經(jīng)過二十年的研究與開發(fā),金剛石繩鋸不但廣泛應(yīng)用于大理石的開采,還可用于砂巖、花崗石等硬巖的分離切割;不但用于露天開采,還可用于地下窄礦脈及有爆炸危險(xiǎn)的南非地下金礦的開采;不但用于異型石材制品的加工,還可用于建筑與道路工程的建筑和鋼筋混凝土的拆除與修整。
金剛石串珠繩鋸在采石與建筑工程中的創(chuàng)造性使用,使金剛石串珠繩鋸從采石場到石材加工廠,從大塊切割到修整成形,從板材切割到異型制品加工以及建筑工程中的應(yīng)用越來越多。
金剛石繩鋸作為金剛石工具發(fā)展過程中的第三代產(chǎn)品,經(jīng)過20多年的研發(fā)與改進(jìn),目前廣泛應(yīng)用于各種工程。這主要是它具有以下的優(yōu)點(diǎn):
(1)設(shè)備簡單、易于安裝,不受場地與空問的限制,可進(jìn)行水平、垂直與傾斜方向的切割,鋸切面積可達(dá)200m2,加工質(zhì)量好,石材損耗低,切割速度快,噪音低,震動(dòng)小工作環(huán)境好,適應(yīng)性強(qiáng),可根據(jù)鋸切對(duì)象與工作條件選用不同規(guī)格與尺寸的金剛石繩鋸設(shè)備。
(2)顯著提高石材開采的荒料率,保護(hù)珍貴的石材資源。
(3)可加工各種形狀的花崗石和大理石異形制品,其附加值高,可顯著提高經(jīng)濟(jì)效益。
(4)可開采出大尺寸的大塊荒料,增加成材規(guī)格,進(jìn)而增加先進(jìn)石材加工設(shè)備的板材產(chǎn)品規(guī)格,提高切割效率與經(jīng)濟(jì)效益。
(5)上述金剛石串珠繩鋸的優(yōu)越性,無疑對(duì)解決我國石材工業(yè)中出現(xiàn)的荒料率低,大規(guī)格板材短缺,異形制品滿足不了國內(nèi)外要求的矛盾,能產(chǎn)生很大的推動(dòng)。積極開發(fā)與推廣繩鋸,是發(fā)展我國石材工業(yè)的重要環(huán)節(jié)。
金剛石繩鋸問世以來,是繩鋸制造工藝不斷革新的過程,也是繩鋸不斷發(fā)展和擴(kuò)大應(yīng)用過程。目前全世界開采大理石有2000多臺(tái)繩鋸機(jī),開采花崗巖有1000多臺(tái)繩鋸機(jī),荒料整形與板材鋸切繩鋸機(jī)不斷增加,繩鋸機(jī)多達(dá)50-100臺(tái)。用于建筑折修與維護(hù),交通工程改建使用繩鋸不斷增多。研究表明,金剛石串珠仍然是金剛石繩鋸切割中成本與效益的主要因素。因此,國內(nèi)外圍繞串珠制造工藝做了一系列革新。www.www.dechunwater.cn
(1).串珠種類形成了電鍍、燒結(jié)與高溫釬焊多個(gè)產(chǎn)品種;
(2).KPV218、WPD20冷壓機(jī)顯著提高串珠冷壓生產(chǎn)效率,國內(nèi)手動(dòng)冷壓工藝也不斷完善;
(3).串珠燒結(jié)工藝不斷完善;
(4).串珠注塑或硫化橡膠;
(5).高溫釬焊獲得應(yīng)用;
(6).金剛石繩鋸向小直徑發(fā)展;
(7).采用粉末塑“在線”加工技術(shù)生產(chǎn)小直徑金剛石繩鋸;
(8).繩鋸開刃,Dr.Fritsch公司為此推出SAMl50繩鋸開刃機(jī),可對(duì)10-50m長的繩鋸進(jìn)行開刃。
建筑材料幾乎對(duì)我們生活的每一部分都是非常重要的。根據(jù)房屋建筑的特定用途,要使用大量不同性質(zhì)的材料。由于這些建筑需要不斷改造與裝修,這些材料需要用線性切割工具切割與改建。繩鋸鋸切系統(tǒng)在鋸切金屬、石材和混凝土方面獲得廣泛應(yīng)用。在上述現(xiàn)場,當(dāng)前使用的繩鋸機(jī)械尺寸過大,不易操作。其原因是,其傳動(dòng)部件所提供的額定功率太大,其設(shè)計(jì)過于笨重,因而開發(fā)一種特別小型的繩鋸鋸切系統(tǒng)顯得十分必要。為開發(fā)一種先進(jìn)的繩鋸系統(tǒng)以便滿足市場需要,在EC為基礎(chǔ)的CRAFT項(xiàng)目中形成歐洲領(lǐng)先企業(yè)的聯(lián)合攻關(guān),不但有繩鋸終端用戶和研究院所,而且有設(shè)備與工具制造公司都積極參與了該攻關(guān)項(xiàng)目。新型機(jī)器的開發(fā)研制主要由繩鋸系統(tǒng)供應(yīng)商CEDINA,F(xiàn)erdinandKoller&Sohn和漢諾威大學(xué)生產(chǎn)工程和機(jī)械工具學(xué)院密切合作完成。Cedima繩鋸系統(tǒng)供應(yīng)商承擔(dān)新型機(jī)器多種部件,特別是謅高頻馬達(dá)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。FerdinandKoBer&Shon制造廠負(fù)責(zé)新繩鋸機(jī)的制造。串珠繩鋸由HB金剛石繩鋸廠生產(chǎn)。Robuco(繩鋸用戶)以其在繩鋸鋸切方面的豐富知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)全力支持整個(gè)繩鋸系統(tǒng)的開發(fā)與研制。
為研發(fā)新型細(xì)小的金剛石繩鋸而裝配了小尺寸的鋸切串珠。這些較小尺寸的串珠不可能采用通常使用的先冷卻,然后高溫?zé)釅旱姆椒ㄖ圃欤@種生產(chǎn)工藝目前已完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。使用的新的制造方法是HIP熱等靜壓方法。
由于新型繩鋸直徑減小,作為眾所周知的具有毒性的材料鈷在胎體中減少了。在小直徑繩鋸中,對(duì)人體健康有害的材料鈷減少了75%,由此減少了環(huán)境污染。
采用細(xì)繩鋸和普通繩鋸進(jìn)行鋸切鋼筋混凝土的試驗(yàn),結(jié)果表明,與常用的直徑11.5mm和8.5mm繩鋸比較,采用直徑6.5m(細(xì)小的)繩鋸鋸切,由于進(jìn)給壓力比較低,故其鋸切力和能耗要低得多。
與直徑11.5mm的繩鋸相比,其鋸切力和能耗減少40%;與直徑8.5mm繩鋸相比,鋸切力和能耗減少30%。
對(duì)不同直徑繩鋸下噪聲級(jí)別進(jìn)行的測定表明,繩鋸直徑減小,其噪聲級(jí)別降低。噪聲級(jí)別還取決于鋸切速度,但其影響不是很大。最主要的影響因素是繩鋸的直徑。對(duì)于d—11mm的繩鋸,其鋸切速度Vc=16.7m/s時(shí),lm遠(yuǎn)處噪聲平均為92dB(A)。對(duì)于中等尺寸的繩鋸,在相同的鋸切速度下,其噪聲下降為89dB(A)。而使用較小直徑繩鋸,其噪聲約為87dB(A)。這就意味著使用較小直徑的繩鋸,噪聲下降可達(dá)到5dB(A)。
從試驗(yàn)中最重要的發(fā)現(xiàn)之一是采用較小直徑的繩鋸將顯著降低進(jìn)給壓力。減小25%直徑的繩鋸將使給進(jìn)壓力減少25%以上。鋸切過程中與普通繩鋸運(yùn)轉(zhuǎn)相比較,其繩鋸的磨損與偏斜都降低到最低水準(zhǔn)。
總之,當(dāng)前用于建筑工地的繩鋸鋸機(jī)結(jié)構(gòu)過大,從易于操作和搬移角度來說,不符合人機(jī)工程學(xué)要求。為此需要一種小而輕巧的具有多功能繩鋸鋸機(jī)。新研制的繩鋸鋸機(jī)一個(gè)上人即可完成全部安裝和操作整個(gè)系統(tǒng),機(jī)器的各個(gè)部件易于安裝與拆卸,每個(gè)部件重量不大于25Kg。該機(jī)由于采用新研制繩鋸工具,將產(chǎn)生更少的廢料,更低的噪聲和更少的污染,從而使該繩鋸機(jī)的優(yōu)越性能更為突出。
金剛石繩鋸最初只用于開采天然石材,第一代金剛石繩鋸串珠為電鍍型,后又開發(fā)出燒結(jié)型。電鍍串珠上的金剛石足用鎳粘結(jié)劑把持;燒結(jié)型串珠上的金剛石是用金屬粘結(jié)劑(如鈷)把持。前者含有一層金剛石,而后者為多層金剮石。電鍍型金剛石串珠在初始切削階段其切削速度較快,但很快就會(huì)磨損,特別是在切削硬巖時(shí)尤為如此;燒結(jié)型金剛石串珠的切削速度比較慢,但壽命非常高。這兩類型串珠上,金剛石在胎體中隨意分布,靠機(jī)械方式把持。其缺點(diǎn)是金剛石顆粒不能完全出露進(jìn)行有效切削,而且還會(huì)因拉拔力的作用使其嚴(yán)重?fù)p耗。另外,金剛石顆粒的隨意排列常使金剛石分布不均勻,其結(jié)果是在金剛石濃度高的區(qū)域,許多金剛石不能充分有效地利用,造成浪費(fèi),并往往會(huì)堵塞排屑通道;而在金剛石濃度低的區(qū)域,一些金剛石顆粒由于得不到鄰近金剛石的補(bǔ)強(qiáng).負(fù)荷過重,因此易于破碎.不能進(jìn)行有效切削。www.www.dechunwater.cn
與電鍍金剛石串珠繩鋸相比,熱壓金剛石串珠胎體性能調(diào)整范圍大,胎體對(duì)金剛石的把持力強(qiáng),適于切割花崗巖和鋼筋混凝土等硬質(zhì)切割對(duì)象,因而在繩鋸市場中占有2/3的份額。
實(shí)踐發(fā)現(xiàn),國內(nèi)研發(fā)熱壓金剛石串珠繩鋸普遍存在如下問題:
(1).胎體性能與切割對(duì)象不匹配,使用過程中金剛石掉粒嚴(yán)重,切削效率和壽命與國際先進(jìn)水平存在較大差距;
(2).串珠胎體與基體粘結(jié)不牢,胎體部分掉塊及整體脫落的現(xiàn)象較為嚴(yán)重;
(3).串珠固定效果差,部分串珠存在繞鋼絲轉(zhuǎn)動(dòng)及沿鋼絲繩軸向串動(dòng)的現(xiàn)象;
(4).鋼絲繩斷繩頻繁,壽命短;
為解決使用過程中存在的問題,郭樺等經(jīng)大量探索性研究后認(rèn)為,在研發(fā)熱壓燒結(jié)金剛石串珠繩鋸過程中,必須解決的關(guān)鍵技術(shù)問題是;
(1).串珠胎體配方設(shè)計(jì),包括如何提高金屬結(jié)合劑對(duì)金剛石的把持力及胎體與基體粘結(jié)強(qiáng)度;
(2).串珠制造工藝,包括串珠冷壓、熱壓及相應(yīng)的模具設(shè)計(jì);
(3).串珠固定材料與固定技術(shù)。在這三項(xiàng)技術(shù)中,胎體配方設(shè)計(jì)和制造工藝尤為重要。
為了解決上述問題,臺(tái)灣中國磨輪公司(KINIK)己研制出一種釬焊型金剛石繩鋸串珠。這種串珠上的金剛石是通過釬焊使其牢固地把持在基體上,這種方法可使金剛石顆粒均勻分布。每粒金剛石都能有效地切削,從而減少了金剛石的用量,避免浪費(fèi),同時(shí)還可使切屑暢通無阻。實(shí)踐表明,DicGrid釬焊型金剛石串珠的切削效率是普通型金剛石串珠的4倍。
建筑材料幾乎對(duì)我們生活的每一部分都是非常重要的。根據(jù)房屋建筑的特定用途,要使用大量不同性質(zhì)的材料。由于這些建筑需要不斷改造與裝修,這些材料需要用線性切割工具切割與改建。繩鋸鋸切系統(tǒng)在鋸切金屬、石材和混凝土方面獲得廣泛應(yīng)用。在上述現(xiàn)場,當(dāng)前使用的繩鋸機(jī)械尺寸過大,不易操作。其原因是,其傳動(dòng)部件所提供的額定功率太大,其設(shè)計(jì)過于笨重,因而開發(fā)一種特別小型的繩鋸鋸切系統(tǒng)顯得十分必要。為開發(fā)一種先進(jìn)的繩鋸系統(tǒng)以便滿足市場需要,在EC為基礎(chǔ)的CRAFT項(xiàng)目中形成歐洲領(lǐng)先企業(yè)的聯(lián)合攻關(guān),不但有繩鋸終端用戶和研究院所,而且有設(shè)備與工具制造公司都積極參與了該攻關(guān)項(xiàng)目。新型機(jī)器的開發(fā)研制主要由繩鋸系統(tǒng)供應(yīng)商CEDINA,F(xiàn)erdinandKoller&Sohn和漢諾威大學(xué)生產(chǎn)工程和機(jī)械工具學(xué)院密切合作完成。Cedima繩鋸系統(tǒng)供應(yīng)商承擔(dān)新型機(jī)器多種部件,特別是謅高頻馬達(dá)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。FerdinandKoBer&Shon制造廠負(fù)責(zé)新繩鋸機(jī)的制造。串珠繩鋸由HB金剛石繩鋸廠生產(chǎn)。Robuco(繩鋸用戶)以其在繩鋸鋸切方面的豐富知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)全力支持整個(gè)繩鋸系統(tǒng)的開發(fā)與研制。www.www.dechunwater.cn
為研發(fā)新型細(xì)小的金剛石繩鋸而裝配了小尺寸的鋸切串珠。這些較小尺寸的串珠不可能采用通常使用的先冷卻,然后高溫?zé)釅旱姆椒ㄖ圃欤@種生產(chǎn)工藝目前已完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。使用的新的制造方法是HIP熱等靜壓方法。
由于新型繩鋸直徑減小,作為眾所周知的具有毒性的材料鈷在胎體中減少了。在小直徑繩鋸中,對(duì)人體健康有害的材料鈷減少了75%,由此減少了環(huán)境污染。
采用細(xì)繩鋸和普通繩鋸進(jìn)行鋸切鋼筋混凝土的試驗(yàn),結(jié)果表明,與常用的直徑11.5mm和8.5mm繩鋸比較,采用直徑6.5m(細(xì)小的)繩鋸鋸切,由于進(jìn)給壓力比較低,故其鋸切力和能耗要低得多。
與直徑11.5mm的繩鋸相比,其鋸切力和能耗減少40%;與直徑8.5mm繩鋸相比,鋸切力和能耗減少30%。
對(duì)不同直徑繩鋸下噪聲級(jí)別進(jìn)行的測定表明,繩鋸直徑減小,其噪聲級(jí)別降低。噪聲級(jí)別還取決于鋸切速度,但其影響不是很大。最主要的影響因素是繩鋸的直徑。對(duì)于d—11mm的繩鋸,其鋸切速度Vc=16.7m/s時(shí),lm遠(yuǎn)處噪聲平均為92dB(A)。對(duì)于中等尺寸的繩鋸,在相同的鋸切速度下,其噪聲下降為89dB(A)。而使用較小直徑繩鋸,其噪聲約為87dB(A)。這就意味著使用較小直徑的繩鋸,噪聲下降可達(dá)到5dB(A)。
從試驗(yàn)中最重要的發(fā)現(xiàn)之一是采用較小直徑的繩鋸將顯著降低進(jìn)給壓力。減小25%直徑的繩鋸將使給進(jìn)壓力減少25%以上。鋸切過程中與普通繩鋸運(yùn)轉(zhuǎn)相比較,其繩鋸的磨損與偏斜都降低到最低水準(zhǔn)。
總之,當(dāng)前用于建筑工地的繩鋸鋸機(jī)結(jié)構(gòu)過大,從易于操作和搬移角度來說,不符合人機(jī)工程學(xué)要求。為此需要一種小而輕巧的具有多功能繩鋸鋸機(jī)。新研制的繩鋸鋸機(jī)一個(gè)上人即可完成全部安裝和操作整個(gè)系統(tǒng),機(jī)器的各個(gè)部件易于安裝與拆卸,每個(gè)部件重量不大于25Kg。該機(jī)由于采用新研制繩鋸工具,將產(chǎn)生更少的廢料,更低的噪聲和更少的污染,從而使該繩鋸機(jī)的優(yōu)越性能更為突出。
金剛石繩鋸最初只用于開采天然石材,第一代金剛石繩鋸串珠為電鍍型,后又開發(fā)出燒結(jié)型。電鍍串珠上的金剛石足用鎳粘結(jié)劑把持;燒結(jié)型串珠上的金剛石是用金屬粘結(jié)劑(如鈷)把持。前者含有一層金剛石,而后者為多層金剮石。電鍍型金剛石串珠在初始切削階段其切削速度較快,但很快就會(huì)磨損,特別是在切削硬巖時(shí)尤為如此;燒結(jié)型金剛石串珠的切削速度比較慢,但壽命非常高。這兩類型串珠上,金剛石在胎體中隨意分布,靠機(jī)械方式把持。其缺點(diǎn)是金剛石顆粒不能完全出露進(jìn)行有效切削,而且還會(huì)因拉拔力的作用使其嚴(yán)重?fù)p耗。另外,金剛石顆粒的隨意排列常使金剛石分布不均勻,其結(jié)果是在金剛石濃度高的區(qū)域,許多金剛石不能充分有效地利用,造成浪費(fèi),并往往會(huì)堵塞排屑通道;而在金剛石濃度低的區(qū)域,一些金剛石顆粒由于得不到鄰近金剛石的補(bǔ)強(qiáng).負(fù)荷過重,因此易于破碎.不能進(jìn)行有效切削。
與電鍍金剛石串珠繩鋸相比,熱壓金剛石串珠胎體性能調(diào)整范圍大,胎體對(duì)金剛石的把持力強(qiáng),適于切割花崗巖和鋼筋混凝土等硬質(zhì)切割對(duì)象,因而在繩鋸市場中占有2/3的份額。
實(shí)踐發(fā)現(xiàn),國內(nèi)研發(fā)熱壓金剛石串珠繩鋸普遍存在如下問題:
(1).胎體性能與切割對(duì)象不匹配,使用過程中金剛石掉粒嚴(yán)重,切削效率和壽命與國際先進(jìn)水平存在較大差距;
(2).串珠胎體與基體粘結(jié)不牢,胎體部分掉塊及整體脫落的現(xiàn)象較為嚴(yán)重;
(3).串珠固定效果差,部分串珠存在繞鋼絲轉(zhuǎn)動(dòng)及沿鋼絲繩軸向串動(dòng)的現(xiàn)象;
(4).鋼絲繩斷繩頻繁,壽命短;
為解決使用過程中存在的問題,郭樺等經(jīng)大量探索性研究后認(rèn)為,在研發(fā)熱壓燒結(jié)金剛石串珠繩鋸過程中,必須解決的關(guān)鍵技術(shù)問題是;
(1).串珠胎體配方設(shè)計(jì),包括如何提高金屬結(jié)合劑對(duì)金剛石的把持力及胎體與基體粘結(jié)強(qiáng)度;
(2).串珠制造工藝,包括串珠冷壓、熱壓及相應(yīng)的模具設(shè)計(jì);
(3).串珠固定材料與固定技術(shù)。在這三項(xiàng)技術(shù)中,胎體配方設(shè)計(jì)和制造工藝尤為重要。
為了解決上述問題,臺(tái)灣中國磨輪公司(KINIK)己研制出一種釬焊型金剛石繩鋸串珠。這種串珠上的金剛石是通過釬焊使其牢固地把持在基體上,這種方法可使金剛石顆粒均勻分布。每粒金剛石都能有效地切削,從而減少了金剛石的用量,避免浪費(fèi),同時(shí)還可使切屑暢通無阻。實(shí)踐表明,DicGrid釬焊型金剛石串珠的切削效率是普通型金剛石串珠的4倍。