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鄭州華晶金剛石股份有限公司

石材糙面加工技術的最新進展

關鍵詞 石材 , 糙面加工 , 技術|2005-07-11 00:00:00|來源 中國超硬材料網
摘要 石材表面的粗糙化處理是建筑裝飾石材表面加工的重要工藝之一。自打人類使用石材以來,粗糙的石材表面一直伴隨著人類的文明發展過程。雖然在應用石材的過程中拋光石材越來越多地占據了石材應用的...

  石材表面的粗糙化處理是建筑裝飾石材表面加工的重要工藝之一。自打人類使用石材以來,粗糙的石材表面一直伴隨著人類的文明發展過程。雖然在應用石材的過程中拋光石材越來越多地占據了石材應用的空間,但粗糙的石材表面處理技術及應用同樣得到了很大的發展。用糙面石材裝飾的建筑物顯現出的莊重樸實的效果表明其應用前景非常廣闊。
  
  已知的石材糙面加工技術及產品形式大致可分為以下幾種類型:1、自然霹靂面2、蘑菇面3、剁斧面4、荔枝面5、燒毛面6、機刨面7、噴砂面自然霹靂面很少帶有加工的痕跡,顯得很原始,因而其應用的場合及空間受到局限。在公路護坡、提壩、橋墩等處較為多見;蘑菇面似乎比自然霹靂面進了一步,一般在城市建筑中多用于樓群或一些特殊建筑物的基座上,清晰的線條及凹凸的石面給人以穩重、堅固的感覺。剁斧面一半用于廣場及室外的地面鋪設,很少用于裝飾樣面,機刨石面也多用于廣場、坡道及人行步道等,用于墻面裝飾較為少見。荔枝面的石材只是在特殊的場合如花壇、水池等處較為多見。只有燒毛面石材用途最廣,燒毛面石材的使用基本不受限制,尤其通過近幾年發展,建筑物的外墻應用燒毛面的石材越來越廣泛、越活躍,在產量、用量上一點也不遜色于拋光石材。
  
  上述的糙面加工多數為手工加工,很難形成大批量的工業化生產,加工出的產品在外觀上、規格上有一定差距,盡管加工技術在近些年有了很大改進,甚至有專用的工具用于生產上,但總的來說還是以手工為主。機刨面和火燒面的生產基本上可以達到機械化加工,機刨面石材由于應用范圍窄在這里不做重點討論,火燒面的技術和設備想對成熟得多,品種和范圍越來越廣泛,可以說能夠火燒的石材基本上都有燒毛的產品得到應用。
  
  眾所周知,聳立在天安門廣場的人民英雄紀念碑上毛澤東主席書寫的“人民英雄永垂不朽”八個大字就是用噴砂的方法,鐫刻在花崗石的碑芯上的。現在一些專業清洗公司也在采用噴砂技術來清洗一些石雕類的文物。也有工廠加工板材用噴砂工藝生產噴砂面的板材(一種沒有光澤的石材平面),噴砂的原理相當于高壓水流的原理,使用的砂多是重砂礦物類或石英砂等,應該說噴砂工藝應用于石材也是比較多的。到目前為止,噴砂的方法還沒有解決比較粗糙的表面問題,在裝飾上也很少見到大面積使用噴砂面石材,噴砂面產品只限于比較細膩的亞光面。
  
  在越來越多的使用火燒面石材的同時,火燒面石材的不足越來越突出,總結起來,火燒糙面石材存在如下幾個方面的問題:
  
  1、火燒糙面工藝是根據巖石結構的不同,組成巖石的礦物受熱膨脹系數的不同,因而在巖石受熱時,不同礦物在不同的溫度下發生膨脹,先膨脹的礦物對后膨脹的礦物形成膨脹壓,造成礦物之間的擠壓,巖石的結構發生變化,直致碎裂。這種現象發生巖石受熱的表面,在接近炸裂面面部位的礦物,雖然沒有完全炸裂,但礦物的結構已經受到破壞。也就是說加工后的巖石已經受到高溫的烘烤,巖石的物理性質已經改變,抗風化能力下降。火燒的過程就是對巖石本身一種加速氧化的過程,一些金屬物質如鐵等,火燒后氧化的特征十分明顯,有些白色的花崗石火燒后糙面突顯鐵銹斑點。
  
  2、火燒糙面工藝只能對花崗石類的石材使用,對大理石、砂巖、板巖是不能采用燒毛工藝的,即便是花崗石類的巖石也不是全適用,一些SIO2含量低的基性巖或火山巖、凝灰巖及礦物較單一的巖石都不適用燒毛工藝,這是由巖石的化學成分,礦物成分決定的。
  
  3、機械燒毛工藝在使用電能的同時還需要氫氣或天然氣作燃料,用氫氣助燃,用氧氣助燃,相對來說能耗比較高,不符合環保的要求。
  
  4、火燒石材表面外觀單調糙面的粗細程度完全由巖石結晶程度來決定,粗粒結構的巖石其火燒面必然粗糙,細粒機構的巖石相對細膩一些,換句話說,火燒面的粗糙 程度不能人為控制,只能順其自然。
  
  5、材設備不密封,至少到目前還密封的設備使用在生產中。受熱的巖石表面炸裂,熾熱的巖屑四處飛濺操作人員勞動保護非常重要,一旦馬虎就容易被燙傷。加工后的板材也不能迅速降溫,操作起來不方便,有的工廠在設備上加噴水裝置,以達到迅速降溫的效果,殊不知巖石在受高溫加熱后驟降溫度更加有損其壽命。
  
  在這里介紹是一種拋丸工藝:這種工業與噴砂工藝的根本區別是拋射,而不是噴射,拋射的不是砂,而是鋼丸。鋼丸直徑遠大于噴砂直徑。他的原理是根據具體要求將不同粒徑的鋼丸高速射到板材表面,沖擊力巨大的鋼丸迅速把石材表面剝蝕成立體感很強的表層。用這種方法加工出來的產品,不但質量穩定,外表美觀沒有盲區,而且加工速度快,成本低。與機刨、燒毛等工藝比起來,這種方法極具競爭力,在石材領域有著廣泛的應用前景。
  
  在此基礎上制作出的設備叫做“拋丸機,其主要組成部分有:拋射器,上下料傳送帶,鋼丸循環系統,自動控制系統和環保系統等。拋丸機的基本原理是:經過人工或自動化設備將石料放至于傳送帶上,傳送帶將石料送入拋丸室,離心式拋射器將淤滯的鋼丸拋射到石料表面,經處理后的石料通過輸送帶移到下料區。鋼丸則通過回收,分選等程序得以重復使用。
  
  離心式拋射器是設備的核心部件,鋼丸(A)通過蝸式閥(B)進入拋射器入口(C),配量器(D)將鋼丸加速到與拋射輪(E)相匹配的速度,高速鋼丸被導流套管(F)導向拋投葉片(G),并被拋射到拋丸室的加工件上。鋼丸的流量由蝸形閥控制,通過調整導流套管的開口(H)來確定鋼丸的拋射角度,而鋼丸的拋射速度則取決于拋射輪的轉速。
  
  工件駛離拋丸室后,直接進入工件清理間,殘留在工件上的鋼丸和粉塵被旋轉毛刷和高壓吹風機清除,并通過旋轉螺桿被送到風選機,在這里鋼丸從粉塵和石料巖屑中分離出來,重新進入循環系統,而粉塵和石料殘渣則被排放到集塵器中。
  
  一臺大功率的風機不但為風選機提供足夠的風量氣流,同時也保證工作的拋丸室始終保持相對負壓狀態避免粉塵外逸。系統經過過濾后,風塵被排放到集塵器中,而空氣則通過排風扇排放。如果通過二級除塵,空氣可直接排放到車間,不會造成任何污染。再在拋丸室周圍安裝一個隔音倉,即可創造出一個低粉塵,低噪音的工作環境。
  自動控制系統可以調整和控制進料速度、拋丸強度等變量,由光柵構成的信號采集系統將上下料信息傳遞給控制中心,控制中心根據這些信息自動調整機器的運行狀態,確保只有當工作進入拋丸室后,拋丸系統才開始工作,而當工件駛離拋丸室后,系統則自動停止拋丸,這樣就避免了設備空轉和無謂的磨損;當工作輸送帶停駛時,鋼丸供應也就自動停止,從而避免了拋丸室內的部件因過度拋丸而報廢。
 

 

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