Современные технологии обработки камня (часть 1)

Добычу природного камня и его обработку смело можно отнести к древнейшим занятиям человечества. Едва появившись на свет люди стали использовать камень для обустройства очага, жилища, изготовления орудий труда и оружия. Вначале примитивные, а затем все более и более сложные технологии и инструменты, на протяжении веков исправно служили мастерам каменотесам. Многие из них пройдя столь долгий путь сохранились и используются поныне, часто просто сменив ручной привод сначала на паровой, а затем и на электрический.

Так посетив сегодня любой гранитный завод можно увидеть работающие рядом высокотехнологичные станки для лазерной гравировки и штрипсовые пилы, первые примитивные образцы которых использовали еще строители египетских пирамид. Технология скалывания, применявшаяся первобытными людьми для изготовления скребков, топоров, наконечников стрел и копий с успехом используется сегодня для получения оригинальной фактуры поверхности «скала». Фасадные плиты из габбро и гранита с такой фактурой пользуются успехом у заказчиков.

Сегодняшний обзор посвящен средствам и способам обработки натурального камня, как самым современным, так и дошедшим до нас из глубины веков, но по прежнему сохраняющим свою актуальность на производстве.

Механическая обработка

Многообразие методов механической обработки, большинство из которых известно уже не одно столетие, объясняется их простотой, эффективностью и сравнительно невысокой стоимостью. Ее основные направления – распиловка камня, обработка поверхности в целях получения заданного качества или фактуры с использованием режущего или ударного инструмента различной природы.

Резка и отделка

Добыча природного камня начинается карьера. Гранит, мрамор, травертин, габбро-диабаз и другие горные породы для производства каменной продукции извлекают из массива путем откалывания или вырезания. Полученные товарные блоки поступают на камнеобрабатывающий завод, где первой операцией является их распиловка на заготовки – слэбы, или блоки меньшего размера для изготовления штучной продукции – балясин, колонн, шаров. Для распиловки и последующей обработки используют:

• Штрипсовые пилы

Инструмент обеспечивает распил твердых пород за счет возвратно-поступательного движения пилы по поверхности блока с одновременной подачей в область распила абразивного агента — стальной или чугунной дроби малого размера (d < 1 мм). В разных моделях станков траектория движения пилы (пил) может быть прямолинейная или криволинейная, а сами пилы размещаются в вертикальной либо в горизонтальной плоскости.

• Дисковые пилы

Потребности каменной промышленности в повышении производительности станков и оборудования для распиловки камня стали стимулом для их совершенствования. Оснащенные дисковыми пилами с алмазным напылением распиловочные станки обеспечивают хорошую точность при высокой скорости резки даже при резке таких прочных заготовок как блоки габбро или гранита. Дисковые станки могут отличаются направлением подачи блоков для резки — со встречной и с попутной подачей.

• Алмазные канаты

Относительно новая технология, которая заключается в использовании канатов с наплавками из твердых сплавов и/или армированных алмазами. Обеспечивает высокое качество и эффективность распила любых пород камня. Широко используется в карьерах для выемки блоков. Машины канатной резки позволяют осуществлять распил блоков под различным углом.

• Шлифовка

Для качественной шлифовки поверхности сегодня используются станки различных типов – планетарные, портальные, рукавные. Общий для всех принцип действия основан на использовании вращающихся абразивных кругов различной степени зернистости, которые в результате последовательного применения и длительного воздействия придают обрабатываемой поверхности гладкий (не зеркальный) вид. Процесс предполагает несколько этапов – грубая шлифовка, черновая, первая, вторая после которой следует лощение.

• Полировка

Высшая стадия обработки каменных изделий, в результате которой их поверхность приобретает зеркальный блеск, а текстура проявляется во всей своей красоте. Ярким примером может служить плита полированная из габбро-диабаза, которая применяется для изготовления мемориальной продукции. Станки и линии для выполнения этой операции используют в качестве рабочих инструментов войлочные или матерчатые полировальные круги и тонко абразивные пасты на основе оксида хрома (паста ГОИ). Постепенно внедряется в практику и алмазный инструмент.

Ударная обработка

В круг задач, которые решает камнеобрабатывающее предприятие, входит декоративная обработка и придание изделиям определенной фактуры поверхности. Некоторые из них формируются в результате ударного воздействия различных инструментов (классические методы) или применения современных технологий.

• Бучардирование

Один из классических способов обработки – применяется для создания противоскользящей фактуры поверхности таких изделий как лестничные ступени, дорожный бордюр из габбро и гранита, оснований памятников и других. Заключается в механической ударной обработке с использованием ручного или пневматического инструмента – бучарды, киянки.

• Ультразвуковая обработка

Применение ультразвука в камнеобработке еще только начинает свой путь, однако, уже можно сказать, что он будет успешным. Для декоративной обработки применяются мощные генераторы, которые позволяют:

• создавать ультразвуковое поле в жидкой среде – применяется для полного раскрытия природной текстуры камня;
• передавать колебания на обрабатывающий инструмент – способствует повышению эффективности существующего инструментария и повышению качества обработки;
• обрабатывать изделия сложного профиля в абразивной среде.