专利名称：三维仿古砖及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种用作装饰材料的陶瓷仿古砖仿石材料，特别是涉及一种用于永久性地面的诸如陶瓷类不怕磨损又图案精细的三维仿古砖及其生产方法。
背景技术：
当今随着科技的发展和人们生活水平的提高，作为地面和墙面的装饰材料，人们希望其具有天然石材的表面外观，例如仿花岗石、大理石的图案，以增加产品的高档感。
因此，业界便不断改进仿天然石材的装饰板材结构，本发明人是在陶瓷装饰板材领域拥有多项中国及欧、美、日等国外专利的研发者，在陶瓷领域达十多项专利，如曾提出一种立体瓷质花岗石、大理石技术的专利，其公告号为WO97/36840(1997年10月9日公开)，根据该专利技术所制成的仿石材料，其表面形成有清晰分界的图案，并且在进行表面加工时，其图案基本上不会变化，如此能有效提升其整体结构在使用上的稳固性。
为了满足人们的实用性需求，本发明人又提出了“瓷质仿花岗石板材及其制造方法”的专利，其公告号为WO99/28262(1999年6月10日公开)，该专利技术既然可以提供给使用者一更具有实用功效的瓷质仿花岗石板材，确实具有进步性，但是在实际使用时却发现其结构中还存在不足。根据该技术的制品只具有其表面的图案，没有制品在三维空间的图案，而且没有如同天然熔岩流动形成图案的质感，所以产品不能很真实地反映天然花岗石由里到外的图案质感，尤其是边部的中下部没有图案效果，如果在用于家具台面和建筑装修的墙或柱的外露边缘必需要对边部进行磨边抛光时，由于其中、下部没有与表层为一体的颗粒图案，所以在实用中较天然石材有不真实、不完全的重大缺陷。
现有技术中的自由布料产品，从制品表层到内部的三维空间图案比较乱，不能形成如同克隆天然石材一样的从制品表面到制品下部都有稳定的同一色区的完全均匀一致的彩色图案区域，故较天然石材亦存在有不能真实仿真的缺陷。
尽管现有技术的微粉类产品能够产生大小不一、图案边沿过渡较好、小块图案自然、有天然大理石、花岗石中如月牙状内凹的如岩流动出现般特别图案效果好的特点，而且有若干大小不一的小色块等优点，但是，整块产品如同只有一个大的色区，不能克隆天然花岗石、大理石的如同大花白、大花绿、爵士白、啡钻、金彩钻、加州金麻等很有图案规律特点的由1到5类大的图案区组成的规范图案，所以其存在有很大局限性。
为了满足人们的实用性需求，本发明人又曾提出一种“瓷质粉料烧结的三维彩色图案板材”的专利，其公开号为CN 1339363A(2002年3月13日公开)，上述的瓷质粉料烧结的三维彩色图案板材，虽提出了其是利用瓷质彩色原料的粉料，经压制，并烧制成的瓷质产品，其制品具有不同色彩或同一色彩但具不同色泽深浅度或不同混合色组成的轮廓清晰的瓷质烧成图案区，图案区从制品表层到底部厚度的70-100％区域中都是均匀分布，而可制成如同天然石材的三维空间的仿石材料；虽在功效上有很大进步，能使粉料在不同色区有规定分布，有三维效果。
然而上述这些本人的先有技术发明，都只是在坯体图案本身的变化，都只强调形成抛光的平面制品，只强调具有一定厚度坯体图案及不怕磨损的优点。
而且，在本发明人的原有工艺上，因为以前本人在先技术中采用图案模具格栅在制品上部成型预定图案的坯体色图案时，工艺上常出现的由于布料时有一个必须的对上层粉料的刮平动作，所以就会把表层3mm-5mm厚度的粉图案刮乱，又由于推粉架向压机推动时会由于图案格栅平面下部的不可避免的缝隙位而漏失图案粉料在推料架平台上，而形成了图案缺花，凹凸变化等因素；因为以前本人先有技术中采用图案模具格栅在制品上部成型预定图案的坯体色图案时，工艺上常出现的由于格栅移动时漏料而形成的图案粉料混乱，进而形成即使在抛光时加刮1mm-2mm深度也还是有图案不完整一部图案表现不出来造成次品、废品，同时因抛刮的深度太深形成了因表层和内层烧成度不一样的后期变形产生废次品的问题。这些工艺问题，使砖坯的表层在烧成后就出现坯体色的完整的预定图案不能成为可能。更为重要的是，在坯体色的工艺中，由于模具图案格栅不能太小太窄，如2cm2的空孔位和2mm宽的图案缝隙则是不可行的，因为含有一定水份的粉料会在生产中经几十次重复就会粘堵了图案模具的缝或孔。在色彩丰富和图案精细上，绝对不如施釉印刷工艺和抹扫釉工艺的仿古砖图案精细美妙。这就是先有的多项技术问题之所在。
而现有技术中的仿古砖产品技术，只能在表面单纯印刷很薄一层陶瓷釉料形成釉面图案层来表现仿石效果，不是由坯体色形成图案，由于釉层色料成本高，不可能印刷很厚，而且印刷太厚如达2mm-8mm厚度时，就会产生表面严重不平，无法使用。而且由于釉是呈玻璃相状态，易裂、易碎，成本又高，更不适合印刷太厚，加之玻璃相状态的釉层韧性差，比较坯体色而言，就是相同的厚度，耐磨度差2-5倍以上。所以，一般印刷厚度在0.05mm-0.2mm的仿古砖一旦在人流量大的地方应用，图案层将会很快被磨去或部分磨去而使图案不完整，失去了地面美观的完整性。
有鉴于上述现有多项本人先有发明技术中的缺陷和不足之处及现有仿古砖的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年的丰富务实经验及专业知识，积极加以研究创新，以期能克服本人先有发明和现有仿古砖的缺陷，在解决了复杂的生产工艺问题后，现在终于创新性地设计出有实用价值的本发明。
本案申请人是实际生产制造仿天然石材的装饰板材的研发者，发展此类产品已有数年丰富经验，对于现有的本人的发明的坯体色图案仿天然石材装饰板材结构及现有仿古砖技术产品所存在的问题及缺陷相当了解，而本发明即是根据上述缺陷研究开发而创设的，其确实能达到预期的目的及功效，不但在空间结构型态上确属创新，在制作工艺方法上，为解决制品表层和三维空间坯体色图案的完整性一次制作完成也有根本性的提升和创新，使新颖性和实用性成为可能，而且和现有的装饰板材比较确实具有相当的创新功效，比较现有产品更具有技术进步性及实用性，并产生了好的实用的优良功效，确实具有实用性。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的仿古砖存在的缺陷，而提供一种新型结构的三维仿古砖，所要解决的技术问题是使其可以在同一仿古砖制品上，既有耐磨度高的厚度较厚的坯体色图案层，又有精细的仿古砖印刷层，从而可以大提高对天然石材的克隆和仿真表现能力，从而更加适于实用。
本发明的另一目的在于，克服现有的仿古砖的生产方法存在的缺陷，而提供一种新的三维仿古砖的生产方法，所要解决的技术问题是使预定的三维坯体色图案能不经过后加工的刮平工艺而在烧成后，立即出现制品的表层和三维空间的完整的预定彩色图案，即使制品在工艺过程半成品的粉料坯体的一个表层面和预定适用的三维空间都具有预定的完整的图案特征，从而才能实施相应的仿古砖图案的组合印刷，继而进行干燥和烧成，得到本发明的三维仿古砖，从而更加适于实用。
为此，就必须在生产方法上，除了必备先有技术的瓷质砖布粉料工艺中的陶瓷冲压压机、冲压模的上冲头、冲压模的平台板、冲压模下模蕊、可前后运动的料车、制作克隆预定彩色图案的最少不同的二个色的各1-10000块和预定产品图案形状一致的平面板状的图案模具格栅，作为规定各色粉料的图案形状位置的关键性工具外，还必须加设一个紧贴图案模具格栅下部的可以移动的其上平面部为平板状的、托着图案模具格栅上各规定的彩色图案粉料区中的彩色瓷质砖粉料的抽板装置。
其生产方法程序是(1)、当推粉架上的装有各色瓷质粉料的图案模具格栅向压机运动，并经过冲压模具平台板，到达冲压模具的上冲头之下和冲压模具下模蕊之上的图案所需的准确的预定垂直投影叠合位置时，立即停止运动；(2)、然后使冲压下模蕊下降形成压机冲压模框，同时在0.1秒-6秒的时间内完全拉开图案模具格栅之下的托粉料抽板装置，使有规定图案特征的各色粉料按图案模具格栅的规定区域准确地向下落入冲压模框之内；(3)、然后，推粉架退出压机，回位到下一轮准备位置，使冲压模具上冲头下压，使冲压模框中之下背面方向形成具有清晰可辨特征的规定的三维图案瓷质坯体色的砖坯半成品；(4)、将此半成品经干燥工艺，再对所需预定图案区之表层施以仿古砖的彩色釉层；(5)、再经由陶瓷制品的烧成工序形成本发明制品。
在这里，有必要对此新生产方法的情况与先有生产方法的情况作如下说明在本发明中，在图案模具格栅紧贴的下方，加设一个可以平行移动的固体的上面部为与图案模具格栅的下部为同一个平面的位置的可使各色区粉料开落的平面抽板装置。其作用在于可以使图案模具格栅在位于与下模蕊同一垂直叠合位置并且下模蕊开始下落压模板的同时，在料车进入相对停顿的时区内，快速地拉开平面抽板装置，使各色区粉料在不改变图案区位置的情况下，准确而快速地垂直向下落入压机冲压模框内，即冲压模蕊上。采用这种对图案模具格栅的创新装置来配合生产流程，其特别意义在于，可以实现制品图案的底部精确成型。其理由在于其一在没有此种抽板装置时，图案模具格栅在进入压机平台和冲压模下模蕊之前，是如同一切陶瓷喂料推料架一样，都由一块大型的料车平台板作垫板，料车的运动中运载或各色图案粉料的粉料格栅或图案模具格栅都是贴着料车平台板向冲压模框运动的，由于色料是随料车运动，所以色料会出现二个问题，其一是由于底部不可能十分密合，所以一部分图案中的规定色区的色料会从下面的缝中漏到其它规定的色区中去，使底部色区色混乱；其二，由于料车的快速运动，色区中推动的反方向图案格板上推着粉料的区域和没有推着粉料的中间和前面的粉料部分会出现凹状和山丘状，这是业内共知的工艺现象。但这在没有图案区的普通瓷质砖生产中没有影响，因为其粉料只要进入了冲压模框内，对上部刮平就行了，而这在生产有预定三维坯体色图案的产品时就会出现问题，即因漏料后造成的上表面出现凹下部分的色区预定色粉料不够，只能在刮平时自然地由其它色粉料刮填在表层。所以必然导致出现了图案不完整的问题；又由于对取用上层的图案，而又必须有一个如同一切布料机的刮平工艺(这是一切陶瓷压砖机必须的，如果不刮平，就会产生粉料的致密度不一致，进而造成制作中半成品会在干燥工艺、烧成工艺中出现缝裂、边裂、变形等引起废品问题，所以刮平工艺是瓷质砖生产的必须工序。)，这就必然会把上部图案刮混3-5mm，更必然会加大烧成制品在以后的刮平、抛光工序的深度，上面表层才会出现较完整的图案。也就是说如果要解决此问题，有时只有加大刮抛深度达1.5-2.5mm(因为陶瓷粉料和砖坯的压缩比为2∶1，所以刮乱层厚度若为3-5mm，则砖坯和烧成品的刮乱层厚度为1.5-2.5mm。)，才能把混料的凹坑部分的不准确图案混色区和布料时刮平工艺拉花的上面部图案区刮平抛掉，这又加大了成本，而且有的部分刮抛去2.5mm深度也刮抛不出完整的图案形状，造成废次品。而且又因为瓷质砖表层和内层烧成度不同所以吸水率不一致，对有高硬度特征的瓷质砖，只要刮深2mm以上，就会产生后期变形的问题，这是业内公知的工艺问题，由此又会产生质量问题，增加了废次品。
而采用了图案模具格栅的辅助装置平面抽板托垫后，在料车向前运动时图案模具之各色区粉料被下面平面抽板托着，和料车一起向前运动，而不是粉料被格栅从后面推动，所以各色粉料不会从下面的缝隙中漏跑到后面的其它区格栅模具区去，也不会因推动力、不会因格栅图案垂直板面与粉料的远近而形成表平面凹凸不平的山丘状态，所以会在运行中十分平稳；又由于在到达预定的冲压模框即冲压模蕊上部时，虽然平面抽板紧贴图案模具格栅快速抽开，会有一点对上面载承的各色区粉料有一点磨擦力，但是由于拉开速度快，而且粉料本身没有运动，所以各色粉料基本上都是因重力而全部垂直落入图案的模具格栅限定的预定区域，并且底部图案的完整性很好，不会如同料车推动各色区粉料而出现的各种丘状堆起和下凹及大量从下部缝隙中向后漏滑的色区粉料形成加剧的凹凸状和色彩混乱的问题。如果正确地实施本发明工艺，背底面的图案在烧成后，立即全部都十分清楚地显现出来，即可以生产亚光坯体色图案仿古砖产品。
这是一重大的技术发明及技术创新的突破。首次可以不经过对图案表层刮平工艺，就能实现通体三维坯体色图案制品可以一经砖坯压制后，立即干燥、烧成，就能得到制品表平面和制品三维空间同具一样的彩色预定图案产品。这为本发明在砖坯阶段，即在没有烧成前就可以加之以印刷釉工艺，从而提供了技术支持的可行性。
本技术领域人员都知道，色彩最为丰富的是色釉料，即仿古砖或彩釉砖的表现力，几乎可以作出自然界一切色彩；其次是坯体色，它也可以制作出较好的红、兰、绿、黑、紫、青、橙或深或浅的色调。但渗花色是采用醋酸盐烧成还原为硅酸盐工艺，由于必须要先能经溶解才能渗入砖坯的缝隙中，所以限定了其色彩对鲜艳的或深色的红、黑、兰、绿、青、紫等色不能制作出来，但如采用强溶工艺会对印花的工具造成损坏而且有环保影响，不可进行大生产，而因成本十分高昂也没有生产应用价值。而本发明就是由于工艺方法上的创新突破，形成了使本人发明的坯体色有一定色彩表现力的低成本而且有厚度能耐磨的特征，能和釉料色印刷精细的高度色彩表现力二者有机组合，形成了新的功能的发明产品。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种三维仿古砖，其包括坯体色图案层，其包括2-10种明显可分的坯体色图案，每种坯体色有1-10000块面积为2cm2到0.5m2而厚度达2mm-30mm的坯体色图案区；以及在该三维仿古砖的坯体色图案层上有一层占制品表面积0.1％-100％的彩釉料图案层。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术措施来进一步实现。
前述的三维仿古砖，其最少有2块坯体色图案，各最少有一个图案的一个角的角度在5°-60°之间；而且从制品的最少一个侧剖面来看，其中最少有一个色区的一块彩色图案与其它色区的图案块之间相交的交界线，是从制品表面垂直向下的，其偏离垂直线的误差在±30°之内。
前述的三维仿古砖，其最少有一种色的2块坯体色图案面积较另一色的最少2块坯体色图案面积差异比例达1∶2到1∶50倍。
前述的三维仿古砖，其最少有1-5种坯体色的最少1块厚度达2mm-30mm的图案块区之上，有一种与下部坯体色一致的色彩的仿古砖色釉覆盖在此坯体色块之上。
前述的三维仿古砖，其中所述的制品的表层图案釉层中，含有金刚砂粒。
前述的三维仿古砖，其中所述的制品的表层存在坯体色图案区之外的，由渗花色结构而制成的渗花色图案区。
前述的三维仿古砖，其中在所述的图案色区之内，有1种或1-5种颜色、由5-1000个面积在1cm2-20cm2、并具有微粉料特征的长度在1cm-5cm以内，长宽比为1∶1-1∶3的呈内凹月牙形状的、多边形的图案，该内凹月牙状最突出的二个端点连成的直线与其内凹部最凹点的距离为1.5mm-30mm。
前述的三维仿古砖，其中所述的其10％-95％面积的表面图案部分为抛光结构的表平面。
前述的三维仿古砖，其中所述的凹下的坯体色图案区有金色或银色的金属色釉层。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种三维仿古砖的生产方法，在该三维仿古砖的生产装置中具有图案格栅模具和下部的抽板装置，其包括以下步骤(1)、把各色瓷质粉料装入预定图案位置的图案格栅模具之中；(2)、当推粉架上的装有各色瓷质粉料的图案模具格栅向压机运动，并经过冲压模具平台板，到达冲压模具的上冲头之下和冲压模具下模蕊之上的图案所需的准确的预定垂直投影叠合位置时，立即停止运动；(3)、然后使冲压下模蕊下降形成压机冲压模框，同时在0.1秒-6秒的时间内完全拉开图案模具格栅之下的托粉料抽板装置，使有规定图案特征的各色粉料按图案模具格栅的规定区域准确地向下落入冲压模框之内；(4)、然后，推粉架退出压机，回位到下一轮准备位置，使冲压模具上冲头下压，使冲压模框中之下背面方向形成具有清晰可辨特征的规定的三维图案瓷质坯体色的砖坯半成品；(5)、将此半成品经干燥工艺，再对所需预定图案区之表层施以仿古砖的彩色釉层；以及(6)、经由陶瓷制品的烧成工序。
借由上述技术方案，本发明三维仿古砖及其生产方法至少具有下列优点1、本发的优点之一是，对原有的多项发明的具有坯体色图案特征的制品而言，克服了其比较印刷产品的精细度差的缺陷，可以在同一制品上，既有耐磨度高的厚度厚的坯体色图案层，又有精细的仿古砖印刷层，从而可以大提高对多姿态多彩的天然石材的克隆和仿真表现能力。对先有发明的三维坯体色图案制品的对精细图案的如1mm-3mm的窄的仿石材图案的细线和0.5cm2到5cm2的小块石材形状及各种色图案区的交混过渡色处理上，可以采用的仿古砖的印刷工艺，使表现力有了全新的组合提升，在仿石和制作一切图案中，因为太窄的缝和太小的孔在坯体色的模具格栅工艺中，会因色料粉料的水份(一般含5％-8％)，在生产中重复数次后必然会被堵塞住，不能形成生产工艺；又如，因为在图案模具格栅工艺中，二色区之间的部分，只有二种不同色的粉料之间的明显二层次色的相依为界，而印刷技术却可以把天然石材二色区交界的近乎克隆天然石的由浅到深的过渡色三、四层次的装修效果印刷出来；再如，在天然石尤其大理石二色区交界如线条有许多为弯曲处仅5mm-10mm达30度-90度角的多曲折交界，采用坯体色的模具格栅工艺，其粉料在下落时也会混乱，制造的精细度不能达到克隆天然石材多曲折交界线图案的目的，而辅之以仿古砖印刷工艺则可以达到目的；再又如，由于本发明制品的三维仿古砖主要的图案及面积构架的色调，都用三维坯体色图案来形成，所以就是对部分印刷的精细的仿古砖釉料被磨掉，也不会出现明显的如同仿古砖一样的被磨掉的地方什么图案也没有了的情况，整个装修的效果不会产生什么影响。
2、本发明的另一个优点是，由于本发明在生产方法上的创新突破，形成了使坯体色有一定色彩表现力的低成本而且有厚度能耐磨的特征，能和釉料色印刷精细的高度色彩表现力二者有机组合，形成了新的功能的产品，提高先有坯体色图案产品的更为丰富的高度色彩表现力。本技术领域人员都知道，色彩最为丰富的是色釉料，即仿古砖或彩釉砖的表现力，几乎可以作出自然界一切色彩；其次是坯体色，它也可以制作出较好的红、兰、绿、黑、紫、青、橙或深或浅的色调。但渗花色是采用醋酸盐烧成还原为硅酸盐工艺，由于必须要先能经溶解才能渗入砖坯的缝隙中，所以限定了其色彩对鲜艳的或深色的红、黑、兰、绿、青、紫等色不能制作出来，但如采用强溶工艺会对印花的工具造成损坏而且有环保影响，不可进行大生产，而因成本十分高昂也没有生产应用价值。
3、本发的又一优点是，使现代以印刷釉方式制作的只有0.05mm-0.2mm厚度的图案釉层的仿古砖图案能组合上有2mm-30mm厚度的坯体色图案层，达到使本发明的三维仿古砖有总体图案不怕磨损的优点。尤其以本发明制成砖块和大板面制品用于广场、过道、梯级、商务大厅、大堂及门厅入口等人流量大或人流频率高，即用于易被踩磨损的地方有显著功效。也就是说，如果把印刷釉层磨掉一些部分，对现代印刷工艺的仿古砖而言被磨的地方没有了图案，其整体表面图案会面目全非，也就完全没有了整体图案装饰的效果。而采用本发明的三维仿古砖，由于坯体图案的厚度是根本不易被磨掉的，即使是部分印刷图案的部分有些被磨去，但整个制品多数图案总体是完好的，尤其是在仿古彩釉层的下部，制造的是同一色的坯体色层，即使是印刷彩色层被磨损，但坯体色根本不易磨掉，所以图案的完整性仍然是很好的。
4、本发明还一优点是提出了一种新的三维仿古砖的生产方法，其能够生产出本发明提出的三维仿古砖，使预定的三维坯体色图案能不经过后加工的刮平工艺而在烧成后，立即出现制品的表层和三维空间的完整的预定彩色图案，即使制品在工艺过程半成品的粉料坯体的一个表层面和预定适用的三维空间都具有预定的完整的图案特征，从而实施相应的仿古砖图案的组合印刷，继而进行干燥和烧成，得到本发明制品。而不是要如同原有本人的三维制品发明，必须要经过烧成后变为成品再抛光1.5mm-2.5mm才出现图案。因为这样，就不可能在工艺上，在粉料砖坯的表层印刷仿古砖图案组合。这是由于原工艺的制品没有刮深1.5mm-2.5mm时，表面层就不能出现图案来。所以如果在粉料砖坯半成品上印仿古砖图案，在烧成后只能得到混乱的坯体色层上的仿古砖图案，而不能得到预定设计的坯体色图案和仿古砖表层印刷图案的完美和谐统一的组合图案，将使以上的各种产品优势没有产生的工艺基础。
综上所述，本发明新的三维仿古砖及其生产方法，其可以大提高对天然石材的克隆和仿真表现能力并能够生产该三维仿古砖。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品及生产方法中未见有类似的设计及方法公开发表或使用而确属创新，其不论在产品结构、生产方法或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的仿古砖及其生产方法具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是本发明三维仿古砖实施例的尺寸为600mm×600mm的制品的平面图案结构示意图。
图2是本发明三维仿古砖法实施例的尺寸为600mm×600mm的厚度为10mm的制品的剖面局部图案结构示意图。
图3是本发明三维仿古砖的生产方法实施例中装载各色预定彩色粉料的图案模具格栅的平面示意图。
图4是本发明三维仿古砖生产方法实施例中装载各色预定彩色粉料的图案模具格栅的剖面局部示意图。
图5是本发明三维仿古砖生产方法实施例中载有各色粉料预定所需图案模具格栅完全进入压机的上冲头之下的垂直投影位置和下模蕊之上时的三者正确叠合的垂直投影示意图。
图6是本发明三维仿古砖生产方法实施例中载有各色粉料预定所需图案模具格栅之下紧贴的可抽动并且上部为平面板的抽板装置，并表示其进入了压机冲压模上冲头之下的垂直投影位置和没有下降的冲压模下模蕊之上的预定图案所需的正确叠合垂直投影位置时的侧面剖面示意图。
图7是本发明三维仿古砖生产方法实施例中载有各色粉料预定所需图案模具格栅之下紧贴其可抽动并且上部为平面板的装置，并表示其进入了压机冲压模上冲头之下的垂直投影位置和冲压模下模蕊之上的预定图案所需的正确叠合垂直投影位置时，运料车及图案模具格栅停顿0.1-6秒钟，冲压模之下冲压模蕊下降，同时紧贴图案模具的平面板向后抽动拉开，使各色粉料按预定图案区的设计，准确、完整地落入冲压模蕊下降后形成的冲压模框中时，此时状态的侧面剖面示意图。
图8是本发明三维仿古砖生产方法实施例中的布料车已退出压机的状态，载有各色粉料预定所需图案模具格栅之下紧贴其可抽动并且上部为平面板的抽板装置已回位，上冲头下压，把有预定图案的粉料压紧形成有一定强度、密度的有预定图案特征的坯体三维图案预制砖坯时的示意图。
图9是本发明三维仿古砖生产方法实施例中对形成的有预定图案特征的坯体色三维图案预制砖坯的表层印刷仿古砖灰黄色釉料和暗棕色釉料的印刷工序示意图。
1米黄色瓷质材料图案区
2灰黄仿古砖釉料3暗棕色釉料102灰黄色的瓷质材料烧结图案区103暗棕色瓷质材料烧结图案区191瓷质产品的没有烧结的米黄色粉料图案区192瓷质产品的没有烧结的灰黄色粉料图案区193瓷质产品的没有烧结的暗棕色粉料图案区4图案模具格栅5砖坯。
6抽板装置7下模蕊8图案模具格栅9横梁10下机座11上冲头12冲压模框13平台板14推料架15布料车16上冲头平面四个边线位置的垂直投影17图案模具格栅内侧四边线位置的平面垂直投影18下模蕊平面四个边线位置的垂直投影19下模座20基座21丝网印刷网框具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的三维仿古砖及其生产方法其具体实施方式
、结构、生产方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1所示，是本发明三维仿古砖的尺寸为600mm×600mm的制品的平面图案结构示意图。本实施例以三种图案区为例，大黑点部分图案区表示米黄色瓷质材料图案区1；黑色部分图案区表示为表层的灰黄仿古砖釉料2；小黑点部分图案区表示为表层的仿古砖暗棕色釉料3。各个色区的数量以及组合方式是根据设计的不同而有所变化，其影响的是仿古砖的图案，但对于本发明的技术方案本身没有实质影响，也就是说其色区的数量可以在2-10种的范围内任意选择，其各个图案的组合关系可以根据本领域技术人员的具体设计而定。
请参阅图2所示，是本发明三维仿古砖实施例的尺寸为600mm×600mm的厚度为10mm的制品的剖面局部放大部分结构示意图。大黑点部分图案区表示米黄色瓷质材料图案区1；黑色部分图案区表示为表层的灰黄仿古砖釉料2；小直线部分图案区表示为表层的含有金刚砂粒的仿古砖暗棕色釉3；小黑点部分图案区表示暗棕色瓷质材料烧结区103；斜线部分图案区表示灰黄色瓷质材料烧结区102。从制品的最少一个侧剖面来看，其中最少有一个色区的一块彩色图案与其它色区的图案块之间相交的交界线，是从制品表面垂直向下。因坯体色图案在制作时是将各相应图案的坯体色原料通过图案模具落入冲压模框中冲压而成的，所以其各图案块之间的交界线从表面向下垂直的，即使有误差，也一般在±30°之内。
本发明的再一实施例中，其最少有一种色的2块坯体色图案面积较另一色的最少2块坯体色图案面积差异比例达1∶2至1∶50倍，较佳的为1∶10至1∶30倍。在又一实施例中，在坯体色图案层中有1种或1-5种颜色、由5-1000个面积在1cm2-20cm2、并具有微粉料特征的长度在1cm-5cm以内，长宽比为1∶1-1∶3的呈内凹月牙形状的、多边形的图案，该内凹月牙状最突出的二个端点连成的直线与其内凹部最凹点的距离为1.5mm-30mm。釉料图案层凸出的10％-95％面积的表面图案部分为抛光的表平面；其凹下的图案区有金色或银色的金属色釉层。另外，在釉料中也可加入一些金刚砂粒，从而在三维仿古砖的表面形成金刚砂层。
根据图1和图2所示，其中大黑点部分图案区1、斜线部分图案区102以及小黑点部分图案区103构成坯体色图案层；坯体色图案层由1、5、50、5000或者10000块面积为2cm2、100cm2、0.1m2、或0.5m2而厚度为2mm-30mm中任一厚度的坯体色图案区构成；黑色部分图案区2和小直线部分图案区3构成表层的釉料图案层，该釉料图案层占制品表面积的范围在0.1-100％，例如为0.1％、2％、20％、80％或者100％。
本发明的又一实施例中的三维仿古砖具有凹凸表面结构，其是采用凹凸模具冲压形成凹凸产品，凸起或凹下的面积可预先设计好，在凹下部分印刷金色或银色釉料层即可。
请参阅图3所示，是本发明三维仿古砖的生产方法实施例中装载各色预定彩色粉料的图案模具格栅的平面示意图。粗黑线部分表示钢质图案模具格栅4的平面俯视位置；大黑点部分表示置放在钢质图案模具格栅的预定形状之内的米黄色瓷质粉料191；小黑点部分表示置放在钢质图案模具格栅的预定形状之内的暗棕色瓷质粉料193；斜线部分表示置放在钢质图案模具格栅的预定形状之内的灰黄色瓷质粉料192。
请参阅图4所示，是本发明三维仿古砖生产方法实施例中装载各色预定彩色粉料的图案模具格栅的剖面局部示意图。是所必需的装载各色预定彩色粉料的图案模具格栅及紧贴下部的上部为平面状的抽板装置在布料车上的剖面局部示意图。粗黑线部分4表示钢质图案模具格栅的剖面局部位置；大黑点部分表示置放在钢质图案模具格栅的预定形状之内的米黄色瓷质粉料191；小黑点部分表示置放在钢质图案模具格栅的预定形状之内的暗棕色瓷质粉料193；斜线部分表示置放在钢质图案模具格栅的预定形状之内的灰黄色瓷质粉料192；十字交叉线部分表示承载粉料的平板抽板装置6。
请参阅图5所示，是本发明三维仿古砖生产方法实施例中载有各色粉料预定所需图案模具格栅完全进入压机的上冲头之下的垂直投影位置和下模蕊之上时的三者正确叠合的垂直投影示意图。靠最内部的四边形的四个边的部分16表示上冲头的平面板四个边线的垂直投影位置；最外部的四边形的四个边的位置17表示载有各色粉料的平面板状钢质模具格栅的内框四个边线部分的垂直投影位置；中间的四边形的四个边的部分18表示冲压下模蕊的四个边线的垂直投影位置。
请参阅图6所示，是本发明三维仿古砖生产方法实施例中载有各色粉料预定所需图案模具格栅之下紧贴的可抽动并且上部为平面板的抽板装置，并表示其进入了压机冲压模上冲头之下的垂直投影位置和没有下降的冲压模下模蕊之上的预定图案所需的正确叠合垂直投影位置时的侧面剖面示意图。在压机冲压前，推料架准确到位时，载有各色粉料的图案模具格栅8之下，有紧贴其的可抽动的上部为平面板的抽板装置6，该图表示在布料车15之上的可移动的推料架14，处于停顿时，压机冲压模的上冲头11没有下降，且冲压模下模蕊7和图案模具格栅8处于预定图案所需的正确垂直投影叠合位置。从图可见，冲压模具的台面平台板13和没有下降之下模蕊7处于同一平面位置；标号9表示支撑冲压模上冲头的陶瓷压机的横梁；标号10表示陶瓷压机的机座；标号19表示陶瓷压机的下模座。
请参阅图7所示，是本发明一种三维仿古砖及其工艺方法实施例的各设备要素及位置状态示意图。从图可见，布料车15之上的推粉料车14没有移动，而冲压模之下模蕊7已经下落入下模座19之内，其上平面与冲压模具台面平台板13内侧之间形成了冲压模框12，平面板状的抽板装置6已经快速退后，使图案模具格栅4中之各色粉料按预定图案位置准确垂直地落入冲压模框12之中；标号9表示支撑冲压模上冲头的陶瓷压机的横梁；标号10表示陶瓷压机的机座；标号11表示陶瓷压机的冲压模之上冲头。
请参阅图8所示，是本发明三维仿古砖生产方法实施例中的布料车已退出压机的状态，载有各色粉料预定所需图案模具格栅之下紧贴其可抽动并且上部为平面板的抽板装置已回位，上冲头下压，把有预定图案的粉料压紧形成有一定强度、密度的有预定图案特征的坯体三维图案预制砖坯时的示意图。布料车15之上的推粉料车14已经退出冲压模之外，进入准备下一个载图案粉料之动作的位置，而且图案模具格栅4下部之平板状的抽板装置6已经回到其下部，而垂直下落的进入冲压模框中之预定图案区各色粉料，由于冲压模上冲头11的下压，已经压缩成为有预定图案特征的砖坯5。从图可见，冲压模下模蕊7下落入下模座19之内，其上平面与冲压模具台面平台板13内侧之间形成的冲压模框，在其中存在有预定图案的砖坯5；标号9表示支撑冲压模上冲头的陶瓷压机的横梁；标号10表示陶瓷压机的机座。
请参阅图9所示，是本发明三维仿古砖生产方法实施例中对形成的有预定图案特征的坯体色三维图案预制砖坯的表层印刷仿古砖灰黄色釉料和暗棕色釉料的印刷工序示意图。标号2表示为表层的灰黄仿古砖釉料；标号3表示为表层的仿古砖暗棕色釉料；标号191表示为瓷质产品的没有烧结的米黄色粉料图案区；标号192表示为瓷质产品的没有烧结的灰黄色粉料图案区；标号193表示为瓷质产品的没有烧结的暗棕色粉料图案区；标号20表示印刷仿古砖用的丝网印刷机架之基座侧剖面示意图；标号21表示印刷仿古砖用的丝网印刷网框的侧面示意图。从图可见，一块有预定图案区的经压机压制的粉料砖坯(没有烧成前的半成品)，处于丝网印刷网框板21之下，灰黄色192瓷质粉料图案区之上，印刷了一层灰黄色仿古砖釉料层2；其暗棕色193瓷质粉料图案区之上，有一层暗棕色3仿古砖釉料层；其米黄色191瓷质粉料图案的上层，也可见有局部的暗棕色3仿古砖釉料层。
在实际应用种，现有市场中的普通仿古砖在人流量大的地面处，其釉料层表层图案的部分表面因不耐磨被磨掉，已没有了整体的装饰效果。而根据本发明的三维仿古砖的主图案是本发明的有厚度的三维坯体色图案组成，则其不会被磨花，就是表面被踩磨了部分的釉料层，也不会失去整体的装饰效果。
现将本发明的三维仿古砖的生产方法的具体实施例做进一步说明，其制造过程包括以下一些步骤(1)首先，准备好瓷质米黄色粉料为第一组；第二组灰黄色瓷质粉料，第三组为暗棕色瓷质粉料，把三组材料分别装入三个容器之中；(2)接着准备好一条瓷质砖生产所需的干燥窑、烧成窑、一台陶瓷压机及所需的冲压模具、布料车、推粉架，并特别在推粉架上安装上一套规定的如图3和图4所示的仿古砖图案形状的图案模具格栅4，其紧贴下平面安装有可承载各色粉料的可移动的上部为平面状的抽板装置6，此时把以上三个容器置于图案模具格栅之上，使各色瓷质粉料按图3所示的图案区，其中第一组米黄色粉料落入191模具图案区，第二组灰黄色瓷质粉料落入192模具图案区，第三组暗棕色瓷质粉料落入193模具图案区。具体方法可以用管道把三个区的原材料同时落入、注入、装入各自的图案格栅区域，也可以采用复合模板分三次落入、注入、装入每一图案格栅区域。
(3)再接着为如图6所示，用布料车15上的推粉架14将载有各种色粉料在预定所需的图案区的图案模具格栅4和承载粉料的紧贴图案模具格栅下部的抽板装置6一起，向压机推进，使其处于压机冲压模具上冲头和压机冲压模具下模蕊之间的正确垂直投影叠合位置(如图6和图5所示)，并立即停顿下来。
(4)然后步骤为如图7所示，在停顿的时间内，冲压模下模蕊平面立即下降，并且与模具台面平台板13的内侧形成一个模具的冲压模框12，同时紧贴图案模具格栅的下部的抽板装置6快速向后抽拉开，使其中的各色粉料在图案模具格栅4的形状规定之下垂直地并保持图案形状地落入了冲压模框12之内。在这个关键工序上，保持相对停顿状态十分重要，这种上冲头、图案模具、下模蕊的正确垂直投影的叠合位置，是预定图案粉料垂直下落而图案位置不会变化的关键，为解决料车运动惯性和拉开抽板平面板装置的时间过程，制作大板面制品的停顿时间应在0.1-6秒，制作小板面制品的停顿时间也应在0.1-2秒，此为较好的工艺参数范围。而且由于料车的惯性，形成影响叠合的移动一定要控制好，确保预定图案的各色粉料能有效地准确落入到冲压模框之内。
(5)再然后骤为如图8所示，先使布料车15上面的推粉架14退出冲压模之外，准备下一个载图案粉料的动作，并马上使冲压模的上冲头11向下垂直下压，压入冲压模框之中的预定图案之各色粉料，使之成为有预定三维坯体色图案的半成品砖坯。
(6)再一步骤为把砖坯正背面翻转过来，使背面的预定图案向上，如图9所示，第一次送入一个丝网印刷机的有预制图案的网框21之下，在灰黄色瓷质粉料192的图案区上部，印刷一层有预定图案的仿古砖的灰黄色釉料层2；第二次送入一个丝网印刷机的有预制图案的网框21之下，在暗棕色瓷质粉料193的图案区上部和米黄色瓷质粉料191图案区上部，印刷一层有预定图案的暗棕色仿古砖釉料层3。
(7)把以上半成品经过瓷质砖的干燥和备有温度为1200℃左右的烧成窑烧制，就得到了本发明制品一种三维仿古砖。
本领域的技术人员可以理解，如果结合常规先有技术采用二次布料工艺，先在冲压模框中布入20-95％左右厚度的预定图案粉料，再在其上面布入普通粉料，则可以得到二次布料的半通体坯体色图案制品，需制作这种要求的制品时可以节约一些色料成本。
本领域的技术人员都可以理解，形成上述红、黄、白、蓝、黑、绿、橙、紫等不同色的硅酸盐砖坯体色图案块可以例如通过采用或加入Fe2O3、Na2O、V2O5、CoO、MnO2、Cr2O3、CuO等来实现。
以上所述，仅是为了说明本发明的较佳优选实施例而已，然而其并非是对本发明的限制，任何熟悉本项技术的人员可能利用上述提示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，都可以按不同要求的图案和性能实施制作一种三维仿古砖及其工艺方法。可见，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种三维仿古砖，其特征在于其包括坯体色图案层，其包括2-10种明显可分的坯体色图案，每种坯体色有1-10000块面积为2cm2到0.5m2而厚度达2mm-30mm的坯体色图案区；以及在该三维仿古砖的坯体色图案层上有一层占制品表面积0.1％-100％的彩釉料图案层。
2.根据权利要求1所述的三维仿古砖，其特征在于其最少有2块坯体色图案，各最少有一个图案的一个角的角度在5°-60°之间；而且从制品的最少一个侧剖面来看，其中最少有一个色区的一块彩色图案与其它色区的图案块之间相交的交界线，是从制品表面垂直向下的，其偏离垂直线的误差在±30°之内。
3.根据权利要求1所述的三维仿古砖，其特征在于其最少有一种色的2块坯体色图案面积较另一色的最少2块坯体色图案面积差异比例达1∶2到1∶50倍。
4.根据权利要求1所述的三维仿古砖，其特征在于其最少有1-5种坯体色的最少1块厚度达2mm-30mm的图案块区之上，有一种与下部坯体色一致的色彩的仿古砖色釉覆盖在此坯体色块之上。
5.根据权利要求1所述的三维仿古砖，其特征在于制品的表层图案釉层中，含有金刚砂粒。
6.根据权利要求1所述的三维仿古砖，其特征在于制品的表层存在坯体色图案区之外的，由渗花色结构而制成的渗花色图案区。
7.根据权利要求1所述的三维仿古砖，其特征在于在图案色区之内，有1种或1-5种颜色、由5-1000个面积在1cm2-20cm2、并具有微粉料特征的长度在1cm-5cm以内，长宽比为1∶1-1∶3的呈内凹月牙形状的、多边形的图案，该内凹月牙状最突出的二个端点连成的直线与其内凹部最凹点的距离为1.5mm-30mm。
8.根据权利要求1所述的三维仿古砖，其特征在于10％-95％面积的表面图案部分为抛光结构的表平面。
9.根据权利要求1所述的三维仿古砖，其特征在于坯体色图案区有金色或银色的金属色釉层。
10.一种三维仿古砖的生产方法，在该三维仿古砖的生产装置中具有图案格栅模具和下部的抽板装置，其特征在于其包括以下步骤(1)、把各色瓷质粉料装入预定图案位置的图案格栅模具之中；(2)、当推粉架上的装有各色瓷质粉料的图案模具格栅向压机运动，并经过冲压模具平台板，到达冲压模具的上冲头之下和冲压模具下模蕊之上的图案所需的准确的预定垂直投影叠合位置时，立即停止运动；(3)、然后使冲压下模蕊下降形成压机冲压模框，同时在0.1秒-6秒的时间内完全拉开图案模具格栅之下的托粉料抽板装置，使有规定图案特征的各色粉料按图案模具格栅的规定区域准确地向下落入冲压模框之内；(4)、然后，推粉架退出压机，回位到下一轮准备位置，使冲压模具上冲头下压，使冲压模框中之下背面方向形成具有清晰可辨特征的规定的三维图案瓷质坯体色的砖坯半成品；(5)、将此半成品经干燥工艺，再对所需预定图案区的表层施以仿古砖的彩色釉层；以及(6)、经由陶瓷制品的烧成工序。
全文摘要
本发明是有关于一种三维仿古砖及其生产方法。该三维仿古砖包括坯体色图案层，其包括2－10种明显可分的坯体色图案，每种坯体色有1－10000块面积为2cm
文档编号B44C3/00GK1830689SQ200510098220
公开日2006年9月13日 申请日期2005年9月1日 优先权日2005年3月11日
发明者杨德宁 申请人:杨德宁