石材加工工藝介紹

石材工業產業鏈：

包括石材資源挖掘、地質勘探、礦山開採、原料運輸、石材貿易、石材加工、產品運輸、安裝等等，相關專業領域會涉及到地質學、岩石學，機械加工、建築裝修、裝飾設計，石材品種選擇、理化指標檢測等等；

石材品種類別：

按照石材組成成分，美國材料試驗協會將天然飾面石材分為花崗石（Granite）、石灰石（Limestone）、大理石（Marble）、砂岩（Quartz-based）、板石（Slate）及其它石材六大類，（詳情見ASTM C119標準。過去我國國家標準曾一度規定大理石、花崗石、板岩及其它，已經遠遠不能適應市場需要，所以近年作了更新。另外，近年來，由於對各類石材個性化需求的增多，「其它類」石材已經不斷地延伸至顏色、花紋更加豐富的各類半寶石、寶石或更多新的石材類別，並且用料在呈上升趨勢）。

石材產品類別：

按照加工工藝的不同，可以分為異型產品（包括雕刻、弧板、空心柱、實心柱、線條、拼花等）、板材產品（包括大板、規格板、薄板等）；按照使用部位，又可以分為室內石材、室外石材；牆面（立面）石材、地面石材；建築用石（如橋墩）、裝飾石材（如各類飾面石材）等等；

加工工藝流程：

就各類石材產品加工而言，不同產品加工工藝不同。例如最常見的飾面裝飾石材板材和線條，加工工藝分別如下：

1、礦山開採。

分為人工開採和爆破開採兩類。爆破開採又有微爆破開採和大爆破開採兩類。大理石、沿海一帶的花崗石（沿海一帶花崗石比較軟）常常用人工開採或微爆破開採，四川一帶的花崗石（比較堅硬）一般用大爆破開採。大爆破開採材料利用率很低，大部分都在爆破中碎裂了，因此除非很硬的石材，一般不會用這種方法。

2、鋸割加工(荒料加工)。

開採出來的大石塊叫做荒料，一般是用金剛石圓盤鋸進行鋸解加工成石板，對於大理石，則還可以用金剛砂鋸進行加工。金剛石圓盤鋸使用一個大的圓盤形鋸片，鋸片上鑲嵌有粉末冶金粘接的金剛石顆粒。這種設備可以加工超硬質石材，使用也比較靈活，缺點是圓盤的直徑需要二倍的石材高度加上法蘭盤直徑，而太大的鋸片直徑製造不易，因此不利於加工超大規格板材。金剛砂鋸是使用一排（多條）條狀鋸片，每條鋸片類似於木匠使用的手工鋸鋸條，但金剛砂鋸是多條平行排列，每條之間間隔與板材厚度相等，這樣砂鋸可以將整塊荒料一次性鋸解成很多片板材。但是金剛砂鋸由於使用金剛砂作磨料，不太適合加工硬質的花崗岩，一般只用於加工大理石。另外，如果荒料中有缺陷，在加工前沒有被發現的話，由於金剛砂鋸加工是一次性完成，等到加工完發現缺陷就來不及了，將導致整塊荒料報廢，所花的加工費也浪費了，因此不適合缺陷較多的石材品種。鋸割加工中主要的加工設備是花崗石專用的框架式大型自動加砂鋸、多刀片雙向切機、多刀片電腦控制花崗石切機和花崗石圓盤鋸石機等。經過鋸割的板材稱為毛板。

圓盤鋸

金剛砂鋸

3、研磨拋光。

研磨拋光的目的是將鋸好的毛板進一步加工，使其厚度、平整度、光澤度達到要求。該工序首先需要要粗磨校平，然後逐步經過半細磨、細磨、精磨及拋光，把花崗岩的顏色紋理完全展示出來。主要的加工設備是：自動多頭連續研磨機、金剛石校平機、橋式磨機、圓盤磨機、逆轉式粗磨機、手扶磨機。一般使用金剛砂作磨料。花崗岩拋光，一般使用複合材料膠結的金剛砂磨塊（也叫磨頭）進行拋光，一般有1#、2#、3#、4#、5#和0#，共6種磨塊，1#最粗，5#很細，0#則是不含金剛砂的拋光膏。加工時一般從1#到5#順序進行，最後使用0#拋光。大理石拋光，一般使用毛氈加蠟再加各種不同顆粒粗細的金剛砂細粉進行拋光。經過拋光的板材稱為光板。

手扶磨機

自動磨光機

4、切斷加工。

切斷加工是用切機將毛板或拋光板按所需規格尺寸進行定形切割加工。主要的加工設備是縱向多鋸片切機、橫向切機、橋式切機、懸臂式切機、手搖切機等。板經過切邊機切割成所需要的尺寸規格，就可以出廠銷售了。一般常見的通用規格，在國內有800*800mm和600*600mm，也有500*500mm的，出口板則常用305*305mm、406*406mm、610*610mm、812*812mm等規格，也可以根據客戶需要定製規格。經過以上工序，石材就可以出廠了。

5、鑿切加工。

鑿切加工是傳統的加工方法,通過楔裂、鑿打、劈剁、整修、打磨等辦法將毛胚加工成所需產品,其表面可以是菠蘿面、龍眼面、荔枝面、自然面、蘑菇面等等。

（1）拋光(Polished)：表面非常的平滑，高度磨光，有鏡面效果，有高光澤。花崗岩、大理和石灰石通常是拋光處理,並且需要不同的維護以保持其光澤。

（2）亞光(Honed)：表面平滑，但是低度磨光，產生漫反射，無光澤，不產生鏡面效果，無光污染。

（3）粗磨(Rough-Rubbing)：表面簡單磨光，把毛板切割過程中形成的機切紋磨沒即可，感覺是很粗糙的亞光加工。

（4）機切（Machine-Cut）：直接由圓盤鋸砂鋸或橋切機等設備切割成型，表面較粗糙，帶有明顯的機切紋路。

（5）酸洗（Pickling）：用強酸腐蝕石材表面，使其有小的腐蝕痕迹，外觀比磨光面更為質樸。大部分的石頭都可以酸洗，但是最常見的是大理石和石灰石。酸洗也是軟化花崗岩光澤的一種方法。

（6）荔枝(Bushhammered)：表面粗糙，凹凸不平，是用鑿子在表面上密密麻麻的鑿出小洞，有一模仿水滴經年累月的滴在石頭上的一種效果。

（7）菠蘿(Picked)：表面比荔枝加工更加的凹凸不平，就像菠蘿的表皮一般。

（8）剁斧(Chiselled)：也叫龍眼面，是用斧剁敲在石材表面上，形成非常密集的條狀紋理，有些像龍眼表皮的效果。

（9）火燒(Flamed)：表面粗糙。這種表面主要用於室內如地板或作商業大廈的飾面，勞動力成本較高。高溫加熱之後快速冷卻就形成了火燒面。火燒加工、噴燒加工，是利用組成花崗石的不同礦物顆粒熱脹係數的差異，用火焰噴燒使其表面部分顆粒熱脹破裂脫落，形成起伏有序的粗面紋飾。這種粗面花崗石板材，非常的適合於濕滑場所的地面裝飾和戶外的牆面裝飾。主要設備是花崗石自動燒毛機。火燒面一般是花崗岩。

（10）開裂(Nature Split)：俗稱自然面，其表面粗糙，不過不像火燒那樣粗糙。這種表面處理通常是用手工切割或在礦山鏨以露出石頭自然的開裂面。

（11）翻滾(tumbled)：表面光滑或稍微粗糙，邊角光滑且呈破碎狀。有幾種方法可以達到翻滾效果。20毫米的磚可以在機器里翻滾，3厘米磚也可以翻滾處理，然後分裂成兩塊磚。大理石和石灰石是翻滾處理的首選材料。

（12）刷洗(Brushed)：表面古舊。處理過程是刷洗石頭表面，模仿石頭自然的磨損效果。

（13）水沖(Water-jet)：用高壓水直接衝擊石材表面，剝離質地較軟的成分，形成獨特的毛面裝飾效果。

（14）仿古(Antique)：模仿石材使用一定年限後的古舊效果的面加工，一般是用仿古研磨刷或是仿古水來處理，一般仿古研磨刷的效果和性價比高些，也更環保。

（15）火燒仿古(Flamed+ Brushed）：先火燒後再做仿古加工。

（16）酸洗仿古(Pickling+ Brushed)：先酸洗後在做仿古加工。

（17）噴沙(Sandblasted)：用普通河沙或是金剛沙來代替高壓水來沖刷石材的表面，形成有平整的磨沙效果的裝飾面。

（18）拉絲(拉溝)(Grooved)：在石材表面上開一定的深度和寬度的溝槽

(19)蘑菇面(Mushroom)：一般是用人工劈鑿，效果和自然劈相似，但是石材的天面卻是呈中間突起四周凹陷的高原狀的型狀。

6、輔助加工。

輔助加工是將已切齊、磨光的石材按需要磨邊、倒角、開孔洞、鑽眼、銑槽、銑邊等。主要的加工設備有自動磨邊倒角機、仿形銑機、薄壁鑽孔機、手持金剛石圓鋸、手持磨光拋光機等。

異形加工

仿形線條

7、檢驗修補。

天然花崗石難免有裂縫、孔洞等瑕疵，而且在加工過程也難免會有一些磕碰，出現一些小缺陷。所以在加工完成後所有的花崗岩板材都需要檢驗，首先要通過清洗，然後是吹乾檢驗，合格品包裝入庫，而不合格產品則應先挑出來。在符合定單要求的情況下，對於一些缺陷不嚴重花崗岩製品可以進行修補，即進行粘接、修補，從而減少廢品率。

檢驗修補通常是手工作業，不過一些先進的加工生產線上則會採用自動連續吹洗修補風乾機。

8、防護處理。

瓷磚、建築塗料、裝飾石材是用於建築內外牆或地面的三大裝修材料。由於石材如花崗石和大理石莊重、豪化、耐久，其裝飾效果較瓷磚和塗料更強。花崗石、大理石等石材的一般貼附方法是先在砼牆面或地面塗抹砂漿，然後在石材上塗密封劑再貼附。但由於砼和水泥砂漿中含有的氫氧化鈣和硫酸鈣會析出石材表面，產生潤斑和白霜，嚴重損害其美觀。還有，嵌入石材內的金屬件會因遇水生鏽，在石材表面形成銹斑。為防止這類污染，常在石材內面塗上有機硅防水劑、聚合物水泥砂漿、乳液樹脂、環氧樹脂等，雖能收到一定的防護效果，但也存在以下不足：採用有機硅防水劑處理，石材與砼、砂漿被貼面不能形成密封層，無法有效抑制白霜析出物和潤斑；採用聚合物水泥處理，不僅材料自身含有白霜成分，而且水滲透率大，防護效果也不理想；採用乳液樹脂處理，乾燥時易受到氣候條件的影響，而且其親水性成份（如分散劑、增稠劑等）含量較大，耐水性和耐久性存在 問題；採用環氧樹脂處理，雖能有效防止泛霜和潤斑，但施工性差，還易刺激皮膚。

（1）防護處理劑：該防護處理劑是用非水分散型樹脂與濕固型聚氨酯樹脂配合而成。按需要可添加體質顏料、消泡劑、分散劑、防沉劑、增稠劑等。A、非水分散型樹脂宜用於由丙烯酸、乙烯、苯乙烯、 醋酸乙烯等單體聚合物或其共聚物的基料，分散在礦物油等非水性分散介質中。這裡所用的非水性分散介質燃點不高，毒性小，便於施工。 B、聚氨酯使用由異氰酸酯固化的樹脂，最好在水分存在下使用，可在3～8h內固化的單組合濕固化型聚氨酯樹脂。C、體質顏料使用重質碳酸鈣、滑石、陶土等。 D、外加劑（a）使用乙烯類聚合物等消泡劑。它可防止施工時處理劑發泡，造成不均勻的現象。（b）使用羧酸鹽等分散劑，它易於分散配合料。（c）使用聚醚、酯類等防沉劑，從防止樹脂固體分在分散介質中沉澱。（d）為更便於貼附施工，宜使用膨潤土等增稠劑。

（2）防護處理方法:貼附石材時，先在石材內面及側面以0.2～0.3kg/m3的塗量噴塗或輥塗防護處理劑，再貼附於建築物牆面回地面，在常溫下經1～2h後防護處理劑固化，石材與牆面或地面充分粘合。

9、現場加工。石材研習社（IDstone5A）

有時候在施工現場需要對石材進行現場加工，例如需要改小、切角，這一般是使用手提式切割機進行切割加工。例如有些石材需要在上面打孔、磨邊等，一般是用手提式切割機、角磨機進行加工的。

其他：

1.板材規格板加工流程為：材料統籌－荒料選料－大板鋸切－大板膠補（大理石通常還要加網）－大板打磨、拋光－大板選料－裁切規格板（必要時還需要撇底、磨邊）－規格板擺板、調色－編號－檢驗－包裝－運輸－安裝等；

2.石材線條加工流程為：材料統籌－荒料選料－坯料分切－坯料擺板、調色－造型（成型）－打磨、拋光（必要時還需要切角、修長）－試拼、調色－編號－檢驗－包裝－運輸－安裝等；

其它類別產品的加工流程都基本相似，如利用板材加工拼花，前半部分的加工，同規格板過程基本一樣，只是在後半部分圖案部分的加工，需要機器、工具或水刀切割圖案、零件，然後鑲嵌，再粘接及打磨；再比如雕刻產品加工，前半部分同線條加工也非常相似，只是到了後期的雕花，需要穿插人工雕刻或者利用數控機床進行雕刻。

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