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

Алмазная

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.

Гидроабразивная

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.

Плазменная

Одна из передовых технологий основанная на использовании свойства ионизации инертных газов при высоких температурах (около 5000 ^оС) и превращении их в низкотемпературную плазму (до 30000 ^оС). 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.

Лазерная

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:

Алмазная

• 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.

Гидроабразивная

• 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.

Плазменная

• отсутствие ограничений по видам материалов для резки;
• высокая скорость резки (до 7 м/мин);
• минимальное количество отходов;
• компактность устройств для резки (плазмотронов).

Лазерная

• 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.

Алмазная

• ограничение формы разреза прямой линией;
• ограниченная точность резки;
• потребность в дополнительной обработке изделий;
• возможность образования сколов и трещин в ходе резки;

Гидроабразивная

• 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.

Плазменная

• высокие требования к безопасности;
• сложность процесса и потребность в высококвалифицированных кадрах;
• ограничения по толщине разрезаемых материалов;
• необходима защита от уф излучения.

Лазерная

• высокие затраты на оборудование и эксплуатационные расходы;
• энергозатраты высокие;
• малая глубина резки;
• невозможность резки оптически прозрачных материалов.