微晶石设备选型要求与板材磨抛工艺特点

一、微晶石的磨抛工艺特点

    微晶石板材是由特定组份的玻璃颗粒在高温下烧结而成，其内部组织结构为玻璃相和结晶相共存，两者的比例决定了材料的理化性能和表面特性。微晶石内部结晶相是从玻璃颗粒界面开始向中心生长，由于晶体生长方向各异及两生产设备，其优点是生产效率和自动化水平高，大幅度提高了石材磨抛效率。但连续磨机也存在以下一些弊病。

    目前所有多头连续磨机结构大同小异，即板材由皮带带动作纵向运动，磨头由摆动桥梁带动做横向往复运动。此时，磨具在板材上的的轨迹为一波浪型，如果考察磨具上一粒磨料的运动轨迹，即为由一系列的圆组成且圆心为“之”字型的轨迹组合。通过几何作图，观察各个圆的重叠部分轨迹疏密程度，可看出：在横向运动方向，板材边缘轨迹最疏，中心次之，而介于两者之间的区域轨迹最密。由此可以看出，两侧的磨削量要小于中间部分。另外，观察纵向运动轨迹，轨迹的密集重叠区呈现明显的波浪型。由此可以看出，由于连续磨机固有的结构和工作原理，其横向和纵向的磨削量都不均匀。要改善磨削的不均匀性，可采取以下措施：尽量选用梯形磨具而不用矩形磨具；使磨头做正弦往复运动，以便增加磨头在两边的磨削时间；使磨盘的直径成板材宽度的整数倍；提高摆动梁的往复频率；使各个磨头做横向运动的时间不一致，最好是交错运动。以上措施除前几条外，后两条就目前来讲，实现起来比较困难。此乃连续磨机弊病之一。

    另外，磨削工艺参数：即磨削压力、磨盘转速、进给速度直接关系到磨削效率、磨削质量和磨削成本。根据岩石磨抛学理论，磨削进给速度对磨削效率没有影响，但与磨具的磨损率呈正比关系。磨盘转速与磨削效率和磨具磨损率呈正比关系。而磨削压力也与磨削效率和磨具磨损率呈正比关系，但对后者的影响更大。所以，在选择正确的工艺参数时，应尽可能采用低的进给速度和低的磨削压力，而磨削压力的下降对生产效率的影响可通过提高转速来补偿。而且，在粗磨阶段和精磨阶段，应采用不同的工艺参数。而这些手段，目前连续磨机无法实现。此乃连续磨机弊病之二。

    连续磨机工作时，其板材的的进给是连续的，在板材的磨抛过程中，无法监测板材表面的磨抛效果，只能在出口处检查，使得质量控制处于滞后状态，从而造成废品或返工。而且一个磨头出现问题，全线都要停车。此外连续磨机运行和维护成本也较高。此乃连续磨机弊病之三。

    2．手扶磨机

    手扶磨机是传统的石材磨抛设备，具有悠久的历史。其结构简单、价格低廉、易于操作。特别适合小批量作业。由于采用单头曲柄机构，其磨削过程中，磨削轨迹可随意调整，并且可随时观察板材表面的磨削情况，随时调整磨削参数。此为手扶磨机的优势所在。但目前大多数手扶磨机磨削转速不能调整，磨削压力和磨头移动速度均为人工控制，具有很大的随意性，工人的操作水平对产品质量影响较大。另外，由于生产效率低，工人劳动强度大，无法形成批量规模生产。此为其劣势所在。

    3．单头桥式磨机

    此类设备结构型式有两种。一种是桥固定，工作台移动；另一种为工作台固定，桥移动。这两种结构型式比较，后者较为合理。因为首先在工作台面积相同情况下，后者占地空间要小。其次移动式工作台不可能做的太大，限制了磨削尺寸范围。还有工作台在磨削过程中希望有较好的稳定性，而移动式工作台买稳定性不利。

    从控制方式来讲，有全自动和半自动之分。所谓全自动方式，即人工设定参数以后启动磨机，磨机即按程序自动完成所有操作。而半自动方式，即在磨削过程中，磨机的每一步动作均有人工控制。

    从控制水平来讲，较理想的应该是三大磨削参数均可无级调节，以适应各种板材和各道工序的不同需要。而且，运行轨迹可人为设定。

    单头桥式磨机在继承手扶磨机优点的基础上，由于采用了自动化控制，减少了磨削过程中人为的影响，确保了磨削质量的提高。其生产效率要高于手扶磨机，但单台生产能力低于连续磨机，这是其劣势所在。

    三、设备选型原则

    通过以上三类设备的比较可看出，从岩石磨抛理论机理及微晶石磨抛工艺特性来看，单头式磨机，特别是桥式单头磨机是最理想的磨抛设备；而从生产效率来看，连续磨机具有无可比拟的优势。但从综合效果来看，笔者认为单头桥式磨机是最佳选择，生产效率低的矛盾可通过集群布置的方式解决。而且，这种工艺布置，对生产产量的调整比较灵活，也便于维护保养，运行费用低于连续磨机。

    根据以上理论，结合多年微晶石磨抛实践经验，本公司开发出了组合式多头连续磨机，该机由若干磨抛单元组合而成，每个单元自成体系，三大磨削参数均可无级调节，磨削轨迹和循环次数可任意设定，磨头型式可按需选择，以适应微晶石“仿型浅磨酮工艺。他们即相互独立，又可形成一个完整的行产线，具有很强的机动性，兼顾连续磨机和单头磨机各自的优势，适合于各种生产规模。尤其适合于微晶石的磨抛和大规格石材板的磨抛。

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