用金刚石圆盘锯加工天然石材超薄型大板
（山东费县大样机械制造有限公司 齐自成 273400）
摘要：介绍了采用金刚石圆盘锯加工天然石材超薄型大板的工艺过程及配置，以及超薄板新型加工设 备—金刚石圆盘锯超薄板剖切机的主要性能参数和结构特点，并分析了超薄型天然石材大板的使用及其特点等。
在当今提倡绿色建材及保护环境、保护资源的现代文明社会里，住宅环境不断向高档水平发展。作为 绿色建材装饰品的娇娇者—天然石材，逐渐成为人们的首选，但如何适应建筑业的需求，提高天然 石材的使用率和利润率及在装饰品市场中的竞争力，已成为多数致力于石材业的有志之士的共同奋 斗目标。本人在《石材》2003年第8期发表的“超薄石材加工及其一种新型设备”一文引起了 石材业的许多有志之士的广泛关注。针对同仁们及广大读者关心的问题：“超薄型大板加工的有关 工艺过程及配置、金刚石圆盘锯超薄板剖切机的使用性能参数、超薄型石材大板的市场前景及可行 性等”向读者朋友们作简单的介绍。另外，对来信和打电话询问要求订购设备及合作的厂家可到山东费县大洋机械制造有限公司或直接与本人联系，该产品本公司已投入批量生产，将最大限度满足市场需求。
一、剖切超薄型天然石材大板前的准备工作
目前，天然石材板材的加工基本是采用框架锯（砂锯）和金刚石圆盘锯进行加工的，也有使用带锯机 和串珠绳锯进行加工的。经上述设备加工的板材须经定厚机（或校平机）进行定厚后，再经摇臂磨 抛机或多头连续磨抛机进行双面磨光后，再经单臂石材切割机或桥式切割机进行切割成各种所需规 格的石材工程板后，就可以进行下一步的对开剖切工作了。根据对超薄型石材大板的厚度和规格尺 寸要求，选取符合要求的合格工程板，将选好的工程板装在附机的吸盘上，调好金刚石圆锯片的位置后，即可进行对开剖切工作。
在选取被剖切的工程板时，除外形尺寸符合要求外，对板材厚度的计算一定要准确（以此确定被剖切 板材的厚度）。例如：要求剖切后的超薄型板材的厚度为5.5mm，外形尺寸为600mm×6 00mm，金刚石圆锯片基体厚度为5.5mm，外圆为φ1000mm，金刚石刀头焊接后宽度 为7.5mmn，经实切后切口宽度为9.0mm，则选取的被剖切板材的厚度为：9+5.5×2=20mm，即为600mm×600mm×20mm的定厚双面磨光工程板。
二、新型剖切机的主要性能参数
金刚石圆盘锯由于切割效率较高，板材平整度也较高，加工成本较低，而得到迅速普及使用。但由于 受到金刚石圆盘锯片直径的限制，切割大板时导致切割精度降低，成本上升，因此，采用圆盘锯石 机切割超薄板，对锯片提出了更高的要求。为此，我们采用二次切割技术解决了用小直径圆锯片切 割大规格板材的技术难题，开辟了国内用小直径圆锯片切割过半径大板的先河。该机的主要性能参数为：
1、型号：根据市场的不同需求，可以设计制作BPJ300、BPJ400、BPJ500、BP J600、BPJ800、BPJ900、BPJ1050、BPJ1200型等各种规格的剖切
机，也可以根据用户的需求设计制作其它规格的剖切机。可剖切的超薄板的尺寸规格：如BP J600型可以加工600mm×600mm的各种规格厚度的超薄板，通过更换大型吸盘后，亦可以加工其它规格的大型超薄板。
2、金刚石圆盘锯片的选用：根据剖切超薄板规格尺寸的不同要求，选用不同规格的金刚石圆锯片。 如加工1200mm×1200mm的超薄板时，选用φ1600mm的金刚石圆锯片;加工600mm×600mm的超薄板时，选用φ1000mm的圆锯片等。
3、横向有效行程：根据通用化、系列化、标准化的要求，一般选用金刚石圆盘锯的横向有效行程不小于2000mm。
4、垂直升降有效行程：一般要求选用金刚石圆盘锯的垂直升降有效行程不小于750mm。
5、锯片进给速度：根据不同石材材质，进给速度的选取最佳为无级变频调速，在0.35~3.5m/min之间选取。
6、主电机功率：一般在15~22KW之间选取。
7、总功率：包括升降电机、横动电机、冷却电机、附机电机和主电机的总功率。
8、厚度允差：应符合《GB/T18601—2001 天然花岗岩建筑板材》和《JC/T79—2001 天然大理石建筑板材》的规定要求：大理石优等品±0.5mm，一等品±0.8m m，合格品±1.0mm；花岗岩优等品±0.5mm，一等品±1.0mm，合格品＋1.0~－1.5mm。
9、加工超薄板厚度：根据不同规格要求，可以加工3~10mm的各种厚度超薄板。
10、外形尺寸：由山东费县大洋机械制造有限公司生产的两种规格的配套主机分别为（长×宽×高 ）：5850mm×2800mm×4800mm；6500mm×2800mm×5000mm。
三、新型超薄板剖切机的特点
目前，在国内进行天然石材超薄板加工的设备大部分为卧式带锯机，带锯机剖切天然石材超薄板时， 由于受到锯带的限制，目前只能剖切天然大理石板材，而且锯带磨损较快，剖切成本较高，生产效 率较低，对于剖切天然花岗岩超薄板来说，带锯机就显得无能为力了。为此，有的厂家采用先用环 氧树脂胶复合毛板后，再用圆盘锯或带锯机进行剖切加工，最后再用磨抛机进行磨光的办法进行加 工，但仍受到复合材料及加工方式的限制，生产成本较高，效率较低，推广应用受到限制。为此， 经过几年来的不断探索，我们研制成功了采用金刚石圆盘锯石机进行天然石材超薄板加工的新型剖切机，该新型剖切机与国内同类设备相比，具有如下特点：
1、适用范围广，生产效率高。该新型剖切机主机采用目前国内石材市场普遍使用的金刚石圆盘锯石 机，只要锯石机的运行精度达到出厂精度80%以上，就可与该剖切机附机进行配套使用，加工超 薄型天然石材大板；生产效率与普通金刚石圆盘锯石机切割荒料的生产效率基本相同。切割大理石 板材每小时产量4~6平方米，切割花岗岩板材每小时2~4平方米，而且板材经过切割后，使天 然石材的使用率提高了50%，即原为1平方米的板材剖切后即为2平方米的成品超薄板材。对于 大理石来讲，由于石材材质较软，切割效率较高，日产200平方米以上超薄型大理石板材不成问 题；而且根据配套主机和附机的特点，通过更换不同规格的金刚石圆锯片和板材吸盘，可以加工各 种不同规格的超薄型天然石材大板，最大可切割1200mm×1200mm的大型超薄板材，调 整结构后亦可切割更大规格的成品超薄板材。加工超薄板材的厚度根据超薄板材的不同规格，可以加工3~10mm厚度的各种规格的板材。
2、结构合理，制造精度高。该机采用多项专利技术进行设计制造，主机和附机制造精度较高，保证了切割超薄板材的平整度和厚薄均匀度要求。
3、操作简便，自动化程度高。该新型剖切机采用电控柜集中控制，可实现自动和半自动操作，使用灵活方便，提高生产效率，延长机床使用寿命。
4、成本较低。金刚石圆锯片可以多次复焊，重复使用，从而极大程度地降低了超薄型板材的单位加工成本，最大限度地增加了天然石材超薄板材的附加值，为生产者创造了极大的利润空间。
5、用小锯片切割大规格板材。采用小直径金刚石圆锯片切割过半径天然石材大板，开劈了国内石材 此类技术的先河。该项技术的应用是通过板材的旋转运动，实现了双面切割，达到了事半功倍的效 果。例如：采用φ1600mm的金刚石圆锯片，剖切1200mm×1200mm的超薄板，当 一面的切割深度达到600mm后，旋转板材180度后再切割另一面，从而实现了切割1200mm超薄板材的目的。
四、天然石材超薄板的使用及特点
天然石材的使用长久不衰，而且越来越火暴，品种越来越多样化，并得到了人们的普遍认可，特别是 超薄型天然石材以其体积小、重量轻、花色自然、坚固耐用等特点而被公认为二十一世纪的绿色建 材饰品。天然石材超薄板广泛用于制作蜂窝复合板、铝塑复合板和直接粘贴装饰等。其鲜明的特点为：
1、绿色环保，节约资源。在今天提倡绿色环保意识和提倡保护及合理利用地球矿产资源的现代化文 明的社会里，石材作为地球上一种有限的矿产资源，越来越受到各国政府和人民的关注，节约石材 矿产资源——特别是稀、奇、特石材的品种资源已迫在眉睫，这也是国家产业政策的主要方面。
超 薄型天然石材大板生产和使用无疑是符合上述要求和发展趋势的，不仅可以节约和有效利用我国的 名贵石材资源和进口的名贵石材，而且超薄板具有放射性低、吸水率均匀、抗腐蚀耐风化、坚实耐用、花色自然和抗污易清洁等优点。
2、重量轻，施工方便。超薄型天然石材的重量仅为普通板材的三分之一，从设计方面，可从建筑物 整体的结构上减少混凝土和所用钢材的用量，大幅度地降低建造成本；从施工方面考虑，产品在安 装时采用复合板干挂或采用石材专用胶粘贴均比普通板材用水泥沙浆镶贴和干挂具有用胶少、易操 作、购买方便的优点，而且一人或少数几人就可完成，不仅可以降低原材料生产成本，还可节约施 工工时70%以上，特别是直接粘贴，使用专用胶具有良好的保水性和隔离性，较好地解决了石材饰面因泛碱而造成的污染问题，从而也避免了因采用水泥沙浆镶贴而造成的石材水斑和白华现象的出现。
3、强度大，抗冲击性能好。天然石材超薄板制成蜂窝板、铝塑复合板后，产品的抗压强度为普通板材的3~5倍，具有平整度高、抗震性强、防火、隔音和隔热效果好的特点。
4、光泽度好，如山东济南的济南青可达100度以上。透光性好，借助灯光效果，可以将天然石材 自然绚丽的纹理展现地淋漓尽至，赋予生活空间朴实自然、淡雅温馨、高贵永恒和韵味深长的意境，可适用于地面、楼面、天棚和内外墙的装饰施工，是办公室、家庭和娱乐场所的理想装饰材料。
5、国外已普及使用，国内尚待大面积推广。超薄型天然石材目前世界上已有美国、意大利、法国和 德国批量生产，并广泛地应用在各类建筑上。例如位于美国阿拉斯加使用超薄型石材的一个建筑， 经过多年的恶劣环境，并承受过不止一次的大地震，目前仍安全使用，无任何异常；法国的新凯旋 门用的是蜂窝板，上海的金茂大厦用的是德国的超薄板。美国等国家的几个厂家年产值达10亿美 元以上，由于价格较高，中国市场承受能力有限，他们目前的市场还来不及做，故还没有向中国市 场挺进。随着北京奥运和上海世博会工程的推进，国内超薄板在建筑上的应用，将随着逐渐在国内 建筑上大面积推广使用，目前在国内已有常州、大连、厦门和山东等几家企业正在生产超薄型天然 石板材及其复合板，效益均很好。在国外，超薄复合板价格高达300＄每平方米，上海金茂大厦 在装饰超薄石材复合板时（含安装费）近4000元每平方米。据有关资料显示，国外已有26年石材蜂窝板作外墙装饰的历史。
6、国内价格低廉利润空间大。价格低是我国石材产品与国外同类产品相比的一个重要特点，不仅体 现在国内的劳动力低廉，而且石材荒料价格也较低，普通板材的价格更低。但是普通板材经过剖切后，增加的成本费用仅为：定厚费约10元每平方米、磨光费约5元每平方米（增加的另一面磨光）、剖切费用 约5元每平方米，共计约20元每平方米，出售给复合板厂或建筑商可增加约200元以上，如果 制成蜂窝板或铝塑复合板，国内约900元左右。可见，超薄板的加工生产附加值较高，利润空间较大，市场诱人，前景美好。
五、结论
超薄型天然石材的加工和使用附加值高，利润空间大，国内外市场看好，是石材业又一个新的品种， 必将迅速地在国内外建筑上大面积的使用。新型剖切机的使用借助金刚石圆盘锯，切割效率高，加 工成本低，投资少，见效快，只要原来有圆盘锯的石材企业都可以与附机配套进行生产。追求卓越 ，点石成金，是我们石材业有志之士的共同追求目标，殷切希望与石材业的同仁们共同合作，齐心协力，不断提高我国石材装备水平，共同开发，推动我国石材业走出有中国特色的自己的路。
参考文献
1、齐自成，金刚石带锯锯切加工技术在石材超薄板切割中的应用，《福建建材》，2001年第2期。
2、刘化海，一种新型桥式金刚石锯石机，中华人民共和国国家知识产权局，专利号ZL01259816X。
3、齐自成，大直径圆盘锯机的开发，《石材》2001年第6期。
4、齐自成等，超薄石材加工及其一种新型设备，《石材》2003年第8期。
5、齐自成，一种超薄板天然石材切割新技术，《国际石材商情》2003年第6期。
6、齐自成，新型锯石机，中华人民共和国国家知识产权局，专利号ZL02270205.9。
7、齐自成，新型锯石机主传动装置，中华人民共和国国家知识产权局，申请号03214430.X。
联系地址：山东费县城工业路1号，山东费县大洋机械制造有限公司
联系人：齐自成，男，1967年生，工程师，专业从事石材加工机械、胶合板加工机械等建材机械和纺织机械的开发设计和制造工作，获国家专利一项，申报国家专利二项，发表论文20余篇。
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