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中國及歐洲石材機(jī)械加工技術(shù)比較分析
2009-07-15 來源:中國建筑石材網(wǎng) 文字:[    ]

    近來,中國已顯現(xiàn)出作為石材開采和加工領(lǐng)頭國的苗頭。今天,中國生產(chǎn)著240種不同品種的花崗石,占其產(chǎn)量的65%[3],60個品種的大理石和10個品種的石板。1998年,生產(chǎn)了1600億萬平方米的各種石板材,用于本國市場和出口市場。這里有大約500家公司具有開采和加工本地石材的能力,而且公司的數(shù)量還在增加。這一數(shù)量的變化節(jié)奏也是明顯的,然而,產(chǎn)量的急劇增加并沒有在機(jī)床技術(shù)投資方面得到反映。大部分加工設(shè)備還在使用老式的,陳舊的生產(chǎn)方法。

    開采方法采用爆破法,這意味著只有5%~8%的石材可用于加工。許多選出的塊料經(jīng)常被從加工過程退回,因?yàn)槠渲杏性S多爆破時產(chǎn)生的裂紋和缺陷。

    中國花崗石的主要用途是用作地磚和貼面磚。

    中國市場與這類產(chǎn)品的用途是不相符的。因?yàn)閺氖澜绲膶用鎭砜,這些石材仍然基本上被用于知名的建筑,而不是標(biāo)準(zhǔn)的民用建筑。在中國石材與其它民用建筑材料,如陶瓷,水泥和木材直接競爭。受到如此對待,用于這種用途的石材其光潔度和尺寸精度的質(zhì)量要求當(dāng)然要低于西方用作有知名度建筑項(xiàng)目的石材的質(zhì)量要求。

    這方面的主要差別在于勞動力市場,中國的勞動力成本明顯低于歐洲;也反映在鋸機(jī)投資,自動化程度和全員勞動生產(chǎn)率水平上。開采石塊的時候,中國使用的是爆破法,采出的是形狀不規(guī)則的石塊,其尺寸必須小到能夠用小卡車裝運(yùn)的程度,而后石塊經(jīng)短距離運(yùn)到加工廠。通常,對用于地磚和貼切面磚的板材的加工,一般是用國產(chǎn)的往復(fù)式多鋸片系統(tǒng)為基礎(chǔ)的設(shè)備,這個系統(tǒng)有5個1m直徑和5個1。6m直徑的鋸片兩種組合。鋸機(jī)的生產(chǎn)能力很低,因?yàn)榍邢饔昧渴艿皆O(shè)備功率和簡單的工具技術(shù)的限制。加工普通花崗石的典型工藝參數(shù)如下:

    鋸片周邊切削速度:(直徑為1米的鋸片)27m/s,(直徑為1。6米的鋸片)17m/s

    鋸切深度:1mm

    送進(jìn)速度:5m/min

    鋸切效率:每只鋸片50cm2/min或0。3m2/h

    鋸機(jī)生產(chǎn)效率:24m2/工作日(每工作日按8小時計(jì))

    隨后石塊被從鋸機(jī)上取下,人工將鋸出的石板放到旋臂式拋光機(jī)上用普通磨具拋光。拋光后這些長條石板則在手動切斷機(jī)上被切成最終的尺寸。

    由于使用的是這種低水平的自動化和低的鋸切效率,所以對金剛石鋸片的要求不高,因而在這種使用中看到的磨具品種和尺寸與在歐洲常用的不同。由于鋸切效率慢得多,所以磨粒的粒度相應(yīng)地較細(xì),這種應(yīng)用中選用的金剛石粒度通常為50至70篩目。在這種鋸切效率下,鋸片承受的負(fù)載是低的,因而使用的金剛石的性能與歐洲類似的應(yīng)用中使用的金剛石性能有很大不同。其需用的金剛石品級是非常不規(guī)則的,易碎的磨粒,它能使鋸片在通常的條件下被做得很鋒利。

    由于一系列原因,歐洲的情況是不同的。歐洲人的生活標(biāo)準(zhǔn)比中國高,因此歐洲的勞動力成本要高得多。歐洲的主要石材生產(chǎn)商要想具有競爭力,他們必須把注意焦點(diǎn)放到加工上,即優(yōu)化生產(chǎn)率并極大化原料的成品率。這些方法集中在低的能量耗費(fèi)和極小化不必要的石材廢料的同時,盡可能地把開采出來的石塊轉(zhuǎn)換成最終成品。這些方法要求鋸機(jī)技術(shù)具有高速作業(yè)和精良的工具,這些工具能夠長時間維持自動的工作。90年代,歐洲進(jìn)行了機(jī)床和金剛石工具的技術(shù)開發(fā),它促進(jìn)了生產(chǎn)效率的增加,以及石材加工成本的顯著的降低。

    如果我們比較一下生產(chǎn)模塊化的貼面磚時歐洲使用的技術(shù)和中國的技術(shù),我們可以看到在機(jī)床工具技術(shù)和生產(chǎn)率二方面存在很大的分別。在歐洲,這些貼切面磚的生產(chǎn)幾乎是全自動化的,使用的是有效的機(jī)床設(shè)計(jì)和自動化的裝卸設(shè)備。用于這種生產(chǎn)的最新設(shè)備,在一根主軸上可以安裝80片直徑為1m的鋸片。

    機(jī)床和工具的設(shè)計(jì)允許更快的切割效率,其典型的用量如下:

    鋸片周邊切削速度:25~35m/s

    鋸切深度:1mm

    送進(jìn)速度:17m/min

    切割效率:每片170cm2/min或者1。02m2/h

    機(jī)床生產(chǎn)能力:640m2/工作日(每個工作日按8小時計(jì))

    在此條件下,廢料也必須極小化,以便使產(chǎn)品的產(chǎn)出極大化。舉一個有代表性的例子,鋸片的切口寬度在10mm以下,而中國的則為12~15mm。材料的裝卸和加工時間的優(yōu)化也是達(dá)到生產(chǎn)率最大化的關(guān)鍵,所以就地將石塊鋸成板材,并自動傳輸?shù)揭粋自動化機(jī)床上,準(zhǔn)備第二步加工。

    由于切割效率非常高,所以對金剛石工具的要求很高。在這類應(yīng)用中金剛石磨料的品級和粒度與在中國使用的大不相同。由于切割效率較高,則金剛石磨料的粒度自然是要用較粗的,最通用的金剛石粒度是30~50篩目。在高切割效率的情況下,作用在工具上的載荷相應(yīng)地也就較大,因而對金剛石的性能要求也就截然不同。對金剛石的典型要求是:一致性好,強(qiáng)度高,塊狀顆粒,它們能使工具在高加工效率下保持良好的非常鋒利的狀態(tài)。同時,在高負(fù)荷使用的狀態(tài)下仍能長時間地保持性能的穩(wěn)定性。

 

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