Чем режут природный камень. Выбор технологии
В век стали, стекла, бетона и композитных материалов, казалось бы, абсурдно вести речь об использовании натурального камня как в промышленных, так и в любых других масштабах. Однако рыночная действительность легко опровергает такие предположения. Извечная тяга человека к прекрасному и долговечному, а природа щедро наделила натуральные камни этими достоинствами, не только сохранила, но и заметно увеличила спрос на произведенные из них материалы и изделия.
Сегодня, когда купить гранит, мрамор, оникс и другие материалы не представляет сложности, на повестку дня выходят вопросы качества их обработки. Изготовление таких популярных изделий, как кухонные столешницы, подоконники, лестничные ступени, основой для которых служит плита полированная из гранита, требует применения современных технологий резки и обработки камня.
Технологии
Сравнительно новая технология, широкое применение которой непосредственно связано с изобретением в 50 – х годах прошлого столетия способа получения искусственных алмазов, а впоследствии и методов нанесения их на режущий инструмент. В станках, предназначенных для распиловки природного камня, используются два типа пил:
- прямые (продольные) – производятся из легированной стали, рабочая длина 2,6 – 4,5 м, толщина от 4 до 6 мм, режущие алмазные элементы (сегменты) напаиваются на несущее полотно, скорость резания – в пределах 25 — 50 см в час, ими распиливают крупноразмерные плиты и блоки габбро, гранита и других твердых пород;
- дисковые – представляют собой стальной диск со сплошной или сегментированной режущей кромкой, размеры от нескольких сантиметров до 2,5 – 3,0 метров, алмазные сегменты дисков большого размера после выработки подлежат замене, используются как в промышленном, так и в мелкосерийном производстве (брусчатка из габбро-диабаза, плиты мощения, фасадные плиты из гранита).
Применение технологии алмазной резки существенно снижает затраты на электроэнергию, повышает скорость и производительность процесса.
Представляет собой усовершенствованный и улучшенный вариант известной технологии гидравлической резки, используемой в угольной отрасли с 30 – х годов прошлого века. Основное отличие и собственно идея изобретения состоит в использовании энергии водяной струи, смешанной под высоким давлением с абразивным мелкодисперсным порошком. Тонкая, меньше 1 мм в диаметре, разогнанная до сверхзвуковых скоростей, такая струя способна с легкостью резать материалы любой твердости – металл, пластик, гранит, бетон, керамику, габбро-диабаз.
Станки, реализующие технологию ГАР, выпускаются как с ручным, так и с числовым программным управлением, причем последние существенно повышают качество и точность резки. Расходными материалами являются абразивный (гранатовый) песок, прошедшая очистку и подготовку вода, сменные сопла для подачи абразивной смеси и уплотнительные прокладки насосной станции.
Одна из передовых технологий основанная на использовании свойства ионизации инертных газов при высоких температурах (около 5000 о С) и превращении их в низкотемпературную плазму (до 30000 о С). Устройства для плазменной резки (плазмотроны) используют для получения плазмы электрическую дугу, через которую пропускают газ. Входящая из сопла со скоростью около 1500 м/с узкая плазменная струя практически мгновенно расплавляет материал в точке воздействия, что позволяет с высокой скоростью резать камень, металл и другие материалы.
Технология схожая с плазменной резкой в части использования высокой температуры для сквозного прожигания камня, отличия же состоят в способах получения такой температуры. В данном случае используется энергия лазерного луча, который с высокой точностью осуществляет нагрев очень малой площади, что приводит к испарению материала и образованию разреза. Устройства для лазерной резки позволяют осуществлять регулировку мощности луча подбирая ее с учетом свойств конкретного материала.
Достоинства
Как видно из описания каждая из технологий позволяет выполнять поставленную задачу разрезания прочных и сверхпрочных материалов. Чтобы разобраться и сделать правильный выбор следует ознакомиться с преимуществами и недостатками каждой из них. Начнем с преимуществ:
- хорошее качество распила – за счет высокой скорости резания;
- большая глубина резки – при использовании алмазных канатов практически неограниченная;
- эффективность – за счет использования многопильных станков, возможности замены изношенных алмазных сегментов вместо полной замены дисков или полотна прямых пил;
- экономичность – за счет доступной стоимости основного компонента (технических алмазов), совершенных технологий изготовления режущих сегментов и продолжительного срока их эксплуатации.
- отсутствие нагрева камня – нет выделения тепла;
- произвольная форма распила – при программном управлении резкой;
- очень высокая точность – за счет малой толщины струи и отсутствия сколов при резании;
- готовые изделия не требуют дополнительной обработки.
- отсутствие ограничений по видам материалов для резки;
- высокая скорость резки (до 7 м/мин);
- минимальное количество отходов;
- компактность устройств для резки (плазмотронов).
- прецизионная точность резания;
- возможность резания материалов малой толщины;
- резка изделий произвольной формы;
- ограниченная зона теплового воздействия;
- минимальные потери материала,
Недостатки
Практически у каждой технологии есть свои недостатки, которые необходимо учитывать как при приобретении оборудования, так и при размещении заказов на распиловку.
- ограничение формы разреза прямой линией;
- ограниченная точность резки;
- потребность в дополнительной обработке изделий;
- возможность образования сколов и трещин в ходе резки;
- высокий уровень начальных инвестиций в оборудование;
- невысокая скорость резки (особенно если необходимо высокое качество распила);
- эксплуатационные расходы – частая замена сопла (используются сапфировые или алмазные), расход абразива (порошок из граната), очистка стоков;
- проявление конусности разреза – требует установки блока дополнительной автоматики для компенсации.
- высокие требования к безопасности;
- сложность процесса и потребность в высококвалифицированных кадрах;
- ограничения по толщине разрезаемых материалов;
- необходима защита от уф излучения.
- высокие затраты на оборудование и эксплуатационные расходы;
- энергозатраты высокие;
- малая глубина резки;
- невозможность резки оптически прозрачных материалов.
Источник
Особенности распила камня в домашних условиях
Среди разнообразия строительного материала, натуральный камень по прежнему ценится особенно высоко. Это объясняется его неповторимым внешним видом, экологичностью, долговечностью и прочностью. Однако, природные камни часто бесформенны и массивны, а потому требуют обработки. Имея небольшие навыки и знания, провести процедуру распила можно в домашних условиях.
Перечень инструмента и вспомогательного оборудования
Решаясь распилить камень самостоятельно, следует заранее подготовиться к работам. Так, обработка должна проводиться в отдельном хорошо вентилируемом помещении (обязательно вытяжного типа) с постоянной подачей воды. Эти приготовления позволят снизить количество вдыхаемой каменной пыли, которая образуется во время резки, а также охладить инструмент.
В зависимости от вида, камни обладают мягкой и твердой структурой. В первом случае для обработки достаточно инструмента, применяемого для работы с металлов. Для грубой же резки понадобится болгарка, оборудованная специальной насадкой в виде диска.
Причем самой высокой производительностью обладает пила с электрическим приводом, а высокую мощность демонстрируют бензиновые модели. Кроме того, болгарки бывают двух видов:
стационарными — включают в себя раму, двигатель, трансмиссию и элемента для резки,чаще применяются для профессиональной резки;
ручными — мобильные и маневренные, используются в бытовых целях.
Пила для обработки камня оснащена специальным диском с алмазным напылением. При выборе модели важно понимать, что повышенное количество оборотов приводит к скорому нагреву инструмента и снижению качества алмазного напыления. Как следствие, насадку придется менять вдвое чаще.
Если после обработки, камень будет полироваться, рекомендуется заранее подготовить эпоксидную смолу и другие вещества.
Облегчить процесс резки также помогут:
- чугунная плита, применяемая при абразивной обработке;
- специальные станки с электромеханическим приводом;
- жестяные ванночка, в которой будет собираться вода, и столик для установки камня.
Кроме того, для подвода воды потребуется специальная труба (диаметр около 0,5 см, длина — 1,5 см), на которую надевается резиновый шланг, соединенный с водопроводом.
Подготовка к работам и непосредственный процесс
На поверхности ванночки закрепляются четыре уголка с отверстиями (нижние фиксируют ее к станине, верхние — к столику). Чтобы уменьшить брызги воды во время обработки, необходимо предварительно закрепить на плите козырек 1Х10 см, выполненный из жести.
Сборка осуществляется поэтапно:
- ванночку без фиксации устанавливают на статине;
- закрепляют гайками на оси отрезной круг, диаметром 10 см;
- на ванночке фиксируют столик;
- проводят центровку круга и закрепляют ванночку болтами;
- подключают воду и проводят проверку работоспособности всего механизма.
Чтобы провести точную резку болгаркой и не тратить много времени на шлифовку, рекомендуется не только держать камень ровно, но и предварительно обозначить на нем маркером линию отреза. Облегчить процесс обработки камней твердых пород поможет слесарная ножовка с установленной на ней проволокой с алмазным напылением.
Существует также специальная пила для резки камня — современный инструмент, широко применяемый в строительстве. По принципу работы, такой инструмент делится на ручной, дизельный, электрический. А по области применения — на промышленные, строительные и ювелирного назначения.
Оптимальным вариантом для домашней обработки являются модели ручного типа, характеризующиеся простотой управления и невысокой стоимостью.
Приступая к работам, следует учесть такие нюансы:
Определиться с толщиной камня, которую нужно будет распилить. Это позволит выбрать нужную технику.
Не нужно экономить на расходном материале (алмазных исках). Несмотря на прочность, камень относится к деликатным материалам и при обработке дикали для железа или бетона, образуются сколы и трещины.
Во время резки рекомендуется не допиливать линию до конца (оставлять гребенку). После чего переворачивать заготовку и продолжать работу в том же месте.
Всегда использовать охлаждающую жидкость, которая не только предотвратит быстрый выход из строя инструмента, но и не допустит почернение материала. «На сухую» допускается использовать только диски с лазерной сваркой сегментов или типа турбо.
Выбирая диски, нужно определиться с приоритетами: высокая производительность или точность распила. Так, пользуясь сплошными дисками, можно получить точный спил. А применяя сегментные — скорость работы но большое количество сколов.
Часто в интерьерах используется декоративный камень, внешний вид которого мало отличается от натурального. Для его обработки подходят те же инструменты, что и для работы с бетоном болгарка). Кроме того, при необходимости сделать отверстие, понадобятся шуроповерт, перфоратор или дрель.
Иногда камень нужно не разрезать, а расколоть, чтобы получить неправильную форму. В зависимости от технологии, существует несколько способов: околка, раскалывание, разламывание, подтеска. В этой непростой задачи помогут кувалда, молот, зубило, клинья, электроинструмент
Источник