изделие, имитирующее природный объект, и способ его изготовления

Формула изобретения

1. Имитатор природного объекта, содержащий жесткий корпус, отличающийся тем, что корпус состоит, по меньшей мере, из трех слоев полимерного материала, при этом внутренний слой выполнен из полимерного материала меньшей плотности и большей толщины, чем наружные слои, имеющие водостойкие свойства, причем один из наружных слоев имеет фактуру и окраску, присущую указанному природному объекту.

2. Имитатор по п.1, отличающийся тем, что внутренний слой выполнен из полиуретана, а наружные слои - из полиуретана, или акрила, или эпоксидной смолы.

3. Имитатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что один из наружных слоев имеет фактуру и окраску камня, или дерева, или раковины, или коралла, или их сочетаний.

4. Имитатор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что плотность его внутреннего слоя находится в интервале значений 0,01-0,04 г/см³, а плотность наружных слоев не менее 0,7 г/см³.

5. Имитатор по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что толщина внутреннего слоя находится в интервале значений 10-50 мм, а толщина наружных слоев - в интервале значений 0,1-1,5 мм.

6. Способ изготовления имитатора природного объекта, включающий заполнение матрицы полимерным материалом с последующим его отверждением и извлечение полученного имитатора из матрицы, отличающийся тем, что на матрицу последовательно наносят, по меньшей мере, три слоя полимерного материала в жидком виде с последующим отверждением каждого, внутренний из слоев выполняют меньшей плотности и большей толщины, чем наружные.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что матрицу предварительно нагревают.

8. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что используют матрицу с неровностями, присущими природному объекту.

9. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что в качестве полимерного материала используют полиуретан, или акрил, или эпоксидную смолу.

10. Способ по п.8 или 9, отличающийся тем, что наружные слои имитатора выполняют водостойкими.

11. Способ по любому из пп.6-10, отличающийся тем, что после нанесения на матрицу слоев полимерного материала до отверждения каждого слоя матрицу наклоняют под разными углами к горизонтали для лучшего заполнения указанным материалом ее неровностей.

Описание изобретения к патенту

Группа изобретений относится к формированию многослойных изделий и декоративному искусству, а именно к изготовлению различного рода ландшафтных композиций из полимерных материалов, имитирующих натуральные, для аквариумов, террариумов, фонтанов, водопадов и подобных конструкций.

Из уровня техники известен метод изготовления искусственных камней, имитирующих натуральные скальные композиции. Указанный метод заключается в том, что вначале с натурального камня снимают его негатив для изготовления из стекловолокна жесткой формы, затем указанную форму заполняют ПВХ или полиэстером с последующим его отверждением. В результате получают изделие, имитирующее натуральный камень (US 5543100, кл. В 29 С 33/40, 06.08.1996).

Описанный способ и полученное с помощью него изделие может послужить аналогом предложенных способа и имитатора природного объекта, однако благодаря предложенным изобретениям может быть получен больший ассортимент имитирующих природные объекты изделий, к которым помимо камней можно отнести: куски дерева, фрагменты кораллов, разнообразные по форме раковины и многие другие объекты.

Кроме того, полученный в результате известного способа камень тяжелее предложенного и имеет водоотталкивающее покрытие только с одной его стороны. Это продиктовано сферой его использования в качестве скальной стенки, например, для создания искусственных водопадов, когда только одна сторона камня имеет непосредственное соприкосновение с водой. Предложенный имитатор помимо вышеназванного может быть использован для создания разнообразных композиций.

Известный способ характеризуется большой трудоемкостью.

Технический результат, относящийся к предложенному объекту "устройство", состоит в расширении возможностей его использования, снижении веса и повышении эксплуатационных свойств, например, таких как прочность, долговечность и экологичность, а к объекту "способ" - в уменьшении трудозатрат и повышении качества готового изделия.

Указанный технический результат для объекта "устройство" достигнут за счет того, что имитатор природного объекта содержит многослойный жесткий корпус, состоящий, по меньшей мере, из трех слоев полимерного материала, смежные из которых имеют разные плотности, при этом внутренний слой выполнен из полимерного материала меньшей плотности, чем расположенные с двух его сторон наружные слои, последние имеют водостойкие свойства, причем один из наружных слоев имеет фактуру и окраску, присущую указанному природному объекту, например камню, дереву, раковине, кораллу и т.п. или их сочетаниям. Предпочтительно внутренний слой выполнять из полиуретана, а наружные слои при этом могут быть выполнены из более плотного полиуретана, или акрила, или эпоксидной смолы, или иного полимерного материала.

Внутренний слой имитатора является мягким и пористым и используется в качестве наполнителя. Его плотность находится в интервале значений 0,01-0,04 г/см³, а плотность наружных слоев изделия составляет не менее 0,7 г/см³, обеспечивает достаточную устойчивость этих слоев к воде. Толщина внутреннего слоя имитатора природного камня находится в интервале значений 10-50 мм, а для крупногабаритных изделий (высотой до 5 м) она может быть увеличена до 150 мм, а толщина наружных слоев изделия может находиться в интервале значений 0,1-3 мм, оптимальным является интервал 0,5-1,5 мм.

Вышеназванный технический результат для объекта "способ" состоит в том, что изготовление имитатора природного объекта включает нанесение на матрицу слоев полимерного материала, их отверждение и извлечение полученного имитатора из матрицы, на матрицу наносят, по меньшей мере, три слоя полимерного материала, причем слои полимерного материала наносят последовательно в жидком виде с последующим отверждением каждого, внутренний из которых имеет меньшую плотность и большую толщину, чем наружные.

Используют матрицу с неровностями, присущими природному объекту.

Наружные слои имитатора выполняют водостойкими.

После нанесения на матрицу слоев полиуретана до их отверждения матрицу наклоняют под разными углами к горизонтали для лучшего заполнения указанным материалом ее неровностей.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен имитатор природного объекта в виде камня с частичным разрезом, на фиг.2 - литьевая матрица.

Изделие, имитирующее, например, такой природный объект как камень 1 (фиг. 1), состоит в преимущественном варианте выполнения из трех слоев, два из которых 2, 3 являются наружными, контактирующими с водой, и поэтому им приданы водоотталкивающие свойства, а внутренний слой 4 выполнен из менее плотного, объемного материала. Внутренний слой выполняют из пористого, легкого полимерного материала, такого как пенопласт или полиуретан. Наружные слои выполняют из более плотного полимерного материала, такого как полиуретан, или акрил, или эпоксидная смола. В преимущественном варианте выполнения все слои выполнены из полиуретана различной плотности.

Несмотря на то, что в отдельности каждый из слоев не является достаточно жестким, однако наложенные один на другой они составляют достаточно прочную жесткую, но вместе с тем и легкую композицию.

Слой 3 не выполняет декоративную функцию, поэтому его не обязательно окрашивать, а слою 2 придана фактура и окраска натурального камня.

Некоторые изделия, подобные вышеназванным, целесообразно выполнять из большего, чем три, количества слоев, чередующихся по плотности и толщине, но при этом наружные слои таких изделий все равно должны обладать водостойкими качествами.

Способ изготовления изделия, имитирующего объект, состоит в изготовлении литьевой формы в виде односторонней матрицы 5 (фиг.2), выполненной из такого материала как, например, легкий металл, или гипс, или уретан, или иной, и имеющей рельеф натурального камня.

Матрицу 5 устанавливают на жесткое основание 6, повторяющее размер матрицы.

Для ускорения отверждения матрица нагревается примерно до 40-50^oС, и на нее ручным или машинным методом послойно наносят соответствующее количество слоев полиуретана, имеющего для разных слоев разную плотность. Каждый слой наносится в разогретом жидком виде и отверждается, после чего наносится следующий слой.

Для лучшего заполнения литьевым материалом неровностей матрицы ее в ходе формования подвергают наклону под разными углами к горизонтали.

В процессе формования происходит адгезия всех слоев между собой. После полного затвердевания литьевого материала готовое изделие извлекают из матрицы, при этом нижний его слой, контактирующий с матрицей, примет фактуру соответствующего природного объекта.

Готовое изделие при длине до 5 м должно выдерживать нагрузки, возникающие при его транспортировке и установке. Оно должно выдерживать длительное (не менее 3-х лет) нахождение в водной среде без изменения его физических и экологических свойств. Готовое изделие также не должно выделять в воду какие бы то ни было вредные химические вещества, способные негативным образом повлиять на окружающую их флору и фауну.

Всем этим требованиям отвечает предложенный имитатор природного объекта, который с успехом может быть использован при создании разнообразных по виду и назначению искусственных ландшафтов.