Технология производства мраморных ваз в условиях учебных мастерских

Режимы шлифования и полирования природного камня выбирают в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемой горной породы. Режимы шлифования характеризуются следующими показателями: давлением инструмента на обрабатываемую плиту, частотой вращения шлифовальных дисков и скоростью их перемещения по поверхности обрабатываемого изделия.

При шлифовании изделий из камня твердых пород давление инструмента на обрабатываемую поверхность принимают 1 — 1,2 МПа, для пород средней твердости — 0,2—0,3 МПа. При полировании изделий войлочными или фетровыми кругами с применением микрошлифпорошков давление инструмента на обрабатываемую поверхность составляет 0,025—0,05 МПа. По окончании шлифовально-полировочных работ готовые изделия промывают водой под давлением 0,1—0,2 МПа для пород средней твердости и 0,2—0,4 МПа для твердых пород камня.

Шлифование изделий из мрамора.

Грубое шлифование (обдир)

включает в себя выравнивание плоскости плиты, снятие борозд и запилов с помощью свободного абразива в виде стальной или чугунной технической дроби. При движении шлифовального диска сначала обрабатывают наиболее выпуклые участки поверхности, которые выделяются как более светлые пятна на темной поверхности плиты. По мере опускания диска размеры светлых пятен увеличиваются. Когда светлые пятна займут всю поверхность плиты, шлифовальный диск отводят и выверяют плоскость плиты линейкой по периметру и диагоналям. Если просвет между плитой и линейкой не превышает 1 мм на 1 м, операцию грубого шлифования считают законченной.

Среднее шлифование

представляет собой выравнивание плоскостей и выведение следов от обдира. Выполняют среднее шлифование на станках ВШ-3 с применением абразивных инструментов, содержащих шлифзерно карбида кремния зернистостью 40-14. Операцию считают законченной при шероховатости поверхности, соответствующей 6-му классу.

Тонкое шлифование

, включающее в себя выравнивание плоскостей и выведение следов от операции среднего шлифования, производят на станках ВШ-28 с применением абразивного инструмента с тонкими микрошлифпорошками 10 и 5. Операцию считают законченной, если шероховатость поверхности соответствует 7-му классу.

Лощение

— завершающая операция процесса шлифования. При этом выводят следы от операции тонкого шлифования и получают матовую поверхность с помощью абразивных инструментов с микрошлифпорошками М40, М28, М20 и М14, а также с тонкими микрошлифпорошками М10 и М7. Лощение считают законченным, если шероховатость поверхности соответствует 8-му классу.

Полирование

— придание плоскости зеркального блеска — выполняют войлочными или фетровыми кругами с применением тонкого микрошлифпорошка М5.

Качество фактурной отделки определяют, сравнивая лицевую поверхность изделия с утвержденным эталоном — плитой размером не менее 250 х 250 мм, которую изготовляют на камнеобраба-тывающем предприятии.

Шлифование и полирование лицевых поверхностей плит из мрамора. Кассетный способ шлифования мраморных облицовочных плит заключается в том, что отдельные плиты укладывают в специальную кассету, образуя общую площадь шлифуемых поверхностей.

Сформированную кассету устанавливают на стол шлифовального станка и обрабатывают в определенной последовательности. Грубое шлифование, в результате которого плиты калибруют и придают лицевой поверхности плоскостность, производят абразивными инструментами зернистостью 63, 50 и 40, воздействуя на плиту давлением 0,3 МПа. Затем лицевые поверхности мраморных плит подвергают шлифованию, лощению и полированию.

При выполнении шлифовально-полировочных работ необходимо следить за тем, чтобы в воде, используемой для всех операций и для промывки готовых изделий, не содержались окислы железа, так как мрамор легко воспринимает их желто-бурую окраску. На мраморные поверхности не должны попадать также смазочные масла.

Обработка изделий из природного камня на строительной площадке. Изделия из природного камня, имеющие положительные допуски, дорабатывают по месту установки камня. Элементы облицовки на строительной площадке обрабатывают вручную или при помощи малогабаритных станков и ручных инструментов. Шлифовка — это тонкое выравнивание поверхности, при котором уничтожаются следы инструментальной обработки или распиловки, и камень приобретает слегка шероховатую на ощупь и матовую на вид поверхность.

Процесс шлифовки состоит из трех основных операций: обдирки, грубой шлифовки и лощения, или тонкой шлифовки. Большие камни устанавливают для шлифовки на козелках, а тонкие плиты укладывают на верстак или наклеивают на него при помощи гипсового раствора. Чтобы избежать потерь зерновых абразивов, вокруг камня устраивают борты из досок и заполняют гипсовым раствором промежутки между бортами и камнем.

Шлифовку выполняют при помощи различного вида «утюгов» или гладилок с применением зерновых рассыпных абразивов или с помощью естественных абразивных брусков, заправленных в обоймы с рукоятками (рис. 3).

Рис. 3. Утюги для шлифовки камня

Камни твердых пород шлифуют при помощи стальных или чугунных гладилок, сделанных из тяжелой гири, отрезка рельса и тому подобных подручных средств. В этом случае гладилка должна быть достаточно тяжелой, так как для шлифовки твердых пород применяют наиболее твердые зерновые абразивы, которыми нужно с силой обдирать неровности шлифуемой поверхности. При этом вес гладилки должен соответствовать физической силе шлифовщиков. Более мягкие камни шлифуют в основном при помощи брусковых абразивов, обычно заделываемых в деревянную или металлическую обойму.

Фигурные поверхности, особенно мелких элементов, шлифуют независимо от твердости камня брусковыми абразивами, которым часто придают необходимый профиль, соответствующий профилю шлифуемого камня.

Для обдирки

камень поступает после ручной инструментальной обработки с тонко откованной поверхностью и обработанными кромками, а после механической обработки — с распиленной поверхностью и с кромками, обрезанными на фрезерном станке.

Обдир мрамора и других твердых пород камня начинают со смачивания обрабатываемой поверхности водой и посыпки наиболее крупных зерен сталь-массы. При этом один или двое рабочих-шлифовальщиков двигают гладилку или утюг вперед и назад, как бы натирая поверхность, на которой рассыпаны зерна сталь-массы.

Во время работы поверхность камня смачивают водой и посыпают новыми порциями абразива. Задерживающийся у бортов верстака шлам, т. е. частично отработанные зерна абразива в смеси с перетертыми частицами камня, собирают деревянной лопаточкой-шпателем и вновь намазывают на шлифуемую поверхность. Свежую сталь-массу засыпают небольшими порциями, причем только в тех случаях, когда обдир еще не закончен, а шлам уже не дает нужных результатов. Непригодность сильно перетертого шлама легко узнается, так как по слишком измельченным и закругленным зернам сталь-массы гладилка движется легко, как по смазке. Часто подсыпать свежую сталь-массу не следует, так как при этом на поверхности могут появиться глубокие царапинки, избавление от которых удлиняет процесс шлифовки.

Мелкие элементы фигурных камней обдирают гладилкой с вправленным в нее карборундовым бруском. В этом случае для обдирки применяют последовательно бруски из наиболее крупных зерен. Камни мягких пород обдирают также брусками карборунда и различными наиболее крупнозернистыми натуральными оселками из песчаника. Обдирку выполняют вплоть до удаления всех бугорков и больших шероховатостей, после чего камень тщательно обмывают, и приступают к грубой шлифовке.

Грубая шлифовка

предназначена для удаления крупных царапин и общей шероховатости, остающихся после обдира. При обработке твердых пород грубую шлифовку выполняют зерновым карборундом или корундом средней крупности, а при обработке мягких пород — мелкозернистым песчаником, например, Печорой или карборундовыми брусками. Поверхность камня после грубой шлифовки получается гладкой на ощупь, без шероховатостей или видимых на глаз царапин абразивного материала.

При лощении

камней твердых пород их поверхность натирают корундовыми мелкозернистыми брусками из корундового осадка — «пятиминутника», а при лощении мягких пород — наиболее мелкозернистыми естественными оселками или корундовыми брусками из «десятиминутника», с последующей протиркой поверхности пемзой или весьма мелкозернистыми карборундовыми брусками.

Лощение или тонкая шлифовка считается законченной, когда удалены все неровности размером больше 0,1 мм и поверхность камня становится совершенно гладкой на ощупь и бархатисто-матовой на вид.

При шлифовке

необходимо придерживаться следующих общих правил: работу выполнять с последовательной заменой более твердых и более крупнозернистых абразивных материалов абразивами с меньшей твердостью и крупностью зерен; переходить от одного абразива к другому только после того, как работа предыдущего абразива перестала давать надлежащие результаты. Приступать к последующей операции только после доброкачественного окончания предыдущей.

При смене абразивов тщательно промывать шлифуемую поверхность, так как оставшиеся зерна крупного абразива могут вновь попасть под гладилку и поцарапать камень; при выборе абразивов учитывать, что камни мягких пород и мелкозернистой структуры обрабатывают абразивами с меньшей крупностью и меньшей твердостью зерен, чем твердые крупнозернистые камни.

Мастиченье. В обычных случаях к полировке приступают непосредственно после лощения поверхности. Иногда поверхность камня, несмотря на самую тщательную шлифовку, сохраняет заметные трещинки, поры или мелкие раковинки. В этом случае его поверхность перед полировкой мастичат, если по условиям эксплуатации допускается применение такого камня, например для неответственных внутренних облицовок.

Мастичень

е заключается в том, что все трещинки, крупные поры, раковинки и другие дефекты поверхности камня заполняются цветной мастикой, подобранной в тон расцветки породы. Эту работу выполняют следующим способом. Нагревают до темно-вишневого каления паяльник и прогревают им места камня, подлежащие мастиченью, оплавляя в них мастику. Чтобы мастика, особенно шеллачная, не сгорела, ее плавят остывающим паяльником, принявшим после темно-вишневого цвета черный цвет. Когда камень уже покрыт мастикой в достаточном количестве, ее заглаживают горячим паяльником. Излишне наплавленный слой мастики, возвышающийся в отдельных местах над общей поверхностью грани камня, осторожно снимают нагретым ножом. После этого поверхность мастики окончательно заглаживают слегка нагретым паяльником.

Описанный горячий способ применяют при мастиченьи мрамора. Известняки и доломиты нужно мастичить без прогрева во избежание разрушения камня в нагретых местах.

Замастиченные места перед полировкой подшлифовываются до получения бархатисто-матового вида, общего со всей поверхностью. Работа считается выполненной доброкачественно, если мастика, лежит плотно в дефектном месте камня, без наплывов и впадин. Состав мастик подбирается лабораторным путем для каждой определенной породы и разновидности камня.

В практике обычно применяют мастики следующего состава.

Для цветных мраморов и известняков: канифоль 13 г, мраморная пыль 90 г, краситель (охра, сажа, баканы и др. — под цвет камня) 3,5 г.

Для белых мраморов и известняков: канифоль 130 г, пыль белого мрамора или гипс 90 г, цинковые белила (в зависимости от их качества) 30—40 г.

Для темных тонов камня: канифоль 100 г, шеллак 100 г, сажа обыкновенная 30 г (для темных пород) или каменная пыль 50— 60 г (для светлых пород).

Мраморную пыль собирают со столов шлифовальных станков после первой обдирки поверхности камня крупнозернистыми абразивами. Мастиками с указанными составами заделывают обычно большие изъяны поверхности каменного изделия.

Иногда по условиям эксплуатации, например, для облицовки в неответственных затемненных частях поверхности, допускается применять отдельные пористые камни, плохо воспринимающие полировку. В таких случаях, как редкое исключение, допускается сплошное мастиченье поверхности камня.

При сплошном мастиченьи чаще применяют мастики из канифоли (гарпиуса) или стеарина, скипидара и красящего вещества, подобранного под цвет камня. Сплошное мастиченье выполняют с прогреванием поверхности камня древесным углем или лучше пламенем паяльной лампы. Нагретую поверхность протирают для удаления копоти, насыпают на нее слой мастики и водят по мастике горячим утюгом. При таком мастиченьи необходимо следить за тем, чтобы мастика впитывалась в поры камня, а не покрывала его поверхность сплошным слоем в виде корочки, иначе это только обезобразит естественную красоту камня и приведет к быстрой потере им блеска полировки.

Мастики, изготовленные на основе канифоли, более хрупки и менее устойчивы к воздействию влаги по сравнению с шеллачными, которые дороги и малодоступны вследствие дефицитности шеллака.

Чистый карбиноль — бесцветная прозрачная искусственная жидкость — смола. Карбинольный сироп получают, нагревая карбиноль на водяной бане при 60—65 “С при непрерывном перемешивании. Сам клей бесцветен, дает при склейке незаметный, тончайший шов, водонепроницаем и может быть окрашен в любой цвет. Склеивают и мастичат детали при температуре не ниже +10 “С и не выше +35 “С. В таких же пределах температуры должны находиться склеиваемые детали и клей.

Карбинольным клеем можно пользоваться в течение 4—5 ч после его изготовления. В клей, как правило, вводят заполнитель — мраморную муку или цинковые белила для белых мраморов и портландцемент марок от 300 до 400 с красителями для цветных мраморов.

Места, подлежащие склейке, предварительно тщательно очищают и просушивают, после чего клей наносят стеклянной палочкой. Склеенные плиты и детали устанавливают так, чтобы поверхность склейки была расположена горизонтально.

Полировка

. К полировке можно приступать только после полного окончания лощения — последней стадии шлифовки. Непосредственно перед полировкой камень промывают резиновой губкой и протирают сухой ветошью, а боковые грани с грубой поверхностью очищают и промывают с помощью жестких волосяных щеток. Это делается для того, чтобы удалить оставшиеся на гранях камня после шлифовки отдельные зерна абразива и шлам, которые при полировке могут поцарапать отлощенную поверхность.

Полировка — придание отшлифованной поверхности зеркального блеска — выполняется путем накатки глянца, т. е. натирания поверхности войлоком-«куклой» (рис. 4.35) с подсыпкой под нее полировальных порошков. При полировке камень присыпают полировальным порошком, смачивают «куклу» водой и с силой натирают ею поверхность камня. Работу продолжают до получения на полируемой поверхности зеркального блеска.

Рис. 4.35. Полировка камня «куклами»

Окончательно отполированная поверхность должна быть совершенно гладкой, блестящей, без матовых мест, царапин и следов обработки. Отражение полированной поверхностью должно быть ясным, без искажений и туманных или расплывчатых мест.

Нужно уметь отличать естественный блеск полированного камня от блеска, который придают поверхности, покрывая ее спиртовым лаком или воском. Подделку обнаруживают с помощью тряпки, смоченной соответственно в спирте или бензине, — при трении получается матовое пятно.

2.
2.

Производство в условиях учебных мастерских .

В условиях учебных мастерских производства ваз из натурального мрамора может быть не целесообразно, по причине большой стоимости: как самого материала, так и необходимого инструмента для его обработки. Хотя технология производства ваз из мрамора вполне может быть адаптирована в условия учебных мастерских.

Наиболее экономически выгодным и целесообразным (инновационным) является производство мраморных ваз, в условиях учебных мастерских, из искусственного мрамора.

Искусственный (литьевой) мрамор – это современный материал, сочетающий положительные свойства природного материала и достижения технологического прогресса, изготовленный методом литья. Он широко применяется для создания предметов мебели и интерьера, сантехники, декоративных изделий, отделочных модулей, наливных полов.

Технология производства, изготовления искусственного (литьевого или литого мрамора) основана на комбинировании полиэфирных смол и специальных природных наполнителей (известняк, крошка, кварцевый песок). Полученная смесь заливается в специальную форму, затвердевает и дает конечное изделие. Стоит отметить, что производство искусственного литьевого мрамора является экологически чистым технологическим процессом. Искусственный литьевой мрамор обязательно обрабатывается защитным покрытием – гелькоутом. В результате данная технология позволяет получить изделия, обладающие отличными физическими и химическими свойствами. Это – теплый материал, имеет высокую прочность, стоек к воздействию давления, шума и вибрации. Не боится низких и высоких температур, отличается высокой электро- и теплоизоляцией. Изделия из литьевого мрамора устойчивы к агрессивным химическим соединениям и непроницаемы для жидких сред.

Благодаря особенностям изготовления искусственный мрамор стал в производстве неприхотливым материалом, отвечающим современным эксплуатационным требованиям. Отсутствие микропор обеспечивает простоту в уходе, предотвращает образование пятен и бактериальных скоплений. Для поддержания первоначального внешнего вида изделий из литьевого мрамора достаточно использовать мягкую губку, обычное моющее средство, при необходимости полироль. Изготовление искусственного мрамора обладает такой важной особенностью, что при механической обработке материал не расслаивается, не трескается и не крошится, легко ремонтируется, не образуя микротрещин и сколов.

Благодаря данному уникальному материалу дизайнеры способны воплотить в реальность любую свою задумку. Изделия из него отличаются высокой декоративностью и бесконечным разнообразием форм, размеров и цветов. Искусственный материал имитирует не только непосредственно сам первоначальный материал, но и гранит, малахит, оникс, лазурит. Наконец, литьевой мрамор – экологически безопасный материал, обладающий высокими антибактериальными свойствами.

Таким образом, специальная технология производства позволяет изготавливать изделия из искусственного литьевого мрамора, по своей структуре неотличимые от натурального камня, но лишенные его отрицательных свойств. С точки зрения цены подобные изделия доступны широким слоям населения, как в Москве, так и в регионах.

В качестве связующего вещества в изготовлении литьевого мрамора используются высококачественные полиэфирные смолы. В пропорции они составляют 20%, остальные 80 - приходятся на минеральный наполнитель. Литьевой мрамор является абсолютно безопасным материалом. Все используемые в производстве литьевого мрамора компоненты имеют гигиенический сертификат в России. Еще одно немаловажное преимущество искусственного литьевого мрамора – отсутствие радиоактивного фона, присущего природным камням, например, граниту. А присутствие в его составе смол обуславливает и антибактериальные свойства.

Для того чтобы материал приобрел твердость и составил единый литой элемент в массу искусственного мрамора добавляют отвердитель. Все тщательно перемешивается и заливается в собранные формы. В зависимости от типа отвердителя и условий сушки процесс застывания может занять от получаса до 12 часов.

Последний этап – распрессовка. Готовое изделие (будь то подоконники из литьевого мрамора или ванны из литьевого мрамора) извлекается из формы. Остается только отполировать поверхность и восхищаться красотой и изяществом мраморных шедевров. Если технология соблюдалась неукоснительно, то изделие прослужит долго.

Заключение.

Благодаря особенностям изготовления искусственный мрамор стал в производстве неприхотливым материалом, отвечающим современным эксплуатационным требованиям. Отсутствие микропор обеспечивает простоту в уходе, предотвращает образование пятен и бактериальных скоплений. Для поддержания первоначального внешнего вида изделий из литьевого мрамора достаточно использовать мягкую губку, обычное моющее средство, при необходимости полироль. Изготовление искусственного мрамора обладает такой важной особенностью, что при механической обработке материал не расслаивается, не трескается и не крошится, легко ремонтируется, не образуя микротрещин и сколов.

Искусственный материал имитирует не только непосредственно сам первоначальный материал, но и гранит, малахит, оникс, лазурит. Наконец, литьевой мрамор – экологически безопасный материал, обладающий высокими антибактериальными свойствами.

Специальная технология производства позволяет изготавливать изделия из искусственного литьевого мрамора, по своей структуре неотличимые от натурального камня, но лишенные его отрицательных свойств. С точки зрения цены подобные изделия доступны широким слоям населения, как в Москве, так и в регионах.

Данные показатели являются наиболее приемлемыми для производства различных изделий, в том числе и ваз, в условиях учебных мастерских.

Список литературы.

1. Мрамор. Б.С. Энтаринов, т. 15, с. 276, 2000г.;

2. Здорик Т.Б., Фельдман Л.Г. Мраморные горные породы, т. 1. М, «ABF», 1998 г.;

3. Г.Смит. Искусственный мрамор. М., «Мир», 2003;

4. http://www.wikipedia.ru

5. http://
mramor
-
technology
.
com

6. Карякин Ю.В., Ангелов И.И. «Мраморные изделия архитектуры»