Método de procesamiento de superficie de granito
Descripción general
 Es un objeto de la presente invención proporcionar un método de procesamiento de superficie de granito capaz de proporcionar una placa de piedra a la que se aplica un patrón deseado mediante una operación simple. ] Se colocó una predeterminada dada en placa de máscara corte mecanizado espesor de antemano en una forma predeterminada en haber sido losas de granito que forman la magnitud, la porción de recorte de la placa de máscara mediante la irradiación de un láser en este estado De modo que la superficie de la placa de piedra expuesta a través de las escamas se raspa con un espesor predeterminado de modo que se aplica un patrón predeterminado a la superficie de la placa de piedra.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un método de tratamiento de superficie de granito para realizar arbitraria procesar el granito (granito) hecha de losas de una superficie, en particular, a aquellos que permiten fácilmente realizarse por cualquier patrón o similar mediante la irradiación de un láser.
Antecedentes de la técnica
El granito es un nombre popular de granito, cuarzo, ortoclasa, plagioclasa, una roca compuesta principalmente de la mica, la naturaleza de su calidad y no hacen la estructura del grano KanAkiraTadashi es hermoso un robusto . Por lo tanto, es ampliamente utilizado para el exterior de varios edificios, adoquines, adoquines de parques y similares. Por ejemplo, el moldeo de la pizarra se corta granito en un tamaño predeterminado en un espesor predeterminado, tallado patrón arbitrario desigual en la superficie, el material exterior de los diferentes edificios, como piedras de pavimentación, o parque adoquines Como se muestra en la FIG. En particular, cuando se utiliza como adoquines en diversos tipos de edificios, por la única pavimentada, ya que es pizarra es peligroso y se deslizó a un peatón, un patrón también sirve como el significado de la hoja en un estado que tiene una desigual Como se muestra en la FIG.
Ahora, como un método para formar un patrón cóncavo-convexo en la superficie de una placa de piedra hecha de granito, existe, por ejemplo, un método de procesamiento de voladura. Esto se explicará con referencia a la figura 5. En primer lugar, se coloca una placa de piedra de granito 101 moldeada a un tamaño predeterminado con un espesor predeterminado. Se coloca una placa 103 de enmascaramiento de caucho sobre la placa 101 de piedra. La placa de enmascaramiento 103 se corta en una forma predeterminada. A continuación, se insuflan granos 109 de piedra o acero junto con el aire comprimido procedente de la boquilla de aire 105. Como resultado, la superficie de la placa de piedra 101 en la porción recortada 107 de la placa de enmascaramiento 103 se raspa, y el patrón a lo largo de la parte de corte 107 se forma en un estado rebajado.
Como otro método, hay un método de procesamiento de quemador. Este método de procesamiento de quemador se describirá con referencia a la FIG. En este caso, la llama 111 del quemador es expulsada de la boquilla 105, de modo que el patrón a lo largo de la parte recortada 107 se forma en un estado rebajado. En este caso, se usa una placa de placa de acero como la placa de enmascaramiento 103.
Tarea de solución
De acuerdo con la configuración convencional descrita anteriormente, existe el siguiente problema. En primer lugar, cuando el método de voladura, con el fin de cortar la superficie de una partícula palmada 109 de piedras y acero en la superficie de las placas 101, la superficie es un problema que quedó blanqueado es imposible obtener un buen estado acabado Había. Además, existe el problema de que es difícil terminar la parte límite de la porción recortada 107 claramente y la eficacia de procesamiento es baja.
Además, en el caso del método de transformación del quemador, con el fin de calentar por conducción térmica se transmite a una amplia gama de losas 101, parecería cambios en la pizarra 101 en la porción distinta de la porción cortada 107 de la placa de máscara 103, terminando precisión Hubo un problema de que era malo. Particularmente, en la parte límite de la parte recortada 107 de la placa de enmascaramiento 103, existía el problema de que no estaba claramente terminada como en el caso del método de procesamiento de voladura. Además, en el caso del método de voladura y el método de procesamiento del quemador, existe el problema de que el procesamiento no puede realizarse a menos que la placa de piedra 101 sea gruesa en cierta medida. Específicamente, si no hay un espesor mínimo de aproximadamente 20 a 25 mm, la placa de piedra 101 se puede romper durante el procesamiento. Por lo tanto, cuando se requiere una placa de piedra 101 que tiene un grosor menor que el indicado en la figura 7, después de aplicar el procesamiento a ambas superficies de la placa de piedra gruesa 101, se corta en dos piezas (línea de corte 113 ) Para obtener placas de piedra 101 'y 101' de un espesor deseado, que es una operación complicada.
Además, como método para procesar la superficie de una placa de piedra, existe un tipo como el descrito en la publicación de patente japonesa no examinada n. ° 174376, por ejemplo. Esto no es una dureza relativamente alta de piedra como mármol o granito, la irradiación de agua de alta dureza de la superficie de absorción, resistencia a la abrasión, piedra tener un problema en la resistencia a la corrosión, por ejemplo, un láser en la superficie de Oya Y su superficie está sometida a un tratamiento de endurecimiento por fusión. Sin embargo, esto está destinado a mejorar el aspecto y la dureza sometido a fundir tratamiento de endurecimiento en la superficie por irradiación de láser a la superficie de Oya no formar un patrón desigual en losas de granito El procesamiento de la superficie de la placa de piedra hecha de granito tuvo que depender del método de procesamiento de la explosión y del método de procesamiento del quemador como se describió anteriormente.
La presente invención tiene como su propósito se ha logrado basándose en un punto tal es proporcionar un método de procesamiento de superficie de granito que permite llevar a cabo el mecanizado en la superficie de losas de granito por simple operación .
Solución
método de procesamiento de superficie de granito de acuerdo con la presente invención con el fin de lograr el objeto anterior, mediante la colocación de la placa de máscara de mecanizado de corte de antemano en una forma predeterminada en un predeterminado un espesor de una magnitud predeterminada en forma de las losas de granito, las , La superficie de la placa de piedra expuesta a través de la porción recortada de la placa de enmascaramiento se raspa con un espesor predeterminado de modo que se aplica un patrón predeterminado a la superficie de la placa de piedra . En ese momento, es concebible enfocar el láser por la lente del condensador e irradiar la placa de piedra en el punto donde el ancho predeterminado del haz ha pasado el foco de corte por láser.
Se aplica un proceso de corte prescrito a la placa de enmascaramiento de antemano, y la placa de enmascaramiento se coloca sobre una placa de piedra de granito que es un objeto a procesar. En este estado, el láser se irradia y la superficie de la placa de piedra expuesta a través de la parte recortada de la placa de enmascaramiento se despega con un espesor predeterminado. Después de eso, si quita la placa de enmascaramiento, puede obtener una tabla de piedra de granito con un patrón predeterminado formado en forma cóncavo-convexa. Se debe observar que el tipo de procesamiento de corte que se realiza en la placa de enmascaramiento es arbitrario y puede determinarse arbitrariamente de acuerdo con el patrón que se aplicará en el tablero de piedra. Como material de la carga de enmascaramiento, por ejemplo, se puede considerar uno hecho de una placa de acero, pero se pueden usar materiales de otros materiales. El láser es enfocado por una lente de enfoque, cuando el pasado, el corte de enfoque con el fin de irradiar la pizarra al llegar a un ancho de haz predeterminada láser, la temperatura de la superficie irradiada para reducir la densidad de energía del láser apropiadamente Se puede establecer arbitrariamente, y es posible proporcionar una situación de irradiación láser adecuada y aplicar el procesamiento deseado a una placa de piedra delgada.
A continuación se describirá una realización de la presente invención con referencia a las figuras 1 a 4. Como se muestra en la Fig. 1 y la Fig. 2, primero, se establece una placa de piedra de granito 1 formada en un tamaño predeterminado con un espesor predeterminado. La superficie de la placa de piedra 1 está muy pulida y tiene una superficie brillante acabada. El grosor de la pizarra 1 es de 10 mm. Por otro lado, se prepara una placa 3 de enmascarado hecha de una placa de acero. En esta placa 3 de enmascaramiento se forma una parte 5 recortada que tiene una forma predeterminada. El grosor de la placa de enmascaramiento 3 es de 2 mm, y el proceso de corte para obtener la parte recortada 5 se realiza mediante procesamiento por láser. Además, en el caso de esta realización, como se muestra en la figura 2, se forma una parte recortada 5 que corresponde a la forma de las hojas otoñales. Entonces, la placa de enmascaramiento 3 se coloca en la placa de piedra 1.
En este estado, el láser 9 se irradia a través de la lente condensadora 7. Primero, la salida del láser 9 es de 1.2 a 2.2 KW (1.2 en este caso), la distancia entre la lente condensadora 7 y la piedra 1 es de 150 mm, la temperatura superficial de la losa 1 es de 1200 a 1300 ° C. Debe observarse que esto es meramente un ejemplo, y varía dependiendo del espesor de la placa de piedra 1, la profundidad de pelado, el tiempo de irradiación del láser 9 y similares. Además, la irradiación con el láser 9 se realiza mientras se explora con una ruta como se indica mediante una flecha en la figura 2. De este modo, pelado gradualmente de la superficie de la placa de piedra 1 expuesta a través de la porción de recorte 5 de la carga de enmascaramiento 3, con lo que se formará por el estado abollado de la forma del patrón correspondiente a la porción cortada de 5 .
Como un dispositivo láser para la emisión de un dióxido de láser 9 de carbono (CO2), excimer, láser de gas de neón helio usando el ion yoduro o el dispositivo similar, un dispositivo láser de líquido, dispositivo láser estacionaria mediante el YAG y rubí, etc., un dispositivo láser de semiconductor Y similares son usados. En esta realización, como se muestra en la figura 3, se usa un aparato láser de gas que usa dióxido de carbono (CO2). El dispositivo láser de gas que se muestra en la figura 3 se describe en la solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público número 174376/1997, y tiene la siguiente estructura.
En primer lugar, se proporciona una fuente de alimentación de corriente continua 11, y se suministra un alto voltaje de corriente continua desde la fuente de alimentación de corriente continua 11 al oscilador láser 13. En el transmisor láser 13, el tubo de descarga 15 se coloca temporalmente en un estado de vacío. Por otro lado, el gas mixto de (HeN2CO2) suministrado desde el cilindro de gas láser 17 se envía al tubo de descarga 15 como un flujo de gas a alta velocidad por el soplador 19. En este estado, se produce una descarga de brillo de corriente continua entre los electrodos de descarga 21, 21 dispuestos en el tubo de descarga 15 para excitarlo, haciendo que el láser 9 oscile. En ese momento, el gas mixto cuya temperatura ha aumentado al pasar a través del tubo de descarga 15 se enfría en el intercambiador de calor 23 y se envía de nuevo al tubo de descarga 15 por el soplador 19.
El intercambiador de calor 23 es enfriado por el agua enfriada por el dispositivo enfriador 25. Además, el láser excitado 9 es oscilado por los espejos reflectantes 27 y 29 opuestos entre sí en el tubo de descarga 15. Luego, se dobla 90 ° por el espejo reflector 31 y se irradia sobre la placa de piedra 1 a través de la lente de condensación 7 ya descrita. En la figura 3, el número de referencia 33 es una torre de limpieza, y el número de referencia 35 es un cilindro de asistencia. Además, como se describió anteriormente, son concebibles diversos tipos de aparatos de láser, y el aparato de láser no está limitado a aquellos que tienen la configuración descrita anteriormente.
La operación se describirá en base a la configuración anterior. En primer lugar, el láser 9 se irradia mientras se explora el láser 9 con una ruta indicada por una flecha en la figura 2. En ese momento, es arbitrario si mover el lado del láser 9 o mover el lado de la piedra 1, y es concebible llevar a cabo el control del movimiento mediante control numérico. Como resultado, la superficie de la placa de piedra 1 expuesta desde la porción recortada 5 formada en la placa de enmascaramiento 3 se desprende y se raspa a una profundidad predeterminada. Como resultado, se forma un patrón a lo largo de la forma de la porción recortada 5 en un estado rebajado en la placa de piedra 1. Por otro lado, dado que la parte que no es la porción recortada 5 está cerrada por la placa de enmascarado 3, no está influenciada por el láser 7 y mantiene el estado tal como está.
La superficie de la porción despegada a lo largo de la forma de la porción recortada 5 de la placa de piedra 1 está en un estado de superficie relativamente rugoso, mientras que las otras porciones están en un estado altamente pulido. Por lo tanto, cuando un tablero de piedra 1 de este tipo se usa como una losa de pavimento o similar de varios edificios, no solo proporciona un aspecto estético elevado sino que también presenta una función de prevención de deslizamiento. Este estado se muestra en la FIG. La porción rayada en la figura es una porción pelada. En la descripción anterior, la porción de patrón se despega, pero por el contrario, la porción de patrón se puede dejar tal como está y la otra parte se puede despegar. Esto se debe a que la porción de corte 5 pueden ser seleccionados y formados apropiadamente.
Aquí, explicaremos los resultados experimentales con el cambio de la especificación de la irradiación láser de manera apropiada. En primer lugar, la salida y 2KW, la lente condensadora 7 está dispuesto en 200 mm encima de la posición focal se llevó a cabo mediante el establecimiento de la velocidad de procesamiento hasta 1 km / min, era posible ancho del haz se procesa en un estado de alrededor de 26 mm. Además, cuando la velocidad de procesamiento se estableció en 2 km / min, fue posible procesar con un ancho de haz de unos 22 mm. Además, dado que la especificación anterior es un estado denominado de 'baja velocidad y alta salida', la reflexión del calor cuando se irradia el láser 9 es grande, y la salida se redujo a 1,2 KW y el proceso se llevó a cabo. En ese caso, la salida es de 1,2 KW, la distancia a la lente de condensación 7 y la placa de piedra 1 es de 150 mm, la temperatura de la superficie de las losas 1 1200-1300 ° C, la velocidad máxima de mecanizado 5 kilometros / min, 15 mm de anchura del haz, y el la Pudimos procesar en estado.
Del mismo modo, con respecto a piedras distintas de granito, se irradió de manera similar con láser 9, pero no se pudieron obtener buenos resultados. Por ejemplo, en el caso del mármol, la superficie irradiada se volvió polvorienta y se quemó o acumuló, y fue imposible obtener un buen estado final como en el caso del granito. Además, en el caso de una placa de piedra, se rompió momentáneamente por irradiación con láser. Además, en cuanto a la placa de piedra de granito 1, era posible el procesamiento hasta un espesor de aproximadamente 5 mm.
De acuerdo con la presente realización, se pueden obtener los siguientes efectos. En primer lugar, es posible obtener una placa de piedra de granito 1 que tiene un patrón deseado formado por una operación simple. Esto se debe a que la superficie de la placa de piedra 1 se despega parcialmente irradiando el láser 9 para formar un patrón. Además, la porción bloqueada por la placa 3 de enmascaramiento no recibe ninguna influencia del láser, de modo que la porción límite del patrón también se vuelve transparente y se puede obtener un buen estado acabado. En particular, en el caso de la irradiación de un láser 9, ya que con el fin de irradiar en el que el ancho de haz se ensancha un poco pasado el foco de corte, es posible llevar a cabo el procesamiento para evitar que la temperatura de la superficie irradiada es anormalmente elevada.
Además, cuando se aplica un patrón a la superficie de la placa de piedra 1 irradiando el láser 9, es posible procesar si el grosor de la placa de piedra 1 es de aproximadamente 5 mm. Por lo tanto, por ejemplo, como en el caso de adoptar el método de procesamiento del quemador, el grosor de la placa de piedra 1 no está muy restringido y complica las operaciones como cortar las dos superficies de la placa de piedra gruesa en dos piezas No hay necesidad de eso. En particular, recientemente, se utilizan muchos materiales, que es un granito con solo una superficie delgada y otro material de placa económico debajo. Incluso con un material de placa de este tipo, si el granito superficial tiene un grosor de aproximadamente 5 mm Se hizo posible.
Debe observarse que la presente invención no está limitada a la realización anterior. La salida del láser, la distancia desde la placa de piedra, la ruta de exploración, el tiempo de irradiación y similares pueden establecerse arbitrariamente y no están limitados a los contenidos de la realización. Es concebible usar materiales distintos de las placas de acero para el material de la placa de pliegues de masa, por ejemplo.
Efecto de la invención
Según el método de procesamiento de superficie de granito de acuerdo con la invención como se describe en detalle anteriormente, ya que con el fin de formar un patrón deseado, tal como por la liberación de la superficie mediante la irradiación del láser, el método de chorro convencional o un método quemador mecanizado , Fue posible formar un patrón en un tablero de piedra en un buen estado de acabado mediante una operación simple.
Breve descripción de los dibujos
Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista en sección transversal que muestra un estado de irradiación de un láser con una realización de la presente invención.
La figura 2 es una vista en planta que muestra un estado de irradiación de un láser con una realización de la presente invención.
La figura 3 es una vista que muestra una realización de la presente invención y que muestra la estructura de un dispositivo de oscilación láser.
La figura 4 es una vista que muestra el estado de un suelo y una pared usando una pizarra procesada en el dibujo que muestra una realización de la presente invención.
La figura 5 es una vista en sección que muestra un estado de procesamiento mediante un método de procesamiento de voladura en un ejemplo convencional.
La figura 6 es una vista en sección que muestra un estado de procesamiento mediante un método de procesamiento de quemador en un ejemplo convencional.
La figura 7 es una vista en sección transversal que muestra un estado en el que el corte se realiza en dos lados de un tablero de piedra después del procesamiento en ambos lados mediante un método de procesamiento de quemador en el ejemplo convencional.
1 placa de piedra de granito
3 placa de enmascarar
Recorte de 5
7 lente condensadora
9 láseres
Reclamo
Reivindicación 1 Se coloca una placa de enmascaramiento cortada en una forma predeterminada en una placa de piedra de granito que tiene un espesor predeterminado y se forma en un tamaño predeterminado, y el láser se irradia en ese estado para cortar la placa de enmascaramiento Y pelar la superficie de la placa de piedra expuesta a través de la pieza con un espesor predeterminado, por lo que se aplica un patrón predeterminado a la superficie de la placa de piedra.
2. Un método para procesar una superficie de granito según la reivindicación 1, en el que el láser se enfoca mediante una lente de enfoque, y la placa de piedra se irradia en un punto donde un ancho de haz predeterminado ha pasado el foco de corte por láser Método de procesamiento de superficie de granito.
Dibujo :
Application number :1994-000812
Inventors :株式会社ヒートパーツ
Original Assignee :林勝郎