石雕文化柱--中国石材加工金刚石锯片技术

最近几年，用于石材加工业的人造金刚石的需求直线上升，其耗用量约已达到中国人造金刚石总产量的90％左右，国内的金刚石锯片基体也主要应用于石材加工业。
　　按材料分类，目前国内生产金刚石锯片基体的材料主要有50Mn2V、75Crl和65Mn三种材质，一些低端市场还有用45#钢的。45#钢是普通碳素钢，65Mn是普通弹簧钢，75Crl是高碳合金钢。相比较而言，50Mn2V是一种中碳合金钢，50Mn2V晶粒细小，热稳定性高，具有较高的强韧性、耐疲劳性和耐热性。50Mn2V材料的锯片基体，具有复焊次数多、使用寿命长、焊接刀头后锯片不易变形、变形后易修复等优点，产品在使用过程中还有使刚性逐渐变高的效应，因而50Mn2V材料被广泛应用于加工生产金刚石锯片基体。
　　按规格分类，国内石材加工锯片基体规格从ф200mm起始，最大达ф3500mm（国外最大圆锯片的规格为巾5000mm）。其中，dp200-600ram规格主要用于半成品板材的剪裁（裁边）加工；ф650以上规格主要用于类似墓碑、墓柱等较厚石板（柱）的成型锯切加工，以及用于荒料的锯切成（板）材加工。目前尤以ф1600mm锯片基体使用最为普遍。
　　ф200～600mm规格锯片基体，由于技术含量低，对产品的技术和质量要求也不高，只要求能够裁边使用就行，市场上的产品趋于同质化。目前国内ф200～600mm规格锯片基体生产厂家近百家，市场竞争主要以价格竞争为主要手段，行业竞争激烈，利润很低，国内一些有实力的企业无意参与这种低端市场的竞争。
　　ф650mm以上规格基体相对于ф200-600mm规格，产品加工难度要大，行业进入的初始资本较多，门槛较高。用户对产品的质量要求和性能要求也较高。目前国内生产厂家不多，不到10家，产品表现出一定程度的差异性，市场竞争以非价格竞争为主要手段，产品本身质量的优劣、性能的稳定、寿命的长短和服务的好坏在市场竞争中起到关键的作用。在福建、广东等南方地区，金刚石锯片基体普遍成组使用，如ф940mm种фl600mm每种各10片组合使用，ф680mm、фll40mm和фl600mm每种各5片组合使用等等。组合锯片基体用于成组切割花岗石和大理石板材，大大提高了切割效率和板材精度，节省电耗15％以上，同时对锯片基体本身也提出了更高的质量和性能要求。
　　随着国家对环保日益重视，矿山荒料资源紧缺，电力资源的供应偏紧，石材企业的制造成本上升，竞争加剧，一些节能型、资源型、环保型的锯片基体越来越受到市场的欢迎，客户对锯片基体的品种需求出现了一些新的特点：
　　1.薄片、超薄片锯片基体
　　薄片、超薄片锯片基体，主要以基体的厚度来区分，对于ф1600mm基体，正常厚度为7.3mm，厚度在6.5mm以下的称之为薄片基体，厚度在5.5mm以下的称之为超薄片基体。利用薄片、超薄片锯片基体切割花岗石和大理石板材，可以大幅提高切割效率和荒料成材率，降低电力消耗，如使用厚度为4.0mm的ф1600mm超薄基体，可以提高切割效率10％以上，降低电力消耗20％以上，提高荒料利用率16％以上。
　　由于薄片、超薄片金刚石锯片基体厚度薄、直径大，热处理时变形较大，因而热处理工艺对平面度和HRC的控制相当重要。同时由于厚度较薄，给端跳、应力的调整，包括检测都造成极大的困难，一般情况下，仅靠人工校平和检测是难以达到较好效果的。国内黑旋风公司从德国进口的四合一先进设备，集碾压、调整应力、检测端跳和平面度为一体，专用于超薄型圆锯片基体的生产，较好的解决了产品应力分布问题和产品的平面度、端跳、刚性等指标问题。　　 　　 2.框架锯条基体
金刚石框架锯又称金刚石大锯，是上世纪50年代开始发展起来的一种新型框架锯机。目前在石材工艺较发达国家，金刚石框锯架在加工大理石上已基本上取代了砂锯，其优点是：切割速度快，生产效率高；加工质量好，锯切的板材光滑平整，可省去一道粗磨工序；节省劳力和钢材，改善劳动环境，便于管理。
　　目前，金刚石框架锯在我国大理石锯切中已推广应用，尤其广东、福建、上海等地发展很快。据了解，锯机总容量已达700余台。国内的大量资料证明，金刚石框架锯的有些技术经济指标已部分优于砂锯。随着国内刀头和锯条基体的技术进步，金刚石框架锯可部分取代砂锯。
　　金刚石锯片金刚石框架锯的切割机理是通过框架的往复直线运动，刀头对荒料进行崩碎、切削、滑擦、犁沟及压碎、磨削来锯切荒料。由于行程短、线速度低、水量小、排屑难，对锯机、刀头和基体都提出了很高的要求。目前情况下，锯切花岗石框架锯条基体仍主要依赖进口，不过国内黑旋风公司已开始研制、生产，并建立了一条高水平的专业化生产线，钢材选取与国际接轨，主要指标中绝大部分可达到德国、法国、比利时等先进国家的标准，生产的产品将逐步替代进口，并开始批量出口。
　　3.直径2600mm以上的超大型锯片基体
　　目前，国内还普遍存在打眼放炮这种落后的方法来开采石材荒料，不但生产效率低而且作业不安全，特别是由于爆震引起岩体破裂，对石材资源破坏严重，生产出来的荒料尺寸不规矩，甚至由于出现裂纹而报废，成材率很低。据估算，采用打眼放炮的方法开采荒料只有5％到25％的开采量可以加工成材。一些石材工业发达国家，已明令禁止采用炸药爆破方法开采石材，国际业界人士认为中国的石材矿山生产率低和资源浪费严重，其主要原因是缺乏相应的金刚石锯片基体和相关机械化设备的大量产业化，开采技术落后，生产管理不善。
　　近几年，国内率先研制开发了超大片型矿山掏空锯片基体。一些矿山公司，利用ф2600mm以上规格的超大片进行矿山的开采，矿山资源的利用率达到90％。据调研，目前国内利用超大型锯片基体进行石材荒料的开采，已越来越受到重视和推广，其矿山锯机台数迅速增长到800台左右。
　　另外，市场对石材大板的需求量越来越大，过去主要依赖于框架锯条加工石材大板，但金刚石框架锯条主要适用于切割大理石等软质石材，对于花岗石和工艺石的切割仍需圆锯片来完成。石材加工企业为满足国内外市场的要求，采用超大型圆锯片基体切割大板，将会在近几年出现一个高峰。
　　4.掏空型锯片基体
　　掏空型锯片基体相对于常规锯片基体，只是在基体上多加工了几排孔，孔的形状主要以水滴型为主。从目前фl600mm掏空型圆锯片的使用情况看，对莫氏硬度7度以下的石材，锯切工艺不作任何的改变，掏空型锯片基体相对于常规片基体突出表现了以下几个优点：（1）易于进水，明显提高了冷却效果；（2）加大了排屑量；（3）减轻了基体重量及锯机的运行负荷，电流同比下降5A；（4）降低了运行噪音；（5）由于基体重量的减轻，使小组合锯机装载更多的金刚石锯片成为可能；（6）可延长基体使用寿命，增加切割平米数，焊接变形小；（7）使用间歇，张力恢复性能良好。从大量的使用数据表明，使用掏空型锯片基体加工石材，不仅能够使单位平方米的电能消耗大大降低，而且提高了石材荒料资源的利用率，提高了石材加工的劳动生产率。目前，掏空型锯片基体不仅广泛应用于石材加工领域，而且在石材开采领域，ф2600mm以上超大型掏空锯片基体也越来越得到大量的推广使用。