一、概述

　　板材生产主要包括锯、磨、切三个工序, 相应设备为锯石机、磨光机、切边机。对于火烧面或荔枝面板材, 则用相应设备替代磨光机。我国石材机械产业起步于上世纪70 年代末, 初期以仿制进口设备、特别是意大利设备为主, 形成了以平移式金刚砂锯石机、摇臂式磨抛机和手摇切机为代表的第一代(Gl )国产板材加工技术。Gl技术替代了进口, 降低了设备造价, 但存在着设备笨重、生产效率低、能耗高、劳动强度大等明显缺点, 自20 0 年起, 以金刚石圆盘锯、磨盘式磨抛机、 自动切机为代表的第二代(GZ)技术逐步成熟,并基本替代了第一代设备。

　　二、锯石机

　　Gl代锯石机:代表机型是金刚砂锯。若干锰钢板条固定在锯框上, 在曲柄机构的驱动下作往复平移运动, 金刚砂浆自上而下喷淋, 在锰钢板条的作用下对石材形成磨削式切割。整套设备粗大笨重, 成本高、能耗高、效率极低, 是初期石材价格居高不下的主要成因。归结起来, 该机的主要缺点一是板材平整度差、磨削难度大, 二是铁原子大量存在于板材表面, 容易生成锈斑。但该机型并未完全淘汰, 在一些特殊场合仍有应用, 如大尺寸板材或人造石板的锯切。

　　GZ代锯石机。随着金刚石圆盘锯技术的突破, 诞生了第二代(GZ)锯石机。与Gl比, 在生产效率、能耗、毛板质量等方面都得到大幅提升, 并为磨盘机连续磨机的广泛应用奠定了基础。GZ的代表机型是单片锯石机, 目前仍是主力机型。

　　从技术层面分析, 圆盘锯的技术瓶颈是加大锯片直径与减薄锯片厚度的矛盾。以目前的技术, 锯片厚度可做到4mm左右, 但由于锯片刚性的考虑, 一般使用smm左右的锯片, 其锯路宽度约为12mm , 这严重制约了能耗和出材率两个指标的进一步提升。

　　为适应效率方面的需求, 近几年圆盘锯加快了升级换代趋势。目前的主要型式是组合锯, 系用直径不同的锯片(多为6 一10 片)组合在一起, 先用小直径锯片开锯路, 最后大锯片切割。采用这种结构的主要原因是, 受锯片刚性的制约, 大直径锯片锯路容易跑偏, 需先用小直径锯片导正锯路, 避免产生废板。但是这种结构存在两方面的先天不足。一是小直径锯片线速度过低, 严重影响切割效率, 必须使用特殊的刀头配方。二是不同锯片切割同一锯路, 搞不好就会产生切割台阶, 适应不了GZ代连续磨机的要求,使其应用受到较大限制。

　　G3代锯石机。圆盘锯的理想结构是用相同尺寸的大直径锯片组成的“多片锯” 。其中要解决的关键问题是防止锯路跑偏。这方面, 莱州大正石材机械有限公司积极探索, 创造性地提出了防止锯路跑偏的新思路, 并试制成功了概念样机。在今年的第十七届中国国际石材展览会上, 引起了业内的广泛关注。与GZ代锯石机相比, G3有诸多优势。一是统一采用大直径锯片, 线速度高, 切割效率非GZ可比。二是锯片厚度可减薄至smm左右, 从而大幅提高出材率、降低单板能耗。随着资源环境压力的逐步加大, 这一点对石材产业的未来发展至关重要。三是避免了组合锯经常出现的切割台阶问题, 毛板质量得到根本保证。可以预见, 大正公司的“多片锯”方案将是G3代锯石机技术的基本出路, 如能成功推向市场, 将引发锯片机技术的重大变革。

　　三、磨光机GI代磨光设备的代表机型是手扶磨机和双头自动磨机, 主要特征是采用摇臂式磨头(布拉磨头) 。专用磨块(布拉磨块)镶在磨头的四个摆臂上, 磨头内部设有复杂的机械结构, 驱动磨块在磨削过程中左右小幅摆动。

　　性能方面, 这种磨机磨削力大, 对毛板的平整度要求较低, 磨出来的光泽较高。但由于磨头结构复杂, 成本高、故障率高。且在使用过程中, 要不断更换粗细磨块, 限制了整机效率。随着连续磨机的发展, 这方面的不足更显突出。

　　自2000年以来, 随着圆盘锯的普及, 毛板平整度大大提高, 树脂磨盘应运而生。GZ代磨光设备的代表机型是连续磨, 其特征是树脂磨盘替代了摇臂式磨头。不同粒度的磨头(一般为12 一16个)分别进行粗磨、细磨和抛光, 大大提高了工序效率。树脂磨盘结构简单、轻便, 使设备成本大大降低。目前, 连续磨的单台价格约为15~20 万元,仅比初期的双头自动磨机略高。可以说, 磨机在技术方面基本趋于成熟, 今后不会再有太大的变化。

　　四、切边机切边机原理较为简单, 20 年来其变化主要体现在自动化程度上。30年前, 受经济发展水平的限制, 主力机型为手摇切机。板材平放在工作台上, 工作台通过手摇作往复进给。

　　2000年后, 逐渐改进为桥式自动切机。其切头在横梁上可作横向移动, 横梁又可在基座上作纵向移动, 工作台可作90 或360 旋转, 从而自动完成双向切边。

　　近几年, 桥式切机实现了数控化, 其主要配置也基本定型。主要包括磁栅尺+步进电机测控定位、激光标线器、直线导轨、360 旋转+ 85 / 翻转工作台等。设备选型的考虑的主要因素是品牌和服务。

　　预计切边机下步发展的方向应在全程自动化上,主要是指装卸料的自动化, 以提高综合效率, 减轻劳动强度。