Materialwissenschaft
Steinpolierpads
Es gibt zwei Arten von Poliersteinen: Harzpolierblock und Harzpolierscheibe.
Polieren der Produkte: Der Polierstein wird auf die bearbeiteten Produkte aufgelegt und mithilfe einer mechanischen Anlage schnell durch „Trocken- und Nasspolieren“ geführt, um den gewünschten Poliereffekt zu erzielen. Die Produktoberfläche reflektiert das Licht stark, was gemeinhin als Glanz bezeichnet wird.
Prinzip
Das Prinzip des Polierens spiegelt sich hauptsächlich in zwei Aspekten wider: dem Prinzip des Partikelschleifens und den physikalischen und chemischen Prinzipien.
1. PartikelmahlungBeim Vorschleifen und Polieren mit Schleifpartikeln nimmt die Schleifspur auf der Steinoberfläche von grob über fein bis hin zu nicht mehr sichtbar ab. Die Oberfläche wird glatt, eben und fein. Bei einer Tiefe von 110 Mikrometern weist die bearbeitete Oberfläche einen spiegelnden Glanz auf und wirkt hell und strahlend.
Die Partikelvermahlung umfasst folgende Prozesse:
① Grobschleifen: Hierfür ist ein Schleifwerkzeug mit tiefer Schneide, hoher Schleifleistung, grobem Schleifkorn und grober Schleiffläche erforderlich. Es dient hauptsächlich dazu, die im vorherigen Arbeitsgang entstandenen Sägeblattspuren zu entfernen und die Ebenheit und die Modellierungsoberfläche des Produkts vor Ort zu schleifen;
② Halbfeinschleifen: Entfernen der groben Schleifspuren zur Bildung eines neuen feinen Korns, wodurch die Oberfläche des bearbeiteten Produkts flach und glatt wird;
③ Feinschliff: Muster, Körnung und Farbe des Produkts sind nach dem Feinschliff deutlich erkennbar, die Oberfläche ist fein und glatt und weist einen leichten Glanz auf;
④ Feinschleifen: Das bearbeitete Produkt weist keine sichtbaren Spuren mehr auf. Die Oberfläche wird immer glatter und der Glanz beträgt etwa 40 ~ 50 Grad;
⑤ Polieren: Die Oberfläche ist spiegelglatt mit einem gewissen Glanzgrad (über 85 Grad).
2. Physikalisch-chemisches Prinzip:Es gibt zwei Polierverfahren: Trocken- und Nasspolieren. Bei beiden Verfahren treten unterschiedliche physikalische und chemische Wechselwirkungen zwischen den Steinprodukten auf. Beim Trockenpolieren verdunstet das Wasser mit steigender Steinoberflächentemperatur, wodurch sich die Konzentration des Poliermittels erhöht und somit ein Härtungseffekt erzielt wird. Der Glanz des Produkts entspricht den idealen Anforderungen und erreicht mindestens 85 Grad.
Der Polierstein wird auf den bearbeiteten Produkten angewendet. Nachdem die polierten Produkte heiß sind, wird Wasser auf die Plattenoberfläche gegeben, um die Temperatur zu senken. Es darf kein Wasser kontinuierlich oder in großen Mengen hinzugefügt werden. Andernfalls beeinträchtigt die Schmierwirkung des Wassers den Polierprozess, und Trockenpolieren ist nicht möglich. Zu hohe Temperaturen können die Plattenoberfläche verbrennen und Risse verursachen.
Im Allgemeinen liegt der Glanzgrad der Produkte nach dem Feinschleifen bei etwa 40 bis 50. Einige Gesteinsarten, wie beispielsweise Shanxi-Schwarz, Schwarzgoldsand und Jining-Schwarz, erreichen diesen Glanzgrad jedoch auch nach dem Feinschleifen nicht. Der Glanzgrad solcher Produkte liegt nach dem Feinschleifen lediglich bei 20 bis 30. Um die ursprüngliche Bedeutung des Schleifens mit den vorderen Partikeln zu verstehen, ist es wichtig, dies zu berücksichtigen. Bei diesen Produkten verstärkt sich der Polierprozess durch das abwechselnde Polieren mit Trocken- und Nasspolitur und die damit einhergehenden Temperaturschwankungen. Nach dem Trocken- und Nasspolieren verbessert sich der Glanzgrad des Produkts schrittweise und erreicht schließlich über 85.
3 Steinpoliergeräte, professionelle Steinpoliermaschine
Mehrere Faktoren beeinflussen das Polieren von Stein: Der Poliereffekt von Stein hängt von zwei Aspekten ab: Zum einen von der angewandten Poliertechnologie, d. h. von „erworbenen“ künstlichen äußeren Faktoren; zum anderen gibt es „angeborene“ innere Gründe für den Stein selbst.
Werden die inneren Eigenschaften des Steins nicht berücksichtigt, sind die wichtigsten Faktoren, die das Polieren des Steins beeinflussen, die Art des Poliermittels, die Polierflüssigkeit (Paste) und die Polier- und Schleifwerkzeuge.Diamantschleifpads(Werkzeuge, Schleifblöcke) und Parameter des Polierprozesses.
(1) Art des Poliermittels
Obwohl Poliermittel spezielle Poliermaterialien sind, unterscheiden sie sich von Schleifmitteln hauptsächlich durch ihren Verarbeitungsmechanismus. Prinzipiell können auch einige Mikropulvermaterialien mit geringer Härte als Poliermittel eingesetzt werden. Im Allgemeinen sind jedoch Poliermittel mit hoher Härte besser geeignet und finden breitere Anwendung. Diamantpolierpulver erzielt bei den meisten Gesteinsmaterialien zufriedenstellende Polierergebnisse.
(2) Polierflüssigkeit (Paste)
Wasser ist eine häufig verwendete Polierflüssigkeit. Es dient nicht nur der Kühlung des Schleifmittels, sondern auch als Medium für physikalische und chemische Reaktionen im Polierprozess.
Wird Stein hauptsächlich durch mechanisches Schleifen, beispielsweise mit Diamantpulver, poliert, so ist die Polierflüssigkeit in der Regel eine organische Flüssigkeit auf Ölbasis, wie etwa Nähmaschinenöl. Sie besitzt hervorragende Kühl-, Schmier- und Dispergiereigenschaften.
Diamantschleifpaste, sowohl wasser- als auch ölhaltig, kann auch mit Farbstoffen versetzt werden. Die Zusammensetzung ist: Schleifmittel + Dispergiermittel + Trägerstoff + Wasser + Farbstoff.
(3) Polierscheibe (Werkzeug, Schleifblock)
Die flache Steinlichtplatte ist ein Ausdrucksmittel und eine Form der Bearbeitung von Steinoberflächen. Harte Scheiben aus Metall werden häufig als Polierscheiben verwendet. Die Oberfläche einer flexiblen Polierscheibe gibt beim Druck auf den Stein leicht nach und bildet eine konkave Fläche, was sich für das Polieren von gebogenen Oberflächen eignet. Die mittelharte Scheibe zeichnet sich durch gute Verschleißfestigkeit und Haftung sowie eine gewisse Elastizität aus. Auch sie erzielt eine gute Polierwirkung auf flachen Steinen.
(4) Parameter des Polierprozesses
Zu den Prozessparametern gehören die Konzentration und Zufuhr des Poliermittels, der Druck und die Umfangsgeschwindigkeit während des Polierens. Solange die Konzentration einen bestimmten Wert nicht unterschreitet, steigt die Poliergeschwindigkeit mit zunehmender Konzentration des Poliermittels. Sobald die maximale Konzentration erreicht ist, sinkt die Poliergeschwindigkeit bei weiterer Erhöhung der Konzentration. Ebenso erreicht die Poliergeschwindigkeit bei einer bestimmten Zufuhrmenge ihr Maximum; eine weitere Erhöhung der Zufuhrmenge führt zu einer Abnahme. Eine angemessene Erhöhung des Drucks während des Polierens kann die Poliergeschwindigkeit steigern, jedoch verstärkt zu hoher Druck den Schleifeffekt, was der Bildung einer glänzenden Oberfläche entgegenwirkt. Die Poliergeschwindigkeit hängt von der Drehzahl der Polierscheibe (des Werkzeugs) ab; ist die Umfangsgeschwindigkeit zu hoch, wird das Poliermittel ausgestoßen, was zu Verschwendung führt.
(5) Die Qualität des vorangegangenen Prozesses und die Rauheit der Steinoberfläche.
Wenn wir die inneren Faktoren des Steins selbst betrachten, wie zum Beispiel die mineralische Zusammensetzung des Gesteinsmaterials, so manifestiert sich dies hauptsächlich in den Prozesscharakteristika der Steinpolitur.
① Die Poliereigenschaften von Gesteinen mit unterschiedlicher Mineralzusammensetzung unterscheiden sich. Beispielsweise gehören Gesteine, die hauptsächlich aus Serpentinmineralien bestehen, wie etwa der grüne Marmor aus Dahua, zu den sehr harten Gesteinen, die zwar poliert werden können, aber nicht leicht zu polieren sind.
② Marmor enthält eine gewisse Menge an Bodenmineralien, die den Glanz des Steins beeinflussen. Ein typisches Beispiel ist der rote Anhui-Schneckenmarmor aus Anhui. Die Bezeichnung für dieses Gestein lautet „Schichtselektionsstein-Biologischer Kalkstein“. Die gesägten Platten weisen auf parallelen Flächen ein blütenartiges, biologisches Muster auf, das an eine Muschelschnecke erinnert und sehr schön ist. Da das Erz jedoch einen gewissen Anteil an Tonmineralien enthält, ist es schwierig, mit polierten Platten einen Glanzgrad von über 85 zu erreichen.
③ Lose Granitstücke sind oft durch Muskovitminerale (Tonisierung oder Hydromika) verwittert, wodurch sich der Poliereffekt von frischem Granit nur schwer erreichen lässt. Dies ist die Qualität des Gesteins.
④ Theoretisch sollten für verschiedene Mineralien unterschiedliche Poliermittel verwendet werden. Polieren ist eine Feinbearbeitungstechnik für Stein und wird auch als Oberflächenpoliertechnik bezeichnet. Viele Faktoren beeinflussen das Polieren von Steinmaterialien, darunter die Prozessbedingungen und -parameter, die Art der Poliermittel, Hilfsstoffe und Polierscheiben (Werkzeuge und Blöcke) sowie die mineralische Zusammensetzung und Qualität des Gesteins.
Veröffentlichungsdatum: 24. August 2022