石材養(yǎng)護(hù)工具 磨料及研磨工具

1、石材養(yǎng)護(hù)工具 磨料及研磨工具 石材的使用，隨著時(shí)間的變遷，會(huì)出現(xiàn)老化和被污染等問題，這可以通過保潔的方式來初步解決，但有的時(shí)候必須通過研磨的方式來實(shí)現(xiàn)翻新，以下是通過磨料，研磨工具的介紹，使大家對(duì)此有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)。一、磨料及研磨工具磨料是用來研磨加工的材料，現(xiàn)在的一般分類是普通磨料，超硬磨料兩類；普通磨料主要包括剛玉類（棕剛玉，白剛玉等），其主要化學(xué)成分為Al2O3（三氧化二鋁），碳化硅類（黑碳化硅，綠碳化硅），其主要化學(xué)成分為SiC（碳化硅）。它們的硬度分別是棕剛玉，顯微硬度2000-2200公斤力/毫米2；白剛玉，顯微硬度2200-2300公斤力/毫米2；黑碳化硅，顯微硬度3100-330

2、0公斤力/毫米2；綠碳化硅，顯微硬度3200-3400公斤力/毫米2；粒度從4#-微粉W0.5（甚至更細(xì)），硬度的順序我們可以排序出來加工花崗巖的是綠碳化硅，黑碳化硅，加工大理石的是白剛玉（軟的），黑，綠碳化硅（硬的）；從材料的成本看依次是綠碳化硅，黑碳化硅，白剛玉，圍繞著這些磨料可以制成，無機(jī)的研磨工具，包括菱苦土類，陶瓷類等；有機(jī)的研磨工具，包括酚醛類，不飽和樹脂類，以及環(huán)氧類等（這里也包括砂布砂紙），這些研磨工具構(gòu)成了普通磨料的研磨工具。金剛石磨料是屬于超硬磨料，它的加工歷史雖然比較悠長，但作為更多的使用，是近三十年來的大量的工業(yè)化生產(chǎn)，其顯微硬度8000-10000公斤力/毫米2；硬度

3、是最高的，加工材料時(shí)是微切削的機(jī)理，因而它是首選的切削工具，近年來有其產(chǎn)量大規(guī)模增加和工業(yè)成本的降低，加工效率高（是普通的5倍以上），加工效果好（可以對(duì)要求很高的材料進(jìn)行拋光），因而，它的應(yīng)用日趨廣泛。金剛石研磨工具主要有金屬的，樹脂的，陶瓷的等，這是根據(jù)結(jié)合劑的類型進(jìn)行分類的，金屬類的研磨工具主要包括鐵基的，銅基的，鈷基的這幾類，也就決定了不同類型材料的加工成本，作為研磨工具的使用，其粒度從最粗（20#），常常到粒度細(xì)至400#為止，進(jìn)行使用；其特點(diǎn)是使用壽命長，但是成本會(huì)高一些。樹脂類的研磨工具，由于制作成本相對(duì)偏低，應(yīng)用要相對(duì)多一些，它現(xiàn)今也用于粗磨至拋光，在細(xì)粒度的磨拋方面是其最大的優(yōu)

4、勢(shì)；陶瓷類金剛石研磨工具是近幾年發(fā)展最快的工具，其加工性能中，取金屬加工之長，避樹脂加工之短，技術(shù)上有很好的優(yōu)勢(shì)，但因其成本的原因，還沒有見到在石材翻新中使用。二、石材翻新過程的步驟石材地面的翻新，一般有以下幾個(gè)步驟，其一，是利用粗粒度研磨工具，將有損傷的表面“找平”，做“剪口”，或?qū)⒁呀?jīng)鋪設(shè)好的不平部分“做平”，一般這個(gè)過程的要有一定的去除量，施工時(shí)，要注意整體平整性，其二，利用較粗粒度工具研磨石材，除去加工過程的粗紋路。還要保持施工面的平整性。其三，精細(xì)研磨過程，這個(gè)過程去除量比較少，通過4-5個(gè)粒度號(hào)，使石材的光潔度達(dá)到可以拋光的要求。最后，是拋光過程。實(shí)現(xiàn)石材翻新所要達(dá)到要求。三、石材

5、翻新過程的研磨工具選擇1、菱苦土磨石，由碳化硅磨料與氧化鎂，氯化鎂聚合而成，碳化硅的使用，以綠碳化硅為好，黑碳化硅相對(duì)會(huì)便宜一些，粒度號(hào)一般從16#-1200#，所制作出來的磨石的硬度也是從硬到軟，它的特點(diǎn)是成本低，自銳性好，加工適應(yīng)性強(qiáng)，可以加工花崗巖，大理石，人造石，陶瓷磚等，但加工效率比較低，生產(chǎn)的周期比較長，磨頭工作時(shí)需要較大的壓力，是常規(guī)的研磨工具，這種磨石的存放周期超過一年以后，各種性能會(huì)有所變化，如自銳性，軟硬度等。2、碳化硅樹脂磨石，由碳化硅磨料與樹脂混合固結(jié)而成，有用酚醛樹脂壓制類，有與液體樹脂混合以后，進(jìn)行澆注類。主要應(yīng)用于精磨，壓制類的特點(diǎn)是耐用性好，磨削時(shí)的浸潤性好，特

6、別是加工大理石時(shí)，磨削的光度好，效率也比較高，但成本相對(duì)要高一些，主要用細(xì)粒度號(hào)，酚醛類磨石在磨拋淺色石材時(shí)，容易著色，這是不能大范圍推廣使用的主要原因。用很細(xì)的碳化硅微粉及其他材料與樹脂混合，澆注出來的磨石，是應(yīng)用于花崗巖，水磨石，混凝土拋光的主要手段。3、陶瓷磨石，由碳化硅磨料與玻璃質(zhì)相混，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，特點(diǎn)是耐用性好，但容易堵塞，發(fā)生磨削打滑的現(xiàn)象，成本也高，現(xiàn)在使用的比較少了。4、金屬結(jié)合劑磨盤，由金剛石與金屬粉末經(jīng)燒結(jié)而成，特點(diǎn)是加工效率高，加工效果好，一般從50#起號(hào)，對(duì)粗粒度20#，要慎重選擇，否則，所出現(xiàn)較粗的劃痕后邊就很難加工了，另外，用到的最細(xì)粒度也不超過400#，這種工

7、具用于修整粗糙面，是最有效的工具，能夠加工出來滿意的平面，成本相對(duì)前邊來說，要高一點(diǎn)，但是其加工的高效性，是普通磨石所無法比擬的。5、樹脂結(jié)合劑磨盤，由金剛石單晶，微粉與樹脂固結(jié)而成，特點(diǎn)是成本比金屬的要低，加工效率高，主要用于石材的精細(xì)研磨，至拋光，是金屬磨盤磨平后的，延續(xù)磨拋工具。成本比較適中。6、金剛石軟磨片，是近年用于地面翻新的新型工具，其輕便性，其獨(dú)特的柔性，使得對(duì)加工面，具有良好的貼合性能，可以提供的粒度從20#-3000#，以及BUFF黑，白（拋光）。這種產(chǎn)品，磨片采用金剛石作為磨料，重量輕，磨加工時(shí)能有效保護(hù)石材表面的軟質(zhì)部分，所加工的產(chǎn)品光澤度高；采用尼龍粘扣的方式進(jìn)行連接，

8、操作方便。它的使用，還有良好的上升空間。四、翻新過程中不同的機(jī)器對(duì)研磨工具的選擇對(duì)石材地面的翻新加工，達(dá)到良好的光潔效果，是我們的目標(biāo)，同時(shí)也要兼顧實(shí)際成本，要根據(jù)工程方的要求，對(duì)不同的機(jī)器的自身?xiàng)l件，對(duì)研磨工具進(jìn)行合理配置，以達(dá)到預(yù)期目的。首先對(duì)工程成本有個(gè)估計(jì)，如果考慮成本比較低廉，工期允許，對(duì)驗(yàn)收的工作比較寬松，可以考慮采用普通類研磨工具。對(duì)工期要求比較嚴(yán)，最好采用金剛石類研磨工具，并根據(jù)機(jī)器的條件，合適地選擇。如果機(jī)器重量重，工作速度高，可以采用耐用性好的工具；如果機(jī)器重量輕，工作速度低的話，可以采用鋒利性好的工具。另外，在研磨過程中，可以通過水量的變化，來實(shí)現(xiàn)加工效率。有時(shí)候，在“找

9、平”地面時(shí)，用粗粒度的金剛石樹脂磨片（或金剛石軟磨片），會(huì)感覺磨不下去；可以采用少加水，增加壓力的方式，也可以在同等條件下提高機(jī)器的轉(zhuǎn)速，讓磨片盡快出刃口，最好的方法是采用金屬剪口片，或金屬磨片來進(jìn)行初步工作。為了保證地面的平整性，在500#加工之前，盡量用平整性好的磨片加工，而后采用金剛石軟磨片研磨，其良好的貼合性，能夠有效地提高磨削效率，取得良好的光澤度。拋光的時(shí)候，為了克服對(duì)石材的劃傷，研磨工具的自身硬度要偏軟為好，這樣有利于上光；同時(shí)為了提高光澤度，可以減少水量，提高機(jī)器的旋轉(zhuǎn)速度的方法，增加表面的溫度，也會(huì)促進(jìn)光澤度的提高?？傊?，石材的拋光是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過程，既有物理的微犁削作

10、用，也有表面的純化學(xué)反應(yīng)，要因情況而定，絕非千篇一律。五、石材翻新技術(shù)的新進(jìn)展墻面翻新，國外已有不少客戶，采用干式研磨的方式，來實(shí)現(xiàn)；具體過程是用金剛石干磨片，從50#開始，不加水依次100#，200#，400#，800#，1500#，3000#，BUFF進(jìn)行研磨，達(dá)到理想的光潔度為止?；炷恋膾伖?，采用金屬結(jié)合劑的金剛石磨盤，不加水進(jìn)行粗磨，半細(xì)磨，而后用干磨的方式進(jìn)行精細(xì)研磨，拋光，達(dá)到滿意效果為止。研磨工序一般分為粗磨、半細(xì)磨、細(xì)磨、精磨、拋光等五道工序。而拋光是石材研磨加工的最后一道工序。進(jìn)行這道工序的結(jié)果，將使裝飾石材表面具有最大的反射光線能力以及良好的光滑度，并使石材固有的花紋色澤

11、最大限度地顯示出來。 石材的拋光方法一種方法是用散狀磨料與液體或軟膏混合成拋光懸浮液或拋光膏作為拋光劑，用適當(dāng)?shù)难b置加到磨具或工件上進(jìn)行拋光。所用磨料有金剛石微粉、碳化硅微粉和白剛玉微粉等。不同的磨料要配合采用不同材質(zhì)的磨具。使用碳化硅磨料時(shí)要用灰鑄鐵磨具，而使用金剛石磨料時(shí)則最好用鍍錫磨具。另一種方法是用粘結(jié)磨料，即把金剛石、碳化硅或白剛玉微粉作磨料與結(jié)合劑，以燒結(jié)、電鍍或者粘結(jié)的方法制成磨塊。固定到磨盤上制成拋光磨頭。小磨塊一般用瀝青或硫磺等材料粘接，大磨塊則用燕尾槽連接到磨盤上。采用散狀磨料進(jìn)行拋光的缺點(diǎn)是：磨料要用人工或用計(jì)量裝置加到工件上，因此磨料分布不均勻，而且需要由技術(shù)熟練的技工

12、操作才能達(dá)到高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。而采用拋光磨頭則具有許多優(yōu)點(diǎn)：磨料分布均勻，拋光質(zhì)量好而且質(zhì)量穩(wěn)定，易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，拋光效率高，一般拋光時(shí)間比用散狀金剛石磨料減少30%。石材磨削的實(shí)質(zhì)是在人力或機(jī)械力的作用下，回轉(zhuǎn)的磨盤對(duì)石料不斷垂直給進(jìn)，兩者在接觸區(qū)內(nèi)相互摩擦、磨損，把板材表面層的凹凸面逐漸磨平。由于花崗石類巖石一般比較堅(jiān)硬，磨具的硬度一定要超過石材的硬度。一般情況要采用六套磨具來完成磨削、研磨拋光過程。前兩個(gè)磨具要進(jìn)行強(qiáng)制定位磨削，起找平和控制板材的厚度的作用;后面的磨具分別進(jìn)行粗磨、細(xì)磨、研磨拋光等工序。根據(jù)直徑大小，磨塊形狀、數(shù)量和布置方式，磨料所用粘結(jié)劑以及磨料粒度等的不同，磨頭有不同的結(jié)

13、構(gòu)。磨頭直徑有412英寸等多種，最常用的是10英寸。磨塊形狀有直條形、長橢圓形、傘形、環(huán)形等，以直條形和長橢圓形最為普遍。磨塊數(shù)量視磨頭直徑和磨塊大小而定，從數(shù)塊到十來塊。磨塊的布置方式以放射狀為最常見，但也有按螺線方式布置的。磨料所用粘結(jié)劑有金屬粘結(jié)劑、樹脂粘結(jié)劑、菱苦土和聚合物等。各廠家選用磨料粒度的范圍不一。對(duì)金剛石磨料來說，從粗磨磨頭用的30目到拋光磨頭用的幾個(gè)m都有。日本大阪大學(xué)機(jī)械工程系Mamoru Nakayarna等人研究花崗石石材拋光技術(shù)時(shí)所用的磨拋頭直徑為6英寸，結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1a)為采用粉末冶金粘結(jié)劑(金屬粘結(jié)劑)的金剛石磨塊的磨頭結(jié)構(gòu)，磨塊為直條形。這種磨頭用于粗磨

14、，金剛石粒度分別為40目、60目和100目。圖1b)為適宜于采用熱固性樹脂粘結(jié)劑金剛石磨塊的磨頭結(jié)構(gòu)，磨塊為長橢圓形。這種磨頭用于細(xì)磨和拋光。細(xì)磨時(shí)分別用200目和500目(相當(dāng)于74m和30m)的金剛石，拋光時(shí)則分別采用1000目和2000目(相當(dāng)于1525m和610m)的金剛石。90年代初，英國HASELTINE LAKE公司改進(jìn)了磨頭的結(jié)構(gòu)，提高了它的工作性能， 將原先的五道工序減少為兩道工序。第一道工序用的磨頭是用120/140目的金剛石以銅焊或電鍍或燒結(jié)的方法固結(jié)到金屬盤上制成。第二道工序用的磨頭是用200/300目的金剛石以樹脂粘結(jié)劑制成傘形磨塊，再將此傘形磨塊以模壓方法或用粘結(jié)劑粘合到支承盤上制成，如圖2所示。傘形塊的總面積一般占磨頭面積的2%5%。采用上述改進(jìn)的磨頭節(jié)省了加工時(shí)間，并且降低了成本。影響石材磨拋質(zhì)量的幾個(gè)因素石材的品種很多，其物理性質(zhì)、化學(xué)成分、晶粒粗細(xì)和礦物晶體組分的差異等都對(duì)拋光質(zhì)量有影響。由于石材的晶質(zhì)不同，在拋光時(shí)會(huì)形成不均勻的表面。晶粒較大的石材，拋光