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1、引言
微晶合成石由細(xì)顆粒的半透明石粒、石粉、顏料與不飽和聚酯樹脂，經(jīng)混合與壓制的成型過程，再經(jīng)鋸切與研磨過程制成內(nèi)涵豐富和光而不滑的建筑裝飾面磚。它采用的石料主要有具有半透明性的石灰?guī)r和石英巖，采用的粘合劑主要有不飽和聚酯樹脂和白水泥，其成型工藝在目前主要有荒料成型和薄板成型。采用石灰?guī)r及大理石同不飽和聚酯樹脂壓合的板材主要應(yīng)用于室內(nèi)尤其是地面的裝飾，其生產(chǎn)工藝傾向于應(yīng)用荒料成型后再鋸切及研磨。采用石英石、高硅質(zhì)細(xì)粉和不飽和聚酯樹脂壓合的板材，使用范圍可擴(kuò)展至室外的墻面裝飾，其生產(chǎn)工藝傾向于應(yīng)用一次性的薄板成型。
微晶合成石在國內(nèi)建材市場發(fā)展較快，現(xiàn)年銷量已近1000萬㎡，并有逐年大幅度增長的勢頭。為了使其成本再降低30%以上，并擴(kuò)展產(chǎn)品的文化內(nèi)涵，我們對微晶合成石材料的細(xì)微性和壓實(shí)后的半黏性重新探索，將斷續(xù)及整體的成型方式改變?yōu)檫B續(xù)分片的成型方式，并利用可塑性而一次性模壓成浮雕型合成石。
2、對現(xiàn)行成型工藝的分析
目前是采用意大利的成型機(jī)并應(yīng)用真空振動壓縮成型方式進(jìn)行荒料成型的工藝，有關(guān)廠家經(jīng)過大量的現(xiàn)場試驗(yàn)，將碳酸鈣粉的粒徑由0~ 1mm逐步改為800~1200網(wǎng)目時，其不飽和聚酯樹脂的用量可降至7%~ 7.5%。利用水平軸混料器以12—15轉(zhuǎn)/分的最高轉(zhuǎn)速分階段進(jìn)行20分鐘以上的攪拌保證混料的均勻性，并在混料開始就進(jìn)行66~ 72cmHg的真空抽制而保證氣泡排除和水汽吸取。在真空狀態(tài)下8～10分鐘的6~ 8bar氣壓的振動壓制成的料塊具有了微量的流動性。方料成型工藝，采取在集料中控制石料及石粉的含水量小于0.2%、配方中加大800網(wǎng)目以上鈣粉的用量為20%左右、混合或壓制的真空抽制為68cmHg以上、減少樹脂與固化劑的用量為7.5%以下、縮短分次混料的間隔為15分鐘以下、抽制真空的透徹、樹脂與固化劑的予混合、適宜的溫度和保證混料的均勻性等一系列嚴(yán)密配合的工藝過程中，內(nèi)涵了一種屬于火性樹脂的放熱反應(yīng)，為均勻放熱固化創(chuàng)造了必備條件。因?yàn)闃渲目s聚反應(yīng)要生成附產(chǎn)物水，石料及石粉也要附帶一定的水，對此只能通過減水、吸水和脫水的必要措施，使樹脂在放熱反應(yīng)中不至于因水份的阻礙或擴(kuò)散，產(chǎn)生不均勻固化的水印。
3、薄板擠壓成型的方案
對于微晶石料、20%左右的鈣粉和7%~10%的樹脂混合的散狀料體，在振動頻率超過3600轉(zhuǎn)/分，振幅達(dá)一定值，平均壓強(qiáng)超過1.2bar的條件下，必然成為半黏狀體。因其仍屬于硬質(zhì)塑料范圍，延用常規(guī)的螺旋推進(jìn)形式進(jìn)行硬性的薄板擠壓成型還存在諸多不易解決的難題。對此，我們引用一種連綿不斷與柔中有剛的理念，研制一種微晶合成石薄板擠壓成型設(shè)備。本型的構(gòu)思及原理是：采用雙螺旋進(jìn)行初級的推進(jìn)而使混合料成為雙柱形體;采用可調(diào)節(jié)流向的擠出缸使雙柱形體逐漸過渡并展寬成薄板體、利用調(diào)節(jié)閥和逐漸收縮截面使壓強(qiáng)逐步增大而成薄板體;采用拍壓與振動配合的延壓器，利用曲折聯(lián)接的兩段拍壓板往復(fù)的可排除氣泡的作用力，并限制擠出料釋壓的作用力，在高頻振動器的持續(xù)不斷的強(qiáng)振動作用下，就逐漸形成一定密度的寬帶體?？烧{(diào)節(jié)的傳輸帶貫穿于主機(jī)的下部，在與擠出的略帶黏性的寬帶體同步傳輸運(yùn)送中，擠出料以板狀逐漸鋪放于平板上完成后續(xù)工序。
本型的延壓器是關(guān)鍵的部位，由三個轉(zhuǎn)軸連接分為前、后兩段的曲折拍壓板，既受曲軸連桿作用以130—600次/分進(jìn)行拍壓運(yùn)動，還受高頻振動器作用以2800一4200次，分進(jìn)行強(qiáng)振動;在料體受擠壓缸的推力和上部的雙重振動力及下部平板的隨動力的綜合作用下，可產(chǎn)生排除氣泡、延緩釋壓和進(jìn)一步壓實(shí)的功效，并使料體密實(shí)度大于2.5g/c?;延壓器的下部鋼板為槽形且下端緊靠傳輸帶上的平板面;上部的前段拍壓板緊密扣入槽口，并將上側(cè)用轉(zhuǎn)軸與異形法盤聯(lián)接為一體;后段的上部板呈水平面布置，并在后側(cè)用滑動軸裝入可前后移動的滑槽內(nèi)，兩段上部板中間的轉(zhuǎn)軸其兩端用拉桿與下面的曲軸飛輪連接作往復(fù)拉動;在前段拍壓板上安裝高頻振動器，并經(jīng)轉(zhuǎn)軸可使振動力傳送至后段上部的平板和螺旋推進(jìn)器中。傳輸帶沿軸線裝設(shè)于螺旋推進(jìn)器與延壓器的下面，在傳輸帶之上逐塊排放置長度為1.85~ 2.45m的托料平板;沿托料平板接縫處切開帶狀料體，可逐塊分層送人烘箱加溫固化或室溫固化。在調(diào)節(jié)擠出缸與延壓器接口的法蘭盤連接處設(shè)置調(diào)節(jié)器，控制擠出薄板的寬度為63~ 83cm，厚度為1.0~ 2.2cm。擠壓成型機(jī)配套的設(shè)備還有混料器、傳輸帶以及后續(xù)的研磨設(shè)備等。
4、浮雕合成石的模壓成型
采用天然石材雕塑的玲瓏剔透形體，尤其是在宮殿和廟宇墻面裝飾的石浮雕，以形體和色彩的雙重表現(xiàn)力，體現(xiàn)了一種寓意深遠(yuǎn)的文化藝術(shù)。采用天然砂巖和漢白玉等石料制作的浮雕，近年來屢屢出現(xiàn)在高檔建筑的裝璜中，就連荔枝面板材也呈現(xiàn)了需求增長的趨勢。如果刻意地用微晶合成混合料以定型模具壓合成浮雕板材，不僅發(fā)揮了合成石特有的細(xì)微性和可塑性，還以低造價而擴(kuò)展至家庭裝飾的范圍，潛在價值與立體效果無疑是可觀的。
現(xiàn)有的方料或平板成型工藝為浮雕型產(chǎn)品的制作提供了一定的借鑒之處，但是對彈性的軟模壓制則須掌握機(jī)械作用力要恰到好處。以現(xiàn)用的高鈣粉、低樹脂量為特點(diǎn)的配方也應(yīng)適當(dāng)改變。作為石浮雕時，類似漢白玉石料具有的微晶與半透明性、砂巖具有的微孔與條紋性等，均需在其表面顯示出來?，F(xiàn)在有些廠家采用實(shí)體面材的成型工藝，在型模中灌注糊狀的混合料并抽真空的自然成型方式，雖然也具有一定的效果，但還缺乏質(zhì)地的細(xì)致性?？梢姡瑢Ω〉裥彤a(chǎn)品要同時保證內(nèi)部密實(shí)性和表面觀感性，還是一個需要細(xì)致研究的課題。現(xiàn)經(jīng)探索采用雙重作用力和立體組合的方法，取得了初步的經(jīng)驗(yàn)。例如在預(yù)制砂巖浮雕中采用了以下工藝：利用微孑L的特點(diǎn)，在配料中適量減少填充料;以平板振動器為主導(dǎo)作用力而進(jìn)行移動和逐步的振動壓實(shí);紋理可用錐體布料方式而分層形成;定型模具經(jīng)預(yù)制泥模，翻制石膏陰、陽模而成硅膠型模，凸凹深度最大為20mm。對于漢白玉石料的仿制，可加大其表層配料的樹脂量并選用具有透明性的填充料，在抽制真空的裝置內(nèi)配置簡易的平板振動器而整體壓制成型。采用鋁或銅材料鑄成硬質(zhì)型模時，拓印的板材面需要二次修整并進(jìn)行鏤空部位的手工雕刻。
5、結(jié)束語
合成石成型由階段性的真空，振動、壓縮改變?yōu)檫B續(xù)性的推壓與振動方式，使機(jī)械作用由階段性擴(kuò)展成連貫性，生產(chǎn)成本可大幅度降低，設(shè)備造價也可大幅度下降。擠壓成型工藝還能在散狀混合料中不均勻滲入顏料，擠壓中自然扭曲而預(yù)制條紋，也便于擠壓薄板進(jìn)行軟態(tài)模壓造型。采用預(yù)設(shè)的模具對松散的樹脂質(zhì)混合料進(jìn)行一次性的模壓成型，利用以振動力為主導(dǎo)的機(jī)械作用而使其壓制成預(yù)定的浮雕形體，具有深層次體現(xiàn)藝術(shù)價值的效果。合成石生產(chǎn)在利用微晶石料的半透明性和成型中的藝術(shù)創(chuàng)作中，尤其是制造成本的下降和具有環(huán)保性，將使其市場價值與份額根本改觀。
