Технологии обработки камня

Обесцвечивание

Использование химических веществ для изменения или уменьшения цветов или пористости камня.

1. Наиболее часто встречающиеся отбеленные драгоценные камни:

Жадеит — Жадеит часто отбеливают кислотой, чтобы удалить нежелательный коричневый компонент из материала. Отбеливание жадеита, как правило,
часть двухступенчатого процесса. Так как после отбеливания кислотой материал становится пористым или ломким вдоль трещин, то затем его
обрабатывают полимерной пропиткой, чтобы заполнить полости и получить наилучший внешний вид.

Эти участки в жадеите показывают материал до и после отбеливания.

Жемчуг — Все виды жемчуга обычно отбеливают перекисью водорода, чтобы осветлить и улучшить однородность их цвета.

Культивированный жемчуг обычно отбеливают для достижения однородности цвета.

2. Обнаружение

Отбеливание при одностадийном процессе практически невозможно обнаружить в большинстве случаев. Второй этап, пропитка полимерными соединениями,
легче обнаружить в квалифицированной геммологической лаборатории с использованием увеличения и более продвинутых аналитических методов.

4. Фактор долговечности

Отбеливание кислотой вызывает нарушения в структуре большинства материалов, что делает материалы хрупкими и уязвимыми к поломке. В
большинстве случаев отбеливание сопровождается пропиткой, чтобы улучшить прочность и закрепить воспринимаемый цвет.

5. Специальные требования по уходу

Отбеленные драгоценные камни, как правило, более хрупкие и более пористые и, таким образом, больше абсорбируют человеческие пот и жир, масло и
другие жидкости. Отбеленный жемчуг во избежание повреждения поверхности нужно хранить в мягкой и сухой среде.

Правильное оборудование — главное условие

В каждом отдельном случае важным остается одно: грамотно подобрать оборудование для обработки. Ведь от качества используемых аппаратов, оснащенности и применимости технологий в соответствии с разновидностью камня зависит не только трудоемкость процесса, но и конечный результат.

К примеру, термообработка гранита проводится в специализированных газовых горелках со смесью пропана и бутана с кислородом, и от нагрева газовой струи зависит, какой процент минералов, входящих в состав горной породы, выгорит. Качественно термообработанный гранит будет иметь приятную на ощупь шероховатую поверхность, а цвет его будет не таким насыщенным.

Вопрос оборудования имеет смысл и при обработке гранита вручную. Можно заняться некоторыми видами обработки гранита в домашних условиях и обработать камень или торец с помощью обычной болгарки. Но тогда нужно подобрать шлифовальный диск с подходящей к выбранному материалу фракцией. Так вы сможете не только сэкономить время, но и сохраните высокую декоративность материала. Если вам нужно сделать в камне отверстие, правильно выбирайте сверло по граниту.

Акриловый камень

Главными достоинствами акрилового камня являются стойкость к химическому воздействию и отсутствие пор, что в процессе эксплуатации гарантирует полную гигиену и соблюдение правил санитарии. Получается, что такой камень можно мыть/чистить сколько угодно и любыми средствами бытовой химии.

Высокие декоративные качества акрилового камня обеспечиваются оптимальным сочетанием его вязкости и прочности. Для использования прямо на месте акриловый камень можно делать листами в 3-4 мм толщиной хоть на полную высоту стены, а под транспортировку — плитами (6, 9 и 12 мм толщиной).

Кроме того, созданный на акриловом связующем, декоративный искусственный камень обладает оптимальным соотношением теплопроводности (небольшой) и теплоемкости (достаточно высокой). Именно эта особенность дает при соприкосновении с материалом ощущение «живого» тепла, что особенно ценно во внутренней отделке.

Как обрабатывают натуральный камень.

Для того чтобы полностью выявить отделочные и декоративные свойства натурального камня и применить этот камень в качестве облицовочного материала, нужно определиться со способом обработки его поверхностей. Это осуществляют на предприятиях, занимающихся камнеобработкой. Обработка состоит из следующих манипуляций:

1. распил блока на бруски и плиты нужной толщины;
2. обрезка (фрезерование) брусков и плит по определенным размерам;
3. профилирование;
4. фактурная отделка.

В зависимости от вида обработки поверхностей природного камня выделяют фактуры, образованные скалыванием, а так же фактуры, получающиеся от обработки абразивами, в том числе и пескоструйные обработки.

Литейные смеси

Гипсовый камень

Для создания гипсового камня смесь готовится мелкими порциями, поскольку ее «живучесть» не превышает 10 минут. Поэтому состав в форму заливают через 3-4 минуты после замеса. В итоговый материал входят:

• гипс;
• лимонная кислота, замедляющая отвердение (0,3% от веса гипса);
• вода (для стартового слоя — 0,8-0,9 от гипсового объема, для основной массы — 0,6);
• пигмент, подбирающийся на опытных образцах (в зависимости от колера, 2-6% от веса гипса).

Бетонный камень

В основе этого материала лежит цементно-песчаный раствор, в котором соотношение компонентов обратно раствору строительному, то есть на одну часть песка приходится 3 части цемента. Пигмент же в этом случае берется в пропорции как для гипса. Допускается использование полимерных присадок.

Литой акриловый камень

Акриловый камень делают на базе акриловой смолы с использованием специальных отвердителей. Допустимая доля наполнителя (уже с пигментом) 3 к 1 в расчете на готовый материал.

Принцип следующий: расчет компаунда ведется от связующего, то есть от смолы с отвердителем. Если уменьшается доля наполнителя, улучшается термопластичность готового изделия, но его механическая прочность снижается.

В качестве наполнителя используют:

• каменную крошку;
• гравий;
• или отсев.

Выбранный наполнитель промывается с использованием любого моющего средства, затем прокаливается и снова промывается, но уже чистой проточной водой.

Смешивается состав следующим образом:

1. Сначала смола соединяется с отвердителем.
2. Затем вводится наполнитель с пигментом.
3. А после все хорошо перемешивается.

Готовая смесь сохраняет жизнеспособность в течение 15-20 минут. А время ее схватывания составляет 30-40 минут. Готовность к использованию застывшего материала — сутки.

Жидкий камень

• лицевой;
• и грунтовочный.

Они различаются по содержанию: в частности, у них разная доля наполнителя.

В грунтовочную смесь входят:

• гелькоут, 20%;
• микрокальцит, 73%;
• ускоритель, 6%;
• и отвердитель, 1%.

А что касается лицевого состава, на его создание идет 40% гелькоута, а отвердителя с ускорителем столько же, сколько для грунта. И соответственно, все остальное — микрокальцит.

Времена жизнеспособности состава, его схватывания и готовности — те же, что и для акрилового камня.

Обработка камня

Применение натуральных материалов за последние годы набрало довольно большие темпы. И это весьма радует, ведь они отличаются безопасностью и зачастую намного лучше выглядят, чем искусственные. Одним из представителей этой группы является натуральный камень. Разберемся, что для него характерно.

Нужно сразу отметить, что история его использования очень богата. Причина этого в том, что для натурального камня характерен ряд уникальных характеристик, среди которых нужно отметить надежность, износостойкость и просто великолепный внешний вид. Но все же лучше проводить дополнительную обработку этого материала.

Есть несколько типов обработки. Самой популярной является механическая. Она позволяет придать камню ту форму, которая нужна в конкретном случае. Например, достаточно хороший результат можно получить в том случае, если провести обработку гранита или мрамора. Из этих пород делаются преимущественно плиты.

Но и другие виды камней тоже специальным образом обрабатываются. Очень часто задействуется такой метод, как шлифовка. После ее проведения камень становится пригодным для осуществления не только наружных, но еще и внутренних работ. Раньше такое представить было нельзя.

Преимущества

Можно выделить основные достоинства пропиток для камня:

1. Делают каменные поверхности максимально гидрофобными. Гранит, мрамор, песчаник, гипс не будут менять свои свойства с течением времени. Они станут более устойчивыми перед изменениями погоды и механическими воздействиями.
2. Коррозия цементного камня и других подобных материалов – серьезная проблема. Если их покрыть специальным средством, повысится уровень коррозийной стойкости.
3. Внутри каменных изделий не образуются трещины.
4. Фундамент и цоколь становятся водонепроницаемыми.
5. Каменные поверхности в течение длительного промежутка времени не меняют свой внешний вид.
6. Легко наносятся, не требуя дополнительной подготовки.
7. Безвредны.

Современные виды обработки камня на станках с ЧПУ

Современные виды обработки камня можно разделить на две большие группы. В основе этого разделения лежат применяемые методы разрушения структуры горных пород:

• Механические;
• Физико-технические.

Наиболее распространенными методами обработки камня на станках с ЧПУ являются механические. Они включают:

• Скалывание фрагментов породы;
• Резание;
• Ударное разрушение.

Физико-технические способы обработки каменных заготовок включают:

• Гидроабразивная и пескоструйная обработка;
• Ультразвуковая обработка;
• Лазерная резка и гравировка.

Теперь перейдем непосредственно к видам современных ЧПУ-станков, представляющих те или иные технологии обработки камня.

Станок с ЧПУ с дисковой пилой по камню

Подобное оборудование используется для резки заготовок из различных пород камня. Применяемые на нем диски выполнены из высокопрочной стали с алмазными зубьями

Но для качественной эксплуатации особое внимание уделяется эффективной системе охлаждения лезвий. Разумеется, она может быть исключительно жидкостной, так как такая техника предназначена для резки в том числе и горных пород высокой твердости, что сопровождается сильным нагревом инструмента

Непосредственно пильное полотно подбирается под конкретную вид породы каменной заготовки и задачу реза. 

Станок с ЧПУ с алмазной проволокой по камню

Такое оборудование применяется для выполнения каменных заготовок сложных продольных форм. Процесс резания выполняется при помощи проволоки высокой прочности, изготовленной из специальной стали или композита с алмазным напылением.

Станок с ЧПУ с алмазной проволокой позволяет выполнить текстовые символы или изображения, а также сквозные фигурные образы в заготовке. Скорость станка является регулируемой и определяется породой заготовки.

Фрезерные станки с ЧПУ по камню

Фрезерные станки с ЧПУ отличаются широким спектром применения. Их возможности позволяют выполнять самые замысловатые и детализированные объемные композиции в каменных заготовках. Наиболее часто такая техника используется при создании изделий ритуального бизнеса, религиозной продукции (например, деревянных и каменных икон), элементов интерьера и многого другого.

Их отличает высокое качество конечного изображения, возможность работы с обширным перечнем материалов, высокие темпы производства и другие достоинства. Более подробно с возможностями и спецификой этого оборудования рекомендуем ознакомиться на странице нашего каталога, посвященной фрезерам «Миртелс».

Лазерные станки с ЧПУ по камню

Далеко не все виды пород камня допускают механическое воздействие. Кроме того, ряд задач по гравировке текстов и изображений также оптимально решать другим путем – например, использованием лазерного луча. Полученное изображение отличается высокой точностью, но меньшей глубиной проникновения. А сам производственный процесс сопровождается меньшим образованием отходов и большей экономичностью.

Со спецификой производства различных изделий, для которых применяtтся лазерный гравировальный станок, Вам также стоит ознакомиться в отдельном разделе сайта компании «Миртелс».

Гидроабразивный станок с ЧПУ по камню

Гидроабразивная резка каменных заготовок выполняется с помощью особого резака, что использует подаваемую под высоким давлением струю воды. Нередко для повышения эффективности реза в жидкость добавляют абразив.

Такой способ обработки отличает высокая экологичность, точность и оперативность выполнения задач. Система является замкнутой, поэтому резак гидроабразивного станка не потребляет большого количества жидкости. Кроме того, такой вариант резки не нуждается в организации эффективного охлаждения.

Роботизированные комплексы и комбинированные станки с ЧПУ по камню

Существует также спектр техники, представляющий собой сочетание различных технологий обработки камня в одном аппарате. К таковым относятся, например, роботизированные комплексы или комбини станки (комбинированные лазерно-ударные станки) с ЧПУ. За счет этого сочетания техник обработки заготовок, они отличаются большей универсальностью в работе с различными горными породами и другими материалами, а также сложностью решаемых задач.

Фактурная обработка натурального камня.

Различают еще и фактурную обработку — такой метод обрабатывания лицевых поверхностей продукции из натурального камня, открывает естественные декоративные свойства материала в полной мере, и сохраняет эти свойства  в облицовках в наилучшей степени. Особую роль фактурная обработка натурального камня играет для кристаллических пород, таких как: лабрадорит, гранит, мрамор, габбро, травертин, так как характер и особенности их рисунка достаточно резко изменяются в зависимости от того, какой вид обработки используется. Таким образом, в зависимости от применяемых инструментов, фактурную обработку можно подразделить соответственно на термоструйную, абразивную и ударную:

1. Ударная фактура получается в результате складывания мелких и крупных частей камня ударом сильного инструментария (например, бучарды) по поверхности камня, или же ударом непосредственно по инструменту, приставленному к камню (шпунт, скарпель, закольник или троячка);
2. Термоструйная фактура образуется благодаря воздействиям газа с очень высокой температурой на поверхность камней;
3. Абразивную фактуру получают при стирании поверхностей камня различными абразивными инструментариями (брусками, порошками или дисками) или путем резания.

Ударную и абразивную фактуру используют для большого числа природных камней. Для гипсовых камней и цветного мрамора используют преимущественно абразивную полированную фактуру.

Литье

Технология литья жидкого камня предполагает два этапа обработки:

• стартовый;
• и базовый.

Если речь идет о наполнении мелких плоских форм без рельефа, используются сразу лицевые смеси.

«Стартовой смесью» называется жидкий состав с наполнителем и пигментом, который хорошо облегает поверхность рабочей формы. Наносится он кистью. Для гипсового старта жидко разводится гипс с песком и цементом. А для акриловой смеси уменьшается доля наполнителя с пигментом и увеличивается количество смолы с отвердителем.

Что касается базового состава, им доливают формы после отвердения стартовой смеси. Для акрила в качестве наполнителя берется микрокальцит (причем без пигмента), который сам по себе дает отличный фон для проявления декоративных качеств лицевого наполнителя. А базовый гипс просто замешивают на воде до консистенции густой сметаны.

Когда льется бетон, базовая заливка ведется в 2 подхода:

• сначала форма наливается до половины и по слою выкладывается армирующая сетка;
• затем базу доливают уже до краев формы и разравнивают мокрым шпателем — чистым, обезжиренным, из полированного металла.

Как только процесс схватывания пошел, по поверхности отливки (она же в будущем — испод изделия) прочерчиваются канавки, чтобы готовый искусственный камень лучше сцеплялся с отделываемой поверхностью при облицовке.

Формовка жидкого камня

Искусственный жидкий камень формируется прямым или обратным напылением (обволакиванием). При прямом процессе сначала основу из ДВП, ДСП или МДФ покрывают грунтом (слоем в 3-4 мм), затем наносится собственно декоративный слой. Поверхность изделия в результате получается фактурной и шершавой из-за выступающих гранул наполнителя. В последующем это обстоятельство требует кропотливой дополнительной обработки материала — ошкуривания и полирования.

Обратный способ создания жидкого камня более технологичный. С его помощью при наличии готовых матриц на дому можно даже организовать серийное производство. Этот метод подразумевает покрытие матрицы, обратной готовому изделию, разделителем, затем нанесение компаунда, а после накладывание разравнивающей деревянной доски и равномерное придавливание ее грузиками.

Резка полировка и обработка камня дома, самодельный станок

Перстни с лучистыми самоцветами. Кулоны, серьги, запонки и другие украшения с камнями. Письменные приборы, скульптуры. Колонны и цоколи зданий.

Во всех этих случаях камни прекрасно выполняют роль художественного, скульптурного и строительного материала, служат главной деталью художественно-прикладной композиции.

Красивые камни? А ведь самые обычные, рядовые, не драгоценные.

Красоту свою камень открывает не каждому: самое удивительное он дарит трудолюбивым. А труд это правильно разрезать камень, отшлифовать, отполировать или обработать по задуманной форме. За потраченный на него труд камень подарит картину, хранимую им тысячелетия, оживет и засверкает причудливыми красками и оттенками. И, однажды испытав радость «открытия» камня, увидев в нем удивительное, человек поневоле влюбляется в камень.

Любить камень — одно из замечательных увлечений. Любители камня собирают все минералы, включая рудные породы

Но особым вниманием удостаивают агаты, яшмы, кремни и переходные формы этих минералов. Эти, казалось бы обыденные камни поистине беспредельны в своем многообразии

И месторождений не перечесть. В самой Москве, в Рублеве, много кремней. В Дмитрове — агатовые кремни. В Голутвине, несколько минут езды от Москвы, агаты и кремни. В Ступино — это тоже под Москвой, агаты и хрустальные щетки.

А в целом по стране интересных для любителей камня месторождений не счесть — это и горные районы Урала, и Забайкалье, и Казахстан, и Кавказ, и Карелия, и вся страна.

Но найти камень, это лишь первый этап. За ним следует обработка. Режется камень с помощью так называемых отрезных дисков, которые продаются в магазинах алмазного инструмента.

Отрезные диски, которыми пользуются любители, имеют диаметр от 125 до 200 миллиметров и приводятся во вращение двитателем мощностью 160-200 ватт через ременный привод.

Режется камень при окружной скорости диска от 20 до 30 метров в секунду. Обязательно обильное водяное охлаждение диска с обеих сторон.

Как сделать станок для резки камня в домашних условиях

Для облегчения приводится одна из конструкций такого станка.

А как именно сделать станок для резки камня в домашних условиях, как подвести к нему охлаждение, этот вид творчества предоставляется самому любителю. Смотреть конструкцию станка —

Шлифовка камня для получения плоских пластин может производиться на обычном стекле с помощью абразивных порошков.

Несколько капель воды на стекло и небольшую порцию порошка — и можно начинать. В процессе шлифовки порошок добавляется небольшими порциями по мере износа абразива, а вода добавляется, чтобы поддерживать на стекле сметанообразную массу.

Переходя при шлифовке от крупных фракций порошка к более мелким, стекло шлифуемый камень и руки нужно промывать водой с мылом и щеткой: если в мелкую фракцию порошка попадет хотя бы несколько зерен крупного размера, работа будет испорчена.

После шлифовки камень полируется на механическом войлочном или фетровом круге диаметром от 150 до 200 миллиметров. При полировке нужен порошок окиси хрома и вода. Скорость вращения круга от 400 до 700 оборотов в минуту.

Я рассказал лишь об одном способе обработки камня, а их существует много. Любителям камня можно предложить одну нз рациональных конструкций станка для обработки небольших по размеру камней. Устройство станка понятно из схемы, поэтому мы дадим лишь некоторые рекомендации.

В качестве двигателя лучше использовать имеющиеся в продаже электродвигатели для стиральных машин — однофазные, мощностью от 180 до 230 ватт и развивающие 1400 оборотов в минуту. При таких характеристиках двигателя шкивы могут быть двухступенчатые, с передаточными числами 1:1 и 1:0,35.

Первая передача удобна для обработки камня на планшайбах с закрепленным абразивным материалом, а вторая более быстрая для обработки камня с насыпным абразивом.

Для передачи удобно использовать клиновидный ремень от автомобиля «Запорожец». Резьба крепления планшайбы может быть и правой и левой, лишь бы при работе под нагрузкой планшайба не сворачивалась с оси.

Размер корыта для сбора шлама должен быть примерно вдвое больше диаметра планшайбы, а высота бортов на два сантиметра выше поверхности планшайбы. На боковые стенки корыта можно прикрепить резину, чтобы камень, случайно выскочивший нз рук, не разбился.

Напомню, что вся обработка камня ведется с водой, но капельница на станке используется лишь при работе на планшайбах с закрепленным абразивом. При обработке насыпным абразивом смачивать камень водой лучше всего в отдельной ванночке.

Конечно, к станку следует иметь набор планшайб: чугунные, деревянные, металлические с наклеенным фетром и войлоком. Такой набор необходим для постадийной обработки и полировки.

Покраска декоративного камня

Существует два способа получить крашеный камень. Нанести краску можно на уже готовое изделие, но в этом случае оно будет выглядеть менее натурально и быстро выцветет.

Лучше всего добавить красящий пигмент в процессе заливки материала в матрицу. При этом это должен быть не стандартный колер, который используют для стен, а железооксидный неорганический краситель.

Полезно! Самые лучшие красители, которые хорошо смешиваются с раствором, производит немецкая компания Hermann Ter Hell.

Перед тем, как красить будущий искусственный камень смажьте пигментом матрицу. Благодаря этому цвет изделия будет неоднородным, а соответственно и более реалистичным. Также необходимо добавить красящее вещество в смесь во время ее приготовления. Обычно дозировка пигмента подбирается еще в магазине, но если у вас нет возможности проконсультироваться, то используйте:

• 2-6% от веса раствора, если вы используете гипс.
• 2-3% для цемента.

Чтобы не «промахнуться» с нужным оттенком лучше всего изготовить тестовый камушек и только потом делать основной замес.

Фактуры после обработки натурального камня абразивами

Эти типы фактур получаются после того, как поверхность натурального камня обрабатывают на станке пилением, резанием, фрезеровкой или же истиранием абразивным инструментом.

Можно выделить такие фактуры:

1. Пиленая фактура — длинные и прерывистые бороздки с рельефом в два миллиметра. Фактура образуется после распиливания на станке большинства видов натуральных камней.
2. Шлифованная фактура являет собой равномерную легкую шероховатость матового цвета с высотой рельефа, равной 0,5 мм и менее. Последовательность работ для получения такой фактуры: обдир, грубая и тонкая шлифовка натурального камня. Твердые и плотные горные породы обдираются с помощью крупных зерен стальмассы и воды, а мягкие обрабатывают брусочками из карборунда. В качестве абразива используются корунд, кварц и карборунд. На ощупь данная фактура гладкая и не имеет ни малейших царапин. Этот способ применим для сиенита, гранита, габбро, диорита, мрамора, диабаза, базальта, туфа, а так же известняка.
3. Лощеная фактура очень гладкая и бархатистая, с определившимся рисунком. Твердые породы натурального камня обрабатывают брусками с мелкими зернами, которые специалисты называют «пятиминутки», а лощение мягких горных пород осуществляется специальными брусками «десятиминутками» и пемзой. Применимо для известняка, гранита, мрамора, сиенита и диорита.
4. Зеркальная фактура имеет очень гладкую поверхность и даёт достаточно четкое отражение, а так же в полной мере выявляет цветовую гамму и естественный рисунок камня. Зеркальную фактуру создают лишь для декоративных материалов: сиенита, мрамора, гранита, габбро, диорита, гипсового камня, а так же кварцита. Для получения такой фактуры трещины по всей поверхности затирают специальной мастикой под естественный цвет натурального камня при помощи паяльника. С помощью полировального порошка и войлочной гладилки производят накатку глянца