石材表面的粗糙化處理是建筑裝飾石材表面加工的重要工藝之一。自從人類(lèi)使用石材以來(lái),粗糙的石材表面就一直伴隨著(zhù)人 類(lèi)的文明發(fā)展過(guò)程。雖然在應用石材的過(guò)程中拋光石材越來(lái)越 多,但粗糙的石材表面處理技術(shù)及應用也得到了很大的發(fā)展。采 用糙面石材裝飾的建筑物,所顯現出的莊重樸實(shí)的效果,表明其 應用前景非常廣闊。本文由青島鑄造機械廠(chǎng)整理

已知的石材糙面加工技術(shù)及產(chǎn)品形式大致可分為如下幾種類(lèi) 型:自然劈裂面,蘑菇面,剁斧面,荔枝面,燒毛面,機刨面,噴砂面。 自然劈裂面很少帶有加工的痕跡,顯得很原始,因而其應用場(chǎng)合 及空間受到局限。在公路護坡、堤壩、橋墩等處較為多見(jiàn);蘑菇 面似乎比自然劈裂面迚了一步,一般在城市建筑中多用于樓群 或一些特殊建筑物的基座上,清晰的線(xiàn)條及凹凸的石面給人以 穩重、堅固的感覺(jué);剁斧面一般用于廣一場(chǎng)及室外的地面鋪設, 很少用于裝飾墻面;機刨石面也多用于廣場(chǎng)、坡道及人行步道等, 用于墻面裝飾較為少見(jiàn);荔枝面的石材只是在特殊的場(chǎng)合采用, 如花壇、水池等處較為多見(jiàn);只有燒毛面石材用途較廣,燒毛面石 材的使用幾乎不受限制,尤其通過(guò)近幾年發(fā)展,建筑物的外墻應 用燒毛面的石材越來(lái)越廣泛,在產(chǎn)量、用量上一點(diǎn)也不遜色于拋 光石材。

上述的糙面多數為手工加工,很難形成大批量的工業(yè) 化生產(chǎn),加工出的產(chǎn)品在外觀(guān)上、觃格上有一定差異,盡管加工技 術(shù)在近些年有了很大改迚,甚至有與用的工具,但總的來(lái)說(shuō)還是 以手工為主。機刨面和火燒面的生產(chǎn)基本上可以達到機械化加 工,機刨面石材由于應用范圍窄在這里不做重點(diǎn)討論,火燒面的 技術(shù)和設備相對成熟得多,品種和范圍越來(lái)越廣泛。

眾所周知, 聳立在天安門(mén)廣場(chǎng)的人民英雄紀念碑上,毛澤東主席書(shū)寫(xiě)的“人 民英雄永垂不朽”八個(gè)大字就是用噴砂的方法,鐫刻在花崗石的 碑芯上?，F在一些與業(yè)清洗公司也在采用噴砂技術(shù)來(lái)清洗一些 石雕類(lèi)的文物。也有采用噴砂工藝生產(chǎn)噴砂面的板材(一種板面 沒(méi)有光澤的石材)。噴砂的原理不高壓水流相似,使用的砂多是 重砂礦物類(lèi)或石英砂等。應該說(shuō)噴砂工藝應用于石材也比較多。 但到目前為止,噴沙的方法還沒(méi)有解決可獲得比較粗糙表面的 問(wèn)題,在裝飾上也很少見(jiàn)到大面積使用噴沙面石材,噴沙面產(chǎn)品 只限于比較細膩的亞光面。

在越來(lái)越多的使用火燒糙面石材 的同時(shí),火燒糙面石材的不足之處越來(lái)越突出,總結起來(lái),火燒糙 面石材存在如下問(wèn)題:
1、火燒糙面工藝是根據巖石結構的不 同、組成巖石的礦物受熱膨脹系數的不同,因而在巖石受熱時(shí), 不同礦物在不同的溫度下發(fā)生膨脹,先膨脹的礦物對后膨脹的 礦物形成膨脹壓,造成礦物之間的擠壓,巖石的結構發(fā)生變化,直 致碎裂。這種現象發(fā)生巖石受熱的表面,在接近炸裂面部位的礦 物,雖然沒(méi)有完全炸裂,但礦物的結構已經(jīng)受到破壞,也就是說(shuō)加 工后的巖石已經(jīng)受到高溫的烘烤,巖石的物理性質(zhì)已經(jīng)改變,抗 風(fēng)化能力下降?；馃倪^(guò)程就是對巖石本身一種加速氧化的過(guò) 程,一些金屬物質(zhì)如鐵等,火燒后氧化的特征十分明顯,有些白色 的花崗石火燒后糙面突顯鐵銹斑點(diǎn)。
2、火燒糙面工藝只能 對花崗石類(lèi)的石材使用,對大理石、砂巖、板巖不能采用燒毛工 藝,即便是花崗石類(lèi)的巖石也不是全部都能適用,一些 510:含量 低的基性巖或火山巖、凝灰巖及礦物較單一的巖石都不適用燒 毛工藝,這是由巖石的化學(xué)成分、礦物成分決定的。
3、機械 燒毛工藝在使用電能的同時(shí)還需要氫氣或天然氣作燃料,用氧 氣助燃,相對來(lái)說(shuō)能耗比較高,不符合環(huán)保的要求。 4、火燒石 材表面外觀(guān)單調,糙面的粗細程度完全由巖石結晶程度來(lái)決定, 粗粒結構的巖石其火燒面必然粗糙,細粒結構的巖石相對細膩 一些,換句話(huà)說(shuō), 火燒面的粗糙程度不能人為控制,只能順其自然
5、火燒石材設備不密封,到目前為止還沒(méi)有密封的設備用于生產(chǎn)中。受熱的巖石表面炸裂,熾熱的巖屑四處飛濺,操作人 員勞動(dòng)保護非常重要,一旦馬虎就容易被燙傷,手工燒毛操作更 加危險,加工后的板材也不能迅速降溫,操作起來(lái)不方便。有的工 廠(chǎng)在設備上加噴水裝置,以達到迅速降溫的效果,殊不知巖石在 受高溫加熱后驟然降溫會(huì )更加損其壽命。

下面介紹一種拋丸工藝:該工藝不噴砂工藝的根本區別是拋射,而不是噴射,拋射的不是砂,而是鋼丸。鋼丸直徑進(jìn)大于噴 砂直徑。其原理是根據具體要求將不同粒徑的鋼丸高速射到板 材表面,沖擊力巨大的鋼丸迅速把石材表面剝蝕成立體感很強 的表層。采用這種方法加工出來(lái)的產(chǎn)品,不但質(zhì)量穩定,外表美觀(guān), 沒(méi)有盲區,而丏加工速度快,成本低。不機刨、燒毛等工藝相比, 該工藝極具競爭力,在石材領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用前景。 藝要求制作出的設備叫做“拋丸機”,其結構見(jiàn)圖1,主要組成有:拋射器、上下料傳送帶、鋼丸循環(huán)系統、自動(dòng)控制系統和環(huán)保 系統等。拋丸機的工藝流程見(jiàn)圖3:經(jīng)過(guò)人工或自動(dòng)化設備將石 料放至于傳送帶上,傳送帶將石料送人拋丸室,離心式拋射器將 預制的鋼丸拋射到石料表面,經(jīng)處理后的石料通過(guò)輸送帶移到 下料區。鋼丸則通過(guò)回收,分選等程序得以重復使用。

該設備的核心部件是離心式拋射器,鋼丸(A)通過(guò)蝸式閥(B)迚人拋射器人口(C),配量器(D)將鋼丸加速到不拋射輪(E)相匹配的速度,高速鋼丸經(jīng)導流套管(F)由 導向拋投葉片(G),拋射到拋丸室的加工工件上。鋼丸的流量由 蝸形閥控制,通過(guò)調整導流套管的開(kāi)口(H)來(lái)確定鋼丸的拋射角 度,而鋼丸的拋射速度則取決于拋射輪的轉速。圖 拋丸機工藝流程圖 工件駛離拋丸室后,直接迚人清理間,殘留在工件上的鋼丸和 粉塵被旋轉毛刷和高壓吹風(fēng)機清除,并通過(guò)旋轉螺桿送人風(fēng)選 機中,在這里鋼丸從粉塵和石料巖屑中分離出來(lái),重新迚人循環(huán) 系統,而粉塵和石料殘渣則排放到收塵器中。 一臺大功 率的風(fēng)機不但為風(fēng)選機提供足夠的風(fēng)量氣流,同時(shí)也保證工作 的拋丸室始終保持相對負壓狀態(tài)避免粉塵外逸。系統經(jīng)過(guò)過(guò)濾 后,粉塵被排放到收塵器中,而空氣則通過(guò)排風(fēng)扇排放。如果通過(guò) 二*除塵,空氣可直接排放到車(chē)間,不會(huì )造成任何污染。再在拋丸 室周?chē)惭b一個(gè)隔音倉,即可創(chuàng )造出一個(gè)低粉塵,低噪音的工作 環(huán)境。 自動(dòng)控制系統可以調整和控制迚料速度、拋丸強度等, 由光柵構成的信號采集系統將上下料信息傳遞給控制中心,控 制中心根據這些信息自動(dòng)調整機器的運行狀態(tài),確保只有當工 件迚人拋丸室后,拋丸系統才開(kāi)始工作,而當工件駛離拋丸室后, 系統則自動(dòng)停止拋丸,這樣就避免了設備空轉和無(wú)謂的磨損;當 工作輸送帶停駛時(shí),鋼丸供應也就自動(dòng)停止,從而避免了拋丸室 內的部件因過(guò)度拋丸而報廢。