利用微波加热固化人造石材的设备及方法技术

本发明专利技术提供了一种利用微波加热固化人造石材的设备及方法。该设备包括：微波固化腔，用于置入未完全固化的人造石材，利用微波对其进行加热，令其完全固化；其中，微波的频率介于300～1120MHz之间。本发明专利技术设计单独的微波固化腔，利用300～1120MHz的微波穿透深度深的特点，可实现大尺寸人造石材的快速固化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微波应用
，尤其涉及一种利用微波加热固化人造石材的设备及方法。
技术介绍
人造石材是指以粘结剂、粗细填料及外加剂经一定的工艺过程而制成的，具有天然大理石、花岗岩花纹的装饰装修材料。其中，人造大理石是各类人造石材品种中使用量最大的，它多以碳酸钙、二氧化硅或氢氧化铝粉体为主要填料，以不饱和聚酯或其他高分子聚合物为粘结剂，具有天然大理石的许多特性，另外由于可人工调节，所以花色繁多、柔韧度好、衔接处理不明显、整体感强，而且绚丽多彩，具有陶瓷的光泽，硬度高、不易损伤、耐腐蚀、耐高温，而且非常容易清洁。人造大理石的常规生产工艺主要包括：配方选择，按配方用量配料，高速搅拌混合，抽真空，振动、压缩或挤压成型，前固化，脱模，固化(也称为后固化)，锯、磨、切割等。它的大部分生产工艺环节需要的时间在1小时之内，但因采用常温放置的方法，脱模前的前固化一般要3-5小时，脱模后的后固化一般要10～15天，这导致生产周期长，市场响应慢，资金、厂房等生产成本高。为缩短固化时间，通常可采用电加热或2450MHz频率的微波进行加热的固化方法。但这两种方法由于人造大理石导热性差，红外线及2450MHz频率微波的穿透能力弱等缺点，仅适用于小尺寸(0～30厘米厚度以内)人造大理石的固化，不适用于更大尺寸的人造大理石固化。目前，30厘米厚度以上的大尺寸人造大理石，特别是荒料(典型厚度0.9～1米)的固化仍然只能采用常温放置的方法，能够快速缩短其固化时间的方法国内外未见相关报道。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题鉴于上述技术问题，本专利技术提供了一种利用微波加热固化人造石材的设备及方法，以解决大尺寸人造石材的固化问题。(二)技术方案根据本专利技术的一个方面，提供了一种利用微波加热固化人造石材的设备。该设备包括：微波固化腔，用于置入未完全固化的人造石材，利用微波对所述人造石材进行加热，令其完全固化；其中，所述微波的频率介于300～1120MHz之间。根据本专利技术的一个方面，提供了一种利用微波加热固化人造石材的方法。该方法包括：步骤A：原料成型并前固化后脱模形成未完全固化的人造石材；步骤B：将未完全固化的人造石材置于所述微波固化腔内；步骤C：利用微波对微波固化腔内的人造石材进行加热，令其完全固化；步骤D：将微波固化腔打开，取出完全固化后的人造石材。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本专利技术利用微波加热固化人造石材的设备及方法具有以下有益效果：(1)利用特定频率300～1120MHz的微波穿透深度深的特点，可实现大尺寸人造石材的快速固化，最大厚度可达1.5米；(2)设计单独的微波固化腔，可以对人造石材进行快速固化；(3)微波固化腔的上部设置微波馈入口，其包括下部开口的主体部分及底盖，主体部分的底部设置屏蔽法兰，底盖由轨道车带动可前后移动，由升降装置驱动可上下活动。在运输状态，底盖放下，人造石材可放置于该底盖上方。在加热固化状态，升降装置驱动底盖升起，与主体部分底部的屏蔽法兰闭合，构成封闭的微波固化腔。附图说明图1为根据本专利技术实施例利用微波加热固化人造大理石的设备的结构示意图。图2为根据本专利技术实施例利用微波加热固化人造大理石的方法的流程图。【主要元件】11-人造大理石；      12-底盖；13-轨道车；          14-升降装置；15-屏蔽法兰；      16-微波固化腔；17-微波发生器；    18-波导；19-微波馈入口。具体实施方式本专利技术中，利用对人造大理石具有良好穿透性能的特定频率微波(300～1120MHz范围之间，典型值为915±10MHz)直接对固化腔内的人造大理石进行照射，引起其内部分子间的摩擦运动，微波能转化为动能最后转化为热能，使人造大理石被快速加热，固化时间得到大幅度缩短。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。需要说明的是，在下述两实施例中，采用人造大理石荒料为例进行说明。此处的人造大理石是指以碳酸钙、二氧化硅或氢氧化铝粉体为主要填料，以不饱和聚酯或其他高分子聚合物为粘结剂，按特定配方进行配料而制备而成的人造大理石。其中，人造大理石厚度最大尺寸可达1.5m，其中，荒料产品的典型厚度为0.9～1m，典型外形尺寸为3.25m×1.65m×0.95m、2.75m×1.85m×0.95m、2.45m×1.65m×0.95m、1.65m×0.65m×0.95m等。在本专利技术的一个示例性实施例中，提供了一种利用微波加热固化人造大理石的设备。图1为根据本专利技术实施例利用微波加热固化人造大理石的设备的结构示意图。如图1所述，本实施例利用微波加热固化人造大理石的设备包括：微波发生器17、波导18、微波固化腔16。其中，未完全固化的人造大理石置于微波固化腔内，微波发生器17产生频率在300～1120MHz范围内的微波，该微波经由波导18传输至微波固化腔16内，对其中的人造大理石11进行微波固化。以下分别对本实施例的各个组成部分进行详细说明。请参照图1，微波发生器17产生频率在300～1120MHz范围内的微波，该微波经由波导18传输至微波固化腔16内。在本专利技术的一个优选实施例中，该微波的频率被设置为915MHz，而在本专利技术其他优选实施例中，该微波的频率还可以被设置为介于905MHz～925MHz之间的一频率，同样不影响本专利技术的实施。本实施例中，由微波馈入口馈入的微波照射在人造大理石11上，引起人造大理石内部分子间的摩擦运动，微波能转化为内能，产生热量，使得人造大理石11被整体均匀加热，并快速固化。与现有技术采用的2450MHz微波加热固化相比，300～1120MHz范围内的微波具有更强的穿透能力。采用频率为915MHz的微波，其在传输状态下照射不饱和聚酯树脂型人造大理石功率衰减至一半时的穿透深度约为0.65m，功率衰减至13.5％(即1/e2)时的穿透深度约为1.80m。因此，频率为915MHz的微波可完全穿透0.95m厚度的人造石材，满足大尺寸人造石材的固化要求。本实施例中，采用谐振腔作为微波固化腔16，人造大理石放置在微波固化腔16内，频率为915MHz的微波在其内部形成特定的场分布模式，微波从人造大理石顶部入射，穿透0.95m厚度后在腔体底部形成反射并再次进入人造大理石本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用微波加热固化人造石材的设备，其特征在于，包括：微波固化腔，用于置入未完全固化的人造石材，利用微波对所述人造石材进行加热，令其完全固化；其中，所述微波的频率介于300～1120MHz之间。

【技术特征摘要】
1.一种利用微波加热固化人造石材的设备，其特征在于，包括：
微波固化腔，用于置入未完全固化的人造石材，利用微波对所述人造
石材进行加热，令其完全固化；
其中，所述微波的频率介于300～1120MHz之间。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述微波的频率介于
905MHz～925MHz之间。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：
微波发生器；
波导，用于将所述微波发生器产生的微波传输至所述微波固化腔内。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，微波馈入口设置于所
述微波固化腔的上方；
由波导传输来的微波经该微波馈入口自上而下馈入所述微波固化腔
内，对所述人造石材进行加热。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述微波固化腔包括：
下部开口的主体部分及底盖，该主体部分和/或底盖设置屏蔽法兰；
在运输状态，底盖放下，人造石材放置于底盖上；在加热固化状态，
底盖升起，与主体部分闭合，经由所述屏蔽法兰密封后构成电磁密闭的微
波固化腔，人造石材被置入该微波固化腔内。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，微波固化腔的下方铺
设轨道；...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁海兵，张兆传，孙殿义，丁耀根，黄志明，刘书龙，高冬平，唐亮，王国建，刘松筠，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，北京科电高技术公司，广西科学院，广西利升石业有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11