板件生产和加工制造技术

一种切割板件材料的方法，包括当材料处于半凝固状态时利用以预选频率振动的切割工具切割板件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及板件产品及其制造方法。
技术介绍
目前，水泥质产品的加工，如小型独立模具加工砖瓦件(以下统一简称为砖块)，其生产方法与过去50年里的所采用的生产方法大体相同，并仍然在世界范围内普遍采用。然而，在过去的二十年中，为了迎合现代建筑和室内设计的潮流和趋势，更具现代气息的砖块产品应运而生。目前，市售的水泥板件产品由通常包括水泥、石英砂、大(或粗)骨料、减水剂和水的混合物制成。大骨料(或大集块)用来形成大块，其大小可在从约3毫米到10毫米或更大的范围内变动。碎石常作为大骨料使用。减水剂可以是基于聚羧酸醚类聚合物的塑化剂。近期砖块产品中所用材料的强度增加，从而允许砖块可由整块大而薄的板件制成，类似大理石或花岗岩石板件，它可以根据所希望的尺寸切割成正方形或矩形的砖块。独立模具制作大块板件须接着经受振动工序。这将导致最细小的颗粒移动到模具底部。板件的形式或形状取决于模具表面的形式或形状。这就是所知的“失准”材料。这样的生产方法允许方形和/或矩形砖块在尺寸和厚度上具有更大的灵活性。从单个板件切割砖块可以得到不同尺寸的方形和/或矩形砖块，而这在以前必须通过小型独立模具生产。这种生产上的灵活性允许得到客户要求的各种尺寸的砖块，而不需要大量地更换工具或保存大量的各种模具尺寸。此外，精密机械允许对砖块进行更准确卓越的修整。除了上述优点外，大块板件切割为更小的砖块还具有获得大块规格板件固有的天然美学特征的优点。当分开时，较小的砖块具有独特的外观，其增加了诸如该较小的砖块覆盖的墙壁和地面的大平面的视觉效果。材料混合后被放置于大型模具中，混合物振动入位。对于其中添加流体以激活粘结过程的湿混，混合物倒入模具中，经充分固化使得板件可从模具中取出。对于其中粘接过程始于对混合物的加热的干混，倒入混合物并压入模具。干混通常包括具有相对高熔点的树脂，并且一旦施加足够的热量，树脂熔化使得剩余材料在干混料中粘结在一起。冷却模具中的材料，液化的树脂凝固，从而允许板件从模具中抽出。模具通常存储在允许切割前凝固和硬化材料的位置。板件充分固化以进行切割材料前，湿混板件的贮存期约为一至四个星期。对于自然固化的大型板件，一旦硬化充分即脱模并堆放固化。固化可能需要高达4周的时间，取决于固化方法和固化工序的有效性。当然，切割工序前需要足够的时间使板件材料固化，这就要求浇注板件从浇注生产线转移到存储区域。一般情况下，板件脱模后搁置在框架上并打包准备固化。除了增加与将板件从模具中脱模和将其存库以固化相关的这些人工密集工序外，这还造成制造工序的中断以及需要为固化提供足够的存放场地来存储板件。切割成砖块前，需要校正板件的厚度。切割后，砖块被“修整”，以产生更精确的侧边，砖块的边缘被倒角或倒棱，从而消除通常在切割过程中所产生的碎片损坏。单个的砖块在出售前须经包括清洁、干燥和包装的工序。切割工序以及随后的操作通常在连续的自动化生产线中进行。因此，水泥或混凝土砖块可以像大理石、花岗石和/或瓷质砖块那样排列安装。另夕卜，以这种方式加工的砖块一般具有更高质量的安装效果。然而，目前生产砖块的方法具有许多明显的问题。例如，板件的加工(切割、校正、倒棱和/或修整)一般受诸如切割刀片的金刚石切割工具、修整工具等的使用的影响。切割作为非常硬的材料的板件时，切口的边缘会有不同程度的缺口和毛边。此外，板件和/或砖块在切割和修整过程中容易破裂或断裂。应力可能导致缺口和破损，特别是在水泥质板件或砖块最脆弱的角落处。缺口、开裂和/或破损导致材料的浪费或者需要对损害材料进行修复。这费钱且费时。另一个缺点是，加工困难并需要熟练工操作，以改善由缺口、裂缝和/或破损所导致的浪费。这样的熟练工费用高昂，且从板件中生产砖块费时并且制造过程不连续。修整和切割工序之后，板材通常再次存放以得到完全固化，在它们被运至安装地前可能还需要在特定环境中放置三至四个星期的时间。为了最后固化的板件产品的进一步存放意味着处理和存放成本的增加。目前的生产技术中存在的缺点包括需要昂贵的切割设备(包括金刚石工具和大型固定设备)，消耗大量能源(例如，电力)和大量的水，这些均在板材加工为产品的处理过程中被消耗。耗资40万美元或更多的修整工具且耗资预计大约70万美元至100万美元的切割生产线很常见。切割和修整工序还导致大量的废料，其在切割和修整过程中材料被去除时所产生。然后，废物必须从工序中使用的水中分离，之后水才能重新利用。分离的废料必须被收集、处理和处置，这样会带来不便和/或造价昂贵。考虑到这一点，水过滤系统的成本预计将达到约100，000至200，000美元。另外，运营成本中有关所有设备的电力消耗通常很显著，因为大多数的设备需要多用途的电力供给。当切割小砖块或马赛克片时，随着金刚石切割刀每次切下约3毫米至5毫米的材料，这样的切割工序尤为浪费。当从板件中生产多块砖块时，在切割工序中去除的材料的总体积是显著的。由于现有工序中存在的问题，认为生产小砖块、马赛克片以及弯曲或其他非四边形形状的砖块是有问题的。对于生产马赛克的情况，目前的生产方法通常导致约50%至60 %的材料浪费，而只有40 %至50 %的产量。这主要是因为生产相对小的砖块时切割工序中材料的大量浪费以及破损率的提高所致。不幸的是，相对小的砖块造成缺口的发生率增加，这是因为从板件中分离所产生的运动和振动所致，而大的砖块由于其更大的重量其在分离过程中产生的运动没有那么显著。此外，切割其他类型的板件材料、例如石膏板同样有问题，因为这样的材料通常在制造后处于硬化状态下切割。典型地，准备一个生产板件和砖块的工厂是一项昂贵的工作，需要大量的策划、筹备、建设和安装时间。必须采用特殊的工厂车间以容纳重型设备，每个工厂需要排水系统和污水罐以用于从水中收集、分离和处理废料。除了所有的上述缺点外，建造自身具有特殊用途的排水系统的工厂造价高昂并且对于生产设备的建造也会带来障碍。由于侧边或表面处具有粗糙边缘和/或大骨料的外观，目前的工序所生产的砖块不适合用于某些场合，如创建马赛克、台面、厨房岛和/或家具等。目前，这些场合优选使用问题较少的其他材料。目前的板件和砖块生产存在的至少另一个缺点在于，所生产的产品具有高的抗弯强度。高抗弯强度的缺点在于砖块裂缝不易显现，而只有产品被安装后才变得明显。这会导致更换产品、例如已安装砖块的高支出。此产品即使在受到坚实冲击的情况下裂缝也不易显现。这些裂缝不易显现是因为粗骨料的互锁结构各易将广品的材料保持在一起。由此生产的板件和砖块产品的替代品是天然石材。然而，天然石材具有许多可变性，这是很难控制的。石材可能太软、太硬、具有太多的孔或太多的纹理而不适合特定用途。此外，这样的材料可能并不美观，从而达不到客户的要求或者不适合特定的场合。本专利技术的一个目的是提供一种至少减轻上述与板件和砖块生产相关的缺点的中的一个或更多的方法和产品。说明书中对任何现有技术或已知技术的引用不是、也不应该看作是这些引用构成本专利技术涉及领域内技术人员的普通常规知识的一部分的承认或者暗示。
技术实现思路
一方面，本专利技术提供了一种切割板件材料的方法，其包括在材料处于半凝固状态时使用以预选频率振动的切割工具切割板件。在一个实施例中，板件材料为水泥质材料，构成材料包括水泥和其他材料，结合的混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切割板件材料的方法，包括当所述材料处于半凝固状态时利用以预选频率振动的切割工具切割所述板件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：W·A·J·萨德勒，
申请(专利权)人：萨德勒IP私人有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU