Шлифованные и полированные фактуры
Шлифованные и полированные фактуры являются наиболее старым и распространенными поверхностями обработки камня. При этом используются механические (абразивная обработка) и физико-химические процессы (полировка).
Основные виды оборудования для этих технологических процессов следующие:
- колено – рычажные (колонковые) ручные станки;
- станки мостового типа;
- конвейерные станки с непрерывным циклом обработки, позволяющие обрабатывать в непрерывном цикле изделия толщиной 10-200мм и имеющие до 30 обрабатывающих (калибрующих, шлифующих и полирующих) головок. Эти станки оснащены мостовыми или консольными обрабатывающими постами, автоматической системой контроля толщины и формы изделия, для сокращения рабочего хода головок, электронной системой изменения и контроля основных режимов обработки (скорости движения конвейера, скорости перемещения моста - до 60 м/мин); системой контроля неисправностей, аварийного торможения, смазки основных узлов в автоматическом режиме; вывода на экран основных технологических параметров, расхода энергии, инструмента, производительности и др. Этот тип оборудования составляет до 1/3 от всего оборудования на крупных предприятиях. Большая твердость гранита предполагает использование различных видов алмазного инструмента: торцовые планшайбы и круги, продольные ролики, цилиндрические ролики, конические ролики. Широко применяется инструмент с сложным, осциллирующим движением головки. Не потеряли своего значения различные абразивные инструменты, особенно при обработке мягких пород и на операциях лощения и полировки. Абразивы на магнезиальной связке, несмотря на нестабильность свойств во времени, до сих пор применяются из-за дешевизны и простоты технологии изготовления. Идет широкое применение алмазных инструментов на металлической и резиновой связке.
В последнее время используется фактура, полученная после шлифовки-полировки грубо обработанных поверхностей, когда часть поверхности имеет грубую фактуру, а часть (островками) полированную фактуру.
Используются лощенные фактуры, когда естественный рисунок камня нивелируется, оставляя только цветовой фон.
7. Химическая обработка. Это наиболее перспективная и быстро развивающаяся технология обработки камня, позволяющая вовлекать в производство материалы, ранее не используемые из-за своих низких качественных и декоративных характеристик. Высокая степень автоматизации этих процессов позволяет внедрять технологии химической обработки в линии по производству стандартных плит и слябов, сразу перед операцией шлифовки-полировки. Широкое распространение получило покрытие поверхности камня и пропитка его структуры различными смолами, позволяющими упрочнять материал, защищать его от атмосферных, механических и иных воздействий, заполнять поры, трещины дефекты, делать его полирующимся, повышать его декоративные характеристики за счет изменения фактуры (эффект «мокрого камня», эффект прозрачности поверхностных слоев, эффект старого камня – «антик» и др.),изменять его физико-механические свойства. Наиболее широко эта технология применяется для обработки травертина и др. карбонатных пород. При этом в основном применяются полиэстерные и эпоксидные смолы. Эти смолы имеют высокую стойкость к внешним химическим, механическим и иным воздействиям, не реагируют с большинством известных растворителей, имеют различные упрочняющие добавки. Линии по пропитке используют высокотемпературную и вакуумную обработку изделия с пропиткой смолами с различными добавками (упрочняющие, декорирующие, изменяющие цвет и др.). Ниже в таблице 1.6.3 даны сравнительные характеристики применения полиэстерных и эпоксидных смол.
Таблица 1.6.3.
|
№№ |
Характеристика |
Полиэстерная смола |
Эпоксидная смола |
|
1 |
Прочность на сжатие,(МПа) |
Средняя (13-14) |
Высокая (50-60) |
|
2 |
Оптимальный температурный интервал использования, оС |
0-50оС |
25-60оС |
|
3 |
Экологичность |
Хорошая |
Высокая |
|
4 |
Изменение структуры смолы во времени |
Нет |
Да |
|
5 |
Стабильность при воздействии ультрафиолетового излучения |
Не стабильна |
Стабильна |
|
6 |
Твердение |
Быстрое |
Медленное |
|
7 |
Стоимость |
Низкая |
Высокая |
8. Старение («антик») камня. За последние годы у архитекторов и дизайнеров популярностью пользуется камень с искусственно состаренной (изношенной) поверхностью. Старению подвергаются не только слебы и плиты, но и различные сложные поверхности (круглые, фасонные идр.). «Антика» сочетается и другими методами обработки (пескоструйной, бучардированием, нанесением на поверхность камня различных мастик и др.). Существуют множество методов старения, но не все подвергаются механизации.
А.Старение с использованием различных механических воздействий, с использованием различного оборудования и систем автоматизации.
В.Старение с использованием кислотных ванн, при этом не используется специализированное оборудование и не подвергается автоматизации.
С.Старение с использованием чистящих поверхностных составов.
Метод старения с использованием механических воздействий использует различные вибрационные, колебательные, вращательные устройства или устройства с комбинацией этих движений, куда загружаются куски камня различных размеров с добавками различных абразивов, химических и поверхностно-активных составов. Емкости для обработки при этом бывают круглые, грибообразные, многоугольные с вместимостью до нескольких сотен литров и возможностью загрузки, как с торца, так и с периферии емкости. Емкости для улучшения процесса обработки иногда делятся перегородками на несколько отделений, снабжаются элементами звукоизоляции, системами автоматической загрузки и др. Наиболее распространены вибрационные машины, более надежные в эксплуатации. Все чаще эти машины комбинируются с устройствами для наклейки элементов камня на бумажную или стекловолокнистую основу для создания декоративных элементов, готовых мозаичных панно или бордюров. Эти автоматизированные комплексы оборудования характеризуются высокой производительностью шириной обработки до нескольких десятков сантиметров и типом обрабатывающих емкостей.
9.Обработка струей воды высокого давления (river-washed). Эта обработка дает эффект близкий к пескоструйной обработке. С учетом неоднородной по прочности поверхности камня подобная обработка изнашивает поверхности с разной интенсивностью формируя бугристую поверхность. Обрабатываемые изделия располагаются либо вертикально, либо чаще горизонтально.
Эти установки имеют конвейерную систему подачи слябов в камеру обработки, куда с помощью насоса высокого давления и системой сопел подается струя воды высокого давления, перемещаемая вдоль всей обрабатываемой плиты. В некоторых случаях подобные установки могут использовать и процесс термообработки или бучардирование , что расширяет возможность системы. Преимуществом метода является возможность сохранения цвета и рисунка камня, съем материала с поверхности до 5мм глубиной регулировку режимов на кромках изделий с целью избежать сколов. Недостатком является невозможность обработки неровных (фасонных)поверхностей.
10.Обработка абразивной щеткой. Этот вид обработки производится набором щеток: стальных щеток; щеток с запрессованными в гибкие ворсинки частицами абразивов либо алмазов различных размеров. При обработке поверхности камня этими щетками она неравномерно изнашивается и ,в зависимости от крупности зерен алмаза или абразива, получают бугристую поверхность различной степени чистоты. Обработку можно производить на шлифованных, пиленных или даже .термообработанных поверхностях. Результат близок к обработке типа «антик», однако исключается вибрация, колебания, удар или химия. В качестве абразива используются порошки карбида кремния, корунда, запрессованных в нейлон или специальные составы.
11. Лазерная обработка заключается в обработке поверхности камня интенсивным лазерным излучением, что позволяет за счет различия в температурном коэффициенте расширения различных породообразующих минералов проводить направленное неравномерное разрушение поверхности по аналогии с термообработкой. Эти установки обладают меньшей степенью воздействия на окружающую среду и персонал чем установки для термообработки имеют портальную структуру и хорошо подвергаются автоматизации. Они также благодаря компьютерному управлению позволяют получать на поверхности камня различные узоры или рисунки, выводимые на экран посредством сканеров, фотографий, чертежей, портретов, надписей за счет контраста между полированной и обработанной лазером поверхности