以往加工與鋪貼地漏石材,常出現(xiàn)因打磨設(shè)備選擇不當(dāng)、切割開孔定位不精及鋪貼過程中的板面敲打等原因,造成鑲拼頂角斷裂、拼縫寬窄不一、排水不暢等質(zhì)量缺陷。
自從采用科技 含量更高的衛(wèi)生間地漏石材套割打磨技術(shù)之后,通過精心策劃與設(shè)計(jì),合理運(yùn)用電腦數(shù)控雕刻機(jī)、水刀及結(jié)合人工打磨相結(jié)合的施工工藝,從而解決了前述難題,進(jìn)而為地漏處石材鑲貼找坡提供了有效的解決辦法。
關(guān)鍵詞:地漏石材;數(shù)控打磨;水刀切割
1、工程概況
杭州市高科技企業(yè)孵化器二期工程位于杭州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)6號(hào)路452號(hào),總建筑面積136323m2,地下1層,地上24層,框剪結(jié)構(gòu),大樓48個(gè)衛(wèi)生間中有96個(gè)下水地漏,浴室、泵房、廚房等有排水要求的地漏25個(gè),均采用了衛(wèi)生間地漏石材套割打磨技術(shù)。
2、石材套割打磨特點(diǎn)
(1)地漏石材套割打磨技術(shù)采用水刀切割機(jī)、電腦數(shù)控雕刻機(jī)作為石材開孔與坡度打磨機(jī)具,加工操作簡(jiǎn)單、幾何形狀精細(xì)美觀。
(2)水刀切割可完成鉆孔及各種不同形狀切割功能,不會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)、變形或細(xì)微的裂縫,不會(huì)產(chǎn)生毛邊,切口細(xì),一次即可完成工件切割且擁有良好的切邊品質(zhì)。
(3)石材雕刻機(jī)為計(jì)算機(jī)同步控制,可以實(shí)現(xiàn)提升全過程的精細(xì)控制,打磨過程平穩(wěn),石材邊角損傷小。
(4)施工效率高,能夠有效縮短地面石材鋪貼的工期。
(5)工廠化加工有效降低石材破損率,成本降低。
(6)觀感質(zhì)量佳,排水暢,加工質(zhì)量均質(zhì)性強(qiáng)。
3、適用范圍
(1)適用于有排水要求的地面石材加工,尤其是單塊料的開孔、下沉弧度打磨。
(2)適用于建筑物墻面石材刻字、浮雕、線雕、切割及石材鏤空。
(3)電腦雕刻機(jī)集編輯、排版、雕刻諸功能于一體,能方便快捷地在各種材料上雕刻出逼真、精致、耐久的二維圖形文字及三維立體浮雕。
4、工藝原理
4.1水刀切割機(jī)工作原理
普通的水通過加壓蓄能的方法可獲得200~400MPa及以上的高壓能再通過小孔(矱0.15~0.05mm)噴射而產(chǎn)生800~1000m/s的高速射流,運(yùn)用這束高速“水箭”或再加入少量細(xì)砂對(duì)物體進(jìn)行擊打和運(yùn)動(dòng)而形成切割,其產(chǎn)生的溫度最高在60℃內(nèi),而這束射流幾乎可以切割從軟到硬的任何材料,我們通常稱之為“冷態(tài)切割技術(shù)”。
4.2電腦數(shù)控雕刻機(jī)工藝原理
電腦數(shù)控雕刻機(jī)由電腦、雕刻機(jī)主機(jī)和雕刻機(jī)控制系統(tǒng)三部分組成,通過繪圖軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和排版,并由計(jì)算機(jī)把設(shè)計(jì)與排版的信息自動(dòng)傳送至雕刻機(jī)控制系統(tǒng)中,再由控制系統(tǒng)把這些信息轉(zhuǎn)化成能驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的帶有功率的信號(hào)(脈沖串),控制雕刻機(jī)主機(jī)生成X、Y、Z三軸的雕刻走刀路徑。
同時(shí)雕刻機(jī)上的高速旋轉(zhuǎn)雕刻頭,按加工材質(zhì)配置相應(yīng)的刀具,對(duì)固定于主機(jī)工作臺(tái)上的加工材料進(jìn)行切削,即可雕刻出在計(jì)算面中設(shè)計(jì)的各種平面或立體的浮雕圖形及文字,實(shí)現(xiàn)雕刻自動(dòng)化作業(yè)。數(shù)控雕刻機(jī)工作原理見圖1。
5、施工工藝流程及操作要點(diǎn)
5.1施工工藝流程
加工方案確定→石材選料及防護(hù)→水刀開孔→數(shù)控機(jī)打磨圓弧→手工粗磨→手工細(xì)磨→手工精磨→拋光打蠟。
5.2操作要點(diǎn)
5.2.1加工方案確定
5.2.1.1石材加工條件分析
針對(duì)創(chuàng)精品項(xiàng)目要求,詳細(xì)研究相關(guān)圖紙,掌握衛(wèi)生間等用水房間的排水孔(地漏)位置及地面塊料模數(shù)的關(guān)聯(lián)情況,還應(yīng)進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)勘察,熟悉現(xiàn)場(chǎng)平面布置情況,繪制多張分塊策劃圖,并進(jìn)行分析比較優(yōu)選。
5.2.1.2方案設(shè)計(jì)內(nèi)容
根據(jù)分塊策劃圖,對(duì)施工方案進(jìn)行具體化。包括材料選擇、現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)高及平面尺寸的復(fù)核、石材的排塊、地漏居中板塊、地漏石材加工圖、石材的防護(hù)、石材打孔及圓弧加工、石材打磨拋光打蠟等。
5.2.1.3石材加工系統(tǒng)配置
水刀系統(tǒng)裝置由脈沖噴嘴、切割臺(tái)、數(shù)控柜、步進(jìn)電機(jī)、高壓磨料罐、三缸柱塞泵、溢流閥等硬件系統(tǒng)裝置組成。
數(shù)控軟 件系統(tǒng)由整套數(shù)控水刀軟件包括全繪編程、參數(shù)設(shè)置、矢量位圖、文件處理和幫助信息等幾大模塊組成。電腦數(shù)控雕刻機(jī)硬件主要由雕刻頭電機(jī)、電腦控制器、絲桿、導(dǎo)軌等組成,軟件有“文泰雕刻軟件”“精雕雕刻軟件”“海爾雕刻軟件”“TYPE3”“ARTCAM”“CIMATRON”等,軟件功能強(qiáng)大,無論是2D、3D效果,還是浮雕,都可以處理。
5.2.2石材選料及防護(hù)
(1)要求加工的石材應(yīng)與整個(gè)房間的用材相同,如顏色、密度、環(huán)保要求以及厚度、平面尺寸等。
(2)石材應(yīng)六面涂刷防護(hù)劑,必須待石材的水分干透后方可涂刷防護(hù)劑。如水分還未干透,工期又緊的情況下,可先刷五面防護(hù)劑,待項(xiàng)目完成后,石材面水分完全蒸發(fā)后才做最后一道的正面石材防護(hù)劑處理,最后石材打蠟。
5.2.3水刀開孔
(1)用CAD軟件繪制所需加工圖形(地漏同直徑圓孔),直接轉(zhuǎn)換成數(shù)控文件進(jìn)行控制切割走刀。
(2)在切割之前,首先要設(shè)置好相關(guān)切割參數(shù),如噴嘴直徑(0.3mm)、工作壓力(350MPa)、最大水流量(3L/min)、切割速度(100mm/min)等,見圖2。
5.2.4數(shù)控機(jī)打磨圓弧
(1)按計(jì)算機(jī)內(nèi)配置的專用雕刻軟件進(jìn)行排水圓弧打磨設(shè)計(jì),并由計(jì)算機(jī)把設(shè)計(jì)圖案的信息自動(dòng)傳送至雕刻機(jī)控制器中,再由控制器把這些信息轉(zhuǎn)化成能驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)帶有功率的信號(hào)(脈沖串),控制雕刻機(jī)主機(jī)生成X、Y、Z三軸的雕刻走刀路徑。
同時(shí),雕刻機(jī)上的高速旋轉(zhuǎn)雕刻頭,通過石材加工專用刀具,對(duì)固定于主機(jī)工作臺(tái)上的加工石材進(jìn)行切削,即可雕刻出在計(jì)算機(jī)中設(shè)計(jì)的排水圓弧,實(shí)現(xiàn)雕刻自動(dòng)化作業(yè)。
(2)在石材雕刻機(jī)開機(jī)之前首先確定機(jī)床與計(jì)算機(jī)所有連接正常,然后打開機(jī)床電源和計(jì)算機(jī)電源,在系統(tǒng)啟動(dòng)完畢后,進(jìn)入NCStudio數(shù)控系統(tǒng)。
確定相關(guān)雕刻參數(shù),主軸轉(zhuǎn)速24000r/min、最大運(yùn)行速度20000mm/min、最大雕刻速度10000mm/min、分辨率0.005mm、工作電壓AC380V/50Hz、功率2000W等,見圖3。
5.2.5手工打磨、拋光
石材開孔及圓弧打磨完成后,即進(jìn)行手工打磨。
(1)粗磨:采用弧面板磨光機(jī),120#大理石磨料,磨削效率高,主要清除石材在前道工序中留有的痕跡并將石材的造型面磨削到位;
(2)半細(xì)磨:采用400#大理石磨料,將粗磨痕跡清除,形成新的較細(xì)的紋路,使石材表面平整、順滑;
(3)細(xì)磨:采用800#大理石磨料,細(xì)磨后的石材表面花紋、顆粒、顏色已清楚地顯示出來,表面細(xì)膩、光滑,開始有微弱的光澤度;
(4)精磨:采用1000#大理石磨料,精磨后的石材表面無肉眼察覺的痕跡。表面越來越光滑,光澤度最高可達(dá)到55度以上;
(5)拋光:使用專用的花崗巖拋光機(jī),1500#水砂紙拋光,致使地面光亮平整如新;
(6)打蠟:采用拋光蠟(白蠟),能提高石材產(chǎn)品光度,實(shí)體效果[2]見圖4
6、結(jié)語
杭州市孵化器有限公司二期工程衛(wèi)生間及屋頂室外樓梯平臺(tái)等處采用了石材套割打磨施工技術(shù),與以往整塊石材裁成四塊中間開孔相比,不僅解決了用水地面在排水口單塊石材找坡與套割難題,還保證了地漏處排水暢通,觀感質(zhì)量明顯提升。
同時(shí),還大大減少了鋪貼用工,節(jié)約了材料,加快了工程進(jìn)度,工程竣工后經(jīng)過兩年多的使用,效果良好,物業(yè)及業(yè)主非常滿意。
參考文獻(xiàn)
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來源于浙江建筑