發泡陶瓷冷加工設備現狀和趨勢

丁建明

摘 要：近年來，發泡陶瓷作為一種新型輕質保溫隔熱墻體材料迅速崛起，在外墻保溫和室內隔墻功能上表現出優越的性能，受到廣泛追捧。業內人士對其物化性能和產品結構投入研究逐漸增多，對燒成效果及能耗也特別關注，專業論文和課題講座層出不窮，而作為產品的最后一段工序冷加工設備，卻鮮有報道。本文通過對該工序的行業發展敘述，提出了筆者個人對冷加工設備現狀看法和趨勢的展望。

關鍵詞：發泡陶瓷;冷加工設備;現狀;趨勢

1 發泡陶瓷冷加工設備的現狀

眾所周知，盡管2000年初期有些企業生產外墻外保溫發泡陶瓷，基本與發泡玻璃一個原理，體積小、間歇式加工，基本借用石材設備裁切大小，沒有進入陶瓷機械行業圈，設備自動化程度落后。愛陶作為專注做陶瓷切割行業的代表，2012年首先進入這個發泡陶瓷切割行業。目前行業切割方式有多種，帶鋸、刮刀、圓盤磨等，各有優缺點，對不同產品、不同需求，選用何種方式都有所不同。本文限于篇幅，著重介紹帶鋸和刮刀兩種。

帶鋸：適合各種發泡陶瓷產品，它的優點是切割成本低，設備造價低。特別是發泡板分層，更離不開帶鋸。

刮刀：只適合發泡陶瓷墻板的上下表層切削，它的優點使用壽命長、速度快，但設備的造價高，刮刀的費用高。

1.1 帶鋸切割生產線

使用帶鋸設備保溫板切割生產線的代表有江蘇一方、山東商海等。

發泡陶瓷真正進入陶瓷行業眼界的企業是江蘇一方科技有限公司（以下簡稱“一方科技”）。隨著一方科技的發展壯大，2011年該企業的第四條隧道窯選用佛山陶瓷行業的隧道窯，并在佛山選擇配套冷加工設備。2012年愛陶機電與一方科技經過多次討論后，設計制作出行業內第一條帶鋸切割分層和縱切機切塊，中間用翻板機來連接的發泡保溫板的自動化生產線。該生產線的先進特點是第一次實現了從毛坯的上下、四邊切割全自動化，并能夠自動分割大小，將1820 mm×2440 mm×150 mm毛坯，分割成600 mm×600 mm×50 mm的標準塊。實現了邊角料自動下架和清掃。整線的自動化相比傳統單機的切割提高了效率，減少了人工。為后期發泡陶瓷行業的發展，特別是冷加工段樹立了一個標桿。事實上也是這樣，后期所有新上發泡陶瓷的廠家，都選用了類似的自動化切割生產線。

后續2014年山東商海也采用了帶鋸切割保溫板的生產線。

1.2 墻板切割生產線

墻板切割線代表：廣西碳歌（帶鋸機）、廣西超超（帶鋸機）、遼寧罕王（帶鋸機）、內蒙興輝（刮平機）、廣東華陶（刮平機）、山西宏厚（圓盤磨）、江西中材（圓盤磨）。

廣西碳歌早期生產保溫板，后期產品結構發生了變化，開始生產室內隔墻板，墻板切割線主要采用了愛陶新款的發泡陶瓷切割生產線，新的生產線有多項行業首創技術，如：平式自動上板，立式翻轉下板機，縱切開槽一體機，橫切機采用靜態切割等。

后期遼寧罕王也采用了類似的生產線，并采用了儲板線和窯爐下板處連接，不需要叉車上板。

墻板的切割除了用傳統的帶鋸以外，還可以采用刮平機，科達公司在行業內首推此產品，并在廣東華陶和內蒙興輝等企業應用開來。

內蒙興輝二期發泡板切割線，也使用了愛陶公司的刮平機。如下圖。

另外，墻板的切割還可以用圓盤磨，山西宏厚、江西中材有在使用信路達公司生產的設備。

綜上三種方式，每種切割方式都各有優缺點，但隨著目前窯爐產能提高，板的規格越來越大，筆者認為用刮刀的方式來做，會比較符合現行的狀況。

1.3 裝飾一體板切割線

裝飾一體板切割線代表：安徽隆達、浙江孚歐選用切割磨邊機。

保溫裝飾一體板，由壓機直接成型，輥道窯燒出。只需對產品的四個邊進行切割或磨邊，與陶瓷的后期加工非常相似。主要設備有縱切機、磨邊機等，如圖所示。

綜上所述，如何選擇適合的發泡陶瓷冷加工設備，除了要考慮上述選用切底切面的帶鋸、刮刀或圓盤磨設備以外，分切設備的好壞，選用合適的縱切機、橫切機才會提高切割成材率。如圖8。

縱切機、橫切機的選擇，筆者認為采用一體式大平臺結構，數控調刀，橫切采用靜態切割的這種方式，比采用同步帶結構，分體式安裝的方式會更有效的提高切割的精度。

2 發泡陶瓷冷加工設備發展方向探討

發泡陶瓷冷加工設備從0到1，從1到N發展包涵了機械制造行業對發泡陶瓷的關注與關愛，一路走來，愛陶機電、科達潔能、福建信路達等企業，致力于研發更新型、更高效、更實用的發泡陶瓷自動化生產線，從而為客戶提供更優質的產品與服務，致力于發泡陶瓷自動加工生產線的標準化、模塊化、通用化及可靠性等的提升都做出了不懈的努力。

2.1 發泡陶瓷冷加工工藝流程介紹

發泡陶瓷冷加工設備包含了發泡陶瓷切割線、毛坯板轉運存儲和成品板包裝等后段深加工設備;作為核心設備的是發泡陶瓷切割線，其加工精度、運行效率及自動化水平直接影響產品的質量和成本;毛坯板的轉運和成品板的包裝都是圍繞切割線的延伸，對產品質量影響不大，但對車間調度的自動化和用工成本有影響。

2.2 發泡陶瓷產品的種類及對應切割線特點

見表1。

2.3 現在的發泡陶瓷冷加工存在的問題

問題1：成材率低

問題2：廢料回收和利用率低

問題3：速度慢、產能低

切割線最高峰值速度每小時加工30塊大板，平均速度每小時加工25塊大板。

按加工成品規格3000 mm×1200 mm×100 mm計算，24 h只能加工216 m3。

問題4：成品水分太多

成品水分太多，在孔內形成泥沙，低溫環境下結冰，導致碼垛后凍結很難分開;增加烘干線占地長、成本高。

問題5：成品包裝成本高，用工量大

3 冷加工設備研發方向

3.1 提高切割成材率

提高成材率的關鍵，是降低冷加工切割余量，可以從兩方面同時優化：

一是毛坯板上下表面平整度和四邊邊直度提高、 板坯之間厚度差控制均衡;

二是切割線改對齊定位裝置精度提高，降低切割刀縫損耗。

板坯加工余量減少后，加工方式可過渡至磨削加工或磨切混合加工，減少切割廢料，并且優化廢料回收方式。

思路有三：

之一是切割加工采用廢料分離多級粉碎后回收;

之二是磨削濕加工采用水沙分離方式回收;

之三是磨削干式加工采用負壓管道吸塵回收;

備注：目前干式磨削是未來發泡陶瓷的冷加工的發展方向，但如何處理好粉塵的回收，還有許多問題要解決。

突破冷加工提速的瓶頸工序：原上下表面帶鋸機加工可改采用磨削方式加工，多頭組合使用時加工速度和表面平整度都有明顯提高;

根據小范圍樣板測試結果預測，磨削加工相比帶鋸加工方式速度至少可提高一倍。

3.2 冷加工上的難點突破

鑒于目前成品水分太多，在孔內形成泥沙，低溫環境下結冰，如果不改變工藝的情況下，只能用水沖洗，吹風機吹干，甚至增加烘干設備。筆者認為，改變一下工藝流程，或許有些新的突破：第一是干式磨面、干式分切。這在瓷片、擠出陶板生產中常用，設備成熟;第二是研發微波加熱抽濕烘干窯和負壓吸塵設備。

3.3 包裝方式和耗材標準化、工序自動化方向

木托盤規格標準統一，方便實現包裝機自動送料;

公母槽邊護角和其它邊護角規格精簡，并利于多層碼垛不會壓壞產品;

捆扎帶采用自動打帶機燙接、取消鐵皮扣。

4 結 語

發泡陶瓷作為一個新型節能綠色產業，未來前景可期。作為裝備行業，努力創新，為發泡陶瓷產業提供產能更高、速度更快、切割成材率更好的裝備，是我們的目標。期待發泡陶瓷行業明天會更好。