专利名称：石质材料的表面处理方法
技术领域：
本发明涉及石质材料表面的处理方法，尤其是可应用于，但不是专用于，在上述表面上获得带有陈年外观的纹理。
本发明可用于任何类型的石质材料，例如大理石、石料、石灰华、板岩，等。
通过使用化学药品，通过喷砂或通过使用喷枪的火焰，产生带有陈年外观的纹理石质材料表面的方法是已知的。
为了获得这类纹理而使用有效力的化学药品，除了在其精加工期间和在其使用和拆除期间对人员和环境可能有危险之外，通常不是产生对被处理的材料的危害，就是其实施费用昂贵，甚至这两种情形同时存在。另一方面，大量使用这些产品时，当对人员和环境有危险时，要求并且强制执行一种对所述产品的使用和处理的操作人员的严格训练。
至于使用喷砂，为了得到认可的纹理，除了关于要得到的纹理的限制和材料容许以令人满意的结果被处理的限制之外，还需要有高成本，而得到的产率却不高。
最后，在所谓花岗岩上使用喷枪火焰，是一种可实际用于所有花岗岩上的技术，但除了在有限数量的大理石、石料和其它贴面(coped)石质材料上之外不能获得令人满意的应用结果。另一方面，由这种方法得到的纹理，虽然粗琢或粗糙，但不会被认为是陈年的。
本发明的目的是一种用于石质材料表面处理的方法，这个方法解决了前面指出的问题并能够得到可以体现不同陈年纹理的处理表面。
本发明的方法也可以用于研磨或抛光表面和边缘，以及为了随后的去剥落片加工，除去几乎没有连贯性或完全没有连贯性的小区域。
根据本发明，借助使用带弹性的鬃丝的刷子，将待处理的石质材料的一个表面或几个表面逐渐磨蚀。
这种鬃丝应优选是金属性质的，并且刷子可以采用任何轮廓的，带有圆形的、圆柱形的、平面形等等的分布。
鬃丝的性质、其弹性和尺寸将取决于待处理的石质材料的类型和想要得到的纹理。
当石质材料的表面用这种刷子擦磨时，根据被精加工材料的类型、根据制做鬃丝的材料的类型、根据其弹性、其截面、数量和刷子动作的组合方式、刷子的形状、以及刷子夹持盘的转动速度和刷子施加于被处理表面的压力，产生除不同程度的磨耗。
使用本发明的方法，既能够精加工平面也能够精加工边缘，总是能够得到具有陈年外观的磨耗，与所要求的石质材料带有时光流逝(由于在几个世纪甚至上千年期间的使用和自然因素的磨蚀)的外观相似。
本发明的方法，如前面指出的那样，可以用于在表面上和边缘上获得种种陈年的和/或粗糙的纹理，如同由其它所有类型的半精加工或精加工得到的那样，其中包括贴面、磨制、锤击成型、刮制(blazed)、凿制，以及自然形成的表面，如板岩之类的那样。
本发明也可以用于具有磨制过的和抛光过，其纹理比通行的传统方法的那些纹理稍粗的表面和边缘。采用这种方法，与传统的方法相结合，得到一种研磨、抛光和光泽的纹理，比传统方法得到的稍暗，这种方法提供了另外的美学质量，能够商品化。
本发明的方法也用于除去带有几乎没有连贯性或完全没有连贯性的部分。在贴面石质材料中，具有以下特征有必要通过所谓玛帝脂(mastique)对材料去剥落片处理，使用玛帝脂是用来修理或增强脆性材料或具有冲击强度问题的材料，通过在焦炭(cokes)、通孔(hole-thruogh)、石灰石接缝(1imestone seam)、不连贯性的部分、毛状物(hairs)或开裂的接缝(open joints)中使用种种类型的玛帝脂(以树脂、水泥和其它同一目的的适用的产品为基)，。使用这些方法的一些最适合的大理石是The Ivory Cream(可能是在西班牙产量最大和使用最多的大理石)、Red Alicante、Emperor或Imperial Brown、Coralite Red、CehejinRed和Grey。
对几乎没有连贯性或完全没有连贯性的部分的这种清理和去除，也用于前文指出的类型的大理石板的后面上，这些类型的大理石板要求通过贴瓷砖和树脂涂覆来增强，因此，一旦使用了本发明的方法，石板的后面不存在不连贯性的部分，因此容易容纳和由树脂填充(焦炭、裂缝、接缝区，等)。对于通过贴瓷砖和树脂涂覆来增强的这种现行的实施方法的改进是明显的，因为这个现行的增强方法的效力被相当大地挖掘出来。用现有的方法，增强在表层实施，效果不理想。由于使用本发明的方法，改进是明显的它还能使增强达到内部，使树脂(当硬化时)在表面与内部(由非连贯性部分留下的空穴)之间形成一个单一体，因而树脂的粘着力大得多，从而几乎完全消除了开胶的危险。另一方面，本发明的方法通过对先前由几乎没有连贯性或完全没有连贯性的大理石的构成部分占据的内层部分进行固结，从内部增强材料，不连贯性是对于大理石工人是非常熟悉的特征，在例如Ivory Cream之类的大理石中非常缺乏刚性连接，并且不连贯性恰恰是脆裂性，而脆裂性对于这些大理石产品中的大部分是先天的。
本发明的方法的应用和实施例不存在任何现有的陈年化方法里的危险，因为不使用化学药品研磨石质材料。也不需要对实施这个方法的人员专门培训，因为这个方法可以被已经按传统的抛光方法培训过的操作者使用。
本发明的方法，相对传统带方法而言，简化和缩短得到所希望的纹理的时间和步骤，并不从内部损伤被处理的材料。
本发明的方法可以通过传统的机器实施，例如在大理石加工活动中使用的机器，不需要进行大的改动，并且无损于所述的机器已设想的使用。
构成刷子的鬃丝也可以适合滚子和小片(rollers and tabs)。另外，也可以利用所谓工业金刚石，使之适合刷子的弹性丝的尖端或其它部位。在制作刷子时，可以使用更加耐磨的并产生相同或相似纹理的金属鬃丝或钢鬃丝。也可以使用其它非金属材料作为磨削鬃丝。这些鬃丝可以提供不同程度的弹性以适应压力固定不变的平板型和滚子型的机头的机器。
构成刷子的鬃丝或刷丝也可以以其一端编织或固定到具有平板形或圆柱形表面的底座上，刷子可以采用任何传统的形状并且可采用传统的固定方式与驱动器具的盘面连接。
下面描述本发明的方法的基础以及用该方法得到的结果几乎所有的石质材料和它们中的每一种，在其组成和硬度方面都是多样性的，此外，许多这类材料呈现出不同的特性，例如在石灰华中的焦炭，在东西班牙的材料中带有非连贯性的石灰石接缝，形成诸如Emperors、灰千枚岩(greyPhyllite)、绿蛇纹石材料的不同的成分，等。
当采用研磨或磨蚀方法加工时，不论使用哪一种方法加工，都观察到较软的部分和那些带有不连贯性的部分会消失，中等硬度的部分也会消失(尽管程度不同)，最硬的部分是那些磨蚀较小的部分。所有这些，以及在经受特殊的磨蚀处理之后，会产生或多或少的不规则的纹理(取决于被处理的材料)，而产生陈年材料的外观。
在分析和研究了采用磨蚀加工的各种方法的可能结果(复杂程度、可实行性、最终成本等)之后，我们的方法是基于以机械的方式使用由弹性程度不同的材料制造的器具磨蚀石质材料，这些弹性程度不同的材料能够依靠同一材料组成的不连贯性进行不同的磨削，而在其它的情况下，依靠先有的半-精加工和依靠从已有的不规则面着手，例如刮制的、成型的或凿制的面，或有天然纹理的面，如板岩、石英岩等。加工工具在其形式(鬃丝)上的灵活性和由加工头施加到石材表面上的压力的灵活性，能够使经过带有多种成分(非均质)材料的软质部分上方的次数越多，磨蚀的量越大。在刮制的、成型的或凿制时，打算(特别)要磨削的主要的是凸出部分，次要的是下凹部分，所以看上去好象是正常使用的磨损。由于具有灵活性的压力与加工工具的鬃丝的形状相结合，实现了本发明的目的，因为，由于所有的面都受到磨削，最凸出的部分磨削最重，因为这个区域受到更大的压力。这种工具的特征的另一个结果是，在最凸出部分与最下凹部分之间的差别以其光滑度为特征。
这种同一灵活性与压力的结合是对获得圆滑的或平滑的边缘和角部的解释。此外，如果先前边缘带有孔洞，破坏了边缘，则得到磨蚀的孔，这会增加年代久远的感觉。这些方案已经说明过了，在所有的情形中是最佳的结果。
本发明的方法可以在刷子在石质材料上加工期间加进水来进行。
本发明的另一个优点是该方法既可以在车间进行，也可以在现场进行，甚至在石质材料已经放置好的地方进行。
最后，这个新方法，与化学方法相反，不但不损害材料(石材，大理石，等)，而且总的说来还改善了加工物的理化性能。原因在于这是一个机械过程(100％)，不改变分子结构或其组成，另一方面，由于研磨是在表面上进行并且由于加工工具(有弹性的鬃丝)的特性，不连贯性的部分从表面去掉高达1～2mm深。结果是，一方面质量较差的部分破碎并被除去，另一方面产生的表面(在其总体上)在使用期间比传统的精加工的表面更结实。
权利要求
1.石质材料表面处理的方法，特别是可用于获得带有陈年外观纹理的石质材料表面处理的方法，其特征在于，该方法包括采用带有鬃丝的刷子磨削石质材料待处理的一个表面或多个表面，鬃丝在所述表面上产生逐渐的磨蚀，随在特定点或区域硬度的减小而增加强度或深度。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，刷子的鬃丝是金属性质的。
全文摘要
石质材料表面处理的方法,该方法包括采用刷子磨削石质材料待处理的表面,刷子的鬃丝在这些表面上产生逐渐的磨蚀,这种磨蚀在硬度较小的区域深度比较大。这种方法能够获得陈年外观的纹理、磨削和抛光的表面和边缘并除掉非连贯性的部分。
文档编号B24B1/00GK1196287SQ9810739
公开日1998年10月21日 申请日期1998年3月7日 优先权日1997年3月7日
发明者G·M·P·卢詹 申请人:联合大理石工业公司