论石材翻新

2008-11-02 admin
一、翻新概述

随着石材越来越多的应用于装饰工程,走进人们的日常生活和工作,人们对石材的装饰效 果提出了更高的要求。“石材需要护理”日渐被人们所接受,石材养护成为建筑装饰石材过程中的重要一部分。石材翻新工艺是装饰石材工程的结束,也是石材保养 的开始。石材翻新工艺可以克服石材装饰过程中存在的高低不平、缺损、划伤等缺陷,充分表现石材的典雅和高贵的色彩和光泽。虽然石材翻新经过几年的迅猛发 展,相应的设备、产品不断更新,但由于翻新缺乏理论基础,人们对此存在不少分歧,石材翻新后质量优劣不一,客户对此也一头雾水,只能凭经验和直观来判别。 我这里就石材翻新工艺的原理及其使用的设备工具、工艺方法等进行探讨,以期达到提高工艺水平的目的。翻新的概念,《现代汉语词典》的解释为:从旧的变化出 新的。石材翻新也是把旧的破损的、有缺陷的石材变化出与新的媲美的石材。

石材翻新的基本原理与石材加工厂毛板面磨光加工基本原理是 相同的,即磨机磨头装配磨抛工具,在石材表面进行粗磨、细磨、精磨、抛光系列加工。石材翻新更广泛地涵括剪口整平、毛板磨抛、无缝研磨等晶面处理具体命名 的说法。所以,可以把石材剪口整平、毛板磨抛、无缝研磨等合称为翻新,统一称为石材翻新。

 
二、基本工序

翻新基本工序为:胶补→粗磨→细磨→精磨→抛光。

1、胶补  

(1)石材的胶补是指对装饰石材表面的板缝、断缝,在加工装运安装等不慎造成的缺角、缺棱,用预先配制好的具有板材色调的修补胶进行填平、补缺,使板材消除缺陷,提高石材品质的一种工艺。

石 材的修补不是对所有的有缺陷的石材都适用,如果石材板材不具有基本的物理、化学性能,完全靠胶来修补提高石材的使用性能,并且使用量过大,这样再修补是无 意义的。石材修补胶的使用范围不能过大,一般以在1m以外观察,不能看见明显的胶痕,胶痕不影响板面整体色调为宜;如果修补面积过大,很难控制板面色调自 然、协调,装修、装饰效果都要下降。

石材用修补胶来填平是对石材本身品质不高而采取的一种补救工艺,但并不是对所有的石材都适用,主要是对石材中的大理石类,大理石类中又常使用在软质品种中,这主要是它们与胶的硬度近似,可以取得较好的效果。而对花岗石类,用修补胶就要逊色得多。

(2) 云石胶是以多元脂两种液态混合而成的合品,如意大利“TENAX”、国内的“力宝”,香港的“大力士”等品牌,云石胶的特点是能在较短时间及低温条件下 10℃以下快速硬化,可根据施工条件及环境通过调整固化剂的剂量与温度来控制固化反应速度快及打磨亮度高特点,适合于石材翻新的填缝和修补。

市场上还有一种800快固结构胶,它是以双酚A环氧树脂和不饱和化合物为主体树脂,集中了环氧树脂和不饱和化合物的双重优点,既有云石胶的快速固化、打磨亮度高的特点;又有干挂胶的粘接强度高、耐候性好,耐化学品的特点。

表1  800快固结构胶的特性与云石胶性能对比
性能
800快固结构胶
云石胶
混合比例
100:3
100:3
操作温度/℃
≥0
≥0
使用环境
干、湿均可
全干环境
剪切强度/mMPa
17~20
10~12
胶质特性
硬而且韧性好
脆而且硬
胶体强度/(㎏/㎝2
800-900
80-100
热变形温度/℃
105
80
耐老化性
耐水、冻融
耐酸
耐碱
耐强氧化剂
耐化学溶剂

在进行胶补时,胶补的位置须清洁干净,坡口宜深不宜浅,不能有水迹、灰尘、油渍等;补断缝时,纹路须顺应石材纹路走向,且宜弯不宜直。无论何种石类,凡“贯穿性裂纹”或“白色大理石”进行胶补的时候,十分棘手,很难处理到尽善尽美的效果。

市 场上国产胶颗粒粗,相对地固化时间短,其附着力差,填胶应掌握其固化时间,打磨后胶质颜色变化较大,不好把握;进口胶胶质细腻,固化时间长,流畅性好,适 于大面积填缝,胶质颜色变化不大,可用于云石胶调色后裂纹等断缝修补。值得注意的是,石材裂缝或浅层次胶补,打磨时需使用树脂结合剂的磨具,胶补在粗磨后 须再进行检查,如有脱落或缺陷,则须在细磨时胶补。

 

2、粗磨  

打磨机磨头装配树脂金钢石磨片或磨块,对石材面进行连续地磨削,露出新表层,剪口和表层平整,无原有的划痕、破损等缺陷。

(1) 磨机  磨机市场上有单盘机和双盘机,单盘机又有普通刷机和加重刷机,磨机的底盘尺寸约17”左右,功率有大有小,前一种转速在150r/min左右,重量在40 ㎏左右,主要用来清洁地坪和地毯,视磨机的用途,自身载荷来定,一般来说,不大于1.5KW。优质的普通擦机由于自身轻,转速慢,效率低的特点,不适合翻 新,如用于做翻新,易使石材表面形成波浪式的折光和剪口不平整,坡口弯曲;

后一种用来做翻新打磨和晶面处理,转速在175r/min左右,重量在70-100㎏左右。该种机型由自身可配加载荷,扭力大,出光差适合于晶硬处理和小面积工作。

双盘机的单盘直径约30㎝左右,功率在4.5KW左右,380V电压,自重在120㎏左右,其磨削速度在600-1500r/min,具有转速快,自重重,磨削效率高,易出光等特点,适合大面积工作。

(2)磨具  翻新用磨具有用有机结合剂的树脂翻新片、水磨片,其磨料为金钢石;采用无机结合剂的苦菱土磨块,其磨料为苦菱土,磨抛工具中的磨料金钢石是自然界里的矿物质已知最硬的,莫氏硬度为10º,密度3.15g/㎝3。 成分为碳,原生矿于金伯利岩中。根据粒度的大小又分为宝石级和工业级。宝石级主要用作首饰或单颗粒切割材料,又称为钻石级;粒小的则作为工业级,由于其硬 度最高,人们利用其硬度来加工其他材料,如切割硬脆材料、作金属和化纤的拉丝模、电子领域的集成电路散热片、高温半导体材料等,其中用于石材加工最多,约 占金刚石生产总量的70%,主要用于对石材的切、铣、钻、磨的工具上,在人造金刚石尚未工业化生产时,人们曾大量使用其他非金属、金属材料来作为工具加工 石材,如碳化硅、氧化铝、苦菱土等,但效率低,自从工业化大规模生产金刚石和立方氮化硼后,尤其将其用在石材加工领域,使石材生产效率成部提高。

(3) 磨料  翻新片它的背面的搭扣与打磨机机底盘橡胶接头搭接,硬性基体起连接金刚石颗粒层和承压作用,金刚石颗粒层按顺序进行柱状或梯状排列,中间留有空隙,利于排 污和容易进刀,结构如同“三明治”刀头,由两侧硬度高的金刚石加工层与中间稍软的金属层共同组成的金刚石刀头。

翻新片,见图1:

软磨片俗称水磨片,顾名思义是可能性弯曲或折叠成任意角度的含有磨料的磨具。异型石材因不是单纯的平面,大量的是有角度、弯弧、凹型等不规则形状,使用传统的硬式磨具,对一些非平面就显得无能为力,而软式磨具就能轻而易举地磨抛到这些“死角”、“死边”。

软磨片结构如图2:

翻 新片采用硬质基体,磨削地面比软磨片平整。不同硬度的石材也要选用不同的磨料。由不同的金属金刚石黏结一起的结合剂,石材硬度高时,加工时就要便利金刚石 露出得多和快,充分利用金刚石的硬刃,这就需用软基黏结剂配方,而切割软石材就需配方硬的黏合剂,以便金刚石可以充分使用。所以,为了使石面平整和节省成 本,要视石材不同硬度选用磨料。菱苦土磨块现在多用于进口机型,因机型笨重,使用不方便,效率低,已基本退出市场,菱苦土磨块也基本退出市场,多见于石材 加工。

㈣剪口整平  石材的粗贴时,因板材的变形,水泥的收缩,施工人员的失误,造成的板材之间的高低不平,称之为“剪口”,剪差小,用磨机磨高处可直接磨平,剪差大时,可用角磨机去除高的部分,再用磨机整平。剪口如图3:
 
角磨机打磨高低时,1.磨削石材面积尽可能要大,可减少表面的波浪纹;磨机研磨时,须采用重型磨机和翻新片充分打磨。
墙面根部、墙角、台阶的剪口只能通过手磨机打磨;

3、细磨  

精度细磨的目的是去除粗磨的划痕,以及打剪口形成的波浪层,一般采用“井”字法进行石面操作,如下图4:

 
 

细磨结束前必须对缺损、胶补、脱落或其他缺陷进行胶补,胶补位置需加热烘干后进行胶补。

精磨可以消除细磨的磨痕,除非硬度软的石材精磨才会产生划痕,磨机按“井”字工法进行操作,工作速度宜慢。大理石精磨光度在50 º,花岗岩光度一般在80 º以上。

 

4、抛光  

翻新抛光不是通过石材加工中的磨块加工的,而是通过擦机(最好是加重机)底盘的百洁垫与抛光粉的磨擦,使石面光度更均匀,更明亮。现在市场上的抛光处理有 两种,一种为抛光粉,一种为结晶粉。抛光粉品种很多,但我认为抛光粉抛光应该是一种物理性质的加工方法,不同于结晶粉结晶过程中的物理和化学过程的方法。

常见下列磨料种类

表2   磨抛石材的磨料种类
磨 料 分 类
磨 料 品 种
普通磨料
天然磨料
石英砂、石榴石、刚玉等
人造磨料
刚玉系列、碳化物系列、硬质合金系列、其他氧化物磨料系列
超硬磨料
天然磨料
天然金刚石
人造磨料
人造金刚石、人造立方氮化硼

抛光的基本原理是通过磨料去除石面微小凹凸,以提高其表面光洁度,达到镜面反射的效果。如下图:用于抛光的磨机要求有一定重量和一定扭力。图5

(1)抛光粉  抛光粉是由磨料及其它矿物质构成,其中含有大量坚硬颗粒状矿物质。抛光时,利用其坚硬圆角的特点消除石材表面粗糙面。

(2)晶面剂系列  通常讲石材表面结晶,就是指该类材料才进行的,它应该不是石材的抛光材料,但市场用者甚多,用于抛光不是此产品的本来目的。

(3) 结晶剂系列 市场上充斥的K2K3,C1C2等材料,因陋就简施工简单方便,容易操作,对某些品种的石材增光十分明显,所以,石材翻新后抛光经常用到它。结晶剂主要由 二部分组成:结晶剂和光亮剂。结晶剂通过钢丝棉的磨擦生热,填充石材表面微小孔隙,以达到提高石表的亮度;光亮剂其主要成分为液体蜡和树脂,通过钢丝棉的 磨擦生热,其成分或渗进石材表面微小孔隙或均匀附着在石表,形成结晶。

使用此类材料要注意钢丝棉的碎屑的影响,由于石面与钢丝棉磨擦,钢丝棉碎屑会残留在一些材质疏松和花岗岩的孔隙,而这些碎屑极易氧化,以至造成石材表面大面积泛锈黄。使用该材料时,要慎重选择。

5、结晶粉系列  

这类材料现在主要来自国外。其基理是通过百洁布磨擦生热,结晶材料对石面钙质进行钙化,石材晶格与结晶主要成分紧密结合,形成结晶层。市场上还有液体和固体 的结晶粉系列产品,液体的结晶液有的加入磨料,对去除石表划痕有一定作用。结晶粉系列水溶液呈现酸性,对铜、铁等金属有一定腐蚀性,施工时,要注意防护。

花岗岩由于表面石英、云母、长石等物质化学性能稳定,结晶应是以结晶粉磨料磨光和矿物质填充为基理。

 

此外,翻新是一项工序复杂、实用性较强的工作。除了熟练的操作人员外,还要有对石材、翻新工具、 材料的一定了解和灵活使用,这样,才能充分发挥现有材料的优点,给客户提供优质的服务。

 
注:本文为吴雪明先生2007年报考高级石材养护师时的考试论文,发表于《上海石材行业管理和石材工程应用论文集》第131~135页。


 

 
 
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