一种利用石膏浆液制成三维图案的方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种利用石膏浆液制成三维图案的方法及设备，其包括：步骤1、制备石膏浆液：步骤2、石膏板预热；步骤3、控制胶液仓按预定轨迹在石膏板上刷胶；步骤4、对石膏板升温，控制浆液喷仓按预制的图案在石膏板上运动，石膏浆液在高温下反应凝固为固体，逐层喷涂成型中，不同位置的石膏浆液涂层厚度不同使整体形状出现凹凸感，形成立体图案；步骤5、立体图案成型后，取下石膏板并晾干，对成型的立体图案进行毛边刮除、气泡修补及精细打磨，然后按需为图案上颜色，完成图案成型绘制。本发明专利技术应用石膏浆液的遇热快速凝固原理制作大型设备，能够在大块的石膏板上成型绘制大型图案，生产成本低，工艺简捷可靠，易于推广。

【技术实现步骤摘要】
一种利用石膏浆液制成三维图案的方法及设备
本专利技术涉及一种利用石膏浆液制成三维图案的方法及设备，其属于立体图形模印领域。
技术介绍
石膏板是以建筑石膏为原料的一种常用的建筑材料，广泛用于住宅、办公楼、商店、旅馆和工业厂房等各种建筑物的内隔墙、代替墙面抹灰层的墙体覆面板、天花板和各种装饰板等，目前的大型石膏板（长和宽大于0.8米）一般都是平面板，仅能起到隔离或覆面的作用，有的装饰性石膏板，印刷的图案都是提前模具预置，图案内容和模具一致，千篇一律，无法起到个性化美化装饰作用，也缺乏逼真的立体效果。目前有一种石膏3D打印机，采用SLA原理，通过UV胶紫外固化对石膏粉末进行粘接成型，能够实现独立个体的制作，其优点是成型精度高，实体形象逼真，缺点是不适合在石膏板材上进行大尺寸图案的制作，并且成本昂贵，成型尺寸小。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供了一种适合在石膏板材上进行大尺寸图案的制作的利用石膏浆液制成三维图案的方法及设备。本专利技术采用如下技术方案：一种利用石膏浆液制成三维图案的方法，包括如下步骤：步骤1、制备石膏浆液：石膏浆液的配比由以下重量份数的原料组成：纳米半水石膏80—85份、改性淀粉5—10份和缓凝剂5—10份，混合均匀后与水按重量1:3的比例进行混合搅拌，形成石膏浆液后迅速装入石膏浆液主仓内；步骤2、预热工序：将石膏板放在支撑台上，利用电热丝加热支撑台，进而通过热传导加热石膏板，使石膏板温度达到80℃—90℃；步骤3、刷胶工序：石膏板上方设置有胶液仓，控制器控制安装在吊架上的胶液仓运动，带动安装在胶液仓出口处的胶刷按照预先要绘制的图案形状快速在石膏板上运动并涂上黏胶；步骤4、成型绘制工序：涂胶完毕后，利用电热丝加热支撑台，迅速将石膏板的温度提升至150℃—260℃；石膏板上方设置有浆液喷仓，控制器控制安装在吊架上的浆液喷仓按预制的图案在石膏板上运动并通过安装在浆液喷仓出口处的喷嘴逐层喷涂石膏浆液，其中最底层石膏浆液正好喷涂在黏胶上，石膏浆液在高温下迅速发生反应凝固为固体，最底层通过黏胶与石膏板粘牢，其它层之间通过改性淀粉和石膏的自身黏性相互粘接，石膏板上形成立体图案。逐层喷涂成型中，不同位置的石膏浆液涂层厚度的不同使整体形状出现凹凸感，形成立体图案。进一步的，本方法还包括步骤5、修整工序：立体图案成型完成后，从支撑台上取下石膏板并晾干后，对成型的立体图案进行毛边刮除，气泡修补及精细打磨操作，然后按需为图案上各种颜色，即完成图案成型绘制。一种利用石膏浆液制成三维图案的设备，其包括用于放置石膏板的支撑台、石膏浆液主仓、浆液喷仓、胶液仓以及两组用于移动浆液喷仓和胶液仓的吊架，所述石膏浆液主仓的出口经导管连通至浆液喷仓中，所述支撑台为导热材料制造，其内部或底部设置有电热丝。进一步的，本设备还包括支撑架，所述支撑架为长方体框架状，所述吊架安装在支撑架上。进一步的，所述吊架用于X方向移动和Y方向移动，两组所述吊架均包括横向导轨和带有Y方向驱动装置的水平导轨，两组所述吊架中的横向导轨安装在支撑架上，两组所述吊架中的水平导轨分别安装有带有X方向驱动装置的浆液喷仓和胶液仓。进一步的，本设备还包括用于调节所述支撑台升降的升降机构，所述升降机构为涡轮丝杆升降机、螺旋升降机构、剪刀叉升降机构、液压伸缩杆或气压伸缩杆中的任一种或几种组合。进一步的，所述浆液喷仓内部设置有搅拌器和/或螺旋桨。进一步的，本设备还包括水泵，所述水泵的输出口经压力管连通至浆液喷仓。进一步的，本设备还包括气泵，所述气泵的输出口经压力管分别连通至浆液喷仓和胶液仓。进一步的，本设备还包括调压阀，所述调压阀安装在分别通向胶液仓和浆液喷仓的压力管上。调压阀包括第一调压阀和第二调压阀。本专利技术的有益效果如下：本方法创新应用石膏浆液的遇热快速凝固原理制作大型设备，能够在大块的石膏板上成型绘制大型图案，生产成本低，工艺简捷可靠，易于推广。本专利技术利用石膏的水化凝固原理设计了一种以石膏浆液为材料的3D图案成型装置和成型方法，在已有的石膏板平面上按需制作大型个性化图案，通过石膏凝固后外凸高度的差异呈现三维立体图案效果，通过对图案修整上色后即可作为具有图案装饰效果的板材直接用于装修中，不但起到隔离或覆面作用，而且具有逼真直观的视觉欣赏效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术的实施例的结构示意图。图2是本专利技术的实施例中升降机构的结构示意图。其中，1基座、2支撑架、3纵向导轨、4支撑台、5第一横向导轨、6第二横向导轨、7第一水平导轨、8第二水平导轨、9第三横向导轨、10第三水平导轨、11石膏浆液主仓、12导管、13水泵、14压力管、15气泵、16第一调压阀、17第二调压阀、18电机、19浆液喷仓、20搅拌器、21螺旋桨、22喷嘴、23废水仓、24控制器、25胶液仓、26胶刷、27电热丝、28石膏板、29升降机构、30三通阀。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图1-图2和具体实施例对专利技术进行清楚、完整的描述。如图1-图2所示，本实施例涉及一种利用石膏浆液制成三维图案的方法，包括如下步骤：步骤1、制备石膏浆液：石膏浆液的配比由以下重量份数的原料组成：纳米半水石膏80—85份、改性淀粉5—10份和缓凝剂5—10份，混合均匀后与水按重量1:3的比例进行混合搅拌，形成石膏浆液后迅速装入石膏浆液主仓11内；步骤2、预热工序：将石膏板28放在支撑台4上，利用电热丝27加热支撑台4，进而通过热传导加热石膏板28，使石膏板28温度达到80℃—90℃；步骤3、刷胶工序：石膏板28上方设置有胶液仓25，控制器24控制安装在吊架上的胶液仓25运动，带动安装在胶液仓25出口处的胶刷26按照预先要绘制的图案形状快速在石膏板28上运动并涂上黏胶；步骤4、成型绘制工序：涂胶完毕后，利用电热丝27加热支撑台4，迅速将石膏板28的温度提升至150℃—260℃；石膏板28上方设置有浆液喷仓19，控制器24控制安装在吊架上的浆液喷仓19按预制的图案在石膏板28上运动并通过安装在浆液喷仓19出口处的喷嘴22逐层喷涂石膏浆液，其中最底层石膏浆液正好喷涂在黏胶上，石膏浆液在高温下迅速发生反应凝固为固体，最底层通过黏胶与石膏板28粘牢，其它层之间通过改性淀粉和石膏的自身黏性相互粘接，石膏板28上形成立体图案。逐层喷涂成型中，不同位置的石膏浆液涂层厚度的不同使整体形状出现凹凸感，形成立体图案。进一步的，本方法还包括步骤5、修整工序：立体图案成型完成后，从支撑台4上取下石膏板28并晾干后，对成型的立体图案进行毛边刮除，气泡修补及精细打磨操作，然后按需为图案上各种颜色，即完成图案成型绘制。一种利用石膏浆液制成三维图案的设备，其包括用于放置石膏板28的支撑台4、石膏浆液主仓11、浆液喷仓19、胶液仓25以及两组用于移动浆液喷仓19和胶液仓25的吊架，所述石膏浆液主仓11的出口经导管12连通至浆液喷仓19中，所述支撑台4为导热材料制造，其内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用石膏浆液制成三维图案的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、制备石膏浆液：石膏浆液的配比由以下重量份数的原料组成：纳米半水石膏80—85份、改性淀粉5—10份和缓凝剂5—10份，混合均匀后与水按重量1:3的比例进行混合搅拌，形成石膏浆液后迅速装入石膏浆液主仓（11）内；步骤2、预热工序：将石膏板（28）放在支撑台（4）上，利用电热丝（27）加热支撑台（4），进而通过热传导加热石膏板（28），使石膏板（28）温度达到80℃—90℃；步骤3、刷胶工序：石膏板（28）上方设置有胶液仓（25），控制器（24）控制安装在吊架上的胶液仓（25）运动，带动安装在胶液仓（25）出口处的胶刷（26）按照预先要绘制的图案形状快速在石膏板（28）上运动并涂上黏胶；步骤4、成型绘制工序：涂胶完毕后，利用电热丝（27）加热支撑台（4），迅速将石膏板（28）的温度提升至150℃—260℃；石膏板（28）上方设置有浆液喷仓（19），控制器（24）控制安装在吊架上的浆液喷仓（19）按预制的图案在石膏板（28）上运动并通过安装在浆液喷仓（19）出口处的喷嘴（22）逐层喷涂石膏浆液，其中最底层石膏浆液正好喷涂在黏胶上，石膏浆液在高温下迅速发生反应凝固为固体，最底层通过黏胶与石膏板（28）粘牢，其它层之间通过改性淀粉和石膏的自身黏性相互粘接，石膏板（28）上形成立体图案。...

【技术特征摘要】
1.一种利用石膏浆液制成三维图案的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、制备石膏浆液：石膏浆液的配比由以下重量份数的原料组成：纳米半水石膏80—85份、改性淀粉5—10份和缓凝剂5—10份，混合均匀后与水按重量1:3的比例进行混合搅拌，形成石膏浆液后迅速装入石膏浆液主仓（11）内；步骤2、预热工序：将石膏板（28）放在支撑台（4）上，利用电热丝（27）加热支撑台（4），进而通过热传导加热石膏板（28），使石膏板（28）温度达到80℃—90℃；步骤3、刷胶工序：石膏板（28）上方设置有胶液仓（25），控制器（24）控制安装在吊架上的胶液仓（25）运动，带动安装在胶液仓（25）出口处的胶刷（26）按照预先要绘制的图案形状快速在石膏板（28）上运动并涂上黏胶；步骤4、成型绘制工序：涂胶完毕后，利用电热丝（27）加热支撑台（4），迅速将石膏板（28）的温度提升至150℃—260℃；石膏板（28）上方设置有浆液喷仓（19），控制器（24）控制安装在吊架上的浆液喷仓（19）按预制的图案在石膏板（28）上运动并通过安装在浆液喷仓（19）出口处的喷嘴（22）逐层喷涂石膏浆液，其中最底层石膏浆液正好喷涂在黏胶上，石膏浆液在高温下迅速发生反应凝固为固体，最底层通过黏胶与石膏板（28）粘牢，其它层之间通过改性淀粉和石膏的自身黏性相互粘接，石膏板（28）上形成立体图案。2.根据权利要求1所述的利用石膏浆液制成三维图案的方法，其特征在于，其还包括步骤5、修整工序：立体图案成型完成后，从支撑台（4）上取下石膏板（28）并晾干后，对成型的立体图案进行毛边刮除，气泡修补及精细打磨操作，然后按需为图案上各种颜色，即完成图案成型绘制。3.一种利用石膏浆液制成...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯运，邓飞，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：河北,13