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石材拋丸機在石材粗糙面加工原理技術

文章出處:未知 編輯:拋丸機發表時間:2015-4-2 9:31:49 瀏覽人數:596,1,0

  石材表面的粗糙化處理是建筑裝飾石材表面加工的重要工藝之一。自從人類使用石材以來,粗糙的石材表面就一直伴隨著人類的文明發展過程。雖然在應用石材的過程中拋光石材越來越多,但粗糙的石材表面處理技術及應用也得到了很大的發展。采用糙面石材裝飾的建筑物,所顯現出的莊重樸實的效果,表明其應用前景非常廣闊。

  已知的石材糙面加工技術及產品形式大致可分為如下幾種類型:自然劈裂面,蘑菇面,剁斧面,荔枝面,燒毛面,機刨面,噴砂面。
  自然劈裂面很少帶有加工的痕跡,顯得很原始,因而其應用場合及空間受到局限。在公路護坡、堤壩、橋墩等處較為多見;蘑菇面似乎比自然劈裂面進了一步,一般在城市建筑中多用于樓群或一些特殊建筑物的基座上,清晰的線條及凹凸的石面給人以穩重、堅固的感覺;剁斧面一般用于廣一場及室外的地面鋪設,很少用于裝飾墻面;機刨石面也多用于廣場、坡道及人行步道等,用于墻面裝飾較為少見;荔枝面的石材只是在特殊的場合采用,如花壇、水池等處較為多見;只有燒毛面石材用途最廣,燒毛面石材的使用幾乎不受限制,尤其通過近幾年發展,建筑物的外墻應用燒毛面的石材越來越廣泛,在產量、用量上一點也不遜色于拋光石材。
  上述的糙面多數為手工加工,很難形成大批量的工業化生產,加工出的產品在外觀上、規格上有一定差異,盡管加工技術在近些年有了很大改進,甚至有專用的工具,但總的來說還是以手工為主?;倜婧突鶘彰嫻納舊峽梢源锏交禱庸?機刨面石材由于應用范圍窄在這里不做重點討論,火燒面的技術和設備相對成熟得多,品種和范圍越來越廣泛。
  眾所周知,聳立在天安門廣場的人民英雄紀念碑上,毛澤東主席書寫的“人民英雄永垂不朽”八個大字就是用噴砂的方法,鐫刻在花崗石的碑芯上。現在一些專業清洗公司也在采用噴砂技術來清洗一些石雕類的文物。也有采用噴砂工藝生產噴砂面的板材(一種板面沒有光澤的石材)。噴砂的原理與高壓水流相似,使用的砂多是重砂礦物類或石英砂等。應該說噴砂工藝應用于石材也比較多。但到目前為止,噴沙的方法還沒有解決可獲得比較粗糙表面的問題,在裝飾上也很少見到大面積使用噴沙面石材,噴沙面產品只限于比較細膩的亞光面。
  在越來越多的使用火燒糙面石材的同時,火燒糙面石材的不足之處越來越突出,總結起來,火燒糙面石材存在如下問題:
  1、火燒糙面工藝是根據巖石結構的不同、組成巖石的礦物受熱膨脹系數的不同,因而在巖石受熱時,不同礦物在不同的溫度下發生膨脹,先膨脹的礦物對后膨脹的礦物形成膨脹壓,造成礦物之間的擠壓,巖石的結構發生變化,直致碎裂。這種現象發生巖石受熱的表面,在接近炸裂面部位的礦物,雖然沒有完全炸裂,但礦物的結構已經受到破壞,也就是說加工后的巖石已經受到高溫的烘烤,巖石的物理性質已經改變,抗風化能力下降?;鶘盞墓嘆褪嵌匝沂舊硪恢旨鈾傺躉墓?一些金屬物質如鐵等,火燒后氧化的特征十分明顯,有些白色的花崗石火燒后糙面突顯鐵銹斑點。
  2、火燒糙面工藝只能對花崗石類的石材使用,對大理石、砂巖、板巖不能采用燒毛工藝,即便是花崗石類的巖石也不是全部都能適用,一些510:含量低的基性巖或火山巖、凝灰巖及礦物較單一的巖石都不適用燒毛工藝,這是由巖石的化學成分、礦物成分決定的。
  3、機械燒毛工藝在使用電能的同時還需要氫氣或天然氣作燃料,用氧氣助燃,相對來說能耗比較高,不符合環保的要求。
  4、火燒石材表面外觀單調,糙面的粗細程度完全由巖石結晶程度來決定,粗粒結構的巖石其火燒面必然粗糙,細粒結構的巖石相對細膩一些,換句話說,火燒面的粗糙程度不能人為控制,只能順其自然。
  5、火燒石材設備不密封,到目前為止還沒有密封的設備用于生產中。受熱的巖石表面炸裂,熾熱的巖屑四處飛濺,操作人員勞動?;し淺V匾?一旦馬虎就容易被燙傷,手工燒毛操作更加危險,加工后的板材也不能迅速降溫,操作起來不方便。有的工廠在設備上加噴水裝置,以達到迅速降溫的效果,殊不知巖石在受高溫加熱后驟然降溫會更加損其壽命。

圖1拋丸機結構示意圖
圖1拋丸機結構示意圖
  下面介紹一種拋丸工藝:該工藝與噴砂工藝的根本區別是拋射,而不是噴射,拋射的不是砂,而是鋼丸。鋼丸直徑遠大于噴砂直徑。其原理是根據具體要求將不同粒徑的鋼丸高速射到板材表面,沖擊力巨大的鋼丸迅速把石材表面剝蝕成立體感很強的表層。采用這種方法加工出來的產品,不但質量穩定,外表美觀,沒有盲區,而且加工速度快,成本低。與機刨、燒毛等工藝相比,該工藝極具競爭力,在石材領域有著廣泛的應用前景。
  按該工藝要求制作出的設備叫做“拋丸機”,其結構見圖1,主要組成有:拋射器、上下料傳送帶、鋼丸循環系統、自動控制系統和環保系統等。拋丸機的工藝流程見圖3:經過人工或自動化設備將石料放至于傳送帶上,傳送帶將石料送人拋丸室,離心式拋射器將預制的鋼丸拋射到石料表面,經處理后的石料通過輸送帶移到下料區。鋼丸則通過回收,分選等程序得以重復使用。
圖2離心式拋射器結構示意圖
圖2離心式拋射器結構示意圖
  該設備的核心部件是離心式拋射器,見圖2,鋼丸(A)通過蝸式閥(B)進人拋射器人口(C),配量器(D)將鋼丸加速到與拋射輪(E)相匹配的速度,高速鋼丸經導流套管(F)由導向拋投葉片(G),拋射到拋丸室的加工工件上。鋼丸的流量由蝸形閥控制,通過調整導流套管的開口(H)來確定鋼丸的拋射角度,而鋼丸的拋射速度則取決于拋射輪的轉速。
圖3 拋丸機工藝流程圖
圖3 拋丸機工藝流程圖

  工件駛離拋丸室后,直接進人清理間,殘留在工件上的鋼丸和粉塵被旋轉毛刷和高壓吹風機清除,并通過旋轉螺桿送人風選機中,在這里鋼丸從粉塵和石料巖屑中分離出來,重新進人循環系統,而粉塵和石料殘渣則排放到收塵器中見圖3。
  一臺大功率的風機不但為風選機提供足夠的風量氣流,同時也保證工作的拋丸室始終保持相對負壓狀態避免粉塵外逸。系統經過過濾后,粉塵被排放到收塵器中,而空氣則通過排風扇排放。如果通過二級除塵,空氣可直接排放到車間,不會造成任何污染。再在拋丸室周圍安裝一個隔音倉,即可創造出一個低粉塵,低噪音的工作環境。
  自動控制系統可以調整和控制進料速度、拋丸強度等,由光柵構成的信號采集系統將上下料信息傳遞給控制中心,控制中心根據這些信息自動調整機器的運行狀態,確保只有當工件進人拋丸室后,拋丸系統才開始工作,而當工件駛離拋丸室后,系統則自動停止拋丸,這樣就避免了設備空轉和無謂的磨損;當工作輸送帶停駛時,鋼丸供應也就自動停止,從而避免了拋丸室內的部件因過度拋丸而報廢。

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