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  • 石材磨拋的常用工具與方法

    發布時間:2020-03-07 14:57:19   編輯:石材網

      一種方法是用散狀磨料與液體或軟膏混合成拋光懸浮液或拋光膏作為拋光劑,用適當的裝置加到磨具或工件上進行拋光。所用磨料有金剛石微粉、碳化硅微粉和白剛玉微粉等。不同的磨料要配合采用不同材質的磨具。使用碳化硅磨料時要用灰鑄鐵磨具,而使用金剛石磨料時則最好用鍍錫磨具。另一種方法是用粘結磨料,即把金剛石、碳化硅或白剛玉微粉作磨料與結合劑,以燒結、電鍍或者粘結的方法制成磨塊。固定到磨盤上制成拋光磨頭。小磨塊一般用瀝青或硫磺等材料粘接,大磨塊則用燕尾槽連接到磨盤上。

      采用散狀磨料進行拋光的缺點是:磨料要用人工或用計量裝置加到工件上,因此磨料分布不均勻,而且需要由技術熟練的技工操作才能達到高質量標準。而采用拋光磨頭則具有許多優點:磨料分布均勻,拋光質量好而且質量穩定,易于實現連續作業,拋光效率高,一般拋光時間比用散狀金剛石磨料減少30%。

      石材磨削的實質是在人力或機械力的作用下,回轉的磨盤對石料不斷垂直給進,兩者在接觸區內相互摩擦、磨損,把板材表面層的凹凸面逐漸磨平。由于花崗石類巖石一般比較堅硬,磨具的硬度一定要超過石材的硬度。一般情況要采用六套磨具來完成磨削、研磨拋光過程。前兩個磨具要進行強制定位磨削,起找平和控制板材的厚度的作用;后面的磨具分別進行粗磨、細磨、研磨拋光等工序。

      根據直徑大小,磨塊形狀、數量和布置方式,磨料所用粘結劑以及磨料粒度等的不同,磨頭有不同的結構。磨頭直徑有4~12英寸等多種,最常用的是10英寸。磨塊形狀有直條形、長橢圓形、傘形、環形等,以直條形和長橢圓形最為普遍。磨塊數量視磨頭直徑和磨塊大小而定,從數塊到十來塊。磨塊的布置方式以放射狀為最常見,但也有按螺線方式布置的。磨料所用粘結劑有金屬粘結劑、樹脂粘結劑、菱苦土和聚合物等。各廠家選用磨料粒度的范圍不一。對金剛石磨料來說,從粗磨磨頭用的30目到拋光磨頭用的幾個μm都有。

      日本大阪大學機械工程系Mamoru Nakayarna等人研究花崗石石材拋光技術時所用的磨拋頭直徑為6英寸,結構如圖1所示。圖1a)為采用粉末冶金粘結劑(金屬粘結劑)的金剛石磨塊的磨頭結構,磨塊為直條形。這種磨頭用于粗磨,金剛石粒度分別為40目、60目和100目。圖1b)為適宜于采用熱固性樹脂粘結劑金剛石磨塊的磨頭結構,磨塊為長橢圓形。這種磨頭用于細磨和拋光。細磨時分別用200目和500目(相當于74μm和30μm)的金剛石,拋光時則分別采用1000目和2000目(相當于15~25μm和6~10μm)的金剛石。

      90年代初,英國HASELTINE LAKE公司改進了磨頭的結構,提高了它的工作性能, 將原先的五道工序減少為兩道工序。第一道工序用的磨頭是用120/140目的金剛石以銅焊或電鍍或燒結的方法固結到金屬盤上制成。第二道工序用的磨頭是用200/300目的金剛石以樹脂粘結劑制成傘形磨塊,再將此傘形磨塊以模壓方法或用粘結劑粘合到支承盤上制成,如圖2所示。傘形塊的總面積一般占磨頭面積的2%~5%。采用上述改進的磨頭節省了加工時間,并且降低了成本。

      影響石材磨拋質量的幾個因素:

      石材的品種很多,其物理性質、化學成分、晶粒粗細和礦物晶體組分的差異等都對拋光質量有影響。由于石材的晶質不同,在拋光時會形成不均勻的表面。晶粒較大的石材,拋光的不均勻性比晶粒小的石材明顯,所以小晶粒石材比大晶粒石材易于拋光。

      拋光磨頭進給速率對拋光質量影響很大,研究表明,隨著拋光磨頭進給速率的提高,石材表面光澤度會下降,但進給速率過低則會加快磨頭磨損和降低生產效率。

      拋光磨頭的運行方式要和粗磨、細磨磨頭的運行方式配合進行。磨頭運行方式有縱向橫向和疏密程度之分,如圖3所示。一般來說,粗磨時采用A運行方式;細磨時采用A+B運行方式,拋光時則采用A+B+C+D運行方式,根據具體情況可重復再磨一次可獲得較高的表面光澤度。

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