Способы обработки материалов природного камня

Гантельстан

Станки для обработки камня

менеджер 8-982-307-47-18

Распиловка

Шлифование

Снятие фаски

Инструменты

Прочая продукция

• Главная
• База знаний
• Способы обработки природного камня и использование станков

Способы обработки природного камня и использование станков

Современное техническое оборудование камнеобрабатывающей промышленности позволяет применять для обработки камня различные методы разрушения горных пород, которые можно разделить на два вида: механические и физико-технические.

Механические способы обработки камня

Механические методы обработки камня, такие, как скалывание, резание и ударное разрушение и в настоящее время являются наиболее распространенными.

Скалывание

Скалывание применяется для получение строительных изделий с фактурой «Скалы» и производится, как вручную с помощью набора клиньев, так и с использованием станков. При этом используются анизотропные (неоднородные, разнонаправленные) и хрупкие свойства камня. Станки для колки камня имеют относительно простую конструкцию, которая включает два стальных ножа, армированных твердосплавным инструментом, приводимых в движение гидравлическими цилиндрами.

Обычно, камнекольные станки применяют для производства колотой или колото-пиленой брусчатки из натурального камня для мощения улиц, дорог и площадей с большой проходимостью. Также, такие станки используются и для изготовления облицовочного камня с неровной естественной поверхностью типа «Скалы».

При обработке камня методом скалывания получается несколько видов фактурной обработки, которые можно разделить на следующие группы:

• Фактура рельефной и плоской «Скалы». Первая получается путем скалывания по периметру лицевой поверхности камня закольником и молотком. В процессе обкалывания камню можно придать рельеф различной глубины. При расколе камня на колочном станке может быть получена менее рельефная фактура «плоской скалы». Рельеф фактуры «Скала» имеет высоту от 500 мм и более.
• Бугристая фактура, характеризующаяся наличием на лицевой поверхности равномерно-распределенных бугров и впадин, получаемых от обработки скалывающими инструментами. Эта фактура подразделяется на мелкобугристую с высотой рельефа 3-7 мм и крупнобугристую с высотой рельефа 7-15 мм. Бугристую фактуру получают путем раскалывания камня на колочных станках или обработкой камня шпунтом и узкой скармелью.
• Рифленая фактура характеризуется наличием параллельных борозд с высотой рельефа от 0,5 до 3 мм и достигается путем обработки распила пород средней твердости троянкой. Рифленая фактура может быть достигнута путем обработки камня на строгальных станках с помощью гребенчатого резца.

Резание или распиловка

Штрипсовая распиловка. Одно из широко распространенных технологий распиловки, известных еще с древних времен, это обработка камня штрипсовой (ленточной) распиловкой, которая подразделяется на штрипсовую распиловку с применением стальной и чугунной дроби и алмазно-штрипсовую распиловку.

В современных штрипсовых станках рабочей частью являются полосовые пилы, которые закреплены в раме шарнирным способом. Они представляют собой стальные ленты длиной 3-4 метра, высотой несколько сантиметров и толщиной 4-5 мм. У большинства пил на боковых гранях есть вертикальные или наклонные пазы. Производительность штрипсового станка зависит от количества пил – чем их больше, тем выше производительность. Такие станки работают с помощью свободного абразива – специальной дроби, изготовленной из закаленной углеродистой стали и отличающейся высокой твердостью.

Дисковая распиловка. Этот вид обработки камня сейчас приобрел наиболее широкое распространение и применяется для распиловки пород любой прочности и подразделяется на два вида: алмазно-дисковая распиловка и дисковая распиловка резцами. Станки для данной технологии резки камня более компактные и производительные.

Станок Гантельстан для распиловки слэбов

Канатная распиловка. В современной практике большое распространение для резания горных пород имеет канатная распиловка, причем для пород самой различной твердости, развитие которой идет в трех направлениях: канатная распиловка с помощью абразива; алмазно-канатная распиловка; распиловка канатами, армированными твердосплавными шайбами.

Станок Гантельстан канатный для распиловки камня Станок Гантельстан канатный для распиловки камня

Строгание камня. Обработка мягких пород и пород средней твердости резанием может также производиться строганием камня на специальных строгальных станках с использованием в качестве инструмента резцов, армированных твердым сплавом, а также точением камня на токарных станках при производстве изделий цилиндрической и сложной поверхности вращения (детали декоративных лестниц, колонн и других). Фрезерование камня может быть выполнено торцовыми, вальцовыми и дисковыми фрезами. Вальцовые фрезы, как правило, состоят из набора различных фасонных фрез, необходимых для получения сложных профилей.

Для отрезания плит используются дисковые фрезы, армированные алмазом или твердым сплавом, а для получения чисто-тесанной декоративной поверхности широко применяются торцевые фрезы.

Шлифование и полирование

Камни шлифуются на станках портального, рукавного, планетарного и других типов. При этом процесс шлифовки состоит из нескольких этапов, как правило, из пяти. Это грубое шлифование, черновое шлифование, первое и второе шлифование и лощение. Шлифование производится шлифовальными шарошками на корборундовом зерне либо шлифовальным инструментом на синтетических алмазах.

Камень полируется войлочными и матерчатыми кругами с применением пасты ГОИ (оксида хрома), либо азотнокислого олова. В последнее время в практике камнеобрабатывающих предприятий все чаще внедряется полирование алмазными инструментами.

Станок Гантельстан шлифовально-полировальный Блеск Станок Гантельстан шлифовально-полировальный Блеск

При обработке камня вышеизложенными методами достигается ряд фактур обработки. В практике такой фактурной обработки чаще всего встречаются три вида: шлифованная, имеющая следы инструмента; лощения, в которой следы инструмента отсутствуют, а поверхность камня имеет слабый блеск; полированная, характеризующаяся зеркальным блеском.

Ударная обработка

В практике производства тесаных изделий широко применяется ударное разрушение камня, производимое в основном вручную с помощью клиньев, закольников, скарпелей, бучард, шпунтов, тоянок и пневмомолотков. Это так называемые классические методы ударной обработки.

Из указанных видов обработки наиболее распространенным является бучардирование камня для придания камню шероховатой поверхности, предотвращающей скольжение, которое выполняется ручными бучардами, превмобучардами и пневмокиянками с 25, 36, 64 и 100 зубьями. Бучардирование камня в практике камнеобработки широко применяется при производстве ступеней, бордюров, устоев мостов, оснований памятников и других изделий.

При этом виде обработки достигается точечная фактура обработки.

Физико-технические способы обработки камня

Ультразвуковая обработка камня

В промышленности и, в частности, для декоративной обработки камня применяется ультразвуковая обработка. Камень обрабатывается ультразвуком в абразивной среде, процесс обработки протекает медленно, но характеризуется высокой точностью. В качестве источника ультразвука применяются ультразвуковые генераторы и магнитно-стрикционные преобразователи для механической обработки.

В камнеобработке ультразвуковые колебания используются в трех направлениях:

• в целях раскрытия естественной фактуры распиленных и шлифованных плит без полировки. При этом ультразвуковое поле создается в жидкой среде;
• для интенсификации существующих технологических процессов путем наложения ультразвуковых колебаний на камнеобрабатывающий инструмент;
• для ультразвуковой размерной сложно-профильной обработки в абразивной среде.

Особенно высокоэффективной, как показали результаты экспериментов, является ультразвуковая обработка распиленных или грубо-шлифованных плит в водной среде, в которой сформировано ультразвуковое поле, обеспечивающая удаление разрушенного и затертого слоя под влиянием кавитации (процесса образования и последующего схлопывания пузырьков в потоке жидкости). При этом камню придается вид свежего излома.

Большую технологическую эффективность, особенно при алмазном шлифовании природного камня, дает наложение ультразвуковых колебаний на режущий инструмент. При этом снижается износ инструмента, повышается производительность обработки, улучшается качество обработанной поверхности. Специалистами предложен простой и надежный способ возбуждения ультразвуковых колебаний в алмазном инструменте, по которому металлическая связка выбирается из металла, имеющего магнитострикционные свойства. Вокруг инструмента создается переменное магнитное поле. Применение такого способа позволяет отказаться от сложной колебательной системы.

С помощью ультразвуковой размерной обработки можно получить рельефное изображение на камне любой сложности. Обработка камня ведется металлическим инструментом, имеющим негативное изображение требуемого рисунка. Ультразвуковая обработка камня имеет большую перспективу, так как этот способ позволяет также получать на камне различные изображения.

Лазерная обработка камня

Обработка камня лазерами, как на основе полного разрушения, так и для ослабления породы в целях последующего разрушения механическими способами. Квантовыми генераторами можно эффективно разрушать практически любую горную породу, придавая ей при обработке любую форму, а также получать объемные и барельефные изображения.

Обработка камня водяной струей

Немецкими специалистами был разработан способ обработки камня высокоскоростной водяной струей, подаваемой под давлением более 10 Мпа через сопло диаметром в несколько миллиметров. Такая струя под действием своей кинетической энергии оказывает режущее воздействие на камень, прорезая его за один проход на глубину до 4 см. При этом для повышения эффективности резки камня необходимо добиться полного устранения завихрения струи после выхода ее из сопла, что достигается путем добавки в рабочую жидкость полностью или частично растворимых в воде специальных добавок. Решению этой задачи лучше всего соответствуют вещества с длинными цепными молекулами и особенно полиэтилен гликоль. Скорость резания камня значительно возрастает, если на небольшом расстоянии от отверстия сопла в воду подается нерастворимая добавка, усиливающая действие резания, например песок, мелкая чугунная сечка и др.

Заключение

Описанные выше механические и физико-технические способы обработки горных пород значительно увеличили производительность в камнеобрабатывающей индустрии, а также позволили совершенствовать технологию обработки камня, организовать поточное производство изделий из камня, повысить их качество, эффективно и комплексно использовать минеральное сырье, улучшать экономические показатели камнеобрабатывающих предприятий.

А.Г. Смирнов, Н.Т. Бакка и др. Справочник. Добыча и обработка природного камня.

Источник

Виды обработки натурального камня

Благодаря большому разнообразию натурального камня, любой Заказчик сможет найти наиболее подходящий для себя оттенок и цвет. Изучив пожелания клиента,наша компания с легкостью подберет камень, который удовлетворит все пожелания.

Архитектура, как и дизайнерские направления всегда развиваются. Это же касается и натурального камня. Поиск лучших вариаций с его обработкой, укладкой не стоит на одном месте.

Развиваются не только способы добычи натурального камня, но и его обработки. Благодаря модернизации оборудования значительно упрощается обработка поверхностей натурального камня и становится возможным получение различных изделий из него.

Количество видов обработки натурального камня, с помощью которых производят очистку, шлифовку поверхности камня насчитывают более десяти.

Наиболее популярные виды обработки натурального камня : полировка, шлифовка, натуральный скол, термообработка, обработка щетками, царапанная поверхность, античная обработка.

►Polished – полированная поверхность натурального камня.

Это один из основных видов обработки. Суть процесса состоит в обработке поверхности камня при помощи специального устройства (начиная с №50ед и постепенно закончить №3500ед). Таким образом, поверхность доводят до блеска, при этом рисунок камня полностью сохраняется и становится зеркальным. Такая обработка проводится при постоянной подаче воды, что уменьшает трение, при этом необходимо сменять полировочные диски. Особо привлекательно смотрятся натуральные оникс, гранит и мрамор. Такому методу обработки подвергаются не все виды натурального камня, т.е. зеркальный блеск возможен не на всех поверхностях. Иногда полировку камня делают не в самом цеху, а уже после монтажа натурального камня. Такой пол из натурального камня смотрится весьма красиво, поскольку полируются не отдельные плиты, а вся поверхность, благодаря чему создается эффект цельного пола.

►Honed – лощеная поверхность.

Достигается путем шлифования камня сегментом под №800, в результате чего поверхность не становится зеркальной, но красиво проявляется внутренний рисунок камня. Поверхность камня приобретает эффект лощености, но свет отражать не будет, как в случае с Polished. Такому методу обработки подвергаются большинство видов натурального камня.

►Natural – натуральный скол.

Чаще всего такой обработке поддаются сланец и кварцит. Его обусловлено природной фактурой поверхности этих видов камней. Такая натуральность достигается методом расщепления каменного блока, в результате чего сохраняется природный скол. Несмотря на модернизацию производства, такой метод обработки камня возможен только вручную с помощью тонкой стамески и молотка. В результате обработки Natural, возможны перепады на поверхности толщиной до 5 мм, однако это не мешает использованию таких натуральных камней для отделки помещений.

►Termo — nермообработка.

Такой обработке, как правило, подвергаются слебы гранита, толщиной более 3 см. Поскольку такая обработка производится под открытым огнем при температуре 1000С, кроме гранита другие камни такую температуру выдержать не могут. Используют для этих целей горелки (а в более развитых в плане камнеобработки странах, таких как Италия, Бразилия, Китай, Индия применяются конвейерные обжигающие устройства). Из горелки подается открытый огонь высокой температуры и обрабатывается поверхность гранита. Таким образом, от камня начинают отшелушиваться различные мягкие включения, прорисовывается фактура камня глубиной до 1 мм. Фактура такого камня станет однородной. Такой способ используют для снижения скольжения при изготовлении гранитных ступеней, дорожек в местах, где на камень может попасть вода. Таким гранитом пользуются и для внутренней отделки, поскольку термообработанный гранит имеет более красивую и фактурную поверхность.

►Brushed – обработка камня щетками.

Такая обработка используется, когда необходима небольшая фактура натурального камня. Такой камень используют для столешниц, напольных покрытий, лестниц. Обрабатывают натуральный камень с помощью специальных щеток при постоянной подаче проточной воды. Есть мультищеточные машины, при помощи которых обрабатывают камень конвейерным способом, коленно-рычажные станки, а также специальные болгарки, на которые постоянно подается вода. Насухо обрабатывать щетками ни в коем случае нельзя.

►Chiseled – царапанная поверхность.

Это одна из новых видов обработки камня. Чаще всего такой обработке подвергают гранит и известняк. При данном методе на поверхность камня по всей длине наносятся полосы, глубина которых не превышает 1,5мм. Фактура может быть неоднообразной, однако в целом поверхность выглядит довольно однородной. Такую обработку делают на специальных станках, а камни, обработанные таким способом, используют на ступеньках, цоколях и прочих поверхностях.

►Antique – античная состаренная обработка.

Уже по названию становится ясно откуда пришел данный метод обработки. Поверхность натурального камня обработанного таким способом имеет хаотичную фактуру и неравномерность. Такой камень выглядит так, будто прослужил человеку уже около тысячи лет. Метод обработки заключается в том, что камень обрабатывают кислотой, после чего дают полежать до 15 минут и хорошо промывают водой и высушивают. Благодаря воздействию кислоты с поверхности натурального камня исчезают все посторонние включения, а на их месте образуются углубления различных форм. Таким образом, камень приобретает состаренный вид. Очень часто камень, обработанный таким способом, используют в различных общественных местах и квартирах.

Источник