Шлифование камня
ШЛИФОВАНИЕ КАМНЯ (а. stone grinding; н. natьrliches Schleifen der Werksteine; ф. faсоnnage de la pierre, meulage de la pierre; и. pulido de piedra, pulimento de piedra, rectificado de piedra) — процесс абразивной фактурной обработки камня, в результате которого поверхность изделия (заготовки) приобретает шлифованную фактуру. Шлифовка камня была освоена первобытным человеком в неолите (10-5 тысяч лет до н.э.). В современном камнеобрабатывающем производстве шлифование камня выполняют на шлифовально-полировальных станках, оснащённых комплектом торцевого шлифовального алмазного либо абразивного (например, карбидкремниевого) инструмента.
Шлифование камня — комплекс механических микроабразивных процессов, выполняемых в несколько стадий (обычно от 3 до 7) инструментом с последовательно уменьшающейся крупностью зёрен абразива (от 800-1250 мкм на первой стадии до 10-28 мкм на последней стадии). Основные стадии шлифовки камня: обдирка (грубая шлифовка), средняя шлифовка, тонкая шлифовка, доводочная шлифовка (лощение). При необходимости вместо первой стадии (или после неё) вводят калибровку. Задачей каждой стадии шлифовки камня является преобразование предыдущего (более грубого) микрорельефа обрабатываемой поверхности в новый, более тонкий. В результате воздействия шлифующих зёрен на поверхность камня наносится огромное число микроцарапин, формирующих микропрофиль (рис.).
Установившаяся шероховатость шлифованной поверхности камня, зависящая от характеристики рабочего инструмента, режимов обработки и других факторов, обычно формируется после многократных проходов инструмента по обрабатываемой поверхности. Заключительная стадия шлифовки камня — лощение — обеспечивает получение лощёной фактуры лицевой поверхности изделия (гладкая матовая поверхность 8-го класса шероховатости со слабым бархатистым блеском, с полным выявлением цвета, рисунка и структуры камня). При необходимости на лощёной поверхности может быть выполнена полировка камня без дополнительной подготовки поверхности. Рациональные технологические режимы шлифовки камня (при конвейерных способах обработки): частота вращения инструмента 400-1600 мин-1; скорость шлифования (окружная) 8-24 м/с; скорость продольной рабочей подачи 0,2-2 м/мин; скорость поперечной подачи 4-10 м/мин; давление прижима инструмента к обрабатываемой поверхности 0,04-0,5 МПа; расход воды (на единицу инструмента) 8-15 л/мин. Производительность шлифовки камня в зависимости от вида используемого оборудования на мраморе 8-25 м2/ч, на граните 3-10 м2/ч.
На эффективность процессов шлифовки камня существенное влияние оказывает шлифуемость камня, которая оценивается показателями истираемости и коэффициентом относительной истираемости. В зависимости от величины этих показателей камень классифицируют на 4 группы; I — труднообрабатываемый (коэффициент относительной истираемости свыше 10), II — средний трудности обработки (2-10), III — сравнительно легко обрабатываемый (1,2-2) и IV — легкообрабатываемый (0,8-1,2). К I группе относятся кварциты, граниты, габбро, ко II — базальты, долериты, к III — мраморы, к IV — доломиты, травертины, известняки.
Совершенствование технологических процессов шлифовки камня заключается в переходе на непрерывно-поточную автоматизированную обработку в интенсификации технологических режимов, повышении износостойкости рабочего инструмента, использовании механизированных устройств и робототехники на операциях укладки заготовок на станок, снятии с него готовых изделий с укладкой их в тару.
