Что нужно знать о технологиях и способах обработки камня

Современное производство, вне зависимости от того, к какой области промышленности оно относится, удивительным образом сочетает в себе научные достижения, технические изобретения и уникальные технологии. При этом, несмотря на кажущуюся обособленность науки, она все же играет в этой триаде важную роль, показывая двум другим составляющим возможность преобразования окружающего мира (идею решения производственной проблемы). Осознав возможность, техника создает нужный инструмент, а технология определяет способ, которым при помощи этого инструмента можно выполнить преобразование – задача решена.

Камнеобрабатывающая отрасль на протяжении многих веков с успехом использовала достижения науки создавая новые инструменты, разрабатывая технологии добычи и обработки самых твердых и прочных горных пород (гранит, мрамор, кварцит, габбро-диабаз). Благодаря такому подходу сегодня даже небольшой гранитный завод или мастерская может позволить себе приобрести оборудование и использовать современные технологии обработки камня.

Технологии

В классическом понимании технология представляет собой совокупность или последовательность приемов или правил, применение которых с привлечением соответствующего инструмента или оборудования позволяет организовать процесс обработки, переработки или изготовления определенной продукции. Ярко выраженная зависимость технологий и используемых в производстве технических средств проявилась еще в незапамятные времена, что позволяет сегодня рассматривать их развитие в ретроспективе основываясь на следующей классификации:

• Ремесленные

Начальная стадия развития технологий обработки камня, основанная на использовании ручного труда с применением простейших универсальных инструментов, приводимых в действие мускульной силой людей или животных. Ограниченное число горных пород доступных для обработки простым инструментом и, как следствие, небольшой ассортимент производимых изделий, не позволял купить гранит, мрамор и другой камень высокого качества отделки и в достаточном количестве. Основными изделиями в тот период были стеновые камни и блоки, плиты мощения, колотая брусчатка из гранита, предметы искусства.

Ремесленные технологии были широко распространены вплоть до конца XVIII века, когда бурный рост промышленности и машинного производства положил начало первой промышленной революции.

• Машинные

Индустриализация принесла с собой не только машины, как замену ручному труду, но и новые источники энергии – паровой, а затем и электрический привод. Технологии машинной обработки камня подняли производительность, существенно расширили перечень обрабатываемых пород и повысили качество каменной продукции. На смену простым и универсальным орудиям труда пришли специализированные станки и машины, использующие рабочие инструменты из твердых сплавов, а затем и алмазные. Изменилась и номенклатура выпускаемой продукции – доля строительного камня снизилась, а выпуск изделий с высоким качеством обработки поверхности (облицовочная плитка, плита полированная из гранита, ступени для лестниц) увеличился.

• Автоматизированные

Вторая половина XX века была отмечена наступлением эры автоматизации. Последние достижения науки в области электроники, вычислительной техники и как венец творения – компьютерные системы управления, принесли в камнеобработку вначале станки с ЧПУ, а затем и полностью автоматизированные линии по изготовлению и обработке изделий. Даже частичная автоматизация процессов позволила значительно повысить точность обработки камня и начать массовое производство высококачественных изделий. Одновременно произошло расширение ассортимента за счет простых и пользующихся широким спросом изделий (пиленая гранитная брусчатка, подоконные плиты), сложной фасонной продукции и изделий, требующих высокой точности обработки.

Способы

На протяжении веков путь аналогичный технологиям прошли и способы обработки. Совершенствуясь и шаг за шагом переходя от примитивных и кустарных к высокотехнологичным и точным сегодня они без преувеличений играют основную роль в производственном процессе. Рассмотрим их классификацию, основанную на природе воздействия, которое они оказывают на обрабатываемые породы камня.

Механические

Самые древние и в то же время самые долгоживущие способы обработки, основанные на прямом механическом воздействии. В эту группу включают:

• все виды резки камня – с использованием штрипсовых и алмазно-штрипсовых пил, алмазных дисковых пил, алмазно-канатных машин;
• все виды ударной обработки – фактурная обработка бучардами, колка камня (применяется для получения фактуры «скала» у таких изделий как фасадные плиты из габбро и гранита), ультразвуковая обработка в абразивной среде, виброрезка;
• все виды абразивной обработки – фрезерование (используются наборы алмазных фрез, соответствующие обрабатываемому камню), шлифование (используются как ручные шлифовальные машины, так и автоматические шлифовальные линии), полировка поверхности изделий.

Физико-технические

Эта группа способов обработки – порождение научно-технического прогресса. Все используемые методы разработаны на основе результатов научных исследований и открытий. К ним относятся:

• резка камня струей низкотемпературной плазмы (1000 – 10000 ^ок) – используются специальные аппараты (плазмотроны) работающие на различных газах (кислороде, аргоне, гелии, азоте);
• термогазоструйная обработка – для получения определенной фактуры поверхности используются реактивные горелки с бензовоздушной или газовой смесью;
• лазерная обработка или резка – используется высокая энергия лазерного луча, сосредоточенная на ничтожно малой площади поверхности, что позволяет эффективно прожигать камень.
• гидравлическая и гидроабразивная резка – инновационный способ обработки камня, использующий разрушительную силу сжатой под высоким давлением воды или смеси воды с абразивным порошком.