專利名稱：石質(zhì)材料的表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石質(zhì)材料表面的處理方法，尤其是可應(yīng)用于，但不是專用于，在上述表面上獲得帶有陳年外觀的紋理。
本發(fā)明可用于任何類型的石質(zhì)材料，例如大理石、石料、石灰華、板巖，等。
通過(guò)使用化學(xué)藥品，通過(guò)噴砂或通過(guò)使用噴槍的火焰，產(chǎn)生帶有陳年外觀的紋理石質(zhì)材料表面的方法是已知的。
為了獲得這類紋理而使用有效力的化學(xué)藥品，除了在其精加工期間和在其使用和拆除期間對(duì)人員和環(huán)境可能有危險(xiǎn)之外，通常不是產(chǎn)生對(duì)被處理的材料的危害，就是其實(shí)施費(fèi)用昂貴，甚至這兩種情形同時(shí)存在。另一方面，大量使用這些產(chǎn)品時(shí)，當(dāng)對(duì)人員和環(huán)境有危險(xiǎn)時(shí)，要求并且強(qiáng)制執(zhí)行一種對(duì)所述產(chǎn)品的使用和處理的操作人員的嚴(yán)格訓(xùn)練。
至于使用噴砂，為了得到認(rèn)可的紋理，除了關(guān)于要得到的紋理的限制和材料容許以令人滿意的結(jié)果被處理的限制之外，還需要有高成本，而得到的產(chǎn)率卻不高。
最后，在所謂花崗巖上使用噴槍火焰，是一種可實(shí)際用于所有花崗巖上的技術(shù)，但除了在有限數(shù)量的大理石、石料和其它貼面(coped)石質(zhì)材料上之外不能獲得令人滿意的應(yīng)用結(jié)果。另一方面，由這種方法得到的紋理，雖然粗琢或粗糙，但不會(huì)被認(rèn)為是陳年的。
本發(fā)明的目的是一種用于石質(zhì)材料表面處理的方法，這個(gè)方法解決了前面指出的問(wèn)題并能夠得到可以體現(xiàn)不同陳年紋理的處理表面。
本發(fā)明的方法也可以用于研磨或拋光表面和邊緣，以及為了隨后的去剝落片加工，除去幾乎沒(méi)有連貫性或完全沒(méi)有連貫性的小區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明，借助使用帶彈性的鬃絲的刷子，將待處理的石質(zhì)材料的一個(gè)表面或幾個(gè)表面逐漸磨蝕。
這種鬃絲應(yīng)優(yōu)選是金屬性質(zhì)的，并且刷子可以采用任何輪廓的，帶有圓形的、圓柱形的、平面形等等的分布。
鬃絲的性質(zhì)、其彈性和尺寸將取決于待處理的石質(zhì)材料的類型和想要得到的紋理。
當(dāng)石質(zhì)材料的表面用這種刷子擦磨時(shí)，根據(jù)被精加工材料的類型、根據(jù)制做鬃絲的材料的類型、根據(jù)其彈性、其截面、數(shù)量和刷子動(dòng)作的組合方式、刷子的形狀、以及刷子夾持盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和刷子施加于被處理表面的壓力，產(chǎn)生除不同程度的磨耗。
使用本發(fā)明的方法，既能夠精加工平面也能夠精加工邊緣，總是能夠得到具有陳年外觀的磨耗，與所要求的石質(zhì)材料帶有時(shí)光流逝(由于在幾個(gè)世紀(jì)甚至上千年期間的使用和自然因素的磨蝕)的外觀相似。
本發(fā)明的方法，如前面指出的那樣，可以用于在表面上和邊緣上獲得種種陳年的和/或粗糙的紋理，如同由其它所有類型的半精加工或精加工得到的那樣，其中包括貼面、磨制、錘擊成型、刮制(blazed)、鑿制，以及自然形成的表面，如板巖之類的那樣。
本發(fā)明也可以用于具有磨制過(guò)的和拋光過(guò)，其紋理比通行的傳統(tǒng)方法的那些紋理稍粗的表面和邊緣。采用這種方法，與傳統(tǒng)的方法相結(jié)合，得到一種研磨、拋光和光澤的紋理，比傳統(tǒng)方法得到的稍暗，這種方法提供了另外的美學(xué)質(zhì)量，能夠商品化。
本發(fā)明的方法也用于除去帶有幾乎沒(méi)有連貫性或完全沒(méi)有連貫性的部分。在貼面石質(zhì)材料中，具有以下特征有必要通過(guò)所謂瑪?shù)壑?mastique)對(duì)材料去剝落片處理，使用瑪?shù)壑怯脕?lái)修理或增強(qiáng)脆性材料或具有沖擊強(qiáng)度問(wèn)題的材料，通過(guò)在焦炭(cokes)、通孔(hole-thruogh)、石灰石接縫(1imestone seam)、不連貫性的部分、毛狀物(hairs)或開(kāi)裂的接縫(open joints)中使用種種類型的瑪?shù)壑?以樹(shù)脂、水泥和其它同一目的的適用的產(chǎn)品為基)，。使用這些方法的一些最適合的大理石是The Ivory Cream(可能是在西班牙產(chǎn)量最大和使用最多的大理石)、Red Alicante、Emperor或Imperial Brown、Coralite Red、CehejinRed和Grey。
對(duì)幾乎沒(méi)有連貫性或完全沒(méi)有連貫性的部分的這種清理和去除，也用于前文指出的類型的大理石板的后面上，這些類型的大理石板要求通過(guò)貼瓷磚和樹(shù)脂涂覆來(lái)增強(qiáng)，因此，一旦使用了本發(fā)明的方法，石板的后面不存在不連貫性的部分，因此容易容納和由樹(shù)脂填充(焦炭、裂縫、接縫區(qū)，等)。對(duì)于通過(guò)貼瓷磚和樹(shù)脂涂覆來(lái)增強(qiáng)的這種現(xiàn)行的實(shí)施方法的改進(jìn)是明顯的，因?yàn)檫@個(gè)現(xiàn)行的增強(qiáng)方法的效力被相當(dāng)大地挖掘出來(lái)。用現(xiàn)有的方法，增強(qiáng)在表層實(shí)施，效果不理想。由于使用本發(fā)明的方法，改進(jìn)是明顯的它還能使增強(qiáng)達(dá)到內(nèi)部，使樹(shù)脂(當(dāng)硬化時(shí))在表面與內(nèi)部(由非連貫性部分留下的空穴)之間形成一個(gè)單一體，因而樹(shù)脂的粘著力大得多，從而幾乎完全消除了開(kāi)膠的危險(xiǎn)。另一方面，本發(fā)明的方法通過(guò)對(duì)先前由幾乎沒(méi)有連貫性或完全沒(méi)有連貫性的大理石的構(gòu)成部分占據(jù)的內(nèi)層部分進(jìn)行固結(jié)，從內(nèi)部增強(qiáng)材料，不連貫性是對(duì)于大理石工人是非常熟悉的特征，在例如Ivory Cream之類的大理石中非常缺乏剛性連接，并且不連貫性恰恰是脆裂性，而脆裂性對(duì)于這些大理石產(chǎn)品中的大部分是先天的。
本發(fā)明的方法的應(yīng)用和實(shí)施例不存在任何現(xiàn)有的陳年化方法里的危險(xiǎn)，因?yàn)椴皇褂没瘜W(xué)藥品研磨石質(zhì)材料。也不需要對(duì)實(shí)施這個(gè)方法的人員專門(mén)培訓(xùn)，因?yàn)檫@個(gè)方法可以被已經(jīng)按傳統(tǒng)的拋光方法培訓(xùn)過(guò)的操作者使用。
本發(fā)明的方法，相對(duì)傳統(tǒng)帶方法而言，簡(jiǎn)化和縮短得到所希望的紋理的時(shí)間和步驟，并不從內(nèi)部損傷被處理的材料。
本發(fā)明的方法可以通過(guò)傳統(tǒng)的機(jī)器實(shí)施，例如在大理石加工活動(dòng)中使用的機(jī)器，不需要進(jìn)行大的改動(dòng)，并且無(wú)損于所述的機(jī)器已設(shè)想的使用。
構(gòu)成刷子的鬃絲也可以適合滾子和小片(rollers and tabs)。另外，也可以利用所謂工業(yè)金剛石，使之適合刷子的彈性絲的尖端或其它部位。在制作刷子時(shí)，可以使用更加耐磨的并產(chǎn)生相同或相似紋理的金屬鬃絲或鋼鬃絲。也可以使用其它非金屬材料作為磨削鬃絲。這些鬃絲可以提供不同程度的彈性以適應(yīng)壓力固定不變的平板型和滾子型的機(jī)頭的機(jī)器。
構(gòu)成刷子的鬃絲或刷絲也可以以其一端編織或固定到具有平板形或圓柱形表面的底座上，刷子可以采用任何傳統(tǒng)的形狀并且可采用傳統(tǒng)的固定方式與驅(qū)動(dòng)器具的盤(pán)面連接。
下面描述本發(fā)明的方法的基礎(chǔ)以及用該方法得到的結(jié)果幾乎所有的石質(zhì)材料和它們中的每一種，在其組成和硬度方面都是多樣性的，此外，許多這類材料呈現(xiàn)出不同的特性，例如在石灰華中的焦炭，在東西班牙的材料中帶有非連貫性的石灰石接縫，形成諸如Emperors、灰千枚巖(greyPhyllite)、綠蛇紋石材料的不同的成分，等。
當(dāng)采用研磨或磨蝕方法加工時(shí)，不論使用哪一種方法加工，都觀察到較軟的部分和那些帶有不連貫性的部分會(huì)消失，中等硬度的部分也會(huì)消失(盡管程度不同)，最硬的部分是那些磨蝕較小的部分。所有這些，以及在經(jīng)受特殊的磨蝕處理之后，會(huì)產(chǎn)生或多或少的不規(guī)則的紋理(取決于被處理的材料)，而產(chǎn)生陳年材料的外觀。
在分析和研究了采用磨蝕加工的各種方法的可能結(jié)果(復(fù)雜程度、可實(shí)行性、最終成本等)之后，我們的方法是基于以機(jī)械的方式使用由彈性程度不同的材料制造的器具磨蝕石質(zhì)材料，這些彈性程度不同的材料能夠依靠同一材料組成的不連貫性進(jìn)行不同的磨削，而在其它的情況下，依靠先有的半-精加工和依靠從已有的不規(guī)則面著手，例如刮制的、成型的或鑿制的面，或有天然紋理的面，如板巖、石英巖等。加工工具在其形式(鬃絲)上的靈活性和由加工頭施加到石材表面上的壓力的靈活性，能夠使經(jīng)過(guò)帶有多種成分(非均質(zhì))材料的軟質(zhì)部分上方的次數(shù)越多，磨蝕的量越大。在刮制的、成型的或鑿制時(shí)，打算(特別)要磨削的主要的是凸出部分，次要的是下凹部分，所以看上去好象是正常使用的磨損。由于具有靈活性的壓力與加工工具的鬃絲的形狀相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的，因?yàn)?，由于所有的面都受到磨削，最凸出的部分磨削最重，因?yàn)檫@個(gè)區(qū)域受到更大的壓力。這種工具的特征的另一個(gè)結(jié)果是，在最凸出部分與最下凹部分之間的差別以其光滑度為特征。
這種同一靈活性與壓力的結(jié)合是對(duì)獲得圓滑的或平滑的邊緣和角部的解釋。此外，如果先前邊緣帶有孔洞，破壞了邊緣，則得到磨蝕的孔，這會(huì)增加年代久遠(yuǎn)的感覺(jué)。這些方案已經(jīng)說(shuō)明過(guò)了，在所有的情形中是最佳的結(jié)果。
本發(fā)明的方法可以在刷子在石質(zhì)材料上加工期間加進(jìn)水來(lái)進(jìn)行。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是該方法既可以在車(chē)間進(jìn)行，也可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，甚至在石質(zhì)材料已經(jīng)放置好的地方進(jìn)行。
最后，這個(gè)新方法，與化學(xué)方法相反，不但不損害材料(石材，大理石，等)，而且總的說(shuō)來(lái)還改善了加工物的理化性能。原因在于這是一個(gè)機(jī)械過(guò)程(100％)，不改變分子結(jié)構(gòu)或其組成，另一方面，由于研磨是在表面上進(jìn)行并且由于加工工具(有彈性的鬃絲)的特性，不連貫性的部分從表面去掉高達(dá)1～2mm深。結(jié)果是，一方面質(zhì)量較差的部分破碎并被除去，另一方面產(chǎn)生的表面(在其總體上)在使用期間比傳統(tǒng)的精加工的表面更結(jié)實(shí)。
權(quán)利要求
1.石質(zhì)材料表面處理的方法，特別是可用于獲得帶有陳年外觀紋理的石質(zhì)材料表面處理的方法，其特征在于，該方法包括采用帶有鬃絲的刷子磨削石質(zhì)材料待處理的一個(gè)表面或多個(gè)表面，鬃絲在所述表面上產(chǎn)生逐漸的磨蝕，隨在特定點(diǎn)或區(qū)域硬度的減小而增加強(qiáng)度或深度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，刷子的鬃絲是金屬性質(zhì)的。
全文摘要
石質(zhì)材料表面處理的方法,該方法包括采用刷子磨削石質(zhì)材料待處理的表面,刷子的鬃絲在這些表面上產(chǎn)生逐漸的磨蝕,這種磨蝕在硬度較小的區(qū)域深度比較大。這種方法能夠獲得陳年外觀的紋理、磨削和拋光的表面和邊緣并除掉非連貫性的部分。
文檔編號(hào)B24B1/00GK1196287SQ9810739
公開(kāi)日1998年10月21日 申請(qǐng)日期1998年3月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月7日
發(fā)明者G·M·P·盧詹 申請(qǐng)人:聯(lián)合大理石工業(yè)公司