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石材拋光技術(shù)(原理)和陶瓷拋光技術(shù)(原理)有什么不同

2011-11-29

1、石材的拋光
        一般認為,拋光是石材光面板表面的一種精細深加工技術(shù),是規(guī)格平整的石材光面板表面加工的最后一道工序,是石材平面表達加工的一種重要形式。拋光,主要是指光面板石材拋光。
        石材表達加工的形式很多??梢约庸こ梢?guī)格平整的光面板,也可以加工成亞光板,機刨石,剁斧石,花崗石火燒板,蘑菇石,仿古石和浮雕(石)等。但就裝飾裝修材料而言,表面光潔平整的石材光面板,目前仍舊是我國重要建筑物地面和內(nèi)外墻面及居家裝飾裝修的重要石質(zhì)材料,其產(chǎn)出和市場的需求(使用)量都比較大。另外有些石材,則是只有經(jīng)過拋光,才能夠顯示出所特有的潛在美。
影響石材拋光的幾個主要因素   
        石材拋光效果取決于兩個方面:一是所采用的拋光技術(shù)即“后天”人為的外因;二是石材本身存在 “先天”的內(nèi)因。
        如果不考慮石材本身所具有的內(nèi)因,單就拋光工藝而言,影響石材拋光的幾個主要因素是拋光劑的類型,拋光液(膏),拋光磨具(塊)和拋光工藝參數(shù)。
(1)、拋光劑的類型
       拋光劑雖然是一種特殊的磨光材料,但它與磨削材料的區(qū)別主要是表現(xiàn)在加工機理上。原則上說,有一些低硬度的微粉材料也可做拋光劑使用。但通常高硬度的拋光劑比低硬度的好,且適用范圍也廣。金剛石拋光粉,對絕大多數(shù)石材的拋光,都能取得較為滿意的拋光效果。
(2)、拋光液(膏)
        水是常用的拋光液。它既可起磨削冷卻的作用,又可作為拋光過程中物理作用和化學(xué)作用的介質(zhì)。若石材的拋光是以機械磨削作用為主,如金剛石微粉,拋光液一般用油類有機液體效果較好,如縫紉機油。其冷卻、潤滑和分散作用極好。金剛石研磨膏,既有水質(zhì)的,又有油質(zhì)的,并且還可以加上著色劑。其配方為:磨料+分散劑+載體+水+著色劑。
(3)、拋光盤(具、磨塊)
        規(guī)格平整的石材光面板,是石材平面磨削的一種表達加工的表現(xiàn)形式,多采用含有金屬材料制成的硬盤作拋光盤。軟盤拋光的拋光面,在石材受壓時易屈服成一凹面,適用于弧面型拋光。中硬盤的耐磨性,吸附性較好,并具有一定的彈性,對平面型石材拋光的效果也比較好。
(4)、拋光工藝參數(shù)
        工藝參數(shù)有拋光劑的濃度和供給量,拋光時的壓力和線速度等在小于某一濃度值之前,拋光速度隨拋光劑濃度的增加而增加,濃度值達最大之后,若再增加濃度,拋光速度反而降低。同樣,拋光劑的供給量在一定值時,拋光速度最大,之后若繼續(xù)增加供給量,拋光速度反而降低。適當(dāng)增加拋光時的壓力,可以增加拋光速度,但壓力過大,磨削作用加強,不利于光澤面的形成。拋光速度取決于拋光盤(具)的轉(zhuǎn)速,但線速度過大,拋光劑將會被甩出,造成浪費二
(5)、前道工序的質(zhì)量和石材表面的粗糙程度    如果考慮石材本身所具有的內(nèi)因,如石質(zhì)材料的礦物成分,則主要表現(xiàn)為石材拋光的工藝特性。
①、不同礦物組成的石材,其拋光的工藝特性不如主要有蛇紋石礦物組成的石材,像大花綠大理就屬于韌性較強,可琢磨,但不容易拋光的石同石材
②、大理石中含有一定數(shù)量的土礦物,也會影響石材的光澤度。典型的例子是安徽的紅皖螺。巖石名稱為選層石生物灰?guī)r。平行層面鋸切的板材呈花朵型生物紋飾,更似蚌螺,非常美麗,但因為礦石中含有一定數(shù)量的粘土礦物成分,拋光后的板材很難達到}5以上的光澤度。
③、疏松狀的花崗石,往往是云長類礦物發(fā)生了一定程度的風(fēng)化作用(粘土化或水云母化),其拋光效果也難以達到新鮮花崗石的拋光水平。這一點應(yīng)當(dāng)是石材的質(zhì)量問題。

2、陶瓷拋光技術(shù)原理
        前言 磨料磨具俗有工業(yè)牙齒之稱。利用磨料磨具進行磨削研磨超精加工和拋光金屬與非金屬工件,不但能獲得很高的精度和光潔度,而且可以加工其它切削方法難以加工的硬質(zhì)材料如玉石瑪瑙石材硬質(zhì)合金等。因此,磨料磨具的應(yīng)用十分廣泛。陶瓷磨具是伴隨90年代初陶瓷拋光磚技術(shù)進入我國并迅速興起、在仿制進口磨具的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來,經(jīng)過7~8年的不斷發(fā)展,無論規(guī)模還是技術(shù)水平都有很大的提高,已成為磨料磨具中一個重要而年輕的分支。
        磨料磨具基本知識
        磨料 磨料是制造磨具的主要原料,是磨具產(chǎn)生磨削、研磨、拋光作用的主體。目前陶瓷磨具中使用的磨料有:金剛石、黑碳化硅、綠碳化硅等。
1)黑碳化硅:是以石英砂和石油焦炭為主要原料,在電阻爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成,呈黑色不透明體,六角形結(jié)晶。性脆而鋒利,適合于加工非金屬材料。
2)綠碳化硅:綠碳化硅制造方法與黑碳化硅一樣,只是采用的原料軟純和配料的成分稍有不同(加食鹽)。產(chǎn)品呈綠色半透明體,較黑碳化硅性脆而純度高。
3)金剛石磨料:金剛石是一種碳的等軸晶系礦物,是迄今人類發(fā)現(xiàn)自然界中最硬的物質(zhì)。莫氏硬度為10,并且有較高的強度和良好的導(dǎo)熱性。金剛石有天然和人造之分,我們使用的均為人造金剛石。
        陶瓷拋光線用金剛石磨具的種類和特點
        陶瓷磨具的分類 由于瓷質(zhì)磚屬于硬脆性非金屬材料,其莫氏硬度已達6~8級,用一般磨具已很難進行高效大切削量的切削加工,只能使用金剛石工具。這種磨具目前絕大多數(shù)廠家以熱壓法生產(chǎn)刀頭,然后焊接于鋼基體上而成。根據(jù)使用功能分為:金剛石滾筒(或金剛石滾筒銑刀);金剛石行星輪、圓柱輪;金剛石磨邊輪;金剛石倒角輪。根據(jù)不同的設(shè)備,同一類產(chǎn)品在安裝結(jié)構(gòu)和尺寸上各不相同。
        金剛石滾筒 金剛石滾筒由若干條金剛石螺旋紋組成,用于拋光過程的第一階段。通過連續(xù)強力切削作用將磚坯刮平定厚,消除表面的凹凸度,獲得精確的厚度,為后面的拋光加工打下基礎(chǔ)。根據(jù)使用的金剛石粒度不同,一般將其分為粗、中、細三種,其中粗刀的切削量最大,是刮平定厚的主要完成者,中刀則在粗刀之后一方面起連續(xù)刮平定厚的作用,同時也將粗刀留下的深且寬的痕跡覆蓋;細刀在中刀之后主要是為了獲取平整、細密的表面效果,使其有利于之后的粗磨及拋光。 由于滾筒在使用過程中與磚坯是半剛性接觸,所以其鋒利性顯得尤為重要。鋒利度不夠時,最直接地會導(dǎo)致磚坯破損顯著增加、電耗增多、噪音大、設(shè)備振動加大等一系列問題。滾筒的織數(shù)根據(jù)不同需要而定
2. 6磨削機理:
        依據(jù)物質(zhì)的硬度差別,用硬度高的物質(zhì)劃磨比其軟的材料。   金剛石硬度最高,莫氏硬度10;   碳化硅莫氏硬度9-9. 5;   瓷質(zhì)磚莫氏硬度6-8;
2. 7拋光機理:
        目前所稱謂的拋光磚從嚴格定義上講應(yīng)稱之為磨光磚,其拋光機理可歸納為微粒研磨作用原理;與研磨過程相類似,它們之間的唯一區(qū)別僅在于加工時所采用的磨粒顆粒的粒度不同。磨料顆粒越小,表面越光滑;當(dāng)研磨深度小到某種程度時,被加工表面就出現(xiàn)了鏡面光澤。
3、拋光磚磨料磨具種類
        目前,陶瓷拋光磚所用磨具的生產(chǎn)與分類尚無統(tǒng)一標準。根據(jù)陶瓷行業(yè)實際使用情況,按結(jié)合劑的種類,可分為以下幾種:無機結(jié)合劑(菱枯土結(jié)合劑,金屬結(jié)合劑)和有機結(jié)合劑(不飽和聚酉旨樹脂,酚醛樹脂,環(huán)氧樹脂)
        菱枯土結(jié)合劑磨具是石材行業(yè)及拋光磚應(yīng)用最廣泛的研磨工具,多用于粗磨精磨及拋光。它是由菱枯土(氧化鎂)與氯化鎂溶液作用,經(jīng)過一系列物理化學(xué)變化形成氯鎂化合物為結(jié)合劑。
        金屬結(jié)合劑,主要用于制造金剛石磨具。通常用于連續(xù)自動研磨機的銑磨,一般采用銅錫鎳鉆等金屬粉末配制成結(jié)合劑,與磨料混合后,壓制燒結(jié)制成磨具,具有耐用、效率高、磨削量大等優(yōu)點。不飽和聚醋樹脂結(jié)合劑是一種新型結(jié)合劑,多用于連續(xù)研磨生產(chǎn)線的拋光及部分粗磨砂輪,自銳性好,鋒利度高。根據(jù)磨料種類主要分為金剛石工具(如金剛石滾筒、金剛石磨邊輪等)和碳化硅磨具(俗稱磨塊)兩大類。根據(jù)使用功能的特點分類,目前陶瓷拋光磚磨具主要分為:刮平定厚一金剛石滾筒(或金剛滾筒銑刀);粗磨一金剛石圓柱輪、行星輪;粗拋一碳化硅磨塊(粗中號);精拋一碳化硅磨塊(精細號);尺寸加工(磨邊倒角)一金剛石磨邊輪、正切磨邊輪(環(huán)行輪)、金剛石倒角輪、樹脂倒角輪等。(待續(xù))

3、花崗石石材拋光方法
        在各種天然石材中,由于花崗石具有斑斕的色彩。賓紛的花紋,又具有一定硬度和耐磨性,所以世界各地的建筑業(yè)都公認它是一種極好的建筑裝飾材料。因此在許多場合已取代了大理石。此外,花崗石還具有線性熱脹系數(shù)小和保持表面高光潔度的優(yōu)點,所以也是一種制作高情度測量基面的理想材料。因而國際上花崗石石材加工業(yè)發(fā)展十分迅速。在過去十年中,各國石材生產(chǎn)廠家曾經(jīng)研究過許多工藝方法來提高花崗石石材加工的生產(chǎn)效率和提高花崗石石材的拋光質(zhì)量。
        任何石材要達到一定的表面質(zhì)量要求,都必須經(jīng)過研磨和拋光,所用的磨料和工藝應(yīng)根據(jù)石材質(zhì)地來選定。目前,花崗石的拋光方法有兩種:一種方法是用散狀磨料與液林或軟膏混合成拋光懸浮液或拋光膏作為拋光劑用適當(dāng)?shù)难b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(zhì)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(jié)磨料,即把金剛石、碳化硅或者白剛玉微粉作磨料與結(jié)合劑以燒、結(jié)電鍍或者粘結(jié)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。
        粘結(jié)磨料所用的結(jié)合劑有金屬結(jié)合劑、樹脂結(jié)合劑和菱枯土結(jié)合劑。金屬結(jié)合劑用于制造粗磨和精磨磨頭,樹脂結(jié)合劑用于制造拋光磨頭,菱枯土結(jié)合劑在石材工業(yè)中的應(yīng)用歷史不久,一般用于制造粗磨和精磨磨頭,但近年來也有用于制造花崗石石材的拋光磨頭。用菱枯土作為結(jié)合劑制造磨頭的主要缺點是抗潮能力較差,磨削時消耗量大,磨削速度受到一定限制。不過,它具有原料來源廣、價格便宜、制造工藝簡便、潤滑性能。
好和有利于提高加工表面光澤度等優(yōu)點。因此它在石材工業(yè)中的應(yīng)用是值得進一步研究的。
        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(shù)熟練的技工操作才能達到高質(zhì)量標準。而采用拋光磨頭則具有許多優(yōu)點:磨料分布均勻,拋光質(zhì)量好而且質(zhì)量穩(wěn)定,易于實現(xiàn)連續(xù)作業(yè),拋光效率高,一般拋光時間比用散狀金剛石磨料可減少300oa.。
        目前采用拋光磨頭進行花崗石石材的拋光已越來越被廣泛應(yīng)用。在以往,日本和臺灣等國家和地區(qū)的石材加工廠家是用拋光劑進行石材拋光的。但近若干年來,都轉(zhuǎn)向采用金剛石拋光磨頭。特別是對花崗石的拋光一些Et}家生產(chǎn)的新型磨拋機均配備了金剛石拋光磨頭。
        不論是用嗽伏的金剛石微粉作磨料進行拋光,還是用粘結(jié)的金剛石制成做光磨失進行拋光,可以根據(jù)石材的吹地和拋光質(zhì)量要求選擇磨料的粒度。一般拋光用的磨料粒度為……
花崗石磨拋工具
        花崗石的拋光一般要與粗磨和精磨工序配合進行。因此花崗石拋光磨頭也要與祖磨磨頭和精磨替失配合使甲。粗磨和精磨的質(zhì)量直接影響到最后拋光的質(zhì)量。目前國際上對花崗石的祖磨和情磨至少要經(jīng)過互道工序,即要用五個不同的磨頭才能完成粗磨到精磨工序,然后接著進行最后拋光。而在拋光工序中一般需要一至三個不同的拋光磨頭。
        根據(jù)直徑大小,磨塊形狀、數(shù)量和布置方式,磨料所用粘結(jié)劑以及磨料粒度等的不同,磨頭有不同的結(jié)構(gòu)。磨頭直徑有4^-12英寸等多種,最常用的是to英寸。磨塊形狀有直條形、長橢圓形、傘形、環(huán)形等。以直條形和長橢圓形為最普遍。磨塊數(shù)量視磨頭直徑和磨塊大小而定,從數(shù)塊到拾來塊。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(jié)劑有金屬粘結(jié)劑、樹脂粘結(jié)劑、菱枯土和聚合物等。

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