威廉希尔

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  浅谈石材加工设备的发展前景 近年来,建筑石材业高速发展,仅以北京为例,石材消费量就以每年20%的速度递增,这使得石材加工设备生产企业的订单量猛增,行业面临着巨大的发展机遇。石材工具超市展出了五花八门的小型切割、磨料磨具新品石材加工设备包括了锯切加工设备、磨抛加工设备、异型加工设备。石材设备跟随着整个石材行业一同蓬勃发展,但是中国的石材行业还是一个新兴的行业,石材加工设备及其应用还有不足之处,与国际先进水平还有一定差距,对这些现状需要我们总结和认清,同时对石材加工设备的发展也有所展望 世界石材加工业的发展始终依赖着工具技术的进步,这是石材工业的特征之一。上世纪中叶,石材机械化生产加工设备在德国、法国、西班牙等欧洲国家得到迅速发展,推动了石材加工业的发展。到了上世纪80年代后期,凭借廉价优质的优势,意大利成为世界石材机械制造业的发达国家,之后,亚洲的日本、中国台湾、中国大陆也诞生了很多优秀的石材装备企业。专用的石材机械包括石材开采机械、石材加工机械、石材装修机械、石材维护机械、石材加工工具、石材检测机械等。迄今为止,石材加工整线设备、墓碑加工设备、异形加工设备等均已具有了相当的自动化水平;石材机械的迅速普及和应用,对中国石材产业成长为世界第一产能大国起到了至关重要的影响。笔者认为,今后世界石材加工机械装备的发展趋势主要有两个方面特征,一是机械性能将向高效率、高精度、高自动化、低耗费方向发展;二是石材机械产业的重心将从意大利移向中国。目前最具代表性的先进石材加工装备有以下一些种类:花岗石大板生产设备:包括大型砂锯(最宽7000毫米),多股钢丝绳串珠锯、花岗石大板连续磨机,高精度自动桥切机等;花岗石薄板生产设备:包括大型圆盘组锯(50张锯片以上)、规格板连续磨机、多刀横切机、多刀纵切机、磨边倒角线、自动分选包装线;大理石大板生产设备:包括金刚石高速排锯机,大理石大板连续磨机,高精度自动桥切机等;大理石薄板生产设备:高速双向自动切机、定厚机、规格板连续磨机、横纵切机、磨边倒角线、自动分选包装线等;石材补胶线:立式补胶线、卧式补胶线等;其它设备:复合板生产线、人造岗石荒料压制生产线、人造石英石板材压制生产线等。高效、高精度、低能耗技术的应用趋势低能耗、低碳是各国政府对装备制造业提出的发展方向性要求,也是石材企业降低加工成本必然要求;2.高精度、高效率技术是实现低损耗的主要途径。花岗石大板锯切正在向串珠锯方向发展,其优势也是高效率、高精度;随着锯切板材平面度的提高,石板材磨机有条件向大磨盘直径方向发展,现在的连续磨机磨盘直径达到600mm,花岗石磨盘直径达540mm,对节能降耗有很好的作用。自动化技术的应用趋势(简单重复劳动实现机械化、自动化,自动化设备实现电脑化、傻瓜化)自动装卸、转运石材工件,加工过程的自动检测技术,在石材加工装备上的应用是解放生产力和提高石材制品质量的迫切需求。一方面石材加工行业还存在大量简单重复劳动,这需要石材设备企业研制更多的自动化装备来代替简单重复劳动,另一方面,现有的自动化装备产品的操作比较复杂,大量需要人为设定和调整参数,给设备操作培训和石材制品质量的稳定造成困难。所以,现在的抛光线、补胶线、异形材加工中心等自动化程度较高的产品还将继续向傻瓜机方向发展。石材加工机械装备的模块化、标准化趋势石材加工机械装备产业的模块化。石材装备产品种类繁多,市场需求差异很大,装备制造企业难于做到大而全的水平,所以,整个行业的市场将越来越体现差异化发展的格局,将成长出在某一细分领域具有自身优势产品的品牌企业,如锯机、抛光机、桥切机、CNC加工中心、薄板线专业制造厂等,甚至一些专用部件如磨头、砂浆泵、张紧器等,也由专业生产厂研制。2.各类产品的系列化、标准化是发展方向。比如磨机的磨头安装尺寸,锯机的拉杆、张紧器、锯条、荒料车的规格尺寸等,将会得到统一和规范,意大利ACIMM未能做成这件事,希望中国石材机械专业委员会能推进这件事的进步。3.各专业制造厂内部的模块化研发管理是提高产品创新速度的有效途径。由于石材装备产品的生命周期较短,产品个性化定制需求较多,产品创新设计中对各功能部件的接口提出了相对稳定的要求,在产品结构模块化方面有很大的发展空间,实施模块化管理的企业将在竞争中处于有利位置。亟待研发的石材加工新型装备花岗石大板锯切设备的研发。替代砂锯的花岗石大板高效锯切设备技术已处于启动阶段,意大利及法国已有一些企业对多钢丝串珠锯进行了多年的研究,至今尚未取得突破性进展。该项目关键技术是要解决钢丝绳最短与使用寿命最长的要求的矛盾,正在试制的产品有望在今年维罗纳展上公开发布。不管是金刚石串珠据,还是圆盘锯、砂锯,对锯切花岗石荒料而言都存在耗费较大的问题,继续研究锯缝宽度小于5mm的花岗石锯切设备,始终是石材加工行业追求的目标。2.抛光板表面处理装备技术的研究。石板材表面的微孔缺陷会影响抛光面的光洁度和防污性能,一些人造石品种由于配方的原因,表面抛光质量难于提高,使用表面涂覆技术,有效改善防污、防滑、防刮伤等性能,将得到快速发展。3.大理石排锯机切割薄板工艺装备的研究。采用排锯机切割大理石板材,与圆盘锯比较,具有更高出材率、更高平整度和更低能耗的优势。如何利用排锯机切割小尺寸荒料,如何利用排锯机与其它设备配套组成标准板自动生产线,这是需要研究的课题之一;圆盘锯如果只是最少量的使用,将是节能降耗的一项巨大成就。4.异形石材数控加工设备的研究。尽管欧洲在这方面已经积累了较先进的技术,但是异形石材加工装备的市场空间还非常大,特别是粗加工和研磨加工装备品种还有很多扩展需求,产品的通用化、标准化水平还有待提升。石英板成形技术的研发处于快速成长期人造石英板替代部分天然石产品成为发展趋势。由于人造石英板具有优良的物理性能和装饰性,近年来在经济发达国家得到迅速普及,其中美国、韩国和欧洲是最大的销售市场。石英板的消费习惯必然会向全世界扩展,石英板成形设备具有巨大市场空间。2.石英板成形装备还有很大的技术进步空间。意大利Breton公司是石英板生产线的主要供应商,现在还未形成激烈的竞争环境,比如高效振动压制设备技术、板材花色布料技术、高效搅拌技术、石英板专用定厚抛光线技术等都还有改进的空间。中国将成长为石材加工装备制造强国近30年来,中国石材装备制造业不断引进学习先进国家技术,已初步形成了完整的石材加工装备制造体系。意大利还储备有大量先进装备技术,如自动补胶线、标准板自动加工和包装生产线、CNC数控加工中心等技术。这将被中国企业迅速消化吸收,中国石材装备制造技术水平与国际先进水平的差距正在迅速缩短。2.中国石材装备新产品项目的研发保持了与世界的同步。如现代多股绳锯的研发、大规格大理石排锯机的研发、表面涂覆技术的研发、石英板压制生产线的研发等,中国企业已经有相当多的新产品处于试验中。由于中国市场的活力更强,经济发展速度更快,这些新项目有望先于国外研制成功,而中国装备制造也将长期保有低成本优势,新产品在国际市场上的竞争力将是最强的。3.配套产业得到良好发展。特别是金刚石刀具行业、石材机械用传动件行业、自动化技术等都具备了强大的配套能力,将有利于整机制造企业的产品创新。4.中国石材加工市场规模巨大,且发展前景良好,给本土装备制造企业提供了快速发展的条件。 据报道,到2007年底,中国天然装饰石材在生产总量、出口总量、总出口额、国内消费总量和进口总量等方面位居世界第一。据预测,2007年生产总量有望达到2800万吨,出口总量达1850万吨,总出口额达36亿美元,国内消费总量达2.6亿平方米,进口总量达750万吨价值约12亿美元。中国石材生产现状截至到2006年,中国大理石产量达9亿平方米,花岗岩的产量达15亿平方米,出口总额达2.87亿美元。中国石材生产基地主要在南部的福建和广东省;北部的山东省。其中,福建和山东是中国最大的石材荒料生产和加工省份,而广东主要是加工进口荒料。这三个省份生产的石材占全国产量的85%。其他省份如四川、山西、河北、内蒙古、云南、广西、新疆、安徽等也生产一些石材。此外,在中国的主要城市都设有专业的石材产品的销售基地。?国内石材消费市场分析室内外装修用的板材占国内消费量的绝大多数。这些主要运用于家庭及公共建筑的装修。另外,消费者越来越倾向于采用高档石材进行装修,今年石材消费的总量也比往年有所增加。从中国石材消费发展趋势来看,今年的年消费总量将维持在2.6亿平方米。值得关注的是,中国政府报道显示中国的房地产建设将持续15—20年,那么家庭装修也将持续更长时间。资料显示,中国装修行业的生产总值占GPT的15%。从这可看出,国内的石材消费量将会迅速增加。同时,作为国内最大的经济中心、国际金融贸易中心的上海仍是目前和将来的石材消费中心。2008年奥林匹克后,北京将放慢经济发展步伐。但是,上海2010世博会、上海浦东新区、长江中下游三角洲地区的发展,将推动建筑行业的迅速发展。国际市场装饰石材分析近年来,中国每年进口的石材总量呈上升趋势。2003到2006年之间,中国石材主要出口到日本、韩国、美国、德国、哈萨克斯坦等国家。同时,中国分别从土耳其、伊朗、意大利、西班牙、希腊、印度和埃及等每个国家进口的大理石荒料,价值多达一千万美元。中国石材市场发展趋势石材不管是国内消费,还是国际贸易每年都以两位数字增长。国内建筑行业的发展不断推动着石材需求的增长。据预测,国内石材需求总量将会超过2.5亿平方米,出口额达到36亿美元,进口额达到14亿美元。2007年前几个月的资料显示,这种发展趋势不断加强。石材行业专家预测,2010年后,石材发展将面临一个转折点,由于受国内宏观调控政策的影响,中国石材的增长率将会降低10%-15% 。?石材机械进口最近20年,国外进口到中国的石材机械总量迅速下降。每年的进口额不到3千万美元。从而使得那些意大利机械设备公司不断撤销在中国的分公司或者办事处。中国石材倾向于采用国内的机械设备,而且价钱更为便宜。国家政策的调整及变动中国石材生产、消费、进出口的发展越来越受世界石材行业的关注。随着中国政府实施科学发展观以及构建和谐社会等政策,中国石材的生产结构、进出口结构都会发生巨大变化。 ??? 第一,政府将会更加严格监管国内石材矿山的开发。第二,“高耗能、高污染、资源型”产品的出口将会受到更加严格的监控,从而采取取消或者减少出口退税的措施。政府将不再鼓励资源型产品的出口。所以,2007年中国石材的国际价格将会上涨一定幅度。第三,为了保护石材资源,中国政府调整了进口关税政策,大理石、花岗岩和砂石的进口关税已经下降到零关税。所有这些政策的实施将会对全球资源的利用产生巨大影响。2007年,中国石材进口仍将稳定增长。第四,中国将会长期从前面提到的石材大国进口大量的石材,包括大理石、花岗岩荒料和大理石板材。所有这些进口种类在中国比较稀缺,而且在中国备受欢迎,如黄大理石、红色花岗岩等 发布时间:2012-09-05 09:35:12 ??人气指数:313 ??来源:石材体验网 摘要:可以预见,随着石材加工技术及装备的进步,石材加工企业将朝着工厂化、管理信息化、优质低耗的方向发展,而高效以及自动化依然是石材设备发展的永恒主题。... 磨抛加工设备 石材的磨抛加工设备,按加工的自动化程序可分为单块作业的磨抛机和连续作业的磨抛机。各种磨抛加工都采用了垂直轴恒压端面加工,这是因为垂直轴加工时工具与工件之间为面的接触,加工面积大,加工效率高。目前以手扶式磨机及多头连续磨抛机运用最为广泛。手扶式磨抛机是饰面石材的传统磨抛加工设备。其基本结构由主摇臂、副摇臂、主电机、主轴和加压装置、立柱、摇臂基座、升降电机及丝杆、扶手等组成。 该机工作原理为主电机通过皮带传动使垂直安装的主轴和安装在主轴下的磨盘作旋转运动,使用扶手借助两节摇臂可使磨盘沿着石材制品表面移动和在有限范围内上下移动,通过加压装置或人工加压时磨盘上磨石对石材便面产生磨削作用,从而完成研磨抛光作业。它在同一台机床上通过手工更换磨盘的方法,可相续完成粗磨、半细磨、细磨、精磨、抛光的全部作业。其主要优点是机床结构简单,操作容易,投资少,但工人的老公强度大,所能加工的板材面积有限。由于通过工人眼睛观察来确定不同粒度磨盘的更换,所以要求工人技术水平较高,而产品的最终质量也会因人而异。目前此设备主要用于异型板材的磨抛加工。多头式连续磨抛机是一种新型先进的研磨抛光设备,它通过在生产线上安装多个不同的磨块和抛光块,一次性完成石材的粗磨、细磨、精磨、抛光的全部加工过程。该机主要由磨头、磨头电机、磨盘传动架、机架、自动传送带及传动轴、总控制盘、磨盘控制盘、油压站、喷水冷却装置等组成。连续多头磨抛机加上的自动化程度高。操作人员的劳动强度小,生产效率高,可靠性好,生产损耗少,而且加工精度高,磨抛板材的质量稳定,该设备在国内外已被广泛采用。同时它也有一些缺点,比如安装调试复杂,投资大,生产成本高,而且只能用于加工平面板材,对于异形板材的加工并不使用。目前此设备正被广泛用于普通平板的加工,特别是大面积饰面板材的加工。 国产连续磨抛生产线,近几年也大量地被国内石材企业使用,如广东科达、福建盛达、广东合升等企业生产的连续磨抛机也大量应用在国内石材加工业,山东华兴已研制出连续磨抛生产线,并于去年销售越南、哈杀克斯坦等国家。石材磨光技术也不断发展,近几年树脂磨具也广泛取代了菱苦土磨具,金刚石磨具也被大量地应用。 石材磨光设备主要发展方向是采用电气控制新技术,将光、液、电一体化。现在大板磨抛设备的磨抛厚度越来越薄,宽面薄板磨抛技术将被应用。 石材磨抛设备国产化技术水平正在与意大利先进技术差距不断缩小,随着石材设备生产企业制造及设计水平的不断提高,国产磨抛设备将很块赶超意大利。 异型加工设备 由于异型石材制品附加值高,无论是现代建筑或碑石和石材家具制造,对异型石材制品的要求都与日俱增。石材的异型加工若用人工或单工序设备加工,则劳动量大,生产效率低,抛光成本高,难于满足质量要求;而且运用精钢是工具损耗快。因此,国内外出现了很多专门针对异型石材设计的设备。异型石材加工设备按制品加工形状的不同可分为两类:一类是用来加工等截面的石材异型制品,或者截面形状相识,但面积不等的异型回转体制品;另一类用来加工截面形状不等的空间立体制品,二者控制维数是不同的。针对异型石材制品的加工形状不同,对设备的要求也是不同的。对于用来加工等截面的石材异型制品,或者截面形状不等的异型回转体制品,以金刚石串珠绳锯和高压水射流技术为主,而对于用来加工截面形状不等的空间立体制品则主要是仿形数控设备为主。 数控金刚石串珠锯是使用柔性刀具加工异型石材制品的数控加工设备,主要由绳轮、金刚石串珠、导向轮电机、机架、绳轮推进设备等组成。该机所采用的切削刀具是串珠绳,它利用串珠(金刚石烧结环)内含有的金刚石颗粒,在石材表面以20或更高的线速度高速运动。切割石材适合于加工体积大,厚度大的异型石材制品。绳锯具有较高的切割效率和较大的切割面积,使用灵活,而且无噪音、无振动,并可获得光滑的切割表面。目前开发的串珠锯,已从只能安装一根金刚石串珠绳的单绳式串珠锯发展到可同时安装60根串珠绳的多绳式金刚石串珠锯。与早期的占地面积很大的多绳串珠锯相比,今日的多绳串珠锯已经变得更加轻巧实用,设备外型尺寸与普通的串珠整形机相差无几。 高压水射流技术时以高压水射流或磨料射流为切割手段的石材加工技术,以异型石材制品的加工为突破进入石材加工领域并在石材加工中应用发展得很快。这是一种刀具简单,无粉尘污染,低噪音,切口狭窄的切割技术。在石材行业,它主要用于石材拼花板材的加工和各种平板材类石材标志加工,而且产品批量大,精度高。数控高压水射流切割机由高压水泵、工作主机和数控系统三部分组成。这一技术装备远比现在生产使用的加工设备造价低,产品加工成本低,功耗低,而且磨损料和水可回收利用,设备应用范围广,时我国石材工业发展中值得重视的一项很有前景的新技术。由于有关技术和关键的问题还未得到完全彻底解决,故在国内石材加工中好没得到广泛应用。 虽然绳锯机和高压水射流切割机在异型石材的加工中的到了广泛的运用,但是从严格意义来说,这两种设备并不能完成真正的三维石材制品的加工。随着计算机技术的发展,针对截面形状不等的空间立体制品,出现了各种多功能、高效率的数控加工设备。这些加工设备可以通过编程来完成多种复杂形状的石材异型制品加工,如回转体、主体雕刻制品加工、平面雕刻加工。这种加工设备的最大优点是一次装夹可以完成多工序作业,加工质量和加工精度都很高,很适宜加工复杂的轮廓,缺点是只能单件生产,而且对刀具的技术要求很高。 目前。国内石材异型加工设备也有几十种,但是与意大利等先进设备相比,还存在很大差距。国内少数大型石材加工企业,近几年从意大利引进数控异型加工设备,进行复杂的异型石材加工,进口异型加工设备主要有石材加工中心、卧式数控加工机床、立式数控加工机床、数控台面加工机床等。 石材异型加工有许多工序,即使是大企业,也是靠手工完成,特别是不规则形状表面的磨抛光,基本上是靠手工完成。国产异型加工设备虽然有许多品种,但真正功能强的数控加工机床还没有,主要时简单的数控(二轴联动、三轴联动)机床,再就是采用成形刀具进行异型加工。异型石材加工设备的发展空间较大,主要方向就是多维数控,异型石材的设备磨抛光技术,各种复杂空间曲面的加工设备及刀具,可以借鉴金属数控加工设备的结构及控制技术,用于石材异型加工设备。石材平面异型加工设备工艺较成熟,数控金刚石串珠绳锯,数控水刀切割机,三维数控铣床等异型加工设备已经成熟,并广泛应用于石材加工。圆弧石材、球形石材的切割及磨抛技术相对成熟。异型磨边设备(特别是各种圆弧边),近几年不断推向市场,并实现了多头连续磨削、磨光,设备化水平不断提高。 应该指出,石材设备除了上述集中主要加工设备外,还应包括金刚石链锯、倒角机等。其他设备在石材加工中使用有限,故不在此赘述。 国内石材设备发展趋势 从国外石材设备今年来的发展和在国内石材行业中的应用,目前国内石材设备的发展趋势主要体现在三个方面: 1、石材设备向高效方面发展,如在锯片数量上增加; 2、石材设备向自动化方面发展,如数控技术在石材加工设备的广泛运用; 3、石材设备向环境化发展,如金刚石串珠绳锯,高压水射流等环保加工设备的研制与应用。 可以预见,随着石材加工技术及装备的进步,石材加工企业将朝着工厂化、管理信息化、优质低耗的方向发展,而高效以及自动化依然是石材设备发展的永恒主题。 装备制造业助推石材行业效益石材制造业的繁荣带动了石材装备制造业的规模扩大和持续兴旺,特别是近年来随着建筑、装饰业的发展,各种品种、规格的石材制品需求量迅速增加,从而极大拉动了石材加工机械和石材加工工具的发展。建筑工程和纪念性工程的价格竞争和更短的交货期迫使天然石材加工业的生产方法持续不断的趋向合理化,相应的使机械设备生产企业经常不断的优化其产品。 我国石材加工机械与工具行业在引进消化吸收国外先进设备及其制造技术的基础上,已能够向全行业提供系列化的、各种档次的生产设备与工具,为行业健康发展、快速发展奠定了基础。尤其是近几年,通过模仿创新和集成创新以及自主研发,国内的石材加工机械设备发展迅猛,金刚石圆盘锯、金刚石框架锯、砂锯、全自动连续磨抛机、全自动连续磨边机、全自动桥式切机等传统加工设备的性能与质量有了显着提高甚至质的飞跃,同时,在并且高端产品研发、制造水平有了很大的提高,取得了显着的成果。 新涌现出的石材加工中心、高压水射流机械、自动化雕刻机等计算机数控设备均可与国外设备媲美的石材机械设备也数不胜数,这标志着我国从此有了自主产权的石材数控加工中心,打破了石材加工中心只能靠进口的局面。 如今,中国已经能生产出绝大部分石材机械和石材工具,且价格与性能均能满足国内的一般需求并有一定数量的出口。这些物美价廉的产品带给企业的最大的好处就是生产成本的大大降低,生产效率大幅提升,生产一线员工的劳动强度的大大降低,产品型式的丰富多样,企业的综合经济效益指标不断攀升、企业竞争实力大大增强。总而言之,新设备新工具给企业带来可持续发展的良方,克敌制胜的法宝。总而言之,新设备新工具给企业带来可持续发展的良方,克敌制胜的法宝。 9

本项目由华东设计院集团设计,

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