СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОЗАИЧНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2017 года по МПК B44C1/28 

Изобретение относится к производству художественно-декоративных мозаичных изделий с заданным рисунком мозаики.

Уровень техники

Слово происходит от французского , а также итальянского «mosaico», восходящего, в свою очередь, к латинскому (opus) musivum - произведение, посвященное музам. Мозаика - это декоративно-прикладное (относящееся к виду искусства, имеющему двоякую функцию: эстетического наслаждения и утилитарную, практическую) и монументальное (имеющее большой формат и связанное с архитектурой или интерьером) искусство.

Мозаика представляет собой изображение или узор, выполненный из однородных или различных по оттенкам частиц из разных материалов (камень, смальта, керамическая плитка). Материал, имеющий, как правило, квадратную форму, из которого выкладывается это изображение, также носит название мозаики. Мозаика как материал различается по размерам отдельных деталей, которые могут составлять от 3 на 3 мм до 20 на 20 мм. Существует также микромозаика, где размер отдельных элементов может быть и 1 на 1 мм и менее. Чем мельче деталь, тем более четкое и реалистичное изображение можно из нее выложить. Мозаика имеет самое широкое применение. Она используется для внутренних и внешних отделочных работ, для украшения стен и полов, а также для ландшафтного дизайна.

В процессе производства мозаики может использоваться самый различный натуральный камень, начиная с обычного природного туфа и заканчивая редкими породами яшмы и мрамора. Главное преимущество этого материала заключается в том, что его оттенки всегда неповторимы и отличаются между собой, что позволяет создавать различные интересные эффекты. Природный камень не имеет ограничений и по фактуре - в процессе производства его полируют, шлифуют или состаривают. В последнем случае края плитки имеют более гладкую фактуру и приглушенные цвета.

Известны два вида укладки мозаики - так называемые прямой и обратный наборы. В первом случае изображение выкладывают непосредственно на поверхности и закрепляют в штукатурном слое. Это самая древняя техника, именно она была характерна для римской и византийской мозаики, является наиболее сложной и трудоемкой в исполнении. Обратный набор использовали в основном после XVIII века, он был более прост. При такой технике изображение выкладывают на кальку лицевой стороной вниз. После закрепления композиции с тыльной стороны ее лицевую часть окончательно обрабатывают, а иногда шлифуют. В результате возникает не просто эффект мозаики в привычном понимании, а иллюзия приглушенного блеска и фактуры даже не камня, а гобелена или ковра. Независимо от материала, из которого производится ковровая мозаика, один из завершающих процессов ее производства, как правило, единый и представляет собой наклейку готовых кусочков будущей мозаики на основу.

Современную мозаику набирают там же, где и производят. Для точных рисунков чипсы (элементы мозаики) скалывают вручную. В магазины и салоны готовая продукция поступает в виде так называемых матриц, представляющих собой куски бумаги или сетки, на которые наклеены в строго определенном порядке чипсы.

Известен способ мозаичной или декоративной облицовки поверхности плиточным материалом из природного камня, включающий распиловку заготовок камня на отделочные плиты, обработку лицевой поверхности плит, подбор и выполнение из плит элементов мозаики или декора по форме, размеру, цвету, кристаллической структуре и соответствующих элементам предварительно выполненного мозаичного рисунка, нанесение контуров элементов рисунка на предварительно подготовленную облицовываемую поверхность, наложение и закрепление элементов мозаики на облицовываемой поверхности с помощью подстилочно-удерживающего материала и чистовую обработку поверхности, причем в качестве материала для элементов рисунка или орнамента используют плиты, получаемые распиловкой камня-булыжника (см. патент RU 2145928 C1, опубл. 27.02.2000).

Недостатком известного способа является трудоемкость процесса его реализации и обработки элементов мозаики, невозможность изготовления художественных мозаичных панно.

Наиболее близким аналогом является способ изготовления мозаичных изделий, включающий сборку пластин разного цвета одна на другую в пакет, выпиливание по заданному рисунку из пакета пластин элементов мозаики, укладку пластин на покрытую смазкой подложку, установку в пластины по рисунку изделия вырезанных элементов мозаики другого цвета и дальнейшую технологическую обработку, при этом с целью улучшения декоративности и качества мозаичных изделий, увеличения их прочности на изгиб при растяжении и повышения производительности процесса их изготовления за счет точного и плотного прилегания плоских элементов мозаики между собой, уменьшения количества швов, их протяженности и количества плоских элементов при одинаковой сложности рисунка мозаичных изделий, пластины изготавливаются из твердого материала, а пакет перед выпиливанием скрепляется посредством струбцин (RU 2019422 C1, опубл. 15.09.1994).

Недостатком прототипа является трудоемкость процесса его реализации и обработки элементов мозаики, что также увеличивает сроки изготовления конечного мозаичного изделия.

Как следует из уровня техники, процесс изготовления мозаики подразумевает предварительную нарезку/подбор как размеров мозаичных элементов, так и их цветовую гамму. Предложенное автором изобретение не только исключает общепринятые действия, за счет предложения новой методики изготовления мозаики (мозаичных изображений) без предварительного изготовления элементов, подбора цветов кусочков мозаики и укладки мозаики. Таким образом, используя предложенный способ, возможно получать практически неотличимые от трудоемкого ручного изготовления мозаичные изображения любой сложности. При этом простота и скорость изготовления такого рода мозаики позволит использовать ее любому желающему, так как стоимость работы будет в разы ниже стоимости мозаики, собранной по традиционной технологии.

Задача и технический результат

Техническая задача, решаемая настоящим изобретением, и технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в снижении трудоемкости изготовления элементов мозаичного рисунка, в упрощении процесса изготовления мозаики, увеличении прочности изделия на растяжение при изгибе за счет плотного прилегания швов и их протяженности.

Раскрытие изобретения

Поставленная цель, требуемый и получаемый при использовании изобретения технический результат достигаются тем, что в способе изготовления мозаичных изображений из натурального или искусственного камня светлого цвета на заготовке натурального/искусственного камня прорезают канавки по заданному контуру, причем геометрию и ширину прорезей задают, учитывая расстояние между мозаичными элементами, со стороны образования канавок приклеивают базовую подложку, далее противоположную базовой подложке сторону заготовки срезают до появления канавок и окрашивают поверхность заготовки в соответствии с заданным рисунком таким образом, чтобы камень прокрасился на регулируемую глубину, в частности на всю глубину канавок, причем при окраске выполняют позиционирование наносимого цветного изображения относительно контура-канавки для того, чтобы нужный цветовой фрагмент соответствовал своему контуру.

При этом заготовку натурального/искусственного камня до прорезывания канавок окрашивают в темный цвет, при этом после прорезки заготовку смывают от темной краски и высушивают.

В качестве натурального камня может быть использован мрамор, известняк, кахолонг, яшма.

Кроме этого, заготовку натурального камня прочно соединяют с базовой подложкой при помощи клея.

При этом в качестве клея могут использоваться цианоакрилатные клеи, клеи на основе эпоксидных смол, полиэфирные клеи.

При этом в качестве операции резания может осуществляться шлифование, фрезерование и точение.

Также камень до окрашивания нагревают до температуры 60°-80°C.

При этом прорези-канавки заливают связующим, в качестве которого может быть использована либо шпатлевка, либо клей, либо расплав висмута, который после отверждения выполняет роль клея.

Кроме этого в качестве красителей могут быть использованы как натуральные красители, такие как лакмус, гуммигут, кармин, так и искусственные красители как органического, так и неорганического состава.

Кроме этого базовую подложку выполняют неровной.

Также придания эффекта неравномерно сложенных кусочков мозаики базовую подложку нагревают и кусочки готовой мозаики немного сдвигают.

При этом форма заготовки может иметь любую плоскую геометрическую форму, например такую, как круг, квадрат, прямоугольник, треугольник, параллелограмм.

Также окраска может быть выполнена при помощи планшетного принтера, либо шелкографическим методом, либо методом тампонной печати, либо методом переноса (трансфера).

Кроме этого прорези-канавки могут быть выполнены механически на фрезерном станке, либо твердотельным и волоконным лазером или гидроабразивной резкой.

Кроме этого в канавки закладывают полимерную смолу, либо холодную эмаль.

При этом в некоторых вариантах в канавки закладывают металл либо металлическую сетку.

Кроме этого базовую подложку выполняют с возможностью дальнейшей деформации.

Также после окраски полученный рисунок фиксируют лаком, сушат полученную мозаику, шлифуют и полируют ее лицевую поверхность.

Также первичное окрашивание заготовки осуществляется перед приклейкой ее к базовой подложке сразу после вымывания темного красящего пигмента.

При этом контур, по которому прорезывают канавки, соответствует зеркальному отображению рисунка мозаики относительно плоскости заготовки.

Поставленная цель, требуемый и получаемый при использовании изобретения технический результат достигаются тем, что в способе изготовления мозаичных изображений из натурального или искусственного камня светлого цвета заготовку натурального/искусственного камня толщиной не менее 0,4 мм соединяют с удаляемой (жертвенной) подложкой, далее по заданному контуру рисунка мозаики прорезают канавки насквозь заготовки из камня, причем геометрию и ширину прорезей задают, учитывая расстояние между мозаичными элементами, далее сторону заготовки, противоположную стороне с удаляемой подложкой прочно соединяют с базовой подложкой, после чего удаляют жертвенную подложку и окрашивают поверхность заготовки с лицевой стороны в соответствии с заданным рисунком таким образом, чтобы камень прокрасился на регулируемую глубину, в частности на всю глубину канавок, причем при окраске выполняют позиционирование наносимого цветного изображения относительно контура-канавки для того, чтобы нужный цветовой фрагмент соответствовал своему контуру.

При этом полученную мозаику сушат, шлифуют и полируют ее лицевую поверхность.

Кроме этого заготовку натурального камня прочно соединяют с базовой подложкой при помощи клея.

В качестве клея могут использоваться цианоакрилатные клеи, клеи на основе эпоксидных смол, полиэфирные клеи.

Кроме этого заготовку натурального камня соединяют с удаляемой подложкой при помощи легкорастворимого связующего.

При этом в качестве легкорастворимого связующего может использоваться либо клей, например, такой как клей БФ, либо флизелин, либо водорастворимая смола.

При этом в качестве операции резания может осуществляться шлифование, фрезерование и точение.

Кроме этого камень до окрашивания нагревают до температуры 60°-80°C.

При этом прорези-канавки заливают связующим, в качестве которого может быть использована либо шпатлевка, либо клей, либо расплав висмута, который после отверждения выполняет роль клея.

Кроме этого в качестве красителей могут быть использованы как натуральные красители, такие как лакмус, гуммигут, кармин, так и искусственные красители как органического, так и неорганического состава.

При этом базовую подложку выполняют неровной.

Кроме этого для придания эффекта неравномерно сложенных кусочков мозаики базовую подложку нагревают и кусочки готовой мозаики немного сдвигают.

Также форма заготовки может иметь любую плоскую геометрическую форму, например такую, как круг, квадрат, прямоугольник, треугольник, параллелограмм.

При этом окраска может быть выполнена при помощи планшетного принтера, либо шелкографическим методом, либо методом тампонной печати, либо методом переноса (трансфера).

Кроме этого прорези-канавки могут быть выполнены механически на фрезерном станке, либо твердотельным и волоконным лазером или гидроабразивной резкой.

Также в некоторых вариантах в канавки закладывают полимерную смолу, либо холодную эмаль.

Кроме этого в некоторых вариантах в канавки закладывают металл либо металлическую сетку.

При этом базовую подложку выполняют с возможностью дальнейшей деформации.

Кроме этого после окраски полученный рисунок фиксируют лаком, сушат полученную мозаику, шлифуют и полируют ее лицевую поверхность.

При этом контур, по которому прорезывают канавки, соответствует зеркальному отображению рисунка мозаики относительно плоскости заготовки.

Конструктивно в показанном на чертежах предпочтительном, но не единственно обязательном, варианте исполнения заявленный способ включают следующие детали:

1 - заготовка натурального камня

2 - базовая подложка

3 - канавки

4 - краска

5 - окрашенный материал

6 - шлифовальный инструмент

7 - удаляемая (жертвенная) подложка

На фиг. 1 представлена заготовка из камня, на которую наносят

зеркальное изображение рисунка мозаики.

На фиг. 2 отображено образование несквозных канавок.

На фиг. 3 показана установка базовой подложки на заготовку.

На фиг. 4 показан вариант снятия камня шлифованием и вскрытие

канавок.

На фиг. 5 прокраска заготовки из камня на всю глубину прорези канавок заданными цветами до базовой подложки.

На фиг. 6 представлена заготовка из камня с соединенной с ней удаляемой подложкой.

На фиг. 7 отображено образование сквозных канавок до удаляемой подложки

На фиг. 8. показана установка базовой подложки на заготовку.

На фиг. 9 и фиг. 10 отображено удаление жертвенной подложки

На фиг. 11 показан вариант окраски заготовки

На фиг. 12 прокраска заготовки из камня на регулируемую глубину прорези канавок заданными цветами до базовой подложки.

Осуществление изобретения

Получение заготовки. Заготовка представляет собой натуральный камень светлого (белого, молочного, светло-серого и т.д.) цвета. Это может быть мрамор, известняк, кахолонг, яшма и т.д. Кроме этого в качестве заготовки может использоваться искусственный камень светлых оттенков (белый, серый, светло-розовый и пр.). Это может быть синтетическая каменная продукция, на основе полиэфирных смол и наполнителя из крошки природного камня либо изделия из гипса, бетона или акрилового камня. При этом заготовка соответствует поверхности выложенной мозаики. То есть, если мы берем заготовку из натурального камня либо искусственного камня прямоугольной формы, значит и непосредственно конечное изделие будет прямоугольной формы. Если заготовка имеет вид круга, либо кольца, в этом случае и конечное изделие, имеющее мозаичный узор также будет иметь форму круга либо кольца. Таким образом, настоящее изобретение позволяет использовать мозаику не только на плоской поверхности, но и на поверхности любой кривизны. Это позволяет изготавливать мозаику предложенными способами на любых объемных геометрических фигурах, например, таких как шар, сфера, тор, цилиндр, конус и т.д. Кроме этого на таких объемных фигурах, при использовании заявленного способа, возможно быстро и качественно выполнить мозаичное панно любой сложности. Таким образом, заготовка - это натуральный/искусственный камень, вырезанный любым известным способом, имеющий определенную (заданную) толщину и форму. Для обрезки камня обычно используются алмазные пилы и ленты, также применяется лазерная и гидроабразивная резка.

Далее окрашиваем заготовку хорошо-растворимой краской в темный, предпочтительно черный цвет. Например, можно использовать водорастворимую краску марки Epson. Затем осуществляем прожигание канавок лазером по заданному контуру и получаем заготовку с прорезями-канавками как показано на фиг. 2. Контур рисунка мозаики может соответствовать рисунку мозаики в зеркальном отображении относительно плоскости заготовки. При этом рисунок мозаики в зеркальном отображении может быть заранее занесен в программу устройства для резки, например, такого как твердотельный либо волоконный лазер. Особо отметим, что заготовка прорезывается таким образом, чтобы не менее 1/6 ее толщины осталась цельной. Геометрия и ширина прорезей заданы расстоянием между мозаичными элементами. Прорези-канавки могут быть выполнены как механически, например, на фрезерном станке, так и твердотельным и волоконным лазером либо гидроабразивной резкой. При этом для выполнения миниатюрных мозаик лучше использовать волоконный лазер с мощностью от 20 ватт, для выполнения крупных мозаик более производительной будет гидроабразивная резка. Например, производительность получения канавок глубиной 1 мм, шириной 0,1 мм при длине канавок в 100 мм составит около 1 минуты при мощности лазера 20 вт. (Лазерная установка с иттербиевым импульсным волоконным лазером МиниМаркер2). После процесса получения канавок темную краску с заготовки смывают и камень просушивают. Далее возможно первичное нанесение изображения на поверхность полученных мозаичных элементов. К просушенной заготовке приклеиваем базовую подложку со стороны образования канавок. В качестве клея могут использоваться цианоакрилаты, либо клеи на основе эпоксидных смол, полиэфирные и другие клеи. При этом для обеспечения закрепления связующего и его полимеризацию возможно нагревание натурального камня (мрамор) до температуры 60°-70°C. При этом выдерживают время не менее 60 минут до полного сцепления базовой подложки и заготовки из камня.

С противоположной стороны изделия сошлифовываем материал заготовки до появления канавок или чуть больше до требуемой толщины готового изделия. При этом за счет того, что прорези-канавки имеют строго заданную ширину, толщину и протяженность увеличивается прочность готового мозаичного изделия на растяжение при изгибе, что также является существенным достижением заявленного изобретения.

После шлифования выполняется окраска поверхности с лицевой стороны в соответствии с заданным рисунком. Окраска может быть выполнена любым известным способом. В том числе с помощью планшетного принтера, шелкографическим методом, методом тампонной печати или методом переноса (трансфера) и т.д.

Причем при окраске необходимо выполнить позиционирование наносимого изображения относительно прорезываемого контура - канавки для того, чтобы нужный цветовой фрагмент соответствовал своему контуру. Именно наличие контура, геометрически определяющего края мозаичного элемента, и одноцветной заливки каждого элемента мозаики определенным цветом внутри этого контура, является важным отличием заявленного изобретения от всех ранее известных методов.

В качестве планшетного принтера может использоваться, например, принтер компании Epson SureColor SC-F2000. Также могут использоваться принтеры компании Роспринтер, использующие, пигментные, водорастворимые, сольвентные и экосольвентные чернила.

Перед нанесением окраски заготовку следует промыть и очистить от пыли. Кроме того рекомендуется оставлять поверхность заготовки шероховатой или шлифованной для лучшего впитывания окраски. Нанесение окраски может происходить как один, так и несколько раз. В зависимости от капиллярной структуры материала, необходимой глубины впитывания и яркости окраски.

Вначале приготовляют раствор пигмента требуемой интенсивностью окраски.

Заготовка, например из мрамора, подлежащая окраске, разогревается до температуры 70-80 градусов и укладывается горизонтально, лицевой поверхностью вверх, после чего ее покрывают красящим раствором, нагретым до начальной стадии кипения.

При этом в случае использования натуральных пигментов для получения голубой окраски в спирту растворяют лакмус - красящее вещество, извлекаемое из некоторых лишайников, например из ягеля liche rocella. Желтый цвет получают, используя в качестве пигмента гуммигут - сгущенный млечный сок, добываемы из коры деревьев семейства клюзиевых. При покрытии раствора лакмуса раствором гуммигута получают чистый и устойчивый зеленый цвет. Красную краску можно получить, приготовив спиртовый раствор кармина (краситель, получаемый из насекомых кошениль) или алканы (парафин - алифатический предельный углеводород, получаемый из нефти). Наконец, для окраски мрамора в золотистый цвет следует использовать спиртовый раствор в равных частях хлорида аммония (нашатыря), кристаллогидрата сульфата цинка (цинкового купороса) и ярь-медянки (смеси основных уксусно-кислых солей, получаемых путем окисления меди).

Результатом окраски должна быть полная пропитка камня краской. Возможно использование составов улучшающих пропитывание камня. Также, возможно смочить камень заранее в воде или растворителе. Добиваются пропитки натурального камня насквозь до базовой подложки. При этом от толщины натурального камня увеличивается количество нанесений окрашивающих красок на лицевую поверхность и при необходимости поддерживается повышенная температура как камня (не ниже 60°C), так и наносимого раствора (не ниже 40°C). При этом полное впитывание и высыхание, как правило, происходит в течение суток.

Во втором варианте изготовления мозаичных изображений первоначально заготовку из натурального или искусственного камня светлого цвета толщиной не менее 0,5 мм соединяют с удаляемой (жертвенной) подложкой (см. фиг. 6). При этом в качестве удаляемой подложки может использоваться полимер, например, пластик. Удаляемую (жертвенную) подложку соединяют с заготовкой при помощи хорошо растворимого клея, например, такого как БФ-2, который прекрасно растворяется в спирту. Далее по заранее заданному контуру рисунка мозаики прорезают канавки насквозь заготовки из камня до удаляемой подложки или с небольшим углублением в удаляемую подложку (см. фиг. 7), причем геометрию и ширину прорезей задают, учитывая расстояние между мозаичными элементами. При этом для удобства прорезки возможно заранее окрасить заготовку хорошо-растворимой краской в темный, предпочтительно черный цвет. Например, можно использовать водорастворимую краску марки Epson. При этом контур прожигаемого рисунка мозаики может соответствовать рисунку мозаики в зеркальном отображении относительно плоскости заготовки. При этом рисунок мозаики в зеркальном отображении может быть заранее занесен в программу устройства для резки, например, такого как твердотельный либо волоконный лазер. Затем со стороны противоположной удаляемой подложки соединяют заготовку с базовой подложку (фиг. 8). При этом соединение с базовой подложкой обеспечивает прочную фиксацию заготовки на ней. В качестве соединительного элемента может быть использована, например, эпоксидная смола. Далее удаляют жертвенную подложку (см. фиг. 9), например, растворив легкоудаляемый клей, при этом нерастворимый клей будет обеспечивать прочную фиксацию изделия с неудаляемой базовой подложкой. Поверхность заготовки окрашивают с лицевой стороны как показано на фиг. 11 в соответствии с заданным рисунком таким образом, чтобы камень прокрасился на регулируемую глубину (см. фиг. 12). В частности, возможно осуществить прокраску на всю глубину канавок, причем при окраске выполняют позиционирование наносимого цветного изображения относительно контура-канавки для того, чтобы нужный цветовой фрагмент соответствовал своему контуру, сушат полученную мозаику, шлифуют и полируют лицевую поверхность.

При этом в представленной таблице показаны значения прочности на растяжение при изгибе, полученные по каждому варианту заявленного способа и по прототипу (см. табл. 1). Кроме этого в сравнительной таблице 1 отражена положительная динамика при уменьшении трудоемкости каждого из заявленных способов по отношению к прототипу.

В качестве варианта для предотвращения смешивания цветов разных сегментов изображения перед покраской в канавки закладывают не пропитываемый краской материал, например, такой как полимерная смола или холодная эмаль. Также возможно закладывание в канавки металла либо металлической сетки, соответствующей по размеру канавкам.

Также в качестве другого варианта после пропитывания канавки-прорези заливают связующим, в качестве которого может быть использована либо шпатлевка, либо клей, либо расплав висмута, который после отверждения выполняет роль клея.

После прокраски осуществляют фиксацию окраски дополнительными составами, например, лаками, для предотвращения размазывания изображения во время последующей шлифовки и полировки.

Далее выполняют дополнительную полировку и шлифовку поверхности для получения красивого декоративного вида поверхности.

Также для получения эффекта неравномерно сложенных кусочков мозаики может быть выполнено размягчение базовой подложки, например, ее нагреванием. При этом желательно базовую подложку заранее выполнить неровной. В этом случае кусочки мозаики осядут неравномерно.

Также возможно выполнение базовой подложки деформируемой, что позволяет придать конечному мозаичному изделию желаемую форму (полый цилиндр, куб и т.п.). В этом случае в качестве материала базовой подложки может выступать либо полимер (например, пластмасса), либо мягкий металл (например, медь, алюминий и пр.).

Пример 1. Берем мини-блок белого мрамора размером 10 мм×15 мм×6 мм. Отклонение от прямолинейности и заданной толщины по всей площади не более 0,1 мм. Заготовку окрашиваем при помощи водорастворимых чернил Epson Т6641 Bk в черный цвет. Заготовка пропитывается краской в течение 4х часов, после чего высушивается досуха. Далее при помощи компактного лазера для маркировки и гравировки МиниМаркер2 вырезаем прорези-канавки на глубину около 4 мм. Геометрию и ширину прорезей задают, учитывая расстояние между мозаичными элементами. Контур наносимого рисунка заранее заносится в память лазера. После этого необходимо очистить заготовку до изначального белого цвета. Пигмент вымывается при помощи водного раствора аммиака в У3 ванне. После отбеливания камня при помощи цианоакрилата склеиваем мозаичные элементы со стороны канавок к базовой подложке точно повторяющей внешний контур мозаичного изделия. После высыхания клея изделие шлифуется со стороны свободной от подложки на глубину 2 мм. При наличии пигмента на финишной поверхности повторяется операция вымывания и отбеливания. Далее мраморную заготовку нагревают до температуры в интервале ок. 40-60°C и при помощи принтера Epson SureColor SC-F2000 наносят красящий пигмент. При этом осуществляют позиционирование наносимого цветного изображения относительно контура-канавки для того, чтобы нужный цветовой фрагмент соответствовал своему контуру. Для придания насыщенности цвету камня, нанесение пигмента осуществляется в несколько проходов с перерывом в 30-60 секунд, что необходимо для впитывания пигмента в структуру камня. Для получения наиболее качественного изображения печать осуществляется в два приема - первый раз перед приклейкой к подложке, сразу после вымывания красящего пигмента. После получения изображения, заготовку необходимо промыть под струей воды для удаления сухих частиц пигмента, оставшегося на поверхности камня. После мойки осуществляется качественная просушка изделия. После этого, на заготовку при помощи аэрографа наносится лак Berlack SA и изделие снова просушивается в течение времени необходимого для окончательного становления лака. После сушки в канавки-прорези наносится шпатлевка на акриловой основе и высушивается в течение необходимого времени. Затем изделие шлифуется, для удаления излишков шпатлевки и осуществляется финишная полировка поверхности на войлочном круге с пастой.

Пример 2. Взяли светло-серый гипсополимерный искусственный камень и изготовили плоскую круглую заготовку диаметром 35 мм и толщиной 1 мм. Отклонение от прямолинейности и заданной толщины по всей площади заготовки не более 0,1 мм. Заготовку окрасили при помощи водорастворимых чернил Epson Т6641 Bk в черный цвет. Заготовка пропитывается краской в течение суток, после чего высушивается. После просушки выполняется склеивание заготовки с подложкой, которую впоследствии планируется удалить. Склеивание осуществляется при помощи легко растворимого клея БФ. Однако можно использовать флизелин либо водорастворимую смолу. В качестве подложки используется медная пластина квадратной формы размера 40x40x1 мм. Далее по заданному контуру рисунка мозаики при помощи компактного лазера для маркировки и гравировки МиниМаркер2 вырезаем прорези-канавки насквозь заготовки из камня до подложки с небольшим углублением в удаляемую подложку. Геометрию и ширину прорезей задали с учетом расстояний между мозаичными элементами. После этого удаляем из каменной заготовки черную краску. Пигмент вымывается при помощи раствора фенилуксусной кислоты в У3 ванне. После отбеливания камня осуществляется приклейка мозаичных элементов чистой стороной к пластмассовой подложке толщиной 1,5 мм, точно повторяющей внешний контур мозаичного изделия. Приклеивание осуществляется без возможности последующего отклеивания (намеренного, предусмотренного данной технологией), с тем расчетом, чтобы для используемого клея был не применим растворитель клея, использованного в первом случае. В данном случае было использовано сочетание клея БФ и эпоксидного клея. БФ растворяется спиртом, в то время как эпоксидный клей к нему инертен. После приклеивания второй подложки отклеиваем первую. В случае наличия в камне остатков пигмента повторяем операцию вымывания и отбеливания. Далее каменную заготовку постепенно нагревают до температуры от 60°C до 80°C и при помощи принтера Epson SureColor SC-F2000 наносят красящий пигмент. При этом осуществляют позиционирование наносимого цветного изображения относительно контура-канавки для того, чтобы нужный цветовой фрагмент соответствовал своему контуру. Для придания насыщенности цвету камня, нанесение пигмента осуществляется в несколько проходов с перерывом в 30-60 секунд, что необходимо для впитывания пигмента в структуру камня. После получения приемлемого качества изображения, заготовку необходимо промыть под струей воды для удаления сухих частиц пигмента, оставшегося на поверхности камня. После мойки осуществляется качественная просушка изделия. После этого, на заготовку при помощи аэрографа наносится лак марки Berlac AG и изделие снова просушивается в течение времени необходимого для окончательного становления лака. После сушки в канавки прорези наносится шпатлевка Axton подходящего цвета и высушивается в течение необходимого времени. Затем изделие шлифуется, для удаления излишков шпатлевки и осуществляется финишная полировка поверхности на войлочном круге с пастой.

Таким образом, заявленное изобретение решает поставленную перед ним задачу и обеспечивает достижение заявленного технического результата, который заключается в снижении трудоемкости изготовления элементов мозаичного рисунка, в упрощении процесса изготовления мозаики, увеличении прочности изделия на растяжение при изгибе за счет плотного прилегания швов и их протяженности.

Учитывая новизну совокупности существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, изобретательский уровень и существенность всех общих и частных признаков заявленного изобретения, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Раскрытие изобретения», доказанную в разделе «Осуществление и промышленная реализация изобретения» техническую осуществимость и промышленную применимость изобретения, решение поставленных изобретательских задач и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании изобретения, по нашему мнению, заявленная группа изобретений удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к изобретениям.

Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки изобретения являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели изобретения, но и позволяют реализовать изобретение промышленным способом.

Кроме этого анализ совокупности существенных признаков изобретения и достигаемого при их использовании единого технического результата показывает наличие единого изобретательского замысла, тесную и неразрывную связь между двумя заявленными вариантами способа изготовления мозаичных изображений из натурального/искусственного камня. Это позволяет объединить изобретения в одной заявке, то есть обеспечить требования критерия единства изобретения.

Изобретение относится к производству художественно-декоративных мозаичных изделий с заданным рисунком мозаики. Способ изготовления мозаичных изображений из натурального или искусственного камня светлого цвета, при котором на заготовке натурального/искусственного камня прорезают канавки по заданному контуру, причем геометрию и ширину прорезей задают, учитывая расстояние между мозаичными элементами, со стороны образования канавок приклеивают базовую подложку, далее противоположную базовой подложке сторону заготовки срезают до появления канавок и окрашивают поверхность заготовки в соответствии с заданным рисунком таким образом, чтобы камень прокрасился на регулируемую глубину, в частности на всю глубину канавок, причем при окраске выполняют позиционирование наносимого цветного изображения относительно контура-канавки для того, чтобы нужный цветовой фрагмент соответствовал своему контуру. Способ изготовления мозаичных изображений из натурального или искусственного камня светлого цвета, при котором заготовку натурального/искусственного камня толщиной не менее 0,4 мм соединяют с удаляемой (жертвенной) подложкой, далее по заданному контуру рисунка мозаики прорезают канавки насквозь заготовки из камня, причем геометрию и ширину прорезей задают, учитывая расстояние между мозаичными элементами, далее сторону заготовки, противоположную стороне с удаляемой подложкой, прочно соединяют с базовой подложкой, после чего удаляют жертвенную подложку и окрашивают поверхность заготовки с лицевой стороны в соответствии с заданным рисунком таким образом, чтобы камень прокрасился на регулируемую глубину, в частности на всю глубину канавок, причем при окраске выполняют позиционирование наносимого цветного изображения относительно контура-канавки для того, чтобы нужный цветовой фрагмент соответствовал своему контуру. Техническими результатами являются снижение трудоемкости изготовления элементов мозаичного рисунка, упрощение процесса изготовления мозаики, увеличение прочности изделия на растяжение при изгибе за счет плотного прилегания швов и их протяженности. 2 н. и 40 з.п. ф-лы, 12 ил., 1 табл.

1. Способ изготовления мозаичных изображений из натурального или искусственного камня светлого цвета, при котором на заготовке натурального/искусственного камня прорезают канавки по заданному контуру, причем геометрию и ширину прорезей задают, учитывая расстояние между мозаичными элементами, со стороны образования канавок приклеивают базовую подложку, далее противоположную базовой подложке сторону заготовки срезают до появления канавок и окрашивают поверхность заготовки в соответствии с заданным рисунком таким образом, чтобы камень прокрасился на регулируемую глубину, в частности на всю глубину канавок, причем при окраске выполняют позиционирование наносимого цветного изображения относительно контура-канавки для того, чтобы нужный цветовой фрагмент соответствовал своему контуру.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заготовку натурального/искусственного камня до прорезывания канавок окрашивают в темный цвет, при этом после прорезки заготовку смывают от темной краски и высушивают.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве натурального камня может быть использован мрамор, известняк, кахолонг, яшма.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заготовку натурального камня прочно соединяют с базовой подложкой при помощи клея.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в качестве клея могут использоваться цианоакрилатные клеи, клеи на основе эпоксидных смол, полиэфирные клеи.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве операции резания может осуществляться шлифование, фрезерование и точение.

7. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что камень до окрашивания нагревают до температуры 60-80°С.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что прорези-канавки заливают связующим, в качестве которого может быть использована либо шпатлевка, либо клей, либо расплав висмута, который после отверждения выполняет роль клея.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве красителей могут быть использованы как натуральные красители, такие как лакмус, гуммигут, кармин, так и искусственные красители как органического, так и неорганического состава.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что базовую подложку выполняют неровной.

11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для придания эффекта неравномерно сложенных кусочков мозаики базовую подложку нагревают и кусочки готовой мозаики немного сдвигают.

12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что форма заготовки может иметь любую плоскую геометрическую форму, например такую, как круг, квадрат, прямоугольник, треугольник, параллелограмм.

13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что окраска может быть выполнена при помощи планшетного принтера, либо шелкографическим методом, либо методом тампонной печати, либо методом переноса (трансфера).

14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что прорези-канавки могут быть выполнены механически на фрезерном станке, либо твердотельным и волоконным лазером, или гидроабразивной резкой.

15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в канавки закладывают полимерную смолу либо холодную эмаль.

16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в канавки закладывают металл либо металлическую сетку.

17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что базовую подложку выполняют с возможностью дальнейшей деформации.

18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после окраски полученный рисунок фиксируют лаком.

19. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после окраски сушат полученную мозаику, шлифуют и полируют ее лицевую поверхность.

20. Способ по п. 2, отличающийся тем, что первичное окрашивание заготовки осуществляется перед приклейкой ее к базовой подложке сразу после вымывания темного красящего пигмента.

21. Способ по п. 1, отличающийся тем, что контур, по которому прорезывают канавки, соответствует зеркальному отображению рисунка мозаики относительно плоскости заготовки.

22. Способ изготовления мозаичных изображений из натурального или искусственного камня светлого цвета, при котором заготовку натурального/искусственного камня толщиной не менее 0,4 мм соединяют с удаляемой (жертвенной) подложкой, далее по заданному контуру рисунка мозаики прорезают канавки насквозь заготовки из камня, причем геометрию и ширину прорезей задают, учитывая расстояние между мозаичными элементами, далее сторону заготовки, противоположную стороне с удаляемой подложкой, прочно соединяют с базовой подложкой, после чего удаляют жертвенную подложку и окрашивают поверхность заготовки с лицевой стороны в соответствии с заданным рисунком таким образом, чтобы камень прокрасился на регулируемую глубину, в частности на всю глубину канавок, причем при окраске выполняют позиционирование наносимого цветного изображения относительно контура-канавки для того, чтобы нужный цветовой фрагмент соответствовал своему контуру.

23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что полученную мозаику сушат, шлифуют и полируют ее лицевую поверхность.

24. Способ по п. 22, отличающийся тем, что заготовку натурального камня прочно соединяют с базовой подложкой при помощи клея.

25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что в качестве клея могут использоваться цианоакрилатные клеи, клеи на основе эпоксидных смол, полиэфирные клеи.

26. Способ по п. 22, отличающийся тем, что заготовку натурального камня соединяют с удаляемой подложкой при помощи легкорастворимого связующего.

27. Способ по п. 26, отличающийся тем, что в качестве легкорастворимого связующего может использоваться либо клей, например, такой как клей БФ, либо флизелин, либо водорастворимая смола.

28. Способ по п. 22, отличающийся тем, что в качестве операции резания может осуществляться шлифование, фрезерование и точение.

29. Способ по п. 22, отличающийся тем, что камень до окрашивания нагревают до температуры 60-80°С.

30. Способ по п. 22, отличающийся тем, что прорези-канавки заливают связующим, в качестве которого может быть использована либо шпатлевка, либо клей, либо расплав висмута, который после отверждения выполняет роль клея.

31. Способ по п. 22, отличающийся тем, что в качестве красителей могут быть использованы как натуральные красители, такие как лакмус, гуммигут, кармин, так и искусственные красители как органического, так и неорганического состава.

32. Способ по п. 22, отличающийся тем, что базовую подложку выполняют неровной.

33. Способ по п. 22, отличающийся тем, что для придания эффекта неравномерно сложенных кусочков мозаики базовую подложку нагревают и кусочки готовой мозаики немного сдвигают.

34. Способ по п. 22, отличающийся тем, что форма заготовки может иметь любую плоскую геометрическую форму, например такую, как круг, квадрат, прямоугольник, треугольник, параллелограмм.

35. Способ по п. 22, отличающийся тем, что окраска может быть выполнена при помощи планшетного принтера, либо шелкографическим методом, либо методом тампонной печати, либо методом переноса (трансфера).

36. Способ по п. 22, отличающийся тем, что прорези-канавки могут быть выполнены механически на фрезерном станке, либо твердотельным и волоконным лазером, или гидроабразивной резкой.

37. Способ по п. 22, отличающийся тем, что в канавки закладывают полимерную смолу либо холодную эмаль.

38. Способ по п. 22, отличающийся тем, что в канавки закладывают металл либо металлическую сетку.

39. Способ по п. 22, отличающийся тем, что базовую подложку выполняют с возможностью дальнейшей деформации.

40. Способ по п. 22, отличающийся тем, что после окраски полученный рисунок фиксируют лаком.

41. Способ по п. 22, отличающийся тем, что контур, по которому прорезывают канавки, соответствует зеркальному отображению рисунка мозаики относительно плоскости заготовки.

42. Способ по п. 22, отличающийся тем, что после окраски сушат полученную мозаику, шлифуют и полируют ее лицевую поверхность.