ОБЛИЦОВОЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Область техники
Полезная модель относится к строительным материалам, в частности к декоративным материалам, используемым для наружной и внутренней отделки - стен, потолка, крыш, фасадов зданий и других поверхностей.
Уровень техники
Известно устройство отделочная плитка (патент РФ №77889). Отделочная плитка состоит из основы и слоя металла. Слой металла образован путем бомбардирования основы частицами расплавленного металла, полученными в процессе плавления частиц металла при сгорании горючей смеси и их совместного течения с большой скоростью.
Недостатком известного технического решения является окисление слоя металла под действием факторов окружающей среды.
Наиболее близким техническим решением (прототип) является облицовочный элемент (патент РФ №93427). Облицовочный элемент содержит основу с первой поверхностью и второй поверхностью, слой металла и слой порошковой краски. Первая поверхность и вторая поверхность расположены с противоположных сторон основы. Слой металла образован путем бомбардирования основы частицами расплавленного металла, полученными в процессе плавления частиц металла в электрической дуге, и их переноса с большой скоростью в продуктах сгорания пропано-воздушной смеси. Слой порошковой краски нанесен в электростатическом поле, с дальнейшим оплавлением. Слой металла расположен на второй поверхности, а слой порошковой краски расположен на слое металла.
Недостатком прототипа является низкая устойчивость декоративного слоя к внешним воздействиям.
Целью предлагаемой полезной модели является повышение устойчивости декоративного слоя к внешним воздействиям.
Поставленная цель достигается за счет того, что в облицовочном элементе, содержащем основу с первой поверхностью и второй поверхностью, причем первая поверхность и вторая поверхность расположены с противоположных сторон основы, слой металла, образованный путем плавления частиц металла в электрической дуге, их последующего переноса с большой скоростью в продуктах сгорания горючей газовоздушной смеси, окруженной потоком сжатого воздуха, и далее бомбардирования основы указанными частицами расплавленного металла, слой порошковой краски, нанесенной электростатическим способом с дальнейшим оплавлением, при этом указанный слой металла, расположен на второй поверхности, а указанный слой порошковой краски расположен на указанном слое металла, дополнительно введен сдой полимерной пленки с третьей поверхностью и четвертой поверхностью, расположенными с противоположных больших сторон сдоя полимерной пленки, и слой красящего вещества, расположенный на третьей поверхности, по крайней мере на ее части, при этом слой полимерной пленки расположен на указанном слое порошковой краски и обращен к указанному слою порошковой краски третьей поверхностью, причем слой полимерной пленки, спой красящего вещества, слой порошковой краски выполнены из материалов, подвергнутых в сборе нагреву с обеспечением взаимной диффузии красящего вещества, полимерной пленки и порошковой краски.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена основа, с размещенными на ней слоем металла, слоем порошковой краски, слоем полимерной пленки и слоем красящего вещества.
Раскрытие полезной модели
На чертеже обозначены: основа 1, слой: металла, образованный путем плавления частиц металла в электрической дуге, юг последующего переноса с большой скоростью в продуктах сгорания горючей газовоздушной смеси, окруженной потоком сжатого воздуха, и далее бомбардирования основы указанными частицами расплавленного металла, (далее именуемый слоем металла) 2, слой порошковой краски, нанесенный электростатическим способом с дальнейшим оплавлением (далее именуемый слоем порошковой краски) 3, вторая поверхность 4, первая поверхность 5, третья поверхность 6, слой полимерной пленки 7, четвертая поверхность 8 и слой красящего вещества 9.
Основным элементом устройства является основа 1.
Основа 1 представляет собой плоский элемент, имеющий первую поверхность 5 и вторую поверхность 4. При этом расстояние между первой поверхностью 5 и второй поверхностью 4 много меньше размеров первой поверхности 5 и второй поверхности 4. Первая поверхность 5 и вторая поверхность 4 в частном случае расположены параллельно друг другу. Основа 1 может быть выполнена любой формы, в частном случае основа 1 выполнена в вице прямоугольной плитки. Основа 1 может быть выполнена из любого твердого диэлектрического материала, т.е. материала, не проводящего или плохо проводящего электрический ток, (http://slovari.yandex.ru/dict/gl_natural/article/2573/257_3070.HTM?text=%D0%B4%D0%B8%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%B8&stpar3=1.8). Основа 1 может быть выполнена, например, из фиброцемента, асбоцемента, МДФ, ДСП, гипса, керамики, стекла, дерева, и других материалов.
Слой металла 2 образован на второй поверхности 4 основы 1 путем бомбардирования основы 1 частицами расплавленного металла. Металл расплавляют в электрической дуге. Бомбардирование осуществлено путем разгона частиц расплавленного металла до скорости более 350 м/с газовым потоком горячих продуктов сгорания горючей газовоздушной смеси, окруженных потоком сжатого воздуха. В качестве горючей газовоздушной смеси может быть применена, например пропано-воздушная смесь или метановоздушная смесь или любая другая горючая газовоздушная смесь. Металл, используемый для нанесения на вторую поверхность 4, при нормальных условиях должен находиться в твердом состоянии. Могут быть использованы различные металлы, например железо, медь, цинк, алюминий, бронза, латунь и другие металлы. На слое металла 2 расположен слой порошковой краски 3.
Слой порошковой краски 3 нанесен на слой металла 2 электростатическим способом с дальнейшим оплавлением. Слой порошковой краски 3 может быть нанесен на слой металла 2 электостатическим способом (описание электростатических способов нанесения порошковой краски приведено, например на сайте http://www.pokfras.ru/technology3.htm, а также на сайге http://sampo.ru/~muzokon/napilenie.html), например в электростатическом поле (частицы порошковой краски получают заряд от внешнего источника электроэнергии, например, коронирующего электрода), или с применением технологии трибостатического нанесения порошковой краски (частицы порошковой краски получают заряд в результате трения о стенки турбины напылителя). Для формирования равномерного слоя порошковой краски 3, нанесенного на слой металла 2, сдой порошковой краски 3 оплавляют.
Слой полимерной пленки 7 представляет собой тонкий плоский элемент с третьей поверхностью 6 и четвертой поверхностью 8, расположенными противоположно друг другу. При этом расстояние между третьей поверхностью 6 и четвертой поверхностью 8 много меньше размеров третьей поверхности 6 и четвертой поверхности 8. Слой полимерной пленки 7 в частном случае представляет собой пленку не имеющую окраса, т.е. бесцветную, прозрачную. На третьей поверхности 6 слоя полимерной пленки 7 или на отдельных его частях расположен слой красящего вещества 9. Слой полимерной пленки 7 расположен на слое порошковой краски 3 и обращен к слою порошковой краски 3 третьей поверхностью 6. При этом слой полимерной пленки 7 третьей поверхностью 6 контактирует со слоем порошковой краски 3 по крайней мере частично через слой красящего вещества 9 и по крайней мере частично контактирует непосредственно третьей поверхностью 6 со слоем порошковой краски 9.
Слой красящего вещества 9 расположен между слоем порошковой краски 3 и слоем полимерной пленки 7. При этом слой красящего вещества 9 может быть выполнен сплошным или состоящим из отдельных участков, т.е. может быть нанесен по крайней мере на часть третьей поверхности 6 слоя полимерной пшенки 7, и контактировать со слоем порошковой краски 3 поверхностью, противоположной соединению со слоем полимерной пленки 7.
Слой красящего вещества 9 может входить в структуру слоя полимерной пленки 7 и/или слоя порошковой краски 3, за счет взаимной диффузии красящего вещества, полимерной пленки и порошковой краски, из которых выполнены указанные слои. Соединение слоя полимерной пленки 7 и слоя красящего вещества 9 со слоем порошковой краски 3 выполнено под действием высоких температур, т.е. вследствие нагрева указанных слоев совместно (в сборе) с обеспечением взаимной диффузии.
Слой металла 2, слой порошковой краски 3, слой полимерной пленки 7 и слой красящего вещества 9 на чертеже изображены условно. Толщина слоя металла 2, толщина слоя порошковой краски 3, толщина слоя полимерной пленки 7 и толщина слоя красящего вещества 9 существенно меньше толщины основы 1. Слой красящего вещества 9 расположен между слоем порошковой краски 3 и слое полимерной пленки 7, однако на чертеже слой красящего вещества условно изображен сплошной линией.
Осуществление полезной модели
Полезная модель реализуется следующим образом.
Изготавливают основу 1, например путем вырезания, формовки и другими возможными способами. Вторую поверхность 4 основы 1 располагают напротив устройства для нанесения металла. Для покрытия основы 1 слоем металла 2 используют высокоскоростное газотермическое устройство напыления покрытий. Принцип нанесения слоя металла 2 основан на том, что частицы металла, расплавленные в электрической дуге, подаются в камеру сгорания газовоздушной смеси, например пропано-воздушной или метановоздушной смеси, и в струе распыляющего газа разгоняются до 150-400 м/с. При этом для формирования направленного потока горючей смеси с частицами направленного металла, а также для уменьшения потерь поток горючей газовоздушной смеси с частицами расплавленного металла окружен потоком сжатого воздуха. Данное условие может быть обеспечено любым известным способом. Частицы металла взаимодействуют со второй поверхностью 4, проникая во все поры второй поверхности 4, тем самым увеличивая прочность сцепления частиц металла со второй поверхностью 4.
Па слой металла 2 наносят слой порошковой краски 3 электростатическим способом, например в электростатическом поле или с применением технологии трибостатического нанесения порошковой краски. Для нанесения слоя порошковой краски 3 например в электростатическом поле пользователь подключает к слою металла 2, нанесенному на основу 1, заземляющее устройство. Поверхность слоя металла 2!, нанесенного на вторую поверхность 4 основы 1, располагают напротив устройства для нанесения порошковой краски. Порошковую краску наносят в электростатическом поле. Наносят краску с помощью электростатического распылителя. Электрическое поле высокого напряжения (60-140 кВ) создается между заземленным слоем металла 2, нанесенным на основу 1, и распыляющим устройством, которое является одновременно и коронирующим электродом с высоким отрицательным потенциалом. Частицы порошковой краски подаются в распыляющее устройство и распыляются там под действием энергии сжатого воздуха, центробежных сил или высокого давления. Частицы порошковой краски, проходя через распылитель, получают отрицательный электрический заряд. Распыленные заряженные частицы перемещаются в направлении силовых линий электрического поля от электростатического распылителя к слою металла 2, нанесенному на основу 1. Под воздействием электростатических сил частицы порошковой краски притягиваются к поверхности слоя металла 2 и равномерными слоями располагаются на ней. После нанесения слоя порошковой краски 3 основу 1 с нанесенным на нее слоем металла 2 и слоем порошковой краски 3 отключают от заземляющего устройства.
Слой порошковой краски 3 подвергают оплавлению. Для том помещают основу 1 с нанесенным на нее слоем металла 2 и слоем порошковой краски 3 в специальные технологические печи или нагревает слой порошковой краски 3 направленным горячим потоком. Температурный режим выбирается в зависимости от вида краски от 140°С до 250°С. В результате нагревания частицы краски оплавляются (определение оплавления приведено, например на сайте http://www.markmet.ru/slovar/ oplavlenie) и более плотно соединяются со слоем металла 2. При этом слой металла 2, выполненный из металла с температурой плавления больше 250°С, например железо, остается в твердом состоянии, а слой металла 2, выполненный из металла с температурой плавления меньше 250°С, например олово, переходит в жидкое состояние, но при охлаждении снова затвердевает. Однако процесс сцепление слоя порошковой краски 3 со слоем металла 2, например, за счет адгезии, происходит одинаково хорошо как с металлами в жидком состоянии, так и с металлами в твердом состоянии. Далее основу 1 о нанесенным на нее слоем металла 2 и слоем порошковой краски 3 охлаждают, и слой порошковой краски 3 приобретает необходимые защитные и декоративные свойства.
Слой красящего вещества 9 наносят на третью поверхность 6 слоя полимерной пленки 7 или на его отдельные части, например в виде какого-либо изобразительного образа.
Слой полимерной пленки 7 со слоем красящего вещества 9 соединяет с основой 1 с нанесенным на нее слоем металла 2 и слоем порошковой краски 3 под действием высоких температур. Для этого слой полимерной пленки 7 со слоем красящего вещества 9 располагают на слое порошковой краски 3 третьей поверхностью 6 и слоем красящего вещества 9 к слою порошковой краски 3. Плотное соприкосновение слоя полимерной пленки 7 и нанесенного на нее слоя красящего вещества 9 со слоем порошковой краски 3 может быть обеспечено различными способами, например при помощи пониженного давления. В частном случае элементы располагают в вакуумной термокамере. Плотное соприкосновение обеспечивается вакуумом, с помощью которого удаляется воздух между третьей поверхностью 6 слоя полимерной пленки 7 и слоем красящего вещества 9 и поверхностью слоя порошковой краски 3, противоположной его соединению со слоем металла 2. Устройство поступает в термокамеру, где в течение 5-10 минут под воздействием высоких температур происходит процесс соединения. При этом в процессе нагрева устройства в сборе происходит взаимная диффузия красящего вещества, полимерной пленки и порошковой краски, из которых выполнены слой красящего вещества 9, слой полимерной пленки 7 и слой порошковой краски 3 соответственно. Глубокое проникновение (диффузия) слоя полимерной пленки 7 и слоя красящего вещества 9 в слой порошковой краски 3 обеспечивает устойчивость полученного изображения к механическим воздействиям и моющим составам. Фактура изображения (слой полимерной пленки 7 со слоем красящего вещества 9) «впаивается» в полимерное покрытие (слой порошковой краски 3) на всю его толщину и таким образом не стирается в процессе эксплуатации изделия.
Таким образом, выполнение облицовочного элемента в вице основы 1 с нанесенным на нее слоем металла, слоем краски, слоем полимерной пленки и слоем красящего вещества обеспечивает защиту от окисления под воздействием факторов окружающей среды, за счет нанесения на слой металла слоя краски и слоя полимерной пленки со слоем красящего вещества, а также защиту полученного изображения от механического повреждения, за счет проникновения слоя полимерной пленки со слоем красящего вещества в структуру слоя краски с обеспечением надежного их соединения.