劉建平　山西省五臺(tái)縣益通節(jié)能技術(shù)研究所

王春雨　山西省忻州市嘉興裝琪有限公司

摘要：在真空箱內(nèi)配里電磁鐵與彈簧器，并用脈波電流控制進(jìn)行較低樹脂用黃的人造石薄板成型;在樹脂基混合料中配加富含微童元素的石粒，并用對(duì)合模具振動(dòng)壓制養(yǎng)生型器具;采用轉(zhuǎn)向布料器具改善荒料及薄板合成石的花紋效果。

關(guān)鍵詞：人造石?電磁鐵?彈簧?微量元素?養(yǎng)生器皿?轉(zhuǎn)向布料

目前，荒料成型的合成崗石、實(shí)體面材和薄板成型的石英合成石，分別以低成本、成型設(shè)備簡單和高硬度等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用作建筑裝飾及廚柜臺(tái)面材料。其次，采用樹脂基糊狀料體與模型并以澆鑄方式制作的仿瑪瑙及玉石的面盆及工藝器皿等具有立體形面的產(chǎn)品，也延伸于衛(wèi)生潔具領(lǐng)域。

目前存在的問題是：荒料成型的合成崗石與軟體成型的實(shí)體面材兩種占人造石市場主導(dǎo)地位的產(chǎn)品，均在過多的生產(chǎn)廠家投產(chǎn)與產(chǎn)品自身的弊病下，引起了行業(yè)的惡性競爭及其價(jià)格的大幅度波動(dòng)。采用真空、振動(dòng)成型工藝的石英合成石以其可向地面與臺(tái)面兩個(gè)裝飾領(lǐng)域延伸的優(yōu)勢，正在迅速擴(kuò)大其市場份額。但其薄板成型設(shè)備的造價(jià)及其工藝，對(duì)眾多實(shí)體面材人造石廠家有些可望而不可及。如何提高人造石的使用價(jià)值及市場價(jià)值，具體在配加簡易振動(dòng)器及其頻率的提高，荒料及薄板成型設(shè)備的簡化，配制花紋工藝的提升，模壓養(yǎng)生型器皿和表層復(fù)合工藝五個(gè)方面，是人造石工藝技術(shù)在較長時(shí)期研發(fā)的主要內(nèi)容。

1.電磁振動(dòng)成型裝置

在先進(jìn)的混凝土預(yù)制件的成型工藝中采用的振動(dòng)頻率及其轉(zhuǎn)速是9000dmin。例如ZF200型高頻電機(jī)的頻率為157Hz。現(xiàn)行的合成石成型使用的振動(dòng)器，往往在4200r/min的轉(zhuǎn)速下就出現(xiàn)密封件滲漏及構(gòu)件損壞的問題。在薄板成型機(jī)的制造上，其原理大多是前加年進(jìn)口設(shè)備的模式，其振動(dòng)頻率和壓制方式基本沒有大的變化。

電磁振動(dòng)成型裝置的設(shè)計(jì)思路是用成組的壓縮彈簧支撐壓具板，并用成組的電磁鐵對(duì)壓具交替進(jìn)行電磁吸引，從而在其脈波電流按4-6節(jié)拍的控制中形成150Hz以上頻率的高頻振動(dòng)。其基本結(jié)構(gòu)是：在類似于實(shí)體面材真空箱的頂部裝設(shè)兩排電磁鐵，由其動(dòng)鐵心的上端及其傳動(dòng)桿聯(lián)接壓具鋼板;在壓具兩邊的下部裝設(shè)成組的彈簧器具，用其壓縮彈簧的彈力支撐壓具并保持平衡;在真空箱的下部裝設(shè)一組傳動(dòng)圓輥，并將其布置于可微量升降的機(jī)構(gòu)上，這種邊框與線圈處于固定狀態(tài)，由其可垂直運(yùn)動(dòng)的動(dòng)鐵心帶動(dòng)壓具，并在其半波通流的控制中產(chǎn)生100}300Hz頻率的高頻振動(dòng)。在4只或6只電磁鐵依次通流而產(chǎn)生推移式的振動(dòng)中，以高頻的振動(dòng)和循環(huán)的推移保證了樹脂基混合料壓制成型的密實(shí)度。

2.養(yǎng)生型人造石器皿的振動(dòng)成型

對(duì)于在組合模具中用糊狀樹脂基料體澆注成型的類如仿瑪瑙器皿及衛(wèi)生潔具的生產(chǎn)工藝，同樣在增加振動(dòng)工藝時(shí)具有大幅度降低樹脂用量的益處。例如，在洗面盆和工藝花盆等仿玉器皿的成型中，可將其模具制作成承受壓力的陰模與陽模的組合結(jié)構(gòu)，并用數(shù)個(gè)電磁鐵帶動(dòng)的壓具板對(duì)其陽模進(jìn)行振動(dòng)壓具。養(yǎng)生型人造石器皿振動(dòng)成型的工藝是：采用8%一12%的不飽和聚醋樹脂和10-80網(wǎng)目的石粒及800網(wǎng)目的石粉，并用一定量的富含微量元素的巖石石粒共同攪拌成松散狀的混合料;其微量元素選用富含鋅、硒等成份的巖石或提純制品;在模具中鋪放混合料，并配制天然石紋理，或在其表層適里分布仿瑪瑙及玉石的糊狀料體;將其陰、陽模對(duì)合，整體放置于邊長小于1.3m的小型成型機(jī)內(nèi)。其后進(jìn)行真空抽制、150H：的高頻振動(dòng)、固化、脫模和表面的研磨拋光，從而以振動(dòng)壓制的方式完成養(yǎng)生型器皿的加工。這種含有微量元素的石粒，在其分子擴(kuò)散，特別是其對(duì)水的擴(kuò)散而產(chǎn)生有益于人體健康及養(yǎng)生的潛在作用，使得人造石器皿具有更深層次的市場價(jià)值。

3.電磁鐵及變流電路參數(shù)的計(jì)算

電磁鐵之中的動(dòng)鐵心的行程與成組的壓縮彈簧是相互配合的，其動(dòng)鐵心在吸合時(shí)的氣隙距離可設(shè)定為0.2-1.0cm。該型電磁鐵吸引力的最大值為：?

例如，設(shè)定結(jié)構(gòu)體數(shù)J=4.5，中柱鐵心的r=6，W=300?匝，?Im=50A，δ?=0.5cm時(shí)，其電磁鐵吸力的最大值接近于120kN。

在電磁鐵的線圈等效成電阻R與電感L的串聯(lián)支路時(shí)，經(jīng)由晶閘管與換流電容器C構(gòu)成串聯(lián)諧振回路。其振蕩頻率f與最大電流Im分別為：?

對(duì)應(yīng)電磁鐵線圈匝數(shù)的計(jì)算，可套用交流電磁鐵的計(jì)算公式并乘以1.0-2.0的折算系數(shù)。彈簧的最大壓力可按照等于電磁鐵合成吸引力最大值的20%-40%計(jì)算。

4.控制電磁鐵的組合變流電路

電路原理中用電容器與電感線圈串聯(lián)的方式，在其電場能量與磁場能量進(jìn)行往復(fù)的傳遞中可實(shí)現(xiàn)其無功能量的平衡。若用交替通斷的電子器件并經(jīng)由串聯(lián)的電容器對(duì)電感線圈進(jìn)行其正、反向的通流控制，利用充電的電容器的脈波放電形式對(duì)感性線圈進(jìn)行其快速的通流，可使其電流的相位接近于電壓的相位而提高其功率因數(shù)。

本型裝置包括有：6只普通整流管D1-D6構(gòu)成的三相整流橋;分別具有鐵心的L1與L2二只電抗器的繞組;用T7-T10四只普通晶閘管和C4換流電容器構(gòu)成的調(diào)壓斬波器;兩只C01與C02電解電容器構(gòu)成的具有中點(diǎn)E0的濾波電容器;三只電力電容器C1-C3構(gòu)成的換流電容器;6只普通晶閘管T1-T6構(gòu)成其橋路斷開的逆變器。其主電路的接線方式如圖1所示：?

本型電路的特點(diǎn)是：串聯(lián)的C01與C02兩電容器的相聯(lián)端E0與三相交流電源的中性點(diǎn)O的電位接近于相同;6只電磁鐵繞組分別的非同名端兩兩相聯(lián)后，再依次與C1，?C2，?C3電容器串聯(lián)聯(lián)接;6只繞組與三相逆變橋的U1，?U2，?V1，?V2，?W1，?W26個(gè)輸出端分別相聯(lián);在T9與T10兩只晶閘管導(dǎo)通時(shí)，L1與L2兩只電抗器繞組同C01與C02兩只電容器構(gòu)成LC濾波電路，并配合C4換流電容器在T7與T8晶閘管的交替通斷而構(gòu)成調(diào)壓斬波電路。

5.轉(zhuǎn)向布料的器具及工藝

莎安娜米黃合成石是在某種不經(jīng)意處妙天然的意境中產(chǎn)生了可現(xiàn)的市場價(jià)值。對(duì)下一步的更高檔次的花色品種如何做的問題，本文作者根據(jù)多年指導(dǎo)有關(guān)廠家配制花紋型產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)及進(jìn)一步的思考，認(rèn)為用電磁力并采用“轉(zhuǎn)向布料”的專用器具進(jìn)行動(dòng)態(tài)的后期染色，有可能在實(shí)現(xiàn)其天然化方面有所突破。

轉(zhuǎn)向布料是將現(xiàn)行的荒料成型機(jī)內(nèi)的垂直布料方式，增加平行輸送帶或轉(zhuǎn)向器具并同步進(jìn)行動(dòng)態(tài)染色的工藝方法，并可分為大轉(zhuǎn)向與小轉(zhuǎn)向兩種布料方式。大轉(zhuǎn)向的做法是：在雙軸攪拌機(jī)的下料口至模箱往復(fù)布料的中線處，裝設(shè)2.0}4.Sm長度的平行傳輸帶;在皮帶上面至真空箱頂部的空間內(nèi)排布有均流、輥壓、灑料、噴涂、拌合和電磁鐵等互相配合的配制花紋的器具;在單色或攪拌中配色的散狀料體沿傳輸帶的快速運(yùn)輸中，利用輥壓器的壓制成塊、塊狀料表面染色和電磁吸引力促使料體中含鐵顏料的位移。而構(gòu)成長線條及網(wǎng)格狀的紋理。該型組合裝置還可在傳輸帶上漏灑粘附顏料的石粒與其后的垂直攪拌桿的旋轉(zhuǎn)拌合中，形成具有滲透性的團(tuán)粒組合花紋，以此達(dá)到采用雙星形攪拌機(jī)配制仿花網(wǎng)巖的花色效果。這種轉(zhuǎn)向布料對(duì)設(shè)計(jì)新型成型機(jī)提供了超越國外模式的方案，其兩道垂直提升門和統(tǒng)一進(jìn)行真空抽制的工藝，在布料完成后，模箱沿通道運(yùn)送約半個(gè)模箱的長度便進(jìn)人壓具進(jìn)行壓制的位置，從而簡化了設(shè)備結(jié)構(gòu)而使其整體長度縮短在l0m之內(nèi)。

所述的小轉(zhuǎn)向布料是在布料中利用下漏料體的偏流而進(jìn)行花紋配制的工藝方法。其技術(shù)特征是：采用輥壓器與配置電磁鐵的傾斜板，對(duì)混合料進(jìn)行均流、壓制、磁化和轉(zhuǎn)向;用傾斜布置于布料斗下側(cè)的瓦形導(dǎo)流板對(duì)料體進(jìn)行轉(zhuǎn)向而返回至布料斗的中線;用成組的液體噴涂器具對(duì)導(dǎo)流板上自然下滑的形成塊狀的料體進(jìn)行噴涂染色，并對(duì)模箱中呈延長錐形體的堆積料微量進(jìn)行霧狀染色;經(jīng)4}8min的以塊狀料體表面進(jìn)行霧狀染色并逐漸堆積于模箱的過程而完成布料中的配色工藝。在布料斗內(nèi)設(shè)置成組的電磁鐵，不僅利用其對(duì)含鐵顏料的電磁吸引而使其形成一定的紋理，還利用其通以脈波電流形成的微盆振動(dòng)力而控制料體的流量。?

6.結(jié)束語

采用脈波電流控制并用彈簧輔助的電磁振動(dòng)器，以簡易的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了150Hz及以上的高頻振動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)了快速的波紋壓制。在實(shí)體面材人造石的真空箱內(nèi)配置電磁振動(dòng)器具，對(duì)其產(chǎn)品的升級(jí)換代具有決定性的意義，并在其配加石英砂與大理石砂的工藝變革中使其產(chǎn)品應(yīng)用擴(kuò)展至地面范圍。經(jīng)小型試驗(yàn)，對(duì)電磁鐵利用模具的鋼板及混合料構(gòu)成導(dǎo)磁回路，或者用動(dòng)鐵心及外殼組成導(dǎo)磁回路的兩種電磁振動(dòng)方式摸索出參數(shù)變化的規(guī)律，并確定了制作大型設(shè)備的方案。在合成石布料中應(yīng)用電磁吸引力及振動(dòng)力進(jìn)行花紋配制，尤其在配合轉(zhuǎn)向布料中進(jìn)行多種天然石花紋的配制，具有充分應(yīng)用曲面成線、塊體成網(wǎng)和相互滲透的配色規(guī)律而提高其觀賞性及市場價(jià)值。人造石的成型將振動(dòng)頻率提高至150Hz以上，配加微量元素的石料和布料中進(jìn)行輥壓并噴涂霧狀顏料的工藝，無疑會(huì)使其產(chǎn)品的市場份額及價(jià)值提高。

（石材網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請注明出處）