金剛石工具加工石材制品的影響因素

隨著六十年代中期以來，金剛石加工技術的興起，金剛石技術的應用給石材工業(yè)帶來了一場“革命”。金剛石俗稱鉆石是目前自然界中堅硬的一種物質(zhì)。在以相對刻劃為基礎的摩氏硬度級別中，被列為硬的。將其與結(jié)合劑通過燒結(jié)、電鍍等方法結(jié)合起來做成的超硬材料工具，廣泛應用于地質(zhì)勘探、石材、機械、汽車及國防工業(yè)等各個領域。各種金剛石工具及其它高新技術相結(jié)合，使石材開采和加工變得更加容易、成本更低。從而使石材生產(chǎn)從粗放形走上了自動化、機械化、連續(xù)化的大批量、大規(guī)模和文明、生產(chǎn)的道路上。

2.影響石材加工性的主要因素

石材的加工主要是鋸、切、磨、拋。石材的可加工性是指鋸、切、磨、拋加工的難易程度。

鋸、切相同，磨、拋雖有差別，但很相近。因此一般石材的可加工性通常指可鋸性和可磨性。影響石材加工性的主要因素有：

（1）硬度

一般情況下，石材硬度越大，則加工越困難，對工具的磨損也越大。

（2）礦物成分和化學成分

石材的物質(zhì)組分物質(zhì)組分包括礦物組成和化學成分，不同的礦物成分和化學成分，加工性也不同。如大理石造巖礦物主要為方解石、白云石，其摩氏硬度分別是3和3.5－4，較花崗石硬度低，易于加工?；◢徥闹饕鞄r礦物是石英、正長石、斜長石，它們的摩氏硬度為6.5－7。其可加工性在很大程度上取決于石英和長石的含量，含量越高，越難加工。在化學成分上，如sio2含量愈高，加工愈困難。

（3）巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

一般來說，顆粒均勻比不均勻的石材易加工，細粒比片狀磨光質(zhì)量高，致密石材比疏松石材光澤度高。礦物結(jié)晶程度好，且定向排列、光軸方向一致將大大提高拋光后的光澤度。巖石的解理、晶界和初始裂紋對加工性也是很重要的影響因素。

此外，所選的加工工具以及工藝參數(shù)都是一個考慮的影響因素。

建筑裝修用的飾面石材主要有大理石和花崗石兩大類。將飾面石材荒料加工成建筑裝飾板材,其主要工序為鋸切、研磨拋光、切割成品板材、修邊倒角開槽。其中鋸切工序為關鍵,它決定著產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量[2]。而在鋸切加工中有以金剛石鋸片用的多。據(jù)國內(nèi)外統(tǒng)計資料估計，目前上工業(yè)金剛石50％左右用于制造石材加工工具，其中主要是石材加工鋸片。下邊就金剛石鋸片的相關問題展開討論。

金剛石鋸片的制造

金剛石鋸片的本質(zhì)是基體通過適當胎體材料將金剛石嵌鑲固定。它是在鋼的基體上焊接一種由金剛石顆粒與胎體材料組成的復合燒結(jié)體，常稱之為刀頭。目前,國內(nèi)采用的連接方法主要是釬焊和冷壓燒結(jié)。冷壓燒結(jié)主要用于小片，釬焊鋸片的基體、刀頭結(jié)合面靠釬料熔化滲透而連接，抗彎強度低，其彎曲強度僅為350～600n/mm2，承載能力差，特別是干切時，鋸片由于受熱到高溫時釬料軟化，常導致刀頭脫落，而引起傷害操作人員的危險，所以，國外從80年代后期就發(fā)展激光焊代替釬焊。激光焊與釬焊比較，有許多顯著優(yōu)點，由于激光受熱面積小，熱影響區(qū)小，故大大減少了應力和基體的變形；對金剛石沒有影響，保證了產(chǎn)品的佳性能，特別是激光焊屬于熔化焊，結(jié)合強度高，其彎曲強度達1800n/mm2，可應用于干切場合。