در سال‌های اخیر، ساخت تجهیزات آشپزخانه و حمام به روش ریخته‌گری به عنوان یک صنعت بزرگ و دارای پتانسیل توجه تولیدکنندگان زیادی را به خود جذب نموده است. در پنجاه سال گذشته سازندگان فعال در این صنعت، رزین پلی‌استر (و در سال‌های اخیر آکریلیک) را با پرکننده‌های معدنی مانند پودر سنگ، رنگ‌دانه، بهبود دهنده‌های خواص و سایر افزودنی‌ها مخلوط می‌کنند و محصولاتی براق در رنگ‌ها و طرح‌های بیشمار تولید می‌نمایند. هزاران کارگاه کوچک با ساخت انواع روشویی، وان حمام، کابین دوش، سنگ کابینت آشپزخانه و مصنوعات دیگر برای خانه‌های جدید و تعمیرات خانه‌های قدیمی جای خود را در بازار پیدا نموده و بازاری به ارزش 1 میلیارد دلار را تشکیل داده‌اند.
با همه این تفاسیر مشتریان همیشه از محصولات جدید حاصل از ادغام هنر و خلاقیت در این حوزه استقبال می کنند؛ پس اگر قصد شروع کار در این حوزه را دارید با مقالات آموزشی ما همراه شوید. سنگ های مصنوعی رزینی، سنگ هایی هستند که از رزین و سایر مواد معدنی ساخته می شوند. این سنگ ها به دلیل زیبایی، دوام و قیمت مناسب، کاربردهای زیادی در صنعت ساختمان سازی، دکوراسیون داخلی و جواهرسازی دارند.
فناوری ساخت سنگ مصنوعی از طریق ریخته‌گری رزین:
سنگ های مصنوعی ساخته شده به روش ریخته گری رزین در مقابل سنگ های طبیعی زیبایی بیشتری داشته و مقاومت بیشتری در برابر چربی، آب و باکتری از خود نشان می دهد.
فرآیند ساخت قطعات عمومی ریخته‌گری شده کامپوزیتی مانند سنگ های مصنوعی را می‌توان بسته به ظاهر نهایی قطعه به سه گروه تقسیم کرد؛ طرح سنگ اصلی، قطعات سطح صاف و سنگ های کورین.
1- سنگ‌های طرح اصلی:
فرمولاسیون:
سنگ‌های طرح اصلی (شکل 1) از رزین پلی استر ارتو پر شده با مقادیر زیاد کربنات کلسیم یا تری هیدروکسید آلومینیم (ATH) و رنگ‌دانه که روی سطح آن‌ها ژل کوتی اعمال شده، ساخته می‌شوند. این لایه ی ژل کوت مقاوم به اشعة UV، هم زیبایی ظاهری را تامین می‌نماید و هم نقش حفاظتی ایفا می‌نماید و می‌تواند کدر یا شفاف باشد. علاوه براین، در فرمولاسیون برخی تولید کنندگان جهت دستیابی به خواص متفاوت شاهد تلفیق رزین با گلایکول‌های مختلف (مانند اتیلن و پروپیلن) و اسید (مانند انیدرید مالئیک) و یک مونومر (مانند استایرن) هستیم.
شکل 1- سنگ‌های طرح اصلی کامپوزیتی و روش قالبگیری آن.
افزودنی های رزین:
پرکننده‌ها یا فیلر به عنوان متداولترین افزودنی مصرفی، جمع شدگی‌رزین را کاهش و مدول قطعه را افزایش می‌دهند. در راستای بهره مندی بیشتر از این مزایا، ویسکوزیتة رزین بایستی پایین باشد تا بتواند تا80% پرکننده را در خود جای دهد. افزودن این مقدار فیلر به رزین، پرکننده‌ها را به هم می‌چسباند و چون پرکننده‌ها ارزان‌تر از رزین هستند، بیشتر بودن حجم آن‌ها در قطعة نهایی به پایین آوردن قیمت محصول نیز کمک می‌کند.
تلفیق پرکننده‌هایی با اندازه ذرات مختلف، کمک می کند تراکم ذرات در قطعه بالا رود و درصد بیشتری از پرکننده را بتوان در ساخت قطعه مصرف کرد. به عنوان مثال می‌توان از کربنات کلسیم درشت (مش 40 تا 200) به همراه کربنات کلسیم مش ریز (325) استفاده نمود. استفاده از 5 واحد پرکننده درشت به همراه 3 واحد پرکنندة ریز، ضمن ایجاد قابلیت جذب بالای پرکننده، از تابیدن و ترک خوردن قطعه نیز جلوگیری می‌نماید. البته باید دقت داشت که پرکنندة ریز قبل از درشت به رزین اضافه می‌شود.
البته شرایط استفاده از رزین در تعیین نسبت پرکنندة درشت به ریز مؤثر است. به عنوان مثال درصد کلی پرکننده در دمای 25 درجه سانتی گراد 77% است و نسبت پرکنندة درشت به ریز، دو به یک است. برای حفظ ویسکوزیته در دمای oC 32، این نسبت 3 به 2 می‌شود.
برای هر سیستم پرکننده‌ای، خواصی مانند رنگ، زمان ژل شدن و پخت رزین بایستی مجدداً کنترل گردد. معمولاً تولید کنندگان ظرف بزرگی از مخلوط رزین و پرکننده را آماده می‌کنند و بعد در مقادیر مورد نیاز، کاتالیست پخت و رنگ به آن اضافه می‌کنند. این کار به ترشوندگی پرکننده (فیلر) و کاهش ویسکوزیتة زمینه (ماتریس) کمک می‌کند ولی اختلاط دقیق با کاتالیست را با چالش‌هایی مواجه می‌نماید.
نکات فرآیندی:
رزین و پرکننده‌ها پس از وزن‌کشی و اختلاط، درون قالب‌های یک کفه یا دو کفه از جنس کامپوزیت یا فلز، ریخته می‌شوند. برخی تولید کنندگان برای شباهت بیشتر محصول به سنگ طبیعی، مقداری آمیزة رزین-پرکننده با رنگ تندتر به قالب اضافه می‌کنند تا رگه‌های سنگ طبیعی، شبیه‌سازی شود. سپس قالب در زمان کوتاهی به ارتعاش واداشته می‌شود تا به خروج حباب‌های هوا کمک شود و پس از آن قطعات در دمای محیط و در مدت 1 تا 8 ساعت پخت می‌شود. در برخی موارد قطعات در داخل آون، تحت پخت تکمیلی (post cure) قرار می‌گیرند. آزمایش‌ها نشان داده 2 ساعت پخت تکمیلی، خواصی مانند سختی بارکل، مدول خمشی-کششی و استحکام فشاری را بهبود می‌بخشد.
2-قطعات سطح صاف:
برای ساخت سنگ‌های سطح صاف (شکل 2)، که ژل کوتی روی سطح صیقلی خود ندارند، معمولاً از رزین با استحکام بیشتر، دمای تغییر شکل حرارتی (HDT) بالاتر و تا حدی مقاوم به شوینده‌ها استفاده می‌شود. رزین متداول برای این‌کار رزین پلی‌استر ایزو است که خواص بهتری نسبت به رزین‌های ارتو نشان می‌دهد و به همراه پایدارکننده‌های UV (که زرد شدگی در قطعات به حداقل برسد) و افزودنی‌های خاص (مانند بهبود دهنده ی تر شدن فیلر و تسهیل کنندة خروج حباب) آمیخته می‌شوند. علاوه براین، برخی تولید کنندگان از رزین‌های آکریلیکی پلی متیل متااکریلات استفاده می‌کنند. این رزین‌ها گران‌ترند ولی مقاومت به لکه و UV بالاتری دارند.
شکل 2- سنگ‌های کامپوزیتی سطح صاف.
قطعات سطح صاف، معمولاً 50 تا 65% پرکننده دارند و از این جهت نسبت به قطعات طرح سنگ، رزین بیشتری به همراه دارند. ذرات رنگی درون این قطعات که نقشی شبیه گرانیت به آن می‌دهند، از جنس پلی‌استر یا آکریلیکی رنگی ریخته‌گری شده است که در اندازه‌های مناسب آسیاب شده است. این مواد از خرده سنگ طبیعی سبک‌ترند و پخش آن‌ها در آمیزه آسان‌تر است و محصول آن‌ها نیز سایندگی کمتری خواهد داشت.
به هنگام تولید قطعات سطح صاف، اختلاط در شرایط خلاء انجام می‌گیرد تا حباب‌های هوا خارج شوند و برخی تولید کنندگان، کمی هم رزین را گرم می‌کنند تا از همگون شدن آمیزه و نیز سهولت جریان یافتن آن مطمئن شوند. بعد از پر کردن قالب با آمیزه مخلوط شده، قالب در شرایط ارتعاش قرار می‌گیرد تا حباب‌های هوای باقیمانده خارج شود و در نهایت مشابه سنگ‌های طرح اصلی پخت می‌شود. معمولاً نیز این قطعات سنباده‌کاری مختصر و پرداخت نهایی می‌شوند تا سطحی کاملاً صیقلی داشته باشند.
3-سنگ های کورین:
در حوزة سنگ‌های مهندسی، سنگ های کورین اخیرا در صنعت دکوراسیون داخلی مورد توجه قرار گرفته است و بازار بکری دارد. این سنگ‌ها از قالبگیری مخلوط رزین و مواد معدنی مانند تراورتن، مرمر و سنگ آهک ساخته می شود. این سنگ بسیار مقاوم و بادوام است، به راحتی تمیز می شود و در برابر حرارت، ضربه و مواد شیمیایی مقاومت خوبی از خود نشان می دهد. محصولات این گروه فناوری پیچیده تری داشته و کاربردهای زیادی در آشپزخانه، حمام و سایر قسمت های خانه دارد. به همین خاطر گران‌ترند و شرکت‌های کمی آن‌ها را تولید می‌نمایند.(جهت علاقه به مطالعه بیشتر در خصوص سنگ های کورین کافیست روی عبارت آبی رنگ سنگ های کورین کلیک فرمایید)
کاربرد سنگ های مصنوعی:
در ادامه به معرفی برخی از کاربردهای سنگ های مصنوعی رزینی می پردازیم:
آشپزخانه:
سنگ های مصنوعی رزینی کاربردهای زیادی در آشپزخانه دارند. این سنگ ها را می توان برای کابینت ها، سینک ظرفشویی، صفحه روی کابینت و جزیره آشپزخانه استفاده کرد. سنگ های مصنوعی رزینی بسیار بادوام و مقاوم در برابر آب هستند و به راحتی تمیز می شوند.
بیمارستان:
درز ها محل تجمع میکروب و باکتری هستند لذا یکی از کاربرد های سنگ های مصنوعی ساخت سازه ها خصوصا روشویی ها و پیشخوان های بدون درز در بیمارستان ها جهت بالا بردن ایمنی و بهداشت محیط می باشد.
حمام:
سنگ های مصنوعی رزینی کاربردهای زیادی در حمام دارند. این سنگ ها را می توان برای وان حمام، سینک ظرفشویی و کاشی دیوار استفاده کرد. سنگ های مصنوعی رزینی بسیار بادوام و مقاوم در برابر آب هستند و به راحتی تمیز می شوند.
دکوراسیون داخلی:
سنگ های مصنوعی رزینی کاربردهای زیادی در دکوراسیون داخلی دارند. این سنگ ها را می توان برای کفپوش، دیوارپوش و میز استفاده کرد. سنگ های مصنوعی رزینی بسیار زیبا و شیک هستند و می توانند جلوه ای مدرن به فضای داخلی شما بدهند.
جواهرسازی:
سنگ های مصنوعی رزینی کاربردهای زیادی در جواهرسازی دارند. این سنگ ها را می توان برای ساخت زیورآلاتی مانند انگشتر، گردنبند و گوشواره استفاده کرد. سنگ های مصنوعی رزینی بسیار بادوام و مقاوم در برابر آب هستند و می توانند جلوه ای زیبا و شیک به زیورآلات شما بدهند.
سنگ های مصنوعی رزینی انتخاب مناسبی برای پروژه های مختلف هستند. این سنگ ها زیبا، بادوام و مقاوم هستند و قیمت مناسبی دارند. اگر به دنبال سنگی هستید که هم زیبا و هم بادوام باشد، سنگ های مصنوعی رزینی انتخاب مناسبی برای شما هستند.