專利名稱：人造石的電磁成型裝置及其配制工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料及其建材機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種人造石的電磁成型裝置及其配制工藝。
背景技術(shù)：
目前，人造石或稱為合成崗石的建筑裝飾材料，以石料的透明性與配色的藝術(shù)性使其具有和諧的觀感和耐磨而不滑的裝飾效果。在用模具制作的類如洗面盆與花盆等立體形面的仿玉石及瑪瑙產(chǎn)品，以及用真空箱排泡并自然成型的實體面材人造石，都以較好的觀賞性而形成了一定的市場。國內(nèi)、外的人造石振動成型技術(shù)，不論是荒料成型，還是薄板成型，基本上是用液壓傳動或馬達(dá)直接帶動的振動器，以4200r/min的振動轉(zhuǎn)速進(jìn)行真空下的振動成型。該機(jī)械式振動成型技術(shù)不僅存在設(shè)備造價較高的問題，還在薄板成型中需要配加較高的不飽和聚酯樹脂用量來保證其密實度。本發(fā)明人于2006年4月26日申請的中國專利，名稱為“電磁振動型合成薄板成型機(jī)”，申請?zhí)枮?00620115076.x，采用在壓具鋼板上開孔并裝設(shè)大功率電磁鐵，并用彈力器構(gòu)成的電磁振動裝置，具有簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)和成型的薄板經(jīng)過磁化處理的優(yōu)點。但存在電磁鐵的電功率較大和不宜于模壓立體形產(chǎn)品的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種用電磁鐵的吸引力傳動其中柱鐵心及壓具并在壓縮彈簧的配合與其單向脈動電流的控制中，產(chǎn)生150HZ及以上的高頻振動與快速波動，對松散狀混合料進(jìn)行較高密實度的并具天然石紋理的薄板體或立體形的成型裝置；并提供一種用聚酯樹脂為粘合劑的混合料中配加富含微量元素的礦石，用分成陰模與陽模的壓具進(jìn)行具有養(yǎng)生性和生態(tài)性的人造石器皿的配制工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的。一種人造石的電磁成型裝置，包括有電磁鐵(1)、彈簧器(2)、壓具(3)、模具(4)、真空箱(5)和輥壓器，其特征在于所述的電磁鐵(1)是2-12只其中部鐵心的直徑為6-30cm的而用電工純鐵制的螺管式結(jié)構(gòu)，用電工純鐵制的方形的外殼與真空箱(5)內(nèi)部的側(cè)邊固定聯(lián)接，并在其中部鐵心的上端經(jīng)轉(zhuǎn)動軸聯(lián)接的傳動構(gòu)件與鋼板制的壓具(3)聯(lián)接；在其電磁鐵(1)中套裝的電磁線圈通以單向脈動電流時，其脈動的電磁吸引力與彈簧器(2)的儲能與釋能的彈力配合使其動鐵心及其壓具(3)振動。所述的彈簧器(2)是每組為1-16只其外圓直徑為25-80mm的壓縮彈簧及其上下兩端對彈簧定位的結(jié)構(gòu)件構(gòu)成，并用2-12組分別對電磁鐵(1)的中部鐵心與壓具(3)進(jìn)行彈性支撐。所述的電磁鐵(1)分成兩排裝設(shè)于垂直升降并用其方框形下端面密封的真空箱(5)底板的側(cè)邊處，用其傳動構(gòu)件以下拉方式聯(lián)接壓具(3)而進(jìn)行較大規(guī)格人造石英石薄板的振動成型。所述的模具(4)是用聚酯樹脂與玻璃纖維及石粉的混合料或合金鋁熔液在模型上拓印或澆鑄成的分為陰模與陽模的對合模具，在其布料并配制花紋后放置于壓具(3)與真空箱(5)的底板之間的位置進(jìn)行振動成型。所述的輥壓器是在傳輸混合料的傳輸帶或下料板上，裝設(shè)直徑為20-55cm的壓制混合料成1-10cm厚度的板狀或波紋狀的圓輥，并在距圓輥軸線20-100cm的出料處且距皮帶上面為30-80cm的位置裝設(shè)1-6只噴涂液態(tài)顏料的器具，隨混合料的壓制及傳輸而動態(tài)地對其表面進(jìn)行霧狀噴涂。
本發(fā)明電磁裝置的工作原理是在2-12只電磁鐵(1)的線圈依次間隔30-180度電角度交替并循環(huán)的通流控制中，對應(yīng)產(chǎn)生脈沖式的電磁吸引力，并在壓縮彈簧儲能作用的配合下帶動壓具產(chǎn)生較高頻率的激振力與一定的推移力。依據(jù)電磁鐵的吸引力與激磁安匝的平方成正比，并與其中部鐵心氣隙的平方成反比的電工原理，在壓制薄板或型體接近密實時，其氣隙距離在接近3mm而具有最大的壓制力，從而保證了配用較少不飽和樹脂料體壓制成型的密實度。本發(fā)明在對模具(4)的布料中采用輥壓器對傳輸中的散狀混合料進(jìn)行預(yù)制型體，并對其形面噴涂霧狀顏料的過程與天然巖石紋理形成的條件比較接近，因此使其成型的產(chǎn)品具有天然巖石的觀賞效果。
本發(fā)明人造石的配制工藝是在樹脂基混合料中配加5-45重量份的富含微量元素的巖石顆粒，利用其元素的分子游離而對周圍空間特別是對水形成擴(kuò)散的特點，使其用模具(4)及振動壓制成型而成的器皿通過人體接觸或?qū)ζ渌臄U(kuò)散而產(chǎn)生健身或益身的功能。
本發(fā)明的效果是電磁力配合彈簧力的電磁振動，不僅將其振動頻率提高至150-300HZ而解決了機(jī)械式振動頻率難以提高的問題，還用其能量的直接傳遞方式簡化了設(shè)備結(jié)構(gòu)并降低其造價；在混合料中配加微量元素的巖石顆粒，使其器皿具有養(yǎng)生及健身效果而提高其市場價值，并在配制天然石紋理的工藝下使其人造合成石生產(chǎn)設(shè)備及配制工藝更新?lián)Q代。
四

圖1為本發(fā)明實施例1的人造石的電磁成型裝置示意圖。
附圖標(biāo)記電磁鐵(1)；彈簧器(2)；壓具(3)；模具(4)；真空箱(5)、混合料(6)。
五、具體實施例1、實施例1本實施例是用聚酯樹脂、富含硒、鋅、鍶和鉬等微量元素的2-4種巖石石粒和大理石石料及碳酸鈣粉共同攪拌成松散狀混合料。采用模具(4)壓制洗面盆、花盆和盛水等器皿。
①電磁鐵(1)與彈簧器(2)采用電工純鐵制作其直徑為6-30cm并沿軸向開槽的中部鐵心和厚度為1-4cm的邊框及上下蓋板的電磁鐵(1)的導(dǎo)磁部分。其結(jié)構(gòu)為在其上蓋板對應(yīng)中部鐵心的外徑鉆圓孔，使其動鐵心在2-20cm的垂直行程內(nèi)靈活運動；在中柱與邊框之間的位置套裝電磁線圈，并在其中柱與線圈內(nèi)圓之間配置一個厚度為1.5-3mm并沿軸向開有縫隙的銅制圓筒；在電磁鐵(1)的傳動軸與其上蓋板之間裝設(shè)一組彈簧器(2)，用其2-16個長度分別為3-12cm且外圓直徑為25-80mm的壓縮彈簧支撐中部鐵心及傳動軸在斷電時處于上部位置；在鋼板及結(jié)構(gòu)件制的壓具(3)的兩個側(cè)邊可對應(yīng)裝設(shè)2-6組彈簧器(2)而與電磁鐵(1)上裝設(shè)的彈簧器(2)共同支撐壓具(3)，并對電磁鐵(1)構(gòu)成緩沖器件；電磁鐵(1)的外殼緊固于真空箱(5)的側(cè)邊而成上壓式；電磁鐵(1)上端聯(lián)接傳動構(gòu)件，并由配裝有轉(zhuǎn)軸的傳動構(gòu)件與壓具(3)聯(lián)接。
本實施例的2-12只電磁鐵(1)宜用組合變流型交流變頻器(ZL200620132412.1)進(jìn)行二至六節(jié)拍的0-300HZ的通流控制而進(jìn)行循環(huán)排移的電磁振動。
②模具(4)及其它本實施例是制作屋室衛(wèi)生間的洗面盆，其模具(4)是用陶瓷面盆為原模，并用聚酯樹脂和石粉及玻璃纖維混合的黏狀物按陰模與陽模的形式分別拓印出對合的模具(4)?；蛘哂描T鋁工藝澆鑄出兩個外形為四方塊狀的模型。其中的溢水通路可用紙卷食鹽的棍狀體敷設(shè)于陰模的混合料而進(jìn)行預(yù)制，其后加水溶解形成通路。對于其外側(cè)具有浮雕花紋的產(chǎn)品，可在其原模上用硅膠制成一薄板狀的軟質(zhì)模板，其后用樹脂等拓印出墊底型的模具。
真空箱(5)是用槽鋼加強(qiáng)的鋼板制的前端開門的箱體結(jié)構(gòu)，用管路與真空泵聯(lián)通，其底面要與水泥基礎(chǔ)聯(lián)接。
③加工工藝在含鈣的大理石和富含微量元素的2-3種巖石分別破碎成4-80網(wǎng)目的石料以及研磨成800網(wǎng)目的石粉后，采用如下配方進(jìn)行配制不飽和聚酯樹脂為5-15重量份；2-4種有益于人體健康的微量元素的石料共為5-45重量份；大理石石粒及石粉共為45-85重量；配加適量的顏料及固化劑。經(jīng)攪拌、在模具中敷設(shè)沾附顏料的絲線、模具布料、抽去絲線、真空、1-3min的電磁振動、固化脫模和研磨拋光的工藝過程制作成壁厚為5-60mm養(yǎng)生型的人造石器皿。在真空成型中，壓具(3)壓住模具(4)的陽模而對其下部的混合料進(jìn)行振動壓制，其成型的料體在固化后進(jìn)行脫模及拋光。
2、實施例2本例是壓制邊長為125-366cm的厚度為1.2-3.0cm的合成石英石薄板，其配方為5-80網(wǎng)目的石英砂為40-75重量份；碎陶瓷片或石英砂磨制的800-1250網(wǎng)目的填充細(xì)粉為15-30重量份；不飽和聚酯樹脂與飽和樹脂共為5-15重量份；粒徑為0.5cm的碎玻璃或碎鏡片為0-20重量份；螢石或蓄光材料為0-5重量份；顏料及固化劑適量。
①主機(jī)的結(jié)構(gòu)主機(jī)的結(jié)構(gòu)為真空箱(5)的箱體是用氣動或油壓的活塞進(jìn)行整體升降采用2-12只電磁鐵(1)而裝設(shè)于真空箱(5)底板的側(cè)邊處，用傳動構(gòu)件聯(lián)接壓具(3)而成下拉的結(jié)構(gòu)；真空箱(5)是下部開口并在其方框形的下端面設(shè)置密封膠條的鐘罩式結(jié)構(gòu)；采用3-4.5cm厚度的鋼板制作其四個周邊用螺栓緊固其邊框的模具(4)；在真空箱(5)底部裝設(shè)可垂直升降1-3cm距離的傳動輥而在其升起時進(jìn)行模具(4)及料體的運轉(zhuǎn)；在壓具(3)兩個側(cè)邊的下部裝設(shè)2-6組彈簧器(2)支撐其重量并配合電磁鐵(1)振動。
2、配制花紋的輥壓器在混合料的傳輸帶的上面，裝設(shè)其直徑為20-45cm、長度與傳輸帶的寬度相近，并用電機(jī)及減速器帶動其運轉(zhuǎn)的圓輥，其圓形面車制有凹下深度與間距均為1.5-5cm的波紋形；在圓輥出料處相距圓輥軸線20-100cm而距皮帶面為30-80cm的上側(cè)平行裝設(shè)于1-6只噴涂器(7)；噴涂器與顏料罐及氣壓兩個回路聯(lián)接。
配制花紋的工藝是在連續(xù)輥壓出的板狀或波紋形的略呈黏性的料體面上，以霧狀噴涂白色顏料與氫氧化鋁粉的液態(tài)顏料構(gòu)成了相似于天然巖石形成的條件；在其自然跌落而以塊狀堆積或分布于模具板上后，經(jīng)壓制形成扭曲而成網(wǎng)狀或條狀的紋理。
③振動成型的工藝在模具(4)及料體(6)用傳送輥送入真空箱下部的位置時，降下真空箱(5)的箱體而用其下端面設(shè)置的密封膠棍保持密封，啟動真空泵進(jìn)行-0.1Mpa的真空抽制、使其料體中的氣泡排除。振動成型的過程是調(diào)節(jié)電磁鐵(1)的電流幅值與其振動頻率，使其逐漸超過150HZ而進(jìn)行1-3min的高頻振動及壓制；壓具(3)隨電磁鐵(1)的循環(huán)通流并依次快速吸合的過程，產(chǎn)生快速推移的壓制力；釋放真空并切斷其電流回路，壓具(3)在彈簧器(2)的反彈作用力下自然升起；卸掉模具(3)周邊的邊框，送入高溫的固化箱進(jìn)行高溫固化。在配用硅質(zhì)原料與高頻及排移的振動壓制而成的石英合成板材，以較低造價與較高質(zhì)量的優(yōu)點而用于臺面和地面的裝飾。
權(quán)利要求
1.人造石的電磁成型裝置，包括電磁鐵(1)、彈簧器(2)、壓具(3)、模具(4)、真空箱(5)和輥壓器，其特征在于所述的電磁鐵(1)是2-12只其中部鐵心的直徑為6-30cm的軸向行程為2-20cm并裝設(shè)于真空箱(5)內(nèi)部的側(cè)邊處，其中部鐵心經(jīng)傳動構(gòu)件聯(lián)接壓具(3)；在其電磁線圈通以單向脈波電流與2-12組彈簧器(2)的配合下聯(lián)動邊長為60-360cm的壓具(3)進(jìn)行振動及壓制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造石的電磁成型裝置，其特征在于所述的彈簧器(2)是每組為1-16只其外圓直徑為25-80mm的壓縮彈簧及其定位器具構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造石的電磁成型裝置，其特征在于所述的電磁鐵(1)分兩排裝設(shè)于垂直升降并用其方框形下端面密封的真空箱(5)底板的邊側(cè)處，用其傳動構(gòu)件以下拉方式聯(lián)接壓具(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造石的電磁成型裝置，其特征在于所述的模具(4)是用聚酯樹脂混合料或合金鋁熔液在模型上拓印或澆鑄成的分為陰模與陽模的對合模具，放置于壓具(3)與真空箱(5)的底板之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造石的電磁成型裝置，其特征在于所述的輥壓器是在傳輸帶或下料板上，裝設(shè)直徑為20-55cm的壓制混合料成薄板狀或波紋狀的圓形壓輥，并距圓輥軸線20-100cm并對皮帶面為30-80cm裝設(shè)1-6只噴涂顏料的器具。
6.人造石的配置工藝，其特征在于采用5-15重量份的聚酯樹脂和5-45重量份的富含微量元素的2-4種巖石以及45-80重量份的大理石或石英石為原料；經(jīng)石料粉碎、整體攪拌、模具布料、配制紋理、抽真空、1-3min的振動成型、固化脫模和研磨拋光的工藝過程制作成壁厚為5-60mm的人造石器皿。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的人造石的配制工藝，其特征在于所述的富含微量元素的2-4種巖石是含有硒、鋅、鍶和鉬成份，并分別為0.5％及以上重量百分比的巖石及其巖石制品。
全文摘要
本發(fā)明人造石的電磁成型裝置及其配制工藝，其電磁成型裝置是用2－12個電磁鐵及其中部鐵心傳動壓具，并用彈簧器的儲能與釋能作用使得電磁鐵在單向脈動電流的控制中產(chǎn)生100－300Hz的高頻振動及壓制力；其配制工藝采用富含硒、鋅、鍶和鉬等微量元素的巖石、聚酯樹脂和大理石及石英石為原料，經(jīng)粉碎、攪拌、入模和振動成型的工序制作成具有養(yǎng)生及健身效應(yīng)的人造石器皿及薄板。本發(fā)明具有裝置造價較低與其產(chǎn)品市場價值較高的優(yōu)點。
文檔編號B28B1/087GK101066609SQ20071011169
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月9日
發(fā)明者劉建平, 劉媛, 邊新平 申請人:劉建平