國(guó)內(nèi)石材加工用金剛石鋸片基體技術(shù)現(xiàn)狀
近年來(lái)，用于石材加工業(yè)的人造金剛石的數(shù)量直線上升，其耗用量約占全國(guó)人造金剛石總產(chǎn)量的90％左右，國(guó)內(nèi)的金剛石鋸片基體也主要應(yīng)用于石材加工業(yè)。
按材料分類，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)金剛石鋸片基體的材料主要有50Mn2V、75Crl和65Mn三種材質(zhì)，一些低端市場(chǎng)還有用45#鋼的。45#鋼是普通碳素鋼，65Mn是普通彈簧鋼，75Crl是高碳合金鋼。相比較而言，50Mn2V是一種中碳合金鋼，50Mn2V晶粒細(xì)小，熱穩(wěn)定性高，具有較高的強(qiáng)韌性、耐疲勞性和耐熱性。50Mn2V材料的鋸片基體，具有復(fù)焊次數(shù)多、使用壽命長(zhǎng)、焊接刀頭后鋸片不易變形、變形后易修復(fù)等優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品在使用過(guò)程中還有使剛性逐漸變高的效應(yīng)，因而50Mn2V材料被廣泛應(yīng)用于加工生產(chǎn)金剛石鋸片基體。
按規(guī)格分類，國(guó)內(nèi)石材加工鋸片基體規(guī)格從ф200mm起始，最大達(dá)ф3500mm(國(guó)外最大圓鋸片的規(guī)格為巾5000mm)。其中，dp 200-600ram規(guī)格主要用于半成品板材的剪裁(裁邊)加工；ф650以上規(guī)格主要用于類似墓碑、墓柱等較厚石板(柱)的成型鋸切加工，以及用于荒料的鋸切成(板)材加工。目前尤以ф1600mm鋸片基體使用最為普遍。
ф200～600mm規(guī)格鋸片基體，由于技術(shù)含量低，對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)和質(zhì)量要求也不高，只要求能夠裁邊使用就行，市場(chǎng)上的產(chǎn)品趨于同質(zhì)化。目前國(guó)內(nèi)ф200～600mm規(guī)格鋸片基體生產(chǎn)廠家近百家，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)主要以價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)為主要手段，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，利潤(rùn)很低，國(guó)內(nèi)一些有實(shí)力的企業(yè)無(wú)意參與這種低端市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。
ф650mm以上規(guī)格基體相對(duì)于ф200-600mm規(guī)格，產(chǎn)品加工難度要大，行業(yè)進(jìn)入的初始資本較多，門(mén)檻較高。用戶對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求和性能要求也較高。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家不多，不到10家，產(chǎn)品表現(xiàn)出一定程度的差異性，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)以非價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)為主要手段，產(chǎn)品本身質(zhì)量的優(yōu)劣、性能的穩(wěn)定、壽命的長(zhǎng)短和服務(wù)的好壞在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中起到關(guān)鍵的作用。在福建、廣東等南方地區(qū)，金剛石鋸片基體普遍成組使用，如ф940mm種фl600mm每種各1 0片組合使用，ф680mm、фll40mm和фl600mm每種各5片組合使用等等。組合鋸片基體用于成組切割花崗石和大理石板材，大大提高了切割效率和板材精度，節(jié)省電耗15％以上，同時(shí)對(duì)鋸片基體本身也提出了更高的質(zhì)量和性能要求。
隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保日益重視，礦山荒料資源緊缺，電力資源的供應(yīng)偏緊，石材企業(yè)的制造成本上升，競(jìng)爭(zhēng)加劇，一些節(jié)能型、資源型、環(huán)保型的鋸片基體越來(lái)越受到市場(chǎng)的歡迎，客戶對(duì)鋸片基體的品種需求出現(xiàn)了一些新的特點(diǎn)：
1．薄片、超薄片鋸片基體
薄片、超薄片鋸片基體，主要以基體的厚度來(lái)區(qū)分，對(duì)于ф1600mm基體，正常厚度為7.3mm，厚度在6.5mm以下的稱之為薄片基體，厚度在5.5mm以下的稱之為超薄片基體。利用薄片、超薄片鋸片基體切割花崗石和大理石板材，可以大幅提高切割效率和荒料成材率，降低電力消耗，如使用厚度為4.0mm的ф1600mm超薄基體，可以提高切割效率10％以上，降低電力消耗20％以上，提高荒料利用率16％以上。
由于薄片、超薄片金剛石鋸片基體厚度薄、直徑大，熱處理時(shí)變形較大，因而熱處理工藝對(duì)平面度和HRC的控制相當(dāng)重要。同時(shí)由于厚度較薄，給端跳、應(yīng)力的調(diào)整，包括檢測(cè)都造成極大的困難，一般情況下，僅靠人工校平和檢測(cè)是難以達(dá)到較好效果的。國(guó)內(nèi)黑旋風(fēng)公司從德國(guó)進(jìn)口的四合一先進(jìn)設(shè)備，集碾壓、調(diào)整應(yīng)力、檢測(cè)端跳和平面度為一體，專用于超薄型圓鋸片基體的生產(chǎn)，較好的解決了產(chǎn)品應(yīng)力分布問(wèn)題和產(chǎn)品的平面度、端跳、剛性等指標(biāo)問(wèn)題。
2．框架鋸條基體
金剛石框架鋸又稱金剛石大鋸，是上世紀(jì)50年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的一種新型框架鋸機(jī)。目前在石材工藝較發(fā)達(dá)國(guó)家，金剛石框鋸架在加工大理石上已基本上取代了砂鋸，其優(yōu)點(diǎn)是：切割速度快，生產(chǎn)效率高；加工質(zhì)量好，鋸切的板材光滑平整，可省去一道粗磨工序；節(jié)省勞力和鋼材，改善勞動(dòng)環(huán)境，便于管理。
目前，金剛石框架鋸在我國(guó)大理石鋸切中已推廣應(yīng)用，尤其廣東、福建、上海等地發(fā)展很快。據(jù)了解，鋸機(jī)總?cè)萘恳堰_(dá)700余臺(tái)。國(guó)內(nèi)的大量資料證明，金剛石框架鋸的有些技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)已部分優(yōu)于砂鋸。隨著國(guó)內(nèi)刀頭和鋸條基體的技術(shù)進(jìn)步，金剛石框架鋸可部分取代砂鋸。
金剛石鋸片金剛石框架鋸的切割機(jī)理是通過(guò)框架的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，刀頭對(duì)荒料進(jìn)行崩碎、切削、滑擦、犁溝及壓碎、磨削來(lái)鋸切荒料。由于行程短、線速度低、水量小、排屑難，對(duì)鋸機(jī)、刀頭和基體都提出了很高的要求。目前情況下，鋸切花崗石框架鋸條基體仍主要依賴進(jìn)口，不過(guò)國(guó)內(nèi)黑旋風(fēng)公司已開(kāi)始研制、生產(chǎn)，并建立了一條高水平的專業(yè)化生產(chǎn)線，鋼材選取與國(guó)際接軌，主要指標(biāo)中絕大部分可達(dá)到德國(guó)、法國(guó)、比利時(shí)等先進(jìn)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)的產(chǎn)品將逐步替代進(jìn)口，并開(kāi)始批量出口。
3．直徑2600mm以上的超大型鋸片基體
目前，國(guó)內(nèi)還普遍存在打眼放炮這種落后的方法來(lái)開(kāi)采石材荒料，不但生產(chǎn)效率低而且作業(yè)不安全，特別是由于爆震引起巖體破裂，對(duì)石材資源破壞嚴(yán)重，生產(chǎn)出來(lái)的荒料尺寸不規(guī)矩，甚至由于出現(xiàn)裂紋而報(bào)廢，成材率很低。據(jù)估算，采用打眼放炮的方法開(kāi)采荒料只有5％到25％的開(kāi)采量可以加工成材。一些石材工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，已明令禁止采用炸藥爆破方法開(kāi)采石材，國(guó)際業(yè)界人士認(rèn)為中國(guó)的石材礦山生產(chǎn)率低和資源浪費(fèi)嚴(yán)重，其主要原因是缺乏相應(yīng)的金剛石鋸片基體和相關(guān)機(jī)械化設(shè)備的大量產(chǎn)業(yè)化，開(kāi)采技術(shù)落后，生產(chǎn)管理不善。
近幾年，國(guó)內(nèi)率先研制開(kāi)發(fā)了超大片型礦山掏空鋸片基體。一些礦山公司，利用ф2600mm以上規(guī)格的超大片進(jìn)行礦山的開(kāi)采，礦山資源的利用率達(dá)到90％。據(jù)調(diào)研，目前國(guó)內(nèi)利用超大型鋸片基體進(jìn)行石材荒料的開(kāi)采，已越來(lái)越受到重視和推廣，其礦山鋸機(jī)臺(tái)數(shù)迅速增長(zhǎng)到800臺(tái)左右。
另外，市場(chǎng)對(duì)石材大板的需求量越來(lái)越大，過(guò)去主要依賴于框架鋸條加工石材大板，但金剛石框架鋸條主要適用于切割大理石等軟質(zhì)石材，對(duì)于花崗石和工藝石的切割仍需圓鋸片來(lái)完成。石材加工企業(yè)為滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的要求，采用超大型圓鋸片基體切割大板，將會(huì)在近幾年出現(xiàn)一個(gè)高峰。
4．掏空型鋸片基體
掏空型鋸片基體相對(duì)于常規(guī)鋸片基體，只是在基體上多加工了幾排孔，孔的形狀主要以水滴型為主。從目前фl600mm掏空型圓鋸片的使用情況看，對(duì)莫氏硬度7度以下的石材，鋸切工藝不作任何的改變，掏空型鋸片基體相對(duì)于常規(guī)片基體突出表現(xiàn)了以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：(1)易于進(jìn)水，明顯提高了冷卻效果；(2)加大了排屑量；(3)減輕了基體重量及鋸機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷，電流同比下降5A；(4)降低了運(yùn)行噪音；(5)由于基體重量的減輕，使小組合鋸機(jī)裝載更多的金剛石鋸片成為可能；(6)可延長(zhǎng)基體使用壽命，增加切割平米數(shù)，焊接變形�。�(7)使用間歇，張力恢復(fù)性能良好。從大量的使用數(shù)據(jù)表明，使用掏空型鋸片基體加工石材，不僅能夠使單位平方米的電能消耗大大降低，而且提高了石材荒料資源的利用率，提高了石材加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率。目前，掏空型鋸片基體不僅廣泛應(yīng)用于石材加工領(lǐng)域，而且在石材開(kāi)采領(lǐng)域，ф2600mm以上超大型掏空鋸片基體也越來(lái)越得到大量的推廣使用。
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