石材加工工藝

1、石材加工工藝概況：石材的開發(fā)、利用可以追溯到古代乃至遠(yuǎn)古、上古，象舊石器時(shí)代，象埃及金字塔、羅馬角斗場(chǎng)；希臘龍神廟，中國(guó)的古長(zhǎng)城等等。進(jìn)入工業(yè)革命后，以意大利、德國(guó)為代表的西方工業(yè)國(guó)家最新發(fā)明并啟用了現(xiàn)代石材加工機(jī)械，開啟了現(xiàn)代石材加工之先河，這個(gè)階段的加工設(shè)備、工藝以及所使用的各種工具、刀具，是最為經(jīng)典的。上世紀(jì)6070年代，金剛石工具的發(fā)明、使用，使得石材加工速度、產(chǎn)生了一個(gè)質(zhì)的飛躍。而后，上世紀(jì)7080年代，高壓水射流技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在石材行業(yè)引用、開發(fā)后，又使得石材加工精度更上了一個(gè)臺(tái)階。當(dāng)今的石材加工，基本上涵蓋了最原始的手工工藝到現(xiàn)代最先進(jìn)的工藝手段及數(shù)控系統(tǒng)。石材工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈：

2、包括石材資源挖掘、地質(zhì)勘探、礦山開采、原料運(yùn)輸、石材貿(mào)易、石材加工、產(chǎn)品運(yùn)輸、安裝等等，相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域會(huì)涉及到地質(zhì)學(xué)、巖石學(xué)，機(jī)械加工、建筑裝修、裝飾設(shè)計(jì)，石材品種選擇、理化指標(biāo)檢測(cè)等等；石材品種類別：按照石材組成成分，美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)將天然飾面石材分為花崗石（Granite）、石灰石（Limestone）、大理石（Marble）、砂巖（Quartz-based）、板石（Slate）及其它石材六大類，（詳情見ASTM C119標(biāo)準(zhǔn)。過去我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)曾一度規(guī)定大理石、花崗石、板巖及其它，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)市場(chǎng)需要，所以近年作了更新。另外，近年來，由于對(duì)各類石材個(gè)性化需求的增多，“其它類”石材已經(jīng)不斷

3、地延伸至顏色、花紋更加豐富的各類半寶石、寶石或更多新的石材類別，并且用料在呈上升趨勢(shì)）。石材產(chǎn)品類別：按照加工工藝的不同，可以分為異型產(chǎn)品（包括雕刻、弧板、空心柱、實(shí)心柱、線條、拼花等）、板材產(chǎn)品（包括大板、規(guī)格板、薄板等）；按照使用部位，又可以分為室內(nèi)石材、室外石材；墻面（立面）石材、地面石材；建筑用石（如橋墩）、裝飾石材（如各類飾面石材）等等；加工工藝流程：就各類石材產(chǎn)品加工而言，不同產(chǎn)品加工工藝不同。例如最常見的飾面裝飾石材板材和線條，加工工藝分別如下：1、礦山開采。分為人工開采和爆破開采兩類。爆破開采又有微爆破開采和大爆破開采兩類。大理石、沿海一帶的花崗石（沿海一帶花崗石比較軟）常常用

4、人工開采或微爆破開采，四川一帶的花崗石（比較堅(jiān)硬）一般用大爆破開采。大爆破開采材料利用率很低，大部分都在爆破中碎裂了，因此除非很硬的石材，一般不會(huì)用這種方法。2、鋸割加工(荒料加工)。開采出來的大石塊叫做荒料，一般是用金剛石圓盤鋸進(jìn)行鋸解加工成石板，對(duì)于大理石，則還可以用金剛砂鋸進(jìn)行加工。金剛石圓盤鋸使用一個(gè)大的圓盤形鋸片，鋸片上鑲嵌有粉末冶金粘接的金剛石顆粒。這種設(shè)備可以加工超硬質(zhì)石材，使用也比較靈活，缺點(diǎn)是圓盤的直徑需要二倍的石材高度加上法蘭盤直徑，而太大的鋸片直徑制造不易，因此不利于加工超大規(guī)格板材。金剛砂鋸是使用一排（多條）條狀鋸片，每條鋸片類似于木匠使用的手工鋸鋸條，但金剛砂鋸是多條

5、平行排列，每條之間間隔與板材厚度相等，這樣砂鋸可以將整塊荒料一次性鋸解成很多片板材。但是金剛砂鋸由于使用金剛砂作磨料，不太適合加工硬質(zhì)的花崗巖，一般只用于加工大理石。另外，如果荒料中有缺陷，在加工前沒有被發(fā)現(xiàn)的話，由于金剛砂鋸加工是一次性完成，等到加工完發(fā)現(xiàn)缺陷就來不及了，將導(dǎo)致整塊荒料報(bào)廢，所花的加工費(fèi)也浪費(fèi)了，因此不適合缺陷較多的石材品種。鋸割加工中主要的加工設(shè)備是花崗石專用的框架式大型自動(dòng)加砂鋸、多刀片雙向切機(jī)、多刀片電腦控制花崗石切機(jī)和花崗石圓盤鋸石機(jī)等。經(jīng)過鋸割的板材稱為毛板。3、研磨拋光。研磨拋光的目的是將鋸好的毛板進(jìn)一步加工，使其厚度、平整度、光澤度達(dá)到要求。該工序首先需要要粗磨

6、校平，然后逐步經(jīng)過半細(xì)磨、細(xì)磨、精磨及拋光，把花崗巖的顏色紋理完全展示出來。主要的加工設(shè)備是：自動(dòng)多頭連續(xù)研磨機(jī)、金剛石校平機(jī)、橋式磨機(jī)、圓盤磨機(jī)、逆轉(zhuǎn)式粗磨機(jī)、手扶磨機(jī)。一般使用金剛砂作磨料?；◢弾r拋光，一般使用復(fù)合材料膠結(jié)的金剛砂磨塊（也叫磨頭）進(jìn)行拋光，一般有1#、2#、3#、4#、5#和0#，共6種磨塊，1#最粗，5#很細(xì)，0#則是不含金剛砂的拋光膏。加工時(shí)一般從1#到5#順序進(jìn)行，最后使用0#拋光。大理石拋光，一般使用毛氈加蠟再加各種不同顆粒粗細(xì)的金剛砂細(xì)粉進(jìn)行拋光。經(jīng)過拋光的板材稱為光板。4、切斷加工。切斷加工是用切機(jī)將毛板或拋光板按所需規(guī)格尺寸進(jìn)行定形切割加工。主要的加工設(shè)備是縱

7、向多鋸片切機(jī)、橫向切機(jī)、橋式切機(jī)、懸臂式切機(jī)、手搖切機(jī)等。板經(jīng)過切邊機(jī)切割成所需要的尺寸規(guī)格，就可以出廠銷售了。一般常見的通用規(guī)格，在國(guó)內(nèi)有800*800mm和600*600mm，也有500*500mm的，出口板則常用305*305mm、406*406mm、610*610mm、812*812mm等規(guī)格，也可以根據(jù)客戶需要定制規(guī)格。經(jīng)過以上工序，石材就可以出廠了。5、鑿切加工。鑿切加工是傳統(tǒng)的加工方法，通過楔裂、鑿打、劈剁、整修、打磨等辦法將毛胚加工成所需產(chǎn)品，其表面可以是菠蘿面、龍眼面、荔枝面、自然面、蘑菇面、拉溝面等等。鑿切加工主要是使用手工加工，像是錘、剁斧、鏨子、鑿子等，不過有些加工過程

8、可以使用機(jī)器加工完成，主要設(shè)備是劈石機(jī)、刨石機(jī)、自動(dòng)錘鑿機(jī)、自動(dòng)噴砂機(jī)等。（1）拋光(Polished)：表面非常的平滑，高度磨光，有鏡面效果，有高光澤?；◢弾r、大理和石灰石通常是拋光處理,并且需要不同的維護(hù)以保持其光澤。（2）亞光(Honed)：表面平滑，但是低度磨光，產(chǎn)生漫反射，無光澤，不產(chǎn)生鏡面效果，無光污染。（3）粗磨(Rough-Rubbing)：表面簡(jiǎn)單磨光，把毛板切割過程中形成的機(jī)切紋磨沒即可，感覺是很粗糙的亞光加工。（4）機(jī)切（Machine-Cut）：直接由圓盤鋸砂鋸或橋切機(jī)等設(shè)備切割成型，表面較粗糙，帶有明顯的機(jī)切紋路。（5）酸洗（Pickling）：用強(qiáng)酸腐蝕石材表面，使

9、其有小的腐蝕痕跡，外觀比磨光面更為質(zhì)樸。大部分的石頭都可以酸洗，但是最常見的是大理石和石灰石。酸洗也是軟化花崗巖光澤的一種方法。（6）荔枝(Bushhammered)：表面粗糙，凹凸不平，是用鑿子在表面上密密麻麻的鑿出小洞，有一模仿水滴經(jīng)年累月的滴在石頭上的一種效果。（7）菠蘿(Picked)：表面比荔枝加工更加的凹凸不平，就像菠蘿的表皮一般。（8）剁斧(Chiselled)：也叫龍眼面，是用斧剁敲在石材表面上，形成非常密集的條狀紋理，有些像龍眼表皮的效果。（9）火燒(Flamed)：表面粗糙。這種表面主要用于室內(nèi)如地板或作商業(yè)大廈的飾面，勞動(dòng)力成本較高。高溫加熱之后快速冷卻就形成了火燒面?；?/p>

10、燒加工、噴燒加工，是利用組成花崗石的不同礦物顆粒熱脹系數(shù)的差異，用火焰噴燒使其表面部分顆粒熱脹破裂脫落，形成起伏有序的粗面紋飾。這種粗面花崗石板材，非常的適合于濕滑場(chǎng)所的地面裝飾和戶外的墻面裝飾。主要設(shè)備是花崗石自動(dòng)燒毛機(jī)?；馃嬉话闶腔◢弾r。（10）開裂(Nature Split)：俗稱自然面，其表面粗糙，不過不像火燒那樣粗糙。這種表面處理通常是用手工切割或在礦山鏨以露出石頭自然的開裂面。（11）翻滾(tumbled)：表面光滑或稍微粗糙，邊角光滑且呈破碎狀。有幾種方法可以達(dá)到翻滾效果。20毫米的磚可以在機(jī)器里翻滾，3厘米磚也可以翻滾處理，然后分裂成兩塊磚。大理石和石灰石是翻滾處理的首選材料

11、。（12）刷洗(Brushed)：表面古舊。處理過程是刷洗石頭表面，模仿石頭自然的磨損效果。（13）水沖(Water-jet)：用高壓水直接沖擊石材表面，剝離質(zhì)地較軟的成分，形成獨(dú)特的毛面裝飾效果。（14）仿古(Antique)：模仿石材使用一定年限后的古舊效果的面加工，一般是用仿古研磨刷或是仿古水來處理，一般仿古研磨刷的效果和性價(jià)比高些，也更環(huán)保。（15）火燒仿古(Flamed+ Brushed）：先火燒后再做仿古加工。（16）酸洗仿古(Pickling+ Brushed)：先酸洗后在做仿古加工。（17）噴沙(Sandblasted)：用普通河沙或是金剛沙來代替高壓水來沖刷石材的表面，形成有

12、平整的磨沙效果的裝飾面。（18）拉絲(拉溝)(Grooved)：在石材表面上開一定的深度和寬度的溝槽(19)蘑菇面(Mushroom)：一般是用人工劈鑿，效果和自然劈相似，但是石材的天面卻是呈中間突起四周凹陷的高原狀的型狀。6、輔助加工。輔助加工是將已切齊、磨光的石材按需要磨邊、倒角、開孔洞、鉆眼、銑槽、銑邊等。主要的加工設(shè)備有自動(dòng)磨邊倒角機(jī)、仿形銑機(jī)、薄壁鉆孔機(jī)、手持金剛石圓鋸、手持磨光拋光機(jī)等。7、檢驗(yàn)修補(bǔ)。天然花崗巖難免有裂縫、孔洞等瑕疵，而且在加工過程也難免會(huì)有一些磕碰，出現(xiàn)一些小缺陷。所以在加工完成后所有的花崗巖板材都需要檢驗(yàn)，首先要通過清洗，然后是吹干檢驗(yàn)，合格品包裝入庫(kù)，而不合格

13、產(chǎn)品則應(yīng)先挑出來。在符合定單要求的情況下，對(duì)于一些缺陷不嚴(yán)重花崗巖制品可以進(jìn)行修補(bǔ)，即進(jìn)行粘接、修補(bǔ)，從而減少?gòu)U品率。 8、防護(hù)處理。瓷磚、建筑涂料、裝飾石材是用于建筑內(nèi)外墻或地面的三大裝修材料。由于石材如花崗石和大理石莊重、豪化、耐久，其裝飾效果較瓷磚和涂料更強(qiáng)?；◢徥?、大理石等石材的一般貼附方法是先在砼墻面或地面涂抹砂漿，然后在石材上涂密封劑再貼附。但由于砼和水泥砂漿中含有的氫氧化鈣和硫酸鈣會(huì)析出石材表面，產(chǎn)生潤(rùn)斑和白霜，嚴(yán)重?fù)p害其美觀。還有，嵌入石材內(nèi)的金屬件會(huì)因遇水生銹，在石材表面形成銹斑。為防止這類污染，常在石材內(nèi)面涂上有機(jī)硅防水劑、聚合物水泥砂漿、乳液樹脂、環(huán)氧樹脂等，雖能收到一定

14、的防護(hù)效果，但也存在以下不足：采用有機(jī)硅防水劑處理，石材與砼、砂漿被貼面不能形成密封層，無法有效抑制白霜析出物和潤(rùn)斑；采用聚合物水泥處理，不僅材料自身含有白霜成分，而且水滲透率大，防護(hù)效果也不理想；采用乳液樹脂處理，干燥時(shí)易受到氣候條件的影響，而且其親水性成份（如分散劑、增稠劑等）含量較大，耐水性和耐久性存在  問題；采用環(huán)氧樹脂處理，雖能有效防止泛霜和潤(rùn)斑，但施工性差，還易刺激皮膚。（1）防護(hù)處理劑：該防護(hù)處理劑是用非水分散型樹脂與濕固型聚氨酯樹脂配合而成。按需要可添加體質(zhì)顏料、消泡劑、分散劑、防沉劑、增稠劑等。A、非水分散型樹脂宜用于由丙烯酸、乙烯、苯乙烯、 醋酸乙烯等

15、單體聚合物或其共聚物的基料，分散在礦物油等非水性分散介質(zhì)中。這里所用的非水性分散介質(zhì)燃點(diǎn)不高，毒性小，便于施工。 B、聚氨酯使用由異氰酸酯固化的樹脂，最好在水分存在下使用，可在38h內(nèi)固化的單組合濕固化型聚氨酯樹脂。C、體質(zhì)顏料使用重質(zhì)碳酸鈣、滑石、陶土等。 D、外加劑（a）使用乙烯類聚合物等消泡劑。它可防止施工時(shí)處理劑發(fā)泡，造成不均勻的現(xiàn)象。（b）使用羧酸鹽等分散劑，它易于分散配合料。（c）使用聚醚、酯類等防沉劑，從防止樹脂固體分在分散介質(zhì)中沉淀。（d）為更便于貼附施工，宜使用膨潤(rùn)土等增稠劑。（2）防護(hù)處理方法:貼附石材時(shí)，先在石材內(nèi)面及側(cè)面以0.20.3kg/m3的涂量噴涂或輥涂防護(hù)處理劑，再貼附于建筑物墻面回地面，在常溫下經(jīng)12h后防護(hù)處理劑固化，石材與墻面或地面充分粘合。9、現(xiàn)場(chǎng)加工。有時(shí)候在施工現(xiàn)場(chǎng)需要對(duì)石材進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)加工，例如需要改小、切角，這一般是使用手提式切割機(jī)進(jìn)行切割加工。例如有些石材需要在上面打孔、磨邊等，一般是用手提式切割機(jī)、角磨機(jī)進(jìn)行加工的。  其他：1.板材規(guī)格板加工流程為：材料統(tǒng)籌荒料選料大板鋸切大板膠補(bǔ)（大理石通常還要加網(wǎng)）大板打磨、拋光大板選料裁切規(guī)格板（必要