眾所周知,冷卻和排屑是切割石材很重要的技術(shù)問題,尤其是切割超薄板石材,這兩個問題如解決不好,很容易使板材出現(xiàn)裂紋、甚至破裂。所以,更應(yīng)充分研究冷卻和排屑。
下面介紹的這種切割超薄板石材專用設(shè)備,由國外一家公司精心研制設(shè)計,其特點是:把石材浸在含有磨料的液體中切割,冷卻和排屑方式與一般常見的有所不同。此專用設(shè)備由以下三部分組成。
一、切割機構(gòu)
由示意圖可知,電動機轉(zhuǎn)動,經(jīng)皮帶傳動減速,帶動曲柄連桿,連桿帶動滑桿在導(dǎo)管中作直線往復(fù)運動,使固定在滑桿上的框形刀架帶動數(shù)條刀具切割。上述各零部件都固定在升降架上,通過定位桿的傳動導(dǎo)向使刀具升降控制進(jìn)刀切深量。
條形刀具的尺寸為:長200~ 600mm,寬10~30mm,厚0.1~1.Omm。刀具的材質(zhì)為不銹鋼。刀具的張力為60~ 300kg。多刀具間距小于4mm。
石材安置在切割槽里。槽中的液體內(nèi)含有磨料,這種磨料液里有水、羧甲基纖維素水溶液、聚乙稀醇水溶液、阿拉伯樹膠水溶液等;所含的磨料有碳化硅、氧化鋁、金剛砂等硬質(zhì)材料,其含量為5%~30%,磨料粒徑是10~100 μm。為了保證液體產(chǎn)生良好的冷卻和排屑效果,一方面將噴射液體的噴管安裝在刀具的切口處,另一方面在切割槽里還裝有兩個攪拌器,用來加速液體在水平和垂直兩個方向上的流動。槽中的液體經(jīng)過泵的輸送循環(huán)使用,液體的排出口設(shè)在槽體的上方,可使石材全部浸入液體中。
二、分離裝置
該裝置由可旋轉(zhuǎn)的內(nèi)筒和固定1的外套兩大主體組成。
電動機驅(qū)動,經(jīng)齒輪傳動減速使內(nèi)筒旋轉(zhuǎn)。內(nèi)筒是二級擴展型分離器,由上、下兩個相接的漏斗構(gòu)成,處在下方的為一級分離,其漏斗的錐頂角為400,高llcm,與上方漏斗相接處的口徑為10cm,下端出口為導(dǎo)管,并裝有流量調(diào)節(jié)閥,導(dǎo)管外裝有齒輪和軸承。處在上方的為二級分離,其漏斗的錐頂角為800,高10cm,頂端口徑為30cm,其周邊設(shè)有突檐。內(nèi)筒的旋轉(zhuǎn)速度為1~ 30轉(zhuǎn)/min,最好是調(diào)到3~10轉(zhuǎn)/min。
外套的上端應(yīng)高出內(nèi)筒的突檐,其底為環(huán)形槽,槽底有出口與過濾裝置接通。
從切割槽里流出來的液體內(nèi)含有石粉,這種混合液先流入貯液罐再流進(jìn)內(nèi)筒進(jìn)行二級分離。由于磨料的比重為石粉的2~3倍,所以,經(jīng)旋轉(zhuǎn)分離大量磨料沉到下部,控制出口的調(diào)節(jié)閥卸人調(diào)整槽。在調(diào)整槽里,按磨料液的配比調(diào)整后,用泵輸送到切割槽循環(huán)使用。磨料液的循環(huán)速度由切割槽的體積和所切石材的整體尺寸而定,一般從理論上計算,切割槽全部循環(huán)液以2 ~10次/h交換為宜。
經(jīng)二級分離,上層液體含有大量石粉,溢過內(nèi)筒上端的突檐,流到外套底部的環(huán)形槽里,從出口流進(jìn)過濾器。
三、過濾器
此過濾器內(nèi)有上、中、下三層過濾板,成為四級過濾。過濾板上可安裝不同孔徑的過濾網(wǎng)。通過每層過濾后的液體,分別流人調(diào)整槽,最下層過濾網(wǎng)的孔徑最細(xì)小,通過這一層過濾后的液體中石粉含量最多,從圓筒底部的出口排放。
現(xiàn)舉出采用此專用設(shè)備所做的一次切割超薄板試驗,其中一些主要參數(shù)如下:
切割石材:大理石,長20cm、寬13cm、高20cm;切出的超薄板厚度為2mm;采用多刀切割,每條刀具長40cm、寬15mm、厚0.2mm,其張緊力為120kg;切割率為lOc㎡/min;切割槽長50cm、寬40cm、高50cm;噴射注入金剛砂磨料液,磨料粒徑為25~ 75μm;切割槽里的混合液體,從槽的上方以250L/h的速率先流到貯液槽;二級擴展旋轉(zhuǎn)分離器的旋轉(zhuǎn)速度為3~7轉(zhuǎn)/min;采用陶瓷過濾器,濾網(wǎng)孔徑分別為70μm、25μm、10μm。
切割效果:所切出的2mm超薄板,未發(fā)現(xiàn)裂紋、破裂,表面平滑度為10μm,精度在1%以內(nèi)。
此專用設(shè)備具有如下優(yōu)點:
1、切割中排屑通暢,不產(chǎn)生石粉堆積;
2、切割時冷卻效果較好,切出的超薄板未見裂紋、破裂;
3、可同時切割出多塊4mm以下的超薄板石材;
4、磨料可循環(huán)反復(fù)使用;
5、切割速度快,切割率高。
6、切割尺寸精度高,表面質(zhì)量好。