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中國與歐洲石材機械加工技術比較分析

時間:2019-01-16 16:24?? 點擊:
中國已顯現出作為石材開采和加工領頭國的苗頭。中國生產著240種不同品種的花崗石,占其產量的65%,60個品種的大理石和10個品種的石板。1998年,生產了1600億萬平方米的各種石板材,用于本國市場和出口市場。這里有大約500家公司具有開采和加工本地石材的能力,而且公司的數量還在增加。這一數量的變化節奏也是明顯的,然而,產量的急劇增加并沒有在機床技術投資方面得到反映。大部分加工設備還在使用老式的,陳舊的生產方法。
 
開采方法采用爆破法,這意味著只有5%~8%的石材可用于加工。許多選出的塊料經常被從加工過程退回,因為其中有許多爆破時產生的裂紋和缺陷。
 
中國花崗石的主要用途是用作地磚和貼面磚。
 
中國市場與這類產品的用途是不相符的。因為從世界的層面來看,這些石材仍然基本上被用于知名的建筑,而不是標準的民用建筑。在中國石材與其它民用建筑材料,如陶瓷,水泥和木材直接競爭。受到如此對待,用于這種用途的石材其光潔度和尺寸精度的質量要求當然要低于西方用作有知名度建筑項目的石材的質量要求。
 
這方面的主要差別在于勞動力市場,中國的勞動力成本明顯低于歐洲;也反映在鋸機投資,自動化程度和全員勞動生產率水平上。開采石塊的時候,中國使用的是爆破法,采出的是形狀不規則的石塊,其尺寸必須小到能夠用小卡車裝運的程度,而后石塊經短距離運到加工廠。通常,對用于地磚和貼切面磚的板材的加工,一般是用國產的往復式多鋸片系統為基礎的設備,這個系統有5個1m直徑和5個1。6m直徑的鋸片兩種組合。鋸機的生產能力很低,因為切削用量受到設備功率和簡單的工具技術的限制。加工普通花崗石的典型工藝參數如下:
 
鋸片周邊切削速度:(直徑為1米的鋸片)27m/s,(直徑為1。6米的鋸片)17m/s
 
鋸切深度:1mm
 
送進速度:5m/min
 
鋸切效率:每只鋸片50cm2/min或0。3m2/h
 
鋸機生產效率:24m2/工作日(每工作日按8小時計)
 
隨后石塊被從鋸機上取下,人工將鋸出的石板放到旋臂式拋光機上用普通磨具拋光。拋光后這些長條石板則在手動切斷機上被切成的尺寸。
 
由于使用的是這種低水平的自動化和低的鋸切效率,所以對金剛石鋸片的要求不高,因而在這種使用中看到的磨具品種和尺寸與在歐洲常用的不同。由于鋸切效率慢得多,所以磨粒的粒度相應地較細,這種應用中選用的金剛石粒度通常為50至70篩目。在這種鋸切效率下,鋸片承受的負載是低的,因而使用的金剛石的性能與歐洲類似的應用中使用的金剛石性能有很大不同。其需用的金剛石品級是非常不規則的,易碎的磨粒,它能使鋸片在通常的條件下被做得很鋒利。
 
由于一系列原因,歐洲的情況是不同的。歐洲人的生活標準比中國高,因此歐洲的勞動力成本要高得多。歐洲的主要石材生產商要想具有競爭力,他們必須把注意焦點放到加工上,即優化生產率并極大化原料的成品率。這些方法集中在低的能量耗費和極小化不必要的石材廢料的同時,盡可能地把開采出來的石塊轉換成成品。這些方法要求鋸機技術具有高速作業和精良的工具,這些工具能夠長時間維持自動的工作。90年代,歐洲進行了機床和金剛石工具的技術開發,它促進了生產效率的增加,以及石材加工成本的顯著的降低。
 
如果我們比較一下生產模塊化的貼面磚時歐洲使用的技術和中國的技術,我們可以看到在機床工具技術和生產率二方面存在很大的分別。在歐洲,這些貼切面磚的生產幾乎是全自動化的,使用的是有效的機床設計和自動化的裝卸設備。用于這種生產的新設備,在一根主軸上可以安裝80片直徑為1m的鋸片。
 
機床和工具的設計允許更快的切割效率,其典型的用量如下:
 
鋸片周邊切削速度:25~35m/s
 
鋸切深度:1mm
 
送進速度:17m/min
 
切割效率:每片170cm2/min或者1。02m2/h
 
機床生產能力:640m2/工作日(每個工作日按8小時計)
 
在此條件下,廢料也必須極小化,以便使產品的產出極大化。舉一個有代表性的例子,鋸片的切口寬度在10mm以下,而中國的則為12~15mm。材料的裝卸和加工時間的優化也是達到生產率大化的關鍵,所以就地將石塊鋸成板材,并自動傳輸到一個自動化機床上,準備第二步加工。
 
由于切割效率非常高,所以對金剛石工具的要求很高。在這類應用中金剛石磨料的品級和粒度與在中國使用的大不相同。由于切割效率較高,則金剛石磨料的粒度自然是要用較粗的,通用的金剛石粒度是30~50篩目。在高切割效率的情況下,作用在工具上的載荷相應地也就較大,因而對金剛石的性能要求也就截然不同。對金剛石的典型要求是:一致性好,強度高,塊狀顆粒,它們能使工具在高加工效率下保持良好的非常鋒利的狀態。同時,在高負荷使用的狀態下仍能長時間地保持性能的穩定性。
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