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集尘式无水工艺在磨边倒角机中的应用 　　摘 要:针对目前陶瓷生产中普遍采用水冷加工陶瓷砖的加工工艺,造成陶瓷砖加工优品率低、生产效率不高、能耗高、污染大等问题,本文介绍了一种新型陶瓷砖生产加工工艺――集尘式无水工艺,并对其工艺特点及所能达到的经济效益进行了详细分析。最后,从技术标准战略的角度提出了推行应用该工艺的三种方式。 　　关键词:集尘式无水工艺;磨边倒角;标准化战略 　　 　　1 陶瓷砖磨边工艺现状 　　 　　磨边倒角加工是陶瓷砖生产的重要环节,该工艺的优劣直接影响着陶瓷砖4条边和4个倒角的表面加工质量(如崩瓷、锯齿边、光滑度等)。长期以来,国内外陶瓷砖加工都采用水冷却磨削工艺,这种工艺具有以下问题: 　　(1) 大量陶瓷砖磨削粉尘随冷却水或空气排出,耗水量大,陶瓷粉尘不能得到回收利用,增加了污水处理负担; 　　(2) 冷却水影响了陶瓷砖的表面质量,增加了烘干工序,降低了陶瓷砖的生产效率; 　　(3) 采用上下同步带传输,陶瓷砖定位不精确(压不紧、压不到位),造成陶瓷砖对角线尺寸不稳定、成品率低、设备耗能大等问题。 　　 　　2 陶瓷砖磨削工艺研究概况 　　 　　由于陶瓷材料的高硬度和高脆性,被加工陶瓷元件大多会产生各种类型的表面或亚表面损伤,这会导致陶瓷元件强度的降低,进而限制了大材料去除率的采用。对陶瓷高效磨削加工而言,根本目标就是在保持材料表面完整性和尺寸精度的同时,获得最大的材料去除率。目前陶瓷的加工成本已达到整个陶瓷元件成本的80%～90%,高加工成本以及难以测控的加工表面损伤层限制了陶瓷元件更广泛的应用[1]。 　　1989年,T.G Bifano明确提出加工脆性材料的延性域磨削新工艺,认为采用高刚度高分辨率精密磨床,通过控制进给率,就可使硬脆材料以延性域模式去除材料。 　　1993年,Inoue等人用120#金刚石砂轮磨削RESN的实验结果表明,在170m/s 速度下,工件表面崩裂的比例由25m/s的48%降到12%。 　　1994年,Kovch等使用陶瓷结合剂金刚石砂轮在160m/s速度下磨削陶瓷,获得5100的高磨削比。1996年,Malkin等进行的研究则进一步说明,高速超高速磨削中的表面破碎减少,塑性流动显著增加,可能与在较高磨削温度下所形成的玻璃相有关。 　　1999年,国防科技大学柯宏发等人提出,在对陶瓷进行半延展性磨削时,由于陶瓷的导热性能较差,冷却液的迅速冷却会加大陶瓷的脆性,导致表面产生微裂纹。如果要获得良好的加工表面,应不使用冷却液,以使陶瓷尽可能以塑性变形的方式去除。 　　2005年,由广东科达机电股份有限公司负责起草的行业标准JC/T 970.2-2005《陶瓷瓷质砖抛光技术装备第2部分:磨边倒角机》正式开始实施,该标准中磨边倒角机采用传统水冷却磨边工艺。 　　2006年,根据国防科技大学柯宏发等人提出的理论,包括广东一鼎科技有限公司在内的部分陶瓷砖加工设备生产企业开始应用无水风冷工艺加工陶瓷砖。 　　 　　3 集尘式无水工艺 　　 　　3.1工艺特点 　　集尘式无水工艺通过采用风冷磨轮技术,并集中收集陶瓷磨削粉尘,从根本上解决了传统水冷工艺带来的问题: 　　(1) 无水工艺解决了耗水、水污染以及水冷却加工陶瓷砖需烘干、陶瓷砖品质降低等问题; 　　(2) 通过对陶瓷粉尘的回收利用,达到了节能减排、资源循环利用的效果; 　　(3) 陶瓷砖经干式磨边倒角机加工后无需烘干,可直接包装出售,提高了陶瓷砖的生产效率。 　　但是,无水工艺面临磨边轮无水冷却的状态下金刚石的高温碳化问题,以及磨削粉尘吸收、磨削陶瓷砖对角线缺陷等等问题。集尘式无水工艺从设计到工艺的系列创新解决了上述难题,与传统水冷工艺相比,集尘式无水工艺具有以下特点: 　　(1) 利用无水磨边风冷式工艺替代传统水磨水冷却方式,减少了陶瓷砖烘干工序并节省了能耗; 　　(2) 结构上把上下同步带传动方式,改为上压梁气动双排错位压轮、下同步带方式,具有使用稳定、耐久,无需用户调节等优点。压轮压梁取代了传统的上同步带结构,取得了突破性的创新; 　　(3) 采用上压梁气动双排错位压轮式结构,解决了因磨边头增多而出现的对角线不稳定的难题,同时因磨边头可以增多,也解决了产量达不到水冷磨边的难题; 　　(4) 对磨边轮布局进行了创新修改,在磨边轮中加装倒角装置。采取磨边→倒角→精磨边→精修边→倒角工艺替代原生产工艺:磨边→精修边→倒角。中间倒角磨去砖体表面釉质层,巧妙地将釉面、陶质的加工层分离加工,解决了崩釉、崩边等现象,实现了工艺的创新; 　　(5) 生产线添加了除尘器,除尘率达到99.9%,而且粉料可全部回收再利用,减少了无水处理环节,实现了节能降耗、清洁环保; 　　(6) 出