專利名稱：以采用包含金剛石片段的刀片的框鋸切割的花崗巖板和其切割方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于切割花崗巖板的改進(jìn)方法和由此切割的花崗巖板。
背景技術(shù)：
擺動(dòng)式(swing-type)框鋸已經(jīng)廣泛用于將大塊花崗巖切割成板。這些框鋸采用多達(dá)250片鋼刀片，這些鋼刀片在張力(例如，80kN)下安裝在框架上?？蚣芤话憷@兩個(gè)樞軸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。為了切割花崗巖，鋼刀片用含有分散在水中的研磨砂(如沙子，鋼丸，碳化硅)和石灰的漿液噴灑(sprinkle)。
僅僅只有幾厘米每小時(shí)的切割速度使這種技術(shù)成為緩慢的技術(shù)。例如，以平均3cm/小時(shí)的向下進(jìn)刀切割2m高的花崗巖塊，幾乎要花費(fèi)3天時(shí)間。用于切割花崗巖的時(shí)間要求和含有磨料的漿液的使用都是消耗大量對環(huán)境有害的鋼丸/水/石灰漿液的原因。而且，鋼刀片平均有效期限為2-3塊，這影響切割花崗巖所包括的成本。
當(dāng)鋼丸在漿液中使用時(shí)，一般它的尺寸范圍是0.1-8mm，形狀從近似球形到高度有角的顆粒，舉例來說，如在商業(yè)上可以從http//www.wheelabr.com/獲得。在把大塊的花崗巖切割成板的擺動(dòng)型框鋸操作中，攜帶有一系列在張力(tension)下安裝的平行、間隔的鋼刀片的水平直角框架繞兩個(gè)樞軸點(diǎn)擺動(dòng)(oscillate)并且降下到被固定的塊上。在該現(xiàn)有技術(shù)的操作中，當(dāng)?shù)镀瑪[動(dòng)和降下時(shí)，含有分散在水中的鋼丸和石灰的漿液連續(xù)地提供給在刀片和塊之間的接觸區(qū)域。刀片由此以它們來拉動(dòng)(pull)漿液的研磨成分(element)，所述成分通過向塊內(nèi)磨出狹槽(slot)來提供切割作用。這些磨料顆粒(例如鋼丸)，必須在刀片和切口(cut)的壁之間移動(dòng)，以到達(dá)目標(biāo)表面(target surface)。當(dāng)所述的鋼顆粒在刀片和切口之間的空間時(shí)，它們摩擦狹槽的壁。這個(gè)動(dòng)作產(chǎn)生了兩個(gè)有害的結(jié)果第一，磨損造成了狹槽變寬；第二，所述動(dòng)作造成了花崗巖表面變粗糙。
參考使用配備有多個(gè)一般為平行、間隔的刀片的水平框鋸來切割花崗巖板的典型操作，在框鋸中相鄰刀片之間的間距，tspacing，由目標(biāo)板厚度(target slab thickness)tslab和過量切割(excess cut)寬度txs來確定，如圖1中所示。所述間距可由如下關(guān)系式所定義tspacing＝tslab+txs(式1)
如所述關(guān)系所描述的，過量切割寬度越大，刀片必須間隔得更遠(yuǎn)以獲到目標(biāo)板厚度。
參考在現(xiàn)有技術(shù)中使用帶有典型的磨料顆粒磨料漿液的現(xiàn)有技術(shù)操作，例如，用于框鋸花崗巖的鋼丸是大約1-2mm的并且是有角的。如圖2中所示，獨(dú)立于可能影響切割寬度的其它因素，例如刀片的振動(dòng)或脫離平面的偏斜，在刀片和壁之間捕獲的磨料顆粒造成大概是最大平均顆粒大小的二倍的切割寬度增加。
在采用漿液中的平均顆粒大小為1-2mm的磨料的現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施例中，過量切割寬度，txs，可以被預(yù)計(jì)是平均顆粒大小的二倍，或最小是約2-4mm。然而，實(shí)際上，通常會觀察到至少5mm的過量切割寬度txs。比預(yù)計(jì)的過量切割寬度大的原因如下首先，可能在刀片和塊之間的空間里發(fā)現(xiàn)有多層顆粒；第二，顆粒是高度不規(guī)則的并且因此最大的顆粒尺寸將是對于預(yù)計(jì)的過量切割寬度更好的估計(jì)。因?yàn)樵谠摤F(xiàn)有技術(shù)的花崗巖切割操作中，包含大小不同的磨料的漿液是連續(xù)地提供給在刀片和塊之間的連接區(qū)域上的，過量切割寬度隨著當(dāng)時(shí)被提供來切割板的漿液中的顆粒大小而變化。因此，磨料漿液或鋼丸的使用影響了花崗巖板的質(zhì)量，使用鋼丸和/或其它磨料的切割花崗巖板的厚度變化超過1mm是普遍的。
再回到圖1，生產(chǎn)一塊板所需的塊寬度的總量可以被以下關(guān)系式來表示W(wǎng)block＝tslab+tcut＝tslab+tblade+txs(式2)作為一個(gè)實(shí)施例，考慮目標(biāo)板厚度為22mm，刀片厚度大約4mm，并且過量切割寬度5mm。在這種情形下，單塊板所需的塊厚度為大約31mm。如以上所示，除影響板表面光潔度之外，在現(xiàn)有技術(shù)中用于切割花崗巖板的方法是效率十分低且浪費(fèi)的，過量切割寬度幾乎是最后花崗巖板的25％。
除了花崗巖切割的寬度之外，花崗巖表面的質(zhì)量同樣被磨料顆粒大小所影響。當(dāng)摩擦切口的壁時(shí)，磨料顆粒(如鋼丸)典型地產(chǎn)生一個(gè)粗糙的表面，如圖5所示，圖5是說明在現(xiàn)有技術(shù)操作中花崗巖板切口的表面的SEM。通常，表面粗糙度隨著在操作中使用的磨料顆粒大小的增加而增加。
申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，配備有含金剛石片段的水平框鋸刀片的使用經(jīng)濟(jì)地并且令人吃驚地使用每板更少的塊來生產(chǎn)目標(biāo)厚度的花崗巖板，同時(shí)產(chǎn)出的花崗巖板具有改進(jìn)的表面質(zhì)量。每板所需的塊寬度的減少是在操作中減少的過量切割寬度txs的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及采用鋸切設(shè)備由花崗巖塊切割成板，所述設(shè)備包括多個(gè)一般為平行、間隔的鋸片，每片鋸片具有多個(gè)安裝在其上的切割片段，每個(gè)切割片段包括浸漬(impregnated)有選自天然金剛石，人造金剛石，立方氮化硼和其組合之一的超級研磨材料的連續(xù)相；其中這樣從塊上切割下來的每個(gè)花崗巖板具有1000μ-in的表面粗糙度Ra，以及小于標(biāo)稱板目標(biāo)(nominal slab target)的厚度的10％的厚度變化。
本發(fā)明還涉及一種把花崗巖塊切割成板的方法，所述板具有切割成的少于1000μ-in的表面粗糙度Ra，以及少于標(biāo)稱板目標(biāo)的厚度的10％的厚度變化，所述的方法通過采用包括多個(gè)一般為平行、間隔的鋸片的切割設(shè)備，每片刀片具有多個(gè)安裝在其上的片段，切割片段中的每個(gè)包括浸漬有選自天然金剛石，人造金剛石，立方氮化硼和其組合之一的超級研磨材料的連續(xù)相；至少一個(gè)所述片段的耐磨損性能被優(yōu)化，通過變化至少下列變量之一以獲得在切割過程中沿每片刀片的片段的均勻磨損a)沿刀片長度的中心到中心距離；b)在每個(gè)片段中的超級研磨材料的濃度；c)在每個(gè)片段中以其壓縮斷裂強(qiáng)度測量的超級研磨材料等級；d)在每個(gè)片段中超級研磨材料的成分；以及e)片段的尺寸。
本發(fā)明還涉及用帶有多個(gè)相鄰的和間隔的刀片的水平框鋸切割花崗巖的方法，每個(gè)刀片包括安裝在其切削刃(cutting edge)上的金剛石切割片段，其中至少一個(gè)片段變量被優(yōu)化/控制，以獲得在切割過程中沿每片刀片的片段的均勻磨損。


圖1是顯示在花崗巖切割操作中兩個(gè)相鄰的鋸片的截面示意圖；圖2是顯示采用鋼丸的現(xiàn)有技術(shù)操作的截面示意圖；圖3是本發(fā)明的水平框鋸的截面圖，所述框鋸切割通過花崗巖塊；圖4是鋸片和不均勻間隔的金剛石片段(segment)的剖視圖；圖5是顯示通過現(xiàn)有技術(shù)鋸片切割的花崗巖板的表面質(zhì)量的SEM；以及圖6是顯示通過使用本發(fā)明的金剛石片段的鋸片切割的花崗巖板的表面質(zhì)量的SEM。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及切割花崗巖的改進(jìn)方法，以獲得有改進(jìn)的表面質(zhì)量和均勻厚度的花崗巖板，所述方法不需要現(xiàn)有技術(shù)中的鋼丸漿液。
以采用超級磨料片段的框鋸來切割花崗巖板的方法。在本發(fā)明的改進(jìn)方法中，帶有包含金剛石片段的切削刃的水平框鋸被用來切割花崗巖板。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，如圖3和4所示，水平框鋸10裝備具有多個(gè)一般為平行、間隔的刀片88的刀片組件16，用于切割花崗巖12，其中刀片88中的每片具有在其上安裝有金剛石切割片段90-104的切削刃，用于隨著擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)來與花崗巖接合(engage)，以切割花崗巖。
刀片88可以由本領(lǐng)域已知的高性能鋼合金制成。在一個(gè)實(shí)施例中，鋼合金具有0.7到2.3％的碳、0.08到2.0％的鋁和0.7到6.5％的釩。在另一實(shí)施例中，鋼合金具有.32％的碳、0.35％的硅、0.70％的錳、1.00％的鉻、2.00％的鉬、0.6％的鎳、0.15％的釩和0.05％的鎢，其余為鐵。在第三實(shí)施例中，鋼合金含有7％到20％的鎢、鉬、釩和鈮。在一個(gè)實(shí)施方案中，刀片88的每片具有從大約50到500mm范圍的高度。刀片可以具有本領(lǐng)域已知的各種形狀，在大多數(shù)實(shí)施方案中為矩形，以及雙凹(沙漏形)，凸/直，凹/直，、雙凸，凸/凹及其它們的組合。
在一個(gè)實(shí)施方案中，切割片段由浸漬有超級研磨材料即天然金剛石、人造金剛石或立方氮化硼的硬連續(xù)相材料制成。
在另一實(shí)施方案中，連續(xù)相材料還包括金屬碳化物、難熔金屬合金(refractory metalalloy)、陶瓷、銅、銅基合金、鎳、鎳基合金、鈷、鈷基合金、錫、鎢、鈦、鈦基合金、鐵、鐵基合金、銀、或銀基合金或它們的組合。
在再一實(shí)施方案中，片段中連續(xù)相材料可以浸漬有各種研磨材料的組合，即，第二研磨材料例如陶瓷和鋁氧化物。連續(xù)相材料和超級磨料(即，金剛石或CBN)可以用已知方法聚集成最終的片段形狀，所述已知方法將連續(xù)相材料和超級磨料/磨料的顆粒結(jié)合在一起，諸如燒結(jié)、熱均衡壓制、激光熔化或離子束熔化。
在片段中的超級研磨材料濃度的范圍從10到50濃度(concentration)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述濃度在15-40濃度之間。在另一個(gè)實(shí)施方案中，在20到30濃度之間。如在此使用的，100濃度在本領(lǐng)域按照慣例地被定義為4.4克拉/立方厘米，1克拉等于0.2g，其中超級磨料粒的濃度與它的克拉每單位體積含量線性相關(guān)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，超級研磨材料是天然或人造金剛石顆粒或其組合，尺寸范圍從20目至400目。在第二個(gè)實(shí)施方案中，超級磨料顆粒尺寸在大約25-100目之間。在再一實(shí)施方案中，超級磨料顆粒尺寸在25/30目-70/80目之間。
在一個(gè)實(shí)施方案中，在切割片段中的金剛石具有在大約25和90之間范圍的韌度指數(shù)(toughness Index，“TI”)。在第二個(gè)實(shí)施方案中，金剛石有范圍在大約25到80之間的TI。韌度指數(shù)(“TI”)用標(biāo)準(zhǔn)易碎性(friability)試驗(yàn)來測量。易碎性試驗(yàn)涉及在受控狀態(tài)下球磨一定量的產(chǎn)品并篩選殘余物(residue)，以測量所述產(chǎn)品的破碎。TI可計(jì)算為大于目標(biāo)尺寸的剩余物的重量除以起始重量，然后乘以100。
在再一實(shí)施方案中，片段含有涂敷有一層組合物材料(MCxNy)的金剛石顆粒，其中M是金屬，C是具有第一化學(xué)計(jì)量系數(shù)x的碳，N是具有第二化學(xué)計(jì)量系數(shù)y的氮，并且0≤x，y≤2，其中M是一種或多種過渡金屬，IIIA族金屬或IVA族金屬。已知這些金屬涂層增加了強(qiáng)度，通過此強(qiáng)度，超級研磨材料結(jié)合到連續(xù)相材料。
在框鋸的一個(gè)實(shí)施方案中，在鋸片上的金剛石切割片段的尺寸范圍是大約5到100mm長，乘以5到30mm高，乘以4到8mm厚。在另一實(shí)施方案中，金剛石片段厚于刀片的厚度。在再一個(gè)實(shí)施方案中，鋸片包括多個(gè)被成形的凹進(jìn)部分，以容納至少部分片段。
在一個(gè)實(shí)施方案中，金剛石片段間隔開(中心到中心)大約80mm到150mm。在另一個(gè)實(shí)施方案中，中心到中心間隔是大約100到140mm。在再一個(gè)實(shí)施方案中，中心到中心間隔是大約120到130mm。
片段可以是任何容易達(dá)到的形狀，包括，例如，矩形、錐形、夾層結(jié)構(gòu)、齒形、L形、半圓形等。片段可以用本領(lǐng)域已知技術(shù)來成形，例如燒結(jié)、鑄造、鍛造或機(jī)加工。
片段用本領(lǐng)域已知的方法連接到刀片邊緣，包括銅焊、焊接(soldering)、熔焊(welding)、粘接、機(jī)械連接等。
在水平框鋸刀片上的金剛石片段，如在切割金剛石板中使用的，的確以不同的速率磨損。因?yàn)橄胍乖阡徠系慕饎偸我员M可能均勻的速率磨損，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，金剛石片段的間隔沿鋸片以非均勻間隔來優(yōu)化。在沿長度有較高磨損率傾向的位置，每單位長度安裝較多數(shù)量的片段。相反，在沿刀片長度具有較低磨損率傾向的位置，每單位長度安裝較少數(shù)量的片段。在此使用的“非均勻間隔”表示從最小中心到中心間距X1(鋸片上兩相鄰金剛石片段之間)到鋸片上兩相鄰金剛石片段之間的最大中心到中心間距X2至少有1mm的偏差，即，X1比X2小1mm。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，在同一個(gè)鋸片上，從在兩相鄰片段之間的最小中心到中心間距到在兩個(gè)不同的相鄰片段之間的最大中心到中心間距之間的間隔偏差至少是2mm。
結(jié)合金剛石片段的間隔變化，或者作為延長鋸片使用壽命的獨(dú)立方法，不同性能的金剛石片段可以沿刀片長度分布(具有均勻或非均勻間隔)。在沿長度具有較高磨損率傾向的位置，安裝具有較高耐磨損能力的片段。相反，在沿長度具有較低磨損率傾向的位置，安裝具有較低耐磨損能力的片段。
在此使用的“可變的耐磨損性能”是指，從同一個(gè)鋸片上的一個(gè)金剛石片段到另一個(gè)金剛石片段，影響鋸片上的金剛石片段的耐磨損能力的變量至少有10％的差異?？勺兡湍p性能的實(shí)施例包括a)結(jié)合物中金剛石的濃度；b)金剛石尺寸；c)金剛石等級，其中耐磨損能力隨著金剛石等級增加而增加，例如用壓縮斷裂強(qiáng)度“CFS”來測量；d)晶體強(qiáng)度和形狀；e)以長度衡量的片段尺寸，在其中耐磨損能力隨著片段長度增加而增加，其中長度定義為在如圖4那樣連接(attach)后平行于刀片長度的片段尺寸；f)構(gòu)成結(jié)合物的材料的結(jié)合物耐磨損能力；和g)第二磨料的存在，其中耐磨損能力隨著第二磨料濃度的增加而增加。
完成的花崗巖板的改進(jìn)的質(zhì)量在鋸片中的包括金剛石的片段的使用令人吃驚地使得花崗巖被切割而不需要鋼丸漿液。這種使用還令人吃驚地使得被切割的花崗巖板具有改進(jìn)的表面。
正如在領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的，完成(finished)表面的粗糙度依賴于多種因素，包括磨料介質(zhì)的顆粒尺寸。通常，表面粗糙度隨著在操作中使用的磨料顆粒尺寸的增加而增加。如先前引用的，在現(xiàn)有技術(shù)中用于把花崗巖切成板的鋼丸顆粒的標(biāo)稱尺寸大概可以是1-2mm的范圍。在摩擦切口壁時(shí)，鋼丸產(chǎn)生典型的粗糙表面。石材(stone)產(chǎn)品例如花崗巖板、塊等等的粗糙度性質(zhì)，可以通過本領(lǐng)域中的多種分析儀器來測量，包括使用用于表面形貌測量的輪廓儀，例如在樣品上橫跨一段距離的Ra，Rmax和Rz-d。
輪廓儀的靈敏觸針橫過樣品的寬度，記錄表面形貌的變化。這些變化的算術(shù)平均值被顯示/記錄。Ra是算術(shù)平均粗糙度值。Rz是ISO 10-點(diǎn)高度參數(shù)，在單個(gè)采樣長度上測量并且其本身是幾個(gè)峰值的平均。Rmax是在采樣長度內(nèi)最大的峰谷高度。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，采用本發(fā)明金剛石片段的框鋸允許把花崗巖切割成具有小于1000μ-in的表面粗糙度Ra，小于7,000μ-in的Rz值，和小于10,000μ-in的Rmax值的板。在另一個(gè)實(shí)施方案中，使用本發(fā)明的包含金剛石的片段所切割的花崗巖板顯示小于800μ-in的表面粗糙度Ra，小于6000μ-in的Rz和Rmax值。在第三個(gè)實(shí)施方案中，所切割的花崗巖板顯示了＜500μ-in的表面粗糙度Ra，和小于5000μ-in的Rz和Rmax值。在第四個(gè)實(shí)施方案中，就表面粗糙度Ra＜400μ-in，并且，Rz和Rmax值小于4000μ-in而言，與現(xiàn)有技術(shù)鋼丸工藝相比，所測的表面粗糙度有至少70％的改進(jìn)。
如以上所指出的，本發(fā)明的框鋸允許切割成(as-cut)的(或者有時(shí)叫做初步的)花崗巖板有比用現(xiàn)有技術(shù)的框鋸所切割的板具有精細(xì)得多的表面粗糙度，更少的材料要被去除以達(dá)到目標(biāo)表面光潔度(target finish)。這減輕了對精整拋光系統(tǒng)的要求，其中初始拋光步驟可以從拋光操作中被完全被取消。在這種情形下，可以減少拋光操作的成本，同時(shí)也提高了速度和生產(chǎn)能力。本發(fā)明的框鋸的另一個(gè)附加的優(yōu)點(diǎn)是帶給具有改進(jìn)的表面質(zhì)量/拋光質(zhì)量的花崗巖的損壞更少，因?yàn)樵诎◢弾r的相的鄰近顆粒之間產(chǎn)生了更少的裂縫。
在切割板時(shí)提高的塊利用率同樣發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的框鋸允許更加經(jīng)濟(jì)的操作?？梢允褂酶俚膲K來生產(chǎn)目標(biāo)寬度的板，這歸因于過量切割寬度txs的減小。
隨著切割成的花崗巖板在厚度上更加均勻，過量切割寬度txs的減小有助于提高塊的利用率以及完成的花崗巖板的均勻性。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，切割成的花崗巖板具有小于標(biāo)稱板目標(biāo)的厚度的20％的平均厚度偏差。在第二個(gè)實(shí)施方案中，平均厚度偏差少于標(biāo)稱板目標(biāo)的厚度的10％。在第三個(gè)實(shí)施方案中，對于2cm的標(biāo)稱板目標(biāo)，平均厚度偏差少于2mm。
還應(yīng)該注意到的是，本發(fā)明的框鋸還可以用于切割花崗巖以外的材料，包括但不限于砌體(masonry)材料，例如，混凝土、大理石、砂巖、石灰石、燒成磚或類似材料，以及用于切割由石材或大理石碎片用結(jié)合劑材料結(jié)合在一起形成的復(fù)合材料塊，以獲得提高表面質(zhì)量以及更精確的尺寸。
實(shí)施例.在此提供的實(shí)施例用于解釋本發(fā)明，但不是要限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1.作為基準(zhǔn)，采用現(xiàn)有技術(shù)中的鋼丸框鋸操作將Rosa Beta花崗巖塊切割成片。板的表面質(zhì)量用輪廓儀測量。在此測量中，Hommel輪廓測定儀(Model T 4000)被用來測量橫跨2.5cm的采樣距離的Ra，Rmax和Rz-D。結(jié)果在表1中提供表1使用鋼丸磨料所切割的花崗巖板的表面粗糙度

使用鋼丸方法所切割的板表面的壓印(impression)使用乙烯基聚硅氧烷來制備。圖5是顯示所述表面的粗糙紋理(texture)的壓印的SEM顯微照片。
實(shí)施例2.為了評價(jià)提高的塊利用率和改進(jìn)的板表面粗糙度，在實(shí)施例2中，使用具有多個(gè)刀片的本發(fā)明的框鋸，將Rosa Beta花崗巖塊切割成板，其中，包含金剛石的片段連接在所述的刀片上。該試驗(yàn)(run)的細(xì)節(jié)包括片段對于每個(gè)實(shí)施例重復(fù)多次試驗(yàn)，其中每個(gè)試驗(yàn)的片段濃度在15-40金剛石晶體濃度之間變化，金剛石尺寸范圍從20-50目，采用的鈷基結(jié)合劑在商業(yè)上可從OMG，Eurotungstene或其他制造商獲得。
每次試驗(yàn)使用相同尺寸的片段，其中對各次試驗(yàn)來講片段尺寸可以不同，其范圍是長度10-40mm、寬度4-8mm和高度10-30mm，每片刀片有20-30個(gè)片段。
刀片碳合金鋼刀片，tblade＝4.2mm并且n＝80片。
操作條件30mm/h向下進(jìn)刀速度；13-15l/min水輸送到每片刀片。標(biāo)稱板厚度目標(biāo)20mm。
估計(jì)每板塊寬度總量wblock的值。除此之外，如實(shí)施例1中使用輪廓儀測量板的表面粗糙度。
每板塊寬度每板的總塊寬度，wblock，通過測量所切割的塊的總寬度并除以生產(chǎn)的板的數(shù)目來確定，所述板的數(shù)目是刀片數(shù)目少一。所切割的總塊寬度＝2233.6mm；wblock＝2233.6mm/79塊板＝28.3mm/板。
在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中測量的平均板厚度是<wslab>＝22.4mm。參見式2，過量切割寬度txs是txs＝wblock-(tslab+tblade)＝28.3mm-(22.4mm+4.2mm)＝1.7mm當(dāng)使用鋼丸時(shí)每板的總塊寬度大約是31mm。對于在這個(gè)實(shí)施例中的所切割的總塊寬度，使用鋼丸技術(shù)時(shí)只能生產(chǎn)72塊板。因此，金剛石解決方案的塊利用率比標(biāo)準(zhǔn)鋼丸技術(shù)高大約10％。
板的表面粗糙度使用Hommel輪廓測定儀(Model T 4000)測量橫跨2.5cm采樣距離的Ra，Rmax和Rz-D。結(jié)果在表2中提供。
表2使用包含金剛石的片段所切割的花崗巖板的表面粗糙度

如所顯示的，相對于鋼丸方法，所測得的使用包含金剛石的片段所切割的板的表面粗糙度參數(shù)表現(xiàn)出在70％和80％之間的改進(jìn)。
使用這種金剛石方法所切割的板表面的壓印使用乙烯基聚硅氧烷制備。圖6是本發(fā)明的板的壓印的SEM顯微照片(以如圖5一樣的放大倍數(shù)拍攝，圖5是使用現(xiàn)有技術(shù)所切割的板的SEM)。相比于現(xiàn)有技術(shù)中的花崗巖板，SEM顯示出在表面質(zhì)量方面的顯著提高。
盡管參照優(yōu)選實(shí)施方案描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，不脫離本發(fā)明的范圍，可以做出各種變化，并且可以構(gòu)成對于其中元素的等同物。本文的所有引用在此明確被結(jié)合到本文作為參考。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種采用鋸切設(shè)備由花崗巖塊切割成的板，所述設(shè)備包括多個(gè)一般為平行、間隔的刀片，每片所述的刀片具有多個(gè)安裝在其上的切割片段，每個(gè)所述的切割片段包括浸漬有選自天然金剛石，人造金剛石，立方氮化硼和其組合之一的超級研磨材料的連續(xù)相；其中，每個(gè)從所述的塊切割成的花崗巖板具有小于1000μ-in的表面粗糙度Ra。
2.如權(quán)利要求1所述的切割成的花崗巖板，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于500μ-in的表面粗糙度Ra。
3.如權(quán)利要求1所述的切割成的花崗巖板，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于標(biāo)稱板目標(biāo)的厚度的20％的平均厚度偏差。
4.如權(quán)利要求3所述的切割成的花崗巖板，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于標(biāo)稱板目標(biāo)的厚度的10％的平均厚度偏差。
5.如權(quán)利要求1所述的切割成的花崗巖板，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于10,000μ-in.的ISO 10-點(diǎn)高度參數(shù)Rz以及小于10,000μ-in.的最大的峰谷高度Rmax。
6.如權(quán)利要求5所述的切割成的花崗巖板，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于5,000μ-in.的ISO 10-點(diǎn)高度參數(shù)Rz以及小于5,000μ-in.的最大峰谷高度Rmax。
7.如權(quán)利要求6所述的切割成的花崗巖板，其中每個(gè)切割成的花崗巖板具有小于4,000μ-in.的ISO 10-點(diǎn)高度參數(shù)Rz以及小于4,000μ-in.的最大峰谷高度Rmax。
8.一種將花崗巖塊切割成板的方法，所述方法包括如下步驟提供花崗巖塊；用切割設(shè)備切割所述的花崗巖塊，所述切割設(shè)備包括多個(gè)一般為平行、間隔的刀片，每片所述的刀片具有安裝在其上的多個(gè)切割片段，每個(gè)所述的片段彼此以從中心到中心距離間隔開，每個(gè)所述的片段包括浸漬有選自天然金剛石、人造金剛石、立體氮化硼和其組合之一的超級研磨材料的連續(xù)相；其中，在所述片段的最大中心到中心距離和最小中心到中心距離之間有至少1mm的間隔偏差；以及通過所述的切割設(shè)備由所述的花崗巖塊生產(chǎn)花崗巖板，每個(gè)花崗巖板具有小于1000μ-in.的表面粗糙度Ra。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于500μ-in的表面粗糙度Ra。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于標(biāo)稱板目標(biāo)的厚度的20％的平均厚度偏差。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于標(biāo)稱板目標(biāo)的厚度的10％的平均厚度偏差。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于10,000μ-in.的ISO 10-點(diǎn)高度參數(shù)Rz以及小于10,000μ-in.的最大峰谷高度Rmax。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于5,000μ-in.的ISO 10-點(diǎn)高度參數(shù)Rz以及小于5,000μ-in.的最大峰谷高度Rmax。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板有小于4,000μ-in.的ISO 10-點(diǎn)高度參數(shù)Rz以及小于4,000μ-in.的最大峰谷高度Rmax。
15.一種將花崗巖塊切割成板的方法，包括如下步驟提供花崗巖塊；用切割設(shè)備切割所述的花崗巖塊，所述的切割設(shè)備包括多個(gè)一般為平行、間隔的刀片，每片所述的刀片具有安裝在其上的多個(gè)切割片段，每個(gè)所述切割片段包括浸漬有選自天然金剛石，人造金剛石，立體氮化硼和其組合之一的超級研磨材料的連續(xù)相；所述切割片段中的每個(gè)具有不同于安裝在同一個(gè)刀片上的至少另一個(gè)片段至少10％的耐磨損性能，其中所述的不同的耐磨損性能選自下列組a)沿所述刀片長度的所述片段的中心到中心距離；b)在每個(gè)片段中的超級研磨材料的濃度；c)在每個(gè)片段中以其壓縮斷裂強(qiáng)度測量的超級研磨材料的等級；d)在每個(gè)片段中超級研磨材料的組成；和e)所述片段的長度；并且，生產(chǎn)花崗巖塊，其中，所述的花崗巖板具有少于1000μ-in.的切割成的表面粗糙度Ra，以及小于標(biāo)稱板目標(biāo)的厚度的20％的平均厚度偏差。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述切割成的花崗巖板具有小于標(biāo)稱板目標(biāo)的厚度的10％的平均厚度偏差。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于10,000μ-in.的ISO 10-點(diǎn)高度參數(shù)Rz以及小于10,000μ-in.的最大峰谷高度Rmax。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于4,000μ-in.的ISO 10-點(diǎn)高度參數(shù)Rz以及小于4,000μ-in.的最大峰谷高度Rmax。
19.一種將花崗巖塊切割成具有小于2mm的過量切割寬度(txs)板的方法，所述方法包括如下步驟提供花崗巖塊；用切割設(shè)備切割所述花崗巖塊，所述切割設(shè)備包括多個(gè)一般為平行、間隔的刀片，每片所述的刀片具有安裝在其上的多個(gè)切割片段，以及每個(gè)所述切割片段包括浸漬有選自天然金剛石、人造金剛石、立體氮化硼和其組合之一的超級研磨材料的連續(xù)相；以及生產(chǎn)花崗巖塊。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述的過量切割寬度(txs)小于1mm。
權(quán)利要求
1.一種采用鋸切設(shè)備由花崗巖塊切割成的板，所述設(shè)備包括多個(gè)一般為平行、間隔的刀片，每片所述的刀片具有多個(gè)安裝在其上的切割片段，每個(gè)所述的切割片段包括浸漬有選自天然金剛石，人造金剛石，立方氮化硼和其組合之一的超級研磨材料的連續(xù)相；其中，每個(gè)從所述的塊切割成的花崗巖板具有小于1000μ-in的表面粗糙度Ra。
2.如權(quán)利要求1所述的切割成的花崗巖板，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于500μ-in的表面粗糙度Ra。
3.如權(quán)利要求1所述的切割成的花崗巖板，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于標(biāo)稱板目標(biāo)的厚度的20％的平均厚度偏差。
4.如權(quán)利要求3所述的切割成的花崗巖板，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于標(biāo)稱板目標(biāo)的厚度的10％的平均厚度偏差。
5.如權(quán)利要求1所述的切割成的花崗巖板，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于10,000μ-in的ISO 10-點(diǎn)高度參數(shù)Rz以及小于10,000μ-in的最大的峰谷高度Rmax。
6.如權(quán)利要求5所述的切割成的花崗巖板，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于5,000μ-in的ISO 10-點(diǎn)高度參數(shù)Rz以及小于5,000μ-in的最大峰谷高度Rmax
7.如權(quán)利要求6所述的切割成的花崗巖板，其中每個(gè)切割成的花崗巖板具有小于4,000μ-in的ISO 10-點(diǎn)高度參數(shù)Rz以及小于4,000μ-in的最大峰谷高度Rmax
8.一種將花崗巖塊切割成板的方法，所述方法包括將所述的塊置于切割設(shè)備的步驟，所述切割設(shè)備包括多個(gè)一般為平行、間隔的刀片，每片所述的刀片具有安裝在其上的多個(gè)切割片段，每個(gè)所述的片段彼此以從中心到中心距離間隔開，每個(gè)所述的片段包括浸漬有選自天然金剛石、人造金剛石、立體氮化硼和其組合之一的超級研磨材料的連續(xù)相；其中，在所述片段的最大中心到中心距離和最小中心到中心距離之間有至少1mm的間隔偏差，其中每個(gè)通過所述的切割設(shè)備從所述的塊上切割成的所述花崗巖板具有小于1000μ-in的表面粗糙度Ra。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于500μ-in的表面粗糙度Ra。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于標(biāo)稱板目標(biāo)的厚度的20％的平均厚度偏差。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于標(biāo)稱板目標(biāo)的厚度的10％的平均厚度偏差。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于10,000μ-in的ISO 10-點(diǎn)高度參數(shù)Rz以及小于10,000μ-in的最大峰谷高度Rmax。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于5,000μ-in的ISO 10-點(diǎn)高度參數(shù)Rz以及小于5,000μ-in的最大峰谷高度Rmax
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板有小于4,000μ-in的ISO 10-點(diǎn)高度參數(shù)Rz以及小于4,000μ-in的最大峰谷高度Rmax
15.一種通過使用一種切割設(shè)備將花崗巖塊切割成板的方法，所述切割成的花崗巖板具有少于1000μ-in的切割成的表面粗糙度Ra，以及小于標(biāo)稱板目標(biāo)的厚度的20％的平均厚度偏差，所述的切割設(shè)備包括多個(gè)一般為平行、間隔的刀片，每片所述的刀片具有安裝在其上的多個(gè)切割片段，每個(gè)所述切割片段包括浸漬有選自天然金剛石，人造金剛石，立體氮化硼和其組合之一的超級研磨材料的連續(xù)相；所述切割片段中的每個(gè)具有不同于安裝在同一個(gè)刀片上的至少另一個(gè)片段至少10％的耐磨損性能，其中所述的不同的耐磨損性能選自下列組a)沿所述刀片長度的所述片段的中心到中心距離；b)在每個(gè)片段中的超級研磨材料的濃度；c)在每個(gè)片段中以其壓縮斷裂強(qiáng)度測量的超級研磨材料的等級；d)在每個(gè)片段中超級研磨材料的組成；和e)所述片段的長度。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述切割成的花崗巖板具有小于標(biāo)稱板目標(biāo)的厚度的10％的平均厚度偏差。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于10,000μ-in的ISO 10-點(diǎn)高度參數(shù)Rz以及小于10,000μ-in的最大峰谷高度Rmax
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其中每個(gè)所述切割成的花崗巖板具有小于4,000μ-in的ISO 10-點(diǎn)高度參數(shù)Rz以及小于4,000μ-in的最大峰谷高度Rmax
19.一種將花崗巖塊切割成具有小于2mm的過量切割寬度(txs)板的方法，所述方法包括把所述花崗巖塊置于切割設(shè)備的步驟，所述切割設(shè)備包括多個(gè)一般為平行、間隔的刀片，每片所述的刀片具有安裝在其上的多個(gè)切割片段，以及每個(gè)所述切割片段包括浸漬有選自天然金剛石、人造金剛石、立體氮化硼和其組合之一的超級研磨材料的連續(xù)相。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述的過量切割寬度(txs)小于1mm。
全文摘要
一種采用鋸切設(shè)備由花崗巖塊切割成的板，所述設(shè)備包括多個(gè)一般為平行、間隔的刀片，每片所述的刀片具有安裝在其上的多個(gè)切割片段，每個(gè)所述的切割片段包括浸漬有選自天然金剛石，人造金剛石，立體氮化硼，和其組合之一的超級研磨材料的連續(xù)相；其中每一所述由塊切割成的花崗巖板具有少于500μ－in的表面粗糙度Ra，并且，具有離標(biāo)稱板目標(biāo)2mm或更小的厚度偏差。
文檔編號B28D1/02GK1933949SQ200480038738
公開日2007年3月21日 申請日期2004年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月23日
發(fā)明者厄內(nèi)斯托·多塞納, 馬庫斯·雅各布斯, 安德列·庫恩, 庫爾特·普羅斯克, 丹尼斯·特納, 邁克爾·H·齊默曼 申請人:戴蒙得創(chuàng)新股份有限公司