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石岛红石材加工理论研究现状
编辑:荣成市辰威石材有限公司   时间:2019-05-07

长期以来,国内外专家学者对金刚石工具锯切石材的加工机理、金刚石工具的磨损机理做了大量研究,取得了令人瞩目的成果,对石岛红石材锯切加工以及金刚石工具的研究开发起到了积极的理论指导作用。

      金刚石磨料通常通过烧结或电镀的方式制成切割工具。金刚石工具的切割过程类似于磨削加工,但由于受材质影响,石材的加工机理与金属加工机理不同,且加工过程更为复杂。由于金刚石切割工具应用于石材切割,因此对金刚石切割石材的机理研究较多。国内外学者对金刚石工具锯切石材的加工机理进行了长期研究:从早期应用岩石在压头侵入下的断裂理论、单颗粒金刚石划伤表面形貌观察法逐渐发展到综合应用偏光显微镜和扫描电镜观察石材加工表面形貌以及裂纹的产生和扩展规律、用声发射信号评价石材的切削状态等。

     但由于石材等硬脆材料的切割状态及切割过程非常复杂,因此对其切割机理的研究至今尚未形成统一的认识。与磨削加工的研究类似,人们首先研究了切割加工时单颗金刚石颗粒与石材之间的作用机理。早期的试验研究表明:单颗粒金刚石在不同条件下切削花岗岩时,岩石的破坏方式主要以脆性崩碎为主;同时,因为矿物成分的不同,石材中也有塑性变形产生。

     国内也有不少学者对花岗岩等石材的锯切机理进行了研究。徐西鹏等通过对花岗岩锯切表面的扫描电镜观察认为:石英岩的断裂形式主要为沿晶断裂和穿晶断裂,其变形方式主要由岩石主要成分——石英的变形方式决定;其他花岗岩的主要构造成分为石英、正长石和斜长石,因此其变形特征由三者共同决定。其中,云母的节理完整,易去除,其次是正长石和斜长石,而石英几乎不发生节理断裂,因此难切割。金刚石切割花岗岩时的挤压作用将引起花岗岩的脆性断裂,这是因为花岗岩中存在各种缺陷和应力集中,在挤压作用下引起裂纹产生及扩展,导致花岗岩的脆性破坏。

虽然人们从不同角度对石材锯切机理进行了大量研究,但由于石岛红石材锯切过程相当复杂,人们对锯切过程物理本质的认识尚需进一步深入。石材锯切过程犹如一个黑箱,只能通过合适的测量仪器,建立输入与输出参数的对应关系。因此,目前建立的一些锯切模型虽然在一定程度上反映了锯切过程的规律,但还不能完全说明锯切过程的物理本质。


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