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感叹行情不好不如来点技术干货!过来人的石材养护核心总结

http://www.momo35.com    来源:磨商网    日期:2019-12-18

石材的使用,随着时间的变迁,会出现老化和被污染等问题,这可以通过保洁的方式来初步解决,但有的时候必须通过研磨的方式来实现翻新,以下是通过磨料、研磨工具的介绍,使大家对此有一个初步认识。
 
一、磨料及研磨工具
磨料是用来研磨加工的材料,现在的一般分类是普通磨料,超硬磨料两类;普通磨料主要包括刚玉类(棕刚玉白刚玉等),其主要化学成分为Al2O3(三氧化二铝),碳化硅类(黑碳化硅,绿碳化硅),其主要化学成分为SiC(碳化硅)。它们的硬度分别是棕刚玉,显微硬度2000-2200公斤力/mm2;白刚玉,显微硬度2200-2300公斤力/mm2;黑碳化硅,显微硬度3100-3300公斤力/mm2;绿碳化硅,显微硬度3200-3400公斤力/mm2;粒度从4#--微粉W0.5(甚至更细),硬度的顺序我们可以排序出来加工花岗岩的是绿碳化硅,黑碳化硅,加工大理石的是白刚玉(软的),黑,绿碳化硅(硬的);从材料的成本看依次是绿碳化硅,黑碳化硅,白刚玉,围绕着这些磨料可以制成,无机的研磨工具,包括菱苦土类,陶瓷类等;有机的研磨工具,包括酚醛类,不饱和树脂类,以及环氧类等(这里也包括砂布砂纸),这些研磨工具构成了普通磨料的研磨工具。
金刚石磨料是属于超硬磨料,它的加工历史虽然比较悠长,但作为更多的使用,是近三十年来的大量的工业化生产,其显微硬度8000-10000公斤力/mm2;硬度是最高的,加工材料时是微切削的机理,因而它是首选的切削工具,近年来有其产量大规模增加和工业成本的降低,加工效率高(是普通的5倍以上),加工效果好(可以对要求很高的材料进行抛光),因而,它的应用日趋广泛。金刚石研磨工具主要有金属的,树脂的,陶瓷的等,这是根据结合剂的类型进行分类的,金属类的研磨工具主要包括铁基的,铜基的,钴基的这几类,也就决定了不同类型材料的加工成本,作为研磨工具的使用,其粒度从最粗(20#),常常到粒度细至400#为止,进行使用;其特点是使用寿命长,但是成本会高一些。树脂类的研磨工具,由于制作成本相对偏低,应用要相对多一些,它现今也用于粗磨至抛光,在细粒度的磨抛方面是其最大的优势;陶瓷类金刚石研磨工具是近几年发展最快的工具,其加工性能中,取金属加工之长,避树脂加工之短,技术上有很好的优势,但因其成本的原因,还没有见到在石材翻新中使用。
 
二、石材翻新过程的步骤
石材地面的翻新,一般有以下几个步骤,其一,是利用粗粒度研磨工具,将有损伤的表面“找平”,做“剪口”,或将已经铺设好的不平部分“做平”,一般这个过程的要有一定的去除量,施工时,要注意整体平整性,其二,利用较粗粒度工具研磨石材,除去加工过程的粗纹路。还要保持施工面的平整性。其三,精细研磨过程,这个过程去除量比较少,通过4-5个粒度号,使石材的光洁度达到可以抛光的要求。最后,是抛光过程。实现石材翻新所要达到要求。
 
三、石材翻新过程的研磨工具选择
1、菱苦土磨石,由碳化硅磨料与氧化镁,氯化镁聚合而成,碳化硅的使用,以绿碳化硅为好,黑碳化硅相对会便宜一些,粒度号一般从16#--1200#,所制作出来的磨石的硬度也是从硬到软,它的特点是成本低,自锐性好,加工适应性强,可以加工花岗岩,大理石,人造石,陶瓷砖等,但加工效率比较低,生产的周期比较长,磨头工作时需要较大的压力,是常规的研磨工具,这种磨石的存放周期超过一年以后,各种性能会有所变化,如自锐性,软硬度等。
2、碳化硅树脂磨石,由碳化硅磨料与树脂混合固结而成,有用酚醛树脂压制类,有与液体树脂混合以后,进行浇注类。主要应用于精磨,压制类的特点是耐用性好,磨削时的浸润性好,特别是加工大理石时,磨削的光度好,效率也比较高,但成本相对要高一些,主要用细粒度号,酚醛类磨石在磨抛浅色石材时,容易着色,这是不能大范围推广使用的主要原因。用很细的碳化硅微粉及其他材料与树脂混合,浇注出来的磨石,是应用于花岗岩,水磨石,混凝土抛光的主要手段。
3、陶瓷磨石,由碳化硅磨料与玻璃质相混,经高温烧结而成,特点是耐用性好,但容易堵塞,发生磨削打滑的现象,成本也高,现在使用的比较少了。
4、金属结合剂磨盘,由金刚石与金属粉末经烧结而成,特点是加工效率高,加工效果好,一般从50#起号,对粗粒度20#,要慎重选择,否则,所出现较粗的划痕后边就很难加工了,另外,用到的最细粒度也不超过400#,这种工具用于修整粗糙面,是最有效的工具,能够加工出来满意的平面,成本相对前边来说,要高一点,但是其加工的高效性,是普通磨石所无法比拟的。
5、树脂结合剂磨盘,由金刚石单晶,微粉与树脂固结而成,特点是成本比金属的要低,加工效率高,主要用于石材的精细研磨,至抛光,是金属磨盘磨平后的,延续磨抛工具。成本比较适中。
6、金刚石软磨片,是近年用于地面翻新的新型工具,其轻便性,其独特的柔性,使得对加工面,具有良好的贴合性能,可以提供的粒度从20#---3000#,以及BUFF黑,白(抛光)。这种产品,磨片采用金刚石作为磨料,重量轻,磨加工时能有效保护石材表面的软质部分,所加工的产品光泽度高;采用尼龙粘扣的方式进行连接,操作方便。它的使用,还有良好的上升空间。
 
四、翻新过程中不同的机器对研磨工具的选择
对石材地面的翻新加工,达到良好的光洁效果,是我们的目标,同时也要兼顾实际成本,要根据工程方的要求,对不同的机器的自身条件,对研磨工具进行合理配置,以达到预期目的。
首先对工程成本有个估计,如果考虑成本比较低廉,工期允许,对验收的工作比较宽松,可以考虑采用普通类研磨工具。
对工期要求比较严,最好采用金刚石类研磨工具,并根据机器的条件,合适地选择。如果机器重量重,工作速度高,可以采用耐用性好的工具;如果机器重量轻,工作速度低的话,可以采用锋利性好的工具。另外,在研磨过程中,可以通过水量的变化,来实现加工效率。
有时候,在“找平”地面时,用粗粒度的金刚石树脂磨片(或金刚石软磨片),会感觉磨不下去;可以采用少加水,增加压力的方式,也可以在同等条件下提高机器的转速,让磨片尽快出刃口,最好的方法是采用金属剪口片,或金属磨片来进行初步工作。
为了保证地面的平整性,在500#加工之前,尽量用平整性好的磨片加工,而后采用金刚石软磨片研磨,其良好的贴合性,能够有效地提高磨削效率,取得良好的光泽度。
抛光的时候,为了克服对石材的划伤,研磨工具的自身硬度要偏软为好,这样有利于上光;同时为了提高光泽度,可以减少水量,提高机器的旋转速度的方法,增加表面的温度,也会促进光泽度的提高。总之,石材的抛光是一个复杂的物理化学过程,既有物理的微犁削作用,也有表面的纯化学反应,要因情况而定,绝非千篇一律。
 
五、石材翻新技术的新进展
 
墙面翻新,国外已有不少客户,采用干式研磨的方式,来实现;具体过程是用金刚石干磨片,从50#开始,不加水依次100#,200#,400#,800#,1500#,3000#,BUFF进行研磨,达到理想的光洁度为止。
混凝土的抛光,采用金属结合剂的金刚石磨盘,不加水进行粗磨,半细磨,而后用干磨的方式进行精细研磨,抛光,达到满意效果为止。
研磨工序一般分为粗磨、半细磨、细磨、精磨、抛光等五道工序。而抛光是石材研磨加工的最后一道工序。进行这道工序的结果,将使装饰石材表面具有最大的反射光线能力以及良好的光滑度,并使石材固有的花纹色泽最大限度地显示出来。
 
石材的抛光方法
一种方法是用散状磨料与液体或软膏混合成抛光悬浮液或抛光膏作为抛光剂,用适当的装置加到磨具或工件上进行抛光。所用磨料有金刚石微粉、碳化硅微粉和白刚玉微粉等。不同的磨料要配合采用不同材质的磨具。使用碳化硅磨料时要用灰铸铁磨具,而使用金刚石磨料时则最好用镀锡磨具。另一种方法是用粘结磨料,即把金刚石、碳化硅或白刚玉微粉作磨料与结合剂,以烧结、电镀或者粘结的方法制成磨块。固定到磨盘上制成抛光磨头。小磨块一般用沥青或硫磺等材料粘接,大磨块则用燕尾槽连接到磨盘上。
采用散状磨料进行抛光的缺点是:磨料要用人工或用计量装置加到工件上,因此磨料分布不均匀,而且需要由技术熟练的技工操作才能达到高质量标准。而采用抛光磨头则具有许多优点:磨料分布均匀,抛光质量好而且质量稳定,易于实现连续作业,抛光效率高,一般抛光时间比用散状金刚石磨料减少30%。
石材磨削的实质是在人力或机械力的作用下,回转的磨盘对石料不断垂直给进,两者在接触区内相互摩擦、磨损,把板材表面层的凹凸面逐渐磨平。由于花岗石类岩石一般比较坚硬,磨具的硬度一定要超过石材的硬度。一般情况要采用六套磨具来完成磨削、研磨抛光过程。前两个磨具要进行强制定位磨削,起找平和控制板材的厚度的作用;后面的磨具分别进行粗磨、细磨、研磨抛光等工序。
根据直径大小,磨块形状、数量和布置方式,磨料所用粘结剂以及磨料粒度等的不同,磨头有不同的结构。磨头直径有4~12英寸等多种,最常用的是10英寸。磨块形状有直条形、长椭圆形、伞形、环形等,以直条形和长椭圆形最为普遍。磨块数量视磨头直径和磨块大小而定,从数块到十来块。磨块的布置方式以放射状为最常见,但也有按螺线方式布置的。磨料所用粘结剂有金属粘结剂、树脂粘结剂、菱苦土和聚合物等。各厂家选用磨料粒度的范围不一。对金刚石磨料来说,从粗磨磨头用的30目到抛光磨头用的几个μm都有。
日本大阪大学机械工程系Mamoru Nakayarna等人研究花岗石石材抛光技术时所用的磨抛头直径为6英寸,结构如图1所示。图1a)为采用粉末冶金粘结剂(金属粘结剂)的金刚石磨块的磨头结构,磨块为直条形。这种磨头用于粗磨,金刚石粒度分别为40目、60目和100目。图1b)为适宜于采用热固性树脂粘结剂金刚石磨块的磨头结构,磨块为长椭圆形。这种磨头用于细磨和抛光。细磨时分别用200目和500目(相当于74μm和30μm)的金刚石,抛光时则分别采用1000目和2000目(相当于15~25μm和6~10μm)的金刚石。
90年代初,英国HASELTINE LAKE公司改进了磨头的结构,提高了它的工作性能, 将原先的五道工序减少为两道工序。第一道工序用的磨头是用120/140目的金刚石以铜焊或电镀或烧结的方法固结到金属盘上制成。第二道工序用的磨头是用200/300目的金刚石以树脂粘结剂制成伞形磨块,再将此伞形磨块以模压方法或用粘结剂粘合到支承盘上制成,如图2所示。伞形块的总面积一般占磨头面积的2%~5%。采用上述改进的磨头节省了加工时间,并且降低了成本。
影响石材磨抛质量的几个因素
石材的品种很多,其物理性质、化学成分、晶粒粗细和矿物晶体组分的差异等都对抛光质量有影响。由于石材的晶质不同,在抛光时会形成不均匀的表面。晶粒较大的石材,抛光的不均匀性比晶粒小的石材明显,所以小晶粒石材比大晶粒石材易于抛光。
抛光磨头进给速率对抛光质量影响很大,研究表明,随着抛光磨头进给速率的提高,石材表面光泽度会下降,但进给速率过低则会加快磨头磨损和降低生产效率。
抛光磨头的运行方式要和粗磨、细磨磨头的运行方式配合进行。磨头运行方式有纵向横向和疏密程度之分,如图3所示。一般来说,粗磨时采用A运行方式;细磨时采用A+B运行方式,抛光时则采用A+B+C+D运行方式,根据具体情况可重复再磨一次可获得较高的表面光泽度。
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