粒狀料涉及到礦渣、飛灰、細粒的反光材料或其它這類物質。合用的纖維包括金屬纖維、碳纖維、合成纖維、玻璃纖維與類似材料的纖維。合用的添加劑包括抗收縮劑、混結與固化劑、延遲劑、防水劑、膨脹劑、降水劑、流體化劑及類似試劑。
為了提高前述促進混結之材料與這種圖案層集料和底層集料的粘附性,必要時,可對這些材料用水、溶劑或表面處理劑進行噴涂或浸泡處理。
下面說明用上述圖案層集料、底層集料和促凝結材料來生產人造石成形制品的方法。當豎模5的突起部5b是由金屬、塑料、橡膠、木材、紙、編織物、紡織物、非紡織式織物或其它這類不溶于水或溶劑中的材料制成時,在所加工料凝結到一定程度時,即將支承件5a單獨地或隨突起部5b一起從將制得的成形產品中撤出。但在單獨撤出支承件5a時,要求此支承件5a是由一種可溶于水或溶劑中的材料制成,同時希望突起部5b是由易從支承件5a上除去的材料構制成或是由一種可溶于水的粘附劑把它接合到支承件5a之上。在把支承件5a隨突起部5b一同撤出的情形下,此突起部5b最好具有易自流成形產品上脫出的錐狀端部。在豎模是以倒置形式設放于主模內或具有一種網狀支承件時,可在撤出豎模后加入促凝結材料來固結起所加入的料。可用振動器或超聲振蕩器來振蕩此主模與豎模中之一或兩者,以便使豎模完全脫出。這樣還可促進對豎模撤出而遺留之空隙進行充填。
當采用片狀豎模時,要使它依據拓寬突起部之間的空間的方向翹曲,以保證在加入之材料之突起部之間形成空隙,這樣就能更快地撤出豎模。
當用圖案層集料與底層集料來生產圖1所示之人造石成形制品時,可將紅色圖案層集料9R加入主模4中豎模5與一圓圈部分和一斜割此圓圈部分之直線部分相對應的空間6內,而將蘭色圖案層集料9B加入空間6內對應于為此圓圈與直線部所封閉之部分,再將干或濕的底層集料10D與10W加入空間6內對應于豎模5內上述圓圈之外的部分。所有這幾種材料均加至同等厚度。它們的加入秩序任意。
如圖6所示,為了生產圖2所示的人造石成形制品,可將圖案層集料9R與9B加至主模4中豎模5的空間內,所達到的厚度要小于產品的總厚,然后將底層集料10按規定厚度加到豎模5的剩余空間6內以及圖案層集料9R與9B之上。或者如圖7所示,先將一薄層的底層集料10加到整個主模內,然后將圖案層料9R與9B加到由豎模中某些突起部限定的空間內主規定的厚度,最后將底層集料10加到豎模中剩余之空間內達到預定厚度。也可將一薄層干或濕的底層集料加到整個主模內,然后將干圖案層集料加到設于主模外側之豎模中某些突起部限定的空間內,再把底層集料加入到其余突起部限定的空間內,豎模上蓋有一片狀或板狀件(未示明),在保持所加集料穩定的條件下倒置,于撤出板狀后放入主模內。這種情形下的片狀或板狀件最好有一邊框,便于容易倒轉豎模。若采用薄的或水溶性邊框,就不必撤除。類似地,當片狀或板狀件是由水溶材料制成時,也不必撤除。這種情形下,豎模可在加入凝結料之前撤出。
如圖8所示,為了生產圖3所示的人造石成形制品,將表征雪蓋山峰的白色圖案層聚料9W加入豎模5的相應空間6內,將表示山側的褐色圖案層料9Br加入對應空間,將象征海的蘭色圖案層料9B也加入對應的空間,再后將反映蘭天的天蘭色圖案層料9S也加到豎模5相應的空間內。這些集料都加到小于待生產之最終成形制品的厚度。之后,將底層料10加到主模4內,所加之量適合足以獲得具有所需厚度之最終成形制品。或者可先把底層集料10遍加至主模4內,而后將圖案層集料9W、9Br、9B與9S分別加至豎模5的相應空間內。
豎模5所具有的尺寸在本實施例中是與主模4內尺寸一致。但它可以略大于待形成之圖案的構型。換言之,豎模的尺寸并不必須與主模內部尺寸一致。要是因豎模之支承件的存在而在所得之成形制品表面上形成了一些不希望有的臺階,則可采用水溶性支承件。
這些圖案層與底層集料是經手工或經工業機器人加到突起部所限定的空間內,為了實現精確而快速的加料,最好采用一種尺寸與豎模相同和具有一與待形成之圖案相應之孔的掩模。
具體地說,圖1與2所示之成形制品1的圖包括有一紅色部分與一蘭色部分,因而如圖4所示,采用了具有與紅色部分對應之孔R的掩模7a和具有與蘭色部分對應之孔R的掩模7b。這兩個掩模7a與7b的尺寸均與豎模5相同,并與豎模5精確對正來形成一紅的與蘭的圖案。
確切地說,上述圖案可依下述方式形成,即把掩模7a放到豎模5之上,經掩模7a的孔R將紅色圖案層集料9R加入由預定個數之突起部限定的空間內,撤下掩模7a,再加另一掩模7b放至豎模5的表面上,通過掩模7b上的孔B將蘭色圖案層集料9B加入由預定個數之突起部限定的空間內,撤除掩模7b,而將層集料10加入剩余之突起部界定的空間內。這樣,通過應用掩模,就易快速而準確地將料加入相應空間內。
前述的凝結用料是加到所加之集料的一切空隙之內。當需要調節集料的運動時,可事先按規定量加入這種凝結材料。可以采用凝結材料與底層集料的混合物。能夠用真空加料法來添加這種凝結料。當所加之集料業已凝結成成形制品后,即自主模中將其取出,并根據具體情況,將豎模的支承件單獨地或與突起部一同從此制品上撤下。在單獨撤下支承件時,最好先對突起部著色,以與待形成之圖案的顏色諧和匹配。
在采用所具有之底板與邊框相互獨立的主模時,如圖5、6與8所示,豎模是設在底板之上,圖案層集料與底層集料則加到相應的孔空間內,然后用一片狀或板狀件倒轉豎模。在這種狀態下,相繼撤離底板與豎模,而后所加之料即凝結成粗產品,再將此產品取出。
圖案層集料是事先加入配置在主模外側之豎模的相應空間內,豎模蓋有一片狀或板狀件,倒轉之并置于圖6或8所示主模內。此片狀或板狀件與豎模應據客觀環境撤除,然后加入底層集料與凝結料而得到一人造石成形制品。或先已將底層集料加到了主模內,而后將圖案層集料而得到人造石成形制品。或者,在事先已加有底層集料的主模中,設置此充有圖案層料并倒置的豎模。隨之在撤出豎模后加入凝結料而得到一人造石成形制品,并把它取出。在翻轉豎模時最好采用一種邊框。這樣的邊框在其為還溶于水的材料制成的需要撤出,而當它是由水溶性材料制成時就不必如此。
豎模的支承件可與人造石成形制品保持成整體,以用作為一種內部增強材料。
當豎模是由可溶性纖維之類能溶解于凝結料中的材料制成時,就不必要執行撤出豎模5和使突起部5b從支承件5a上分離開的步驟。
除了上述這一差別外,用可溶性豎模來生產成形制品的方法,基本上與前述實施例中用不溶性豎模的方法相同。在豎模溶解之后,這些原為豎模所分開的集料(它們可以是處于兩側的圖案層集料或在一側的圖案層集料和另一側的底層集料),便會陷入并充填因豎模溶解掉而遺留的空間。為了促進這種填穴作用,可對所加材料進行振動和/或加壓處理。
要是希望豎模能在早期溶解掉,則可加完圖案層集料后立即供給凝結料,而后再加入底層集料。這時,隨后所加入的上述凝結料在數量上減少了。要是打算先于圖案層集料加入預摻有凝結料的底層集料,這時要采用需經較長時間才溶解之可溶性材料制成的豎模,不然這樣的豎模就易在完成圖案層集料加料之前溶解。
既然此種豎模是溶解在主模之內,那就不必要除去,這時最好使它的突起部之高度等于要加入其中之圖案層集料的厚度。確切地說,不必要讓突起部凸出到主模的上表面之上。
在前述的生產人造石成形制品的方法中,通過把主模置于一臺式振動器上,在添加圖案層集料與底層集材兩者的過程中對它們作振動處理,就能以更高的密度和更精細地充填所加的集料。在圖9所示的情形中,將一種非紡織類織物或類似物制作的吸水或吸油墊8置于主模4的底面上,同時在加集料之前將具有可滲液支承件5a的豎模5放置到墊8的頂面上。這一墊8會吸收任何過量的水或溶劑,有效地確保不同集料中的水份維持均一,從而有助于加壓時的除氣作用,由此改進了成形制品產物的成形與模壓性質。
按圖9所示方式生產的人造石成形制品與圖5實施例中的類似。要是在圖6與8的實施例中采用上述的墊8,也可得到相同結果。另一方面,在圖7的情形中,由于圖案層集料是加在先前所加之底層集料之上,最好是將一種吸水或吸油墊鋪于主模的底面上,以確保集料中的水或溶劑含量維持均勻,從而能提高此種成形制品產物的成形與模壓性質。
在上面逐一闡明的用來生產混凝土成形制品、陶瓷成形制品、玻璃成形制品或人造石成形制品的各種方法中,涉及的主模能夠用一種可變形的材料構成。這樣,在把圖案層料9與底層材10加入之后使此主模變形,而后在此已變形之主模中使所加入的材料凝結,便可制造出異于類磚狀成形制品構型的其它帶圖案的成形產品。
圖13至15闡明用來生產一柱狀成形產品的實施例。主模12的邊框12b是由例如尿脘人造橡膠制成,而此主模12的可卷的底板12a則是由片狀的金屬、紙材、非紡織類織物、編織物、紡織物、橡膠或其它類似材料制成。邊框12b設在底板12a上,具有可變形支承件5a的豎模5則設在邊框12b所圍區域一規定位置上。也可將此底板12a同時作主模12的底板和用作豎模5的支承件5a。按照圖5所示的相同方式,將干的圖案層料9R與9B以及干或濕的底層料10D或10W加入豎模5中由一定個數突起部5b限定的空間內(圖13)。當這兩類材料凝結后,即對邊框12b內的區域覆以一種似于底板12a的可盤卷的輔助板13(圖14)。在邊框12b所圍區域內的這兩種材料便與此邊框盤卷到一起,夾層于底板12a和輔助板13之間(圖15)。這兩種材料一直保持于卷繞狀態,直到凝固,這樣便獲得了有圖案層2顯現在所需位置上的一種柱狀成形制品(當所用的為陶瓷材料時,所得到的則屬粗制品,而后經燒結成帶圖案的成形制品)。
在圖16所示例子中,圖案層料與底層料是按圖13所示相同方式加入的。當所加入的材料通過它們的凝結過程等而處于一種可變形狀態時,即把它們包繞到一與待生產之柱狀成形制品內部形狀相匹配的模子14(在柱狀成形制品的情形為柱形)上,并繼續包繞到其上直到固化成柱形制品。這時,由于圖案層與底層料的暴露在此邊框12b內上側的表面是與模子14的外周面接觸,就可省去輔助板13。如若采用一種多邊形的模子14,就能生產出具有多邊形剖面構型的柱狀成形制品。
在圖15與16所說明的包繞或盤卷方法中,當邊框12b的對端接觸,就會在底層料相對的邊部間出現一接縫。對付這種問題的一個方法是使邊框的對端稍微重選,而得以在此接縫上形成雙層式的底層料。另一個方法是去掉邊框12b的對端,而得以使底層料相對的暴露的邊緣觸合,防止在接縫處形成空隙。
用類似的方法,按圖13闡明的方式,也能生產出柱狀成形制品,即將圖案層與底層料加入主模12中,在所加之料因凝結等原因而處于可變形狀態下時撤除邊框,把此凝結起的可變形的料與底板12a一起,包繞到與待生產之柱狀成形產品內部形狀相匹配同時在每一端均有一凸緣15′的模子15上,并把這兩種材料保持著這種包繞狀態,直至其固結(圖8)。與圖16中的情形相同,邊框12b的長度自然要與模子15的外周相等,而其寬度則要等于兩凸緣15′之間的距離。這同樣能不必使用輔助板13,并且能夠通過使用一種多邊形模子15生產出具有多邊形剖面構型的柱狀成形制品。
盡管上面的描述是相對于生產柱狀成形制品而言,但通過部分或全部改變主模的形狀,也能生產出異于柱狀構型的成形制品。
例如可以按下述方式生產出一種有朝下鼓出構型的成形制品,即將圖案層料9與底層料10依圖13中所示方式加入主模12中,將這樣的產物放入如圖19所示上表面為充有凝膠17之凹槽16所形成的一種下部模18之中,用一種帶有與凹槽16相補之凸頭19的上部模20從上方加壓(圖20),這樣就使得它為此凸頭壓沉,將它的下表面推入凹槽16內。在這種情形下,僅僅需要底板12a變形,而邊框12b則不必是可以變形的。凹槽16中的凝膠17是用來在由上部模20加壓之前使底板12a位于凹槽16上方的部分始終保持平坦隨著上部模20開始加壓,由于此底板和上面放置的材料浸入凹槽16內的結果,此種凝膠便會自凹槽16的上邊緣溢流出。另一方面下部模18可由粘土或其它塑性材料制成。這時,此種塑性的下部模由于上部的壓力而塌沉便形成了凹槽16,于是不必用到凝膠17。
此外,還可依下述方法生產屋瓦狀的成形制品將圖案層料與底層料加入圖13方式中的主模12內,將所得坯料放到一如圖21所示的具有高-低上表面的下部模21上,用一塊平的彈性板22(圖22)從上方加壓,這樣就使得主模和裝于其中的兩種材料仿隨下部模21的輪廓變形。這種情形下由于能用邊框12b設于其底部上的底板12a來構成主模12,也就能夠采用一種通過提供帶有變形底板之邊框12b而在底部閉合的主模12。
在將材料加入主模之前于后者之中設置增強材料,就能提高通過上述方法獲得之成形制品的強度。適用于這一目的之增強材料包括金屬與其它材料的纖維與絲狀件、鋼條、板條網、可膨脹金屬以及各種繩線。
在上述任何一種生產成形制品的方法中,當主模內的底層料與圖案層料已凝結成整體時,便可對主模內部加壓;而在底層料與圖案層料加入或當豎模已自主模撤出時,可用振動器或超聲波來對主模豎模中之一或兩者作振動處理。
當采用片狀豎模時,要將此豎模依據拓寬突起部之間空隙的方向翹曲,以確保在所加材料與突起部之間形成空隙,這樣便能較快地撤出豎模。相反,要是依使突起部之間空隙變窄的方向來翹曲此種豎模,就能使材料牢牢地留在這樣的空隙內。
利用圖9所示之類的吸水或吸油墊的優點在于,它能吸收某些部分所含過量的水、潤滑劑/粘合劑與溶劑,而把它們供給于缺乏這些物料的部分,這樣就能在整個成形制品中分布有均勻的水、潤滑劑/粘合接與溶劑,并能減少表面水(溶劑)對水泥(樹脂)的比,而得以促進加壓時的除氣作用,結果就可得到性能更佳的制品。
正如前面所說明的,借助本發明,易于生產帶圖案的混凝土成形制品、帶圖案的陶瓷成形制品、帶圖案的玻璃成形制品,或一種有圖案層顯現在其部分或全部表面上的人造石成形制品。由于這種圖案形成到成形制品表面下達到相當的深度,即使當此成形制品的表面因磨損而有材料去掉,也不會讓此圖案層磨耗掉或變得看不見。利用本發明還能生產厚的成形制品,然后切成具有同一圖案的許多薄的成形制品。
由于此種圖案層是由通過把干圖案層料加入設在主模內之豎模的突起部界定的空間內而形成。這樣的材料就能致密地加入而不會留下不希望有的空隙。通過事先對余留于成形制品內之突起部著色,就能與圖案層的顏色協調。此外,圖案層料與底層料會陷入和充填因突起部撤出或溶解而遺留的空間,因而圖案層與底層間的邊界就會截然分開,而這種圖案作為一個整體便能輪廓分明。
還能在圖案層料與底層料業已加入豎模內后在它們的邊界上或作為一個整體將其大力攪動,然后撤出豎模,這樣就能制得一種酷似大理石與其它種天然石的成形制品。此外,通過適當地選擇各所加圖案層料的粒度與加料比,就能獲得多孔性和透水的圖案層;通過適當選擇各所加圖案底層料的粒度與加料比,就能獲得多孔性和透水的底層;而通過適當選擇這兩類材料的粒度與加料比,就能獲得多孔性和透水的成形制品。在陶瓷成形產品的生產過程中采用透光的材料,就可獲得透光的,帶圖案的陶瓷成形制品;而通過熔融或熔化燒結一種熔融材料,就能獲得一種帶圖案的,結晶化的玻璃質成形制品。
權利要求
1.一種生產帶圖案成形制品的方法,它包括下述步驟于主模內一規定位置上設置一用于模制此種成形制品的一種突起部一豎模,后者有一支承件和從此支承件豎立的具有同一高度的突起部;將規定量的用來形成此成形制品之圖案層的干圖案層料加入由上述豎模之一定個數的突起部所限定的空間內;將用來形成此成形制品之底層的底層料加入此主模內所包括的未為圖案層所充填的豎模之其余空間內;撤除豎模;使所加入的圖案層料與底層料凝結成一成形制品;以及從該主模內取出此成形制品。
2.如權利要求1所述的用來生產帶圖案成形制品的方法,特征在于圖案層料與底層料是通過一具有與待形成之圖案相應之孔的掩模加入的。
3.如權利要求1所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于所說的一批從支承件上豎的突起部是針形、桿形、管形或片狀的部件。
4.如權利要求1所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于所說的一批從支承件上豎的突起部是豎立的纖維狀、絲狀、簇絨狀或環狀部件。
5.如權利要求1所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于主模與突起部一豎模都是由可變形的材料構成。
6.如權利要求5所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于可變形材料是選自天然橡膠、合成橡膠與塑料中的一種。
7.如權利要求1所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于圖案層料是從水泥粉與樹脂之中至少選擇一種,底層料是自水泥粉與樹脂之中至少選擇一種再和一種細的集料的混合物,而這種成形制品則為一種混凝土成形制品。
8.如權利要求1所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于圖案層料是從水泥粉與樹脂中至少選擇一種與從顏料與細的集料中至少選擇一種的混合物,底層料則是從水泥粉和樹脂中至少選擇一種與一種細集料的混合物,而這種成形制品乃是一種混凝土成形制品。
9.如權利要求7或8所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于對所加的圖案層料與底層料加水,使之凝結成成形制品。
10.如權利要求9所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于突起部一豎模是由一種水溶性材料構成,并可以通過加入到圖案層料與底層料中之水溶解而消除掉。
11.如權利要求7或8所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于底層料是選自水泥粉和樹脂中至少一種與細的集料之含水混合物,通過此底層料中所含的水使圖案材料與底層料凝結成成形制品。
12.如權利要求11所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于突起部一豎模是由水溶性材料構成,并可以通過底料層中所含的水溶解而消除掉。
13.如權利要求7或8所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于所加入的圖案層料與底層料并不凝結成那種混凝土成形制品,而是粘接于現有之混凝土表面上。
14.如權利要求1所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于圖案層料是集料,底層料也是集料,這種圖案層料與集料是通過加入上述各集料中空隙內的一種凝結性材料而凝結成成形制品,而這種成形制品乃是一種人造石成形制品。
15.如權利要求14所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于突起部一豎模是由可溶性材料制成,并且是由凝結用材料所含的水或溶劑溶解而除去。
16.如權利要求1所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于圖案層料選自下述材料中的至少一種粘土、細粒巖石、粗粒巖石、細粒玻璃、粗粒玻璃、細粒新型陶瓷、粗粒新型陶瓷與細粒釉料;而底層料是選自下述材料中的至少一種粘土、細粒巖石、粗粒巖石、細粒玻璃、粗粒玻璃、細粒新型陶瓷與粗粒新型陶瓷,所加入的圖案層料與底層料被壓制成一種粗產品,后者從主模中取出后燒結成陶瓷成形制品。
17.如權利要求1所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于圖案層料是從下述材料中至少選擇一種粘土、細粒巖石、粗粒巖石、細粒玻璃、粗粒玻璃、細粒新型陶瓷、粗粒新型陶瓷與細粒釉料,將其與從顏料和著色劑中至少選擇一種組成的混合物;而底層料是從粘土、細粒巖石、粗粒巖石、細粒玻璃、粗粒玻璃、細粒新型陶瓷與粗粒新型陶瓷中至少選取一種,將所加入的這種圖案層料與底層料壓成粗制品,后者從主模中取出后燒結成陶瓷成形制品。
18.如權利要求1所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于圖案材料是自粘土、細粒巖石、粗粒巖石、細粒玻璃、粗粒玻璃、細粒新型陶瓷、粗粒新型陶瓷中至少選擇一種,而底層料則是從粘土、細粒巖石、粗粒巖石、細粒玻璃、粗粒玻璃、細粒新型陶瓷和粗粒新型陶瓷中至少選擇一種與自顏料與著色劑中至少選擇其壓制成粗制品,將它從主模中取出后再燒結成陶瓷成形制品。
19.如權利要求1所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于圖案層料是由粘土、細粒巖石、粗粒巖石、細粒玻璃、粗粒玻璃、細粒新型陶瓷、粗粒新型陶瓷和細粒釉料中至少選擇的一種與從顏料和著色劑之中至少選擇其一的混合物,而底料則是由粘土、細粒巖石、粗粒巖石、細粒玻璃、粗粒玻璃、細粒新型陶瓷和粗粒新型陶瓷中至少選擇的一種與從顏料與著色劑中至少選擇的混合物,所加入的這種圖案層料與底層料壓制成粗制品,將它從主模中取出后再燒結成陶瓷成形制品。
20.如權利要求16至19中任何一項所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于所加的圖案層料與底層料是于存在有水的條件下壓制成一粗制品。
21.如權利要求16至19中任何一項所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于所加的圖案層料與底層料是于存在有潤滑劑/粘合劑的條件下壓制成粗制品。
22.如權利要求20所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于突起部一豎模是由一種可溶性材料構成,并在其為水溶解后除去。
23.如權利要求21所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于突起部一豎模是由一種可溶性材料構制成,并通過其溶解于那種潤滑劑/粘合劑中而除去。
24.如權利要求1所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于所說的圖案層料乃是細粒玻璃與粗粒玻璃中的至少一種同顏料與著色劑中的至少一種之混合物,而所說的底層料則是細粒玻璃與粗粒玻璃中同顏粒與著色劑中的至少一種之混合物,由此來生產一種帶圖案的成形玻璃制品。
25.如權利要求24所述的生產帶圖案成形制品的方法,其特征在于主模乃是耐火材料制的一種具有規定形狀的定位器,所加入的料在此定位器中熱熔化成為整體物,并將這一整體物從上述定位器中取出。
26.如權利要求24所述的生產帶圖案成形制品的方法,特征在于主模乃是耐火材料制的一種具有規定形狀的定位器,而述及的豎模則是從此定位器中取出,然后將所加材料在此定位器中熱熔化成一整體物,再將此整體物從定位器中撤出。
全文摘要
生產帶圖案成型制品的方法,其步驟為將具有支承件和一批從支承件上豎之突起部的突起部——豎模置入用于模制此制品的主模中;將規定量的用來形成此種制品的干圖案層料加入為此豎模一定個數之突起部所限定的空間內;再將用來形成此制品底層的底層料加入主模中包括上述豎模之未為所說圖案層料充填的剩余空間內;撤出此豎模;使此種加入的圖案層料與底層料凝結成一種成型制品;將其從主模中取出,有時需燒結此成型制品。
文檔編號B28B7/34GK1067205SQ92103918
公開日1992年12月23日 申請日期1992年5月23日 優先權日1991年5月23日
發明者內田宏之, 大貫光洋, 渡邊秀男 申請人:Cca株式會社