ماشین های برش سنگ

یکی از نگرانی های اصلی در رکود صادرات سنگ کشور، استفاده از ماشین های برش سنگ قدیمی است. تجهیزاتی که متاسفانه در بیش از نیمی از واحدهای تولیدی سنگ کشور مستقر و درحال فعالیت هستند. در این مقاله ضمن معرفی کامل انواع دستگاه های برش سنگ، در خصوص اهمیت بروز بودن کارخانه ها از این تجهیزات صحبت می کنیم. همچنین اطلاعاتی درخصوص آخرین داده های تجاری ماشین های پردازش سنگ در سال 2020 در اختیار شما عزیزان قرار خواهیم داد. پس تا پایان این مقاله همراه ما باشید.

روش های استخراج سنگ از معادن

برای جداکردن تکه های سنگ از کوه، روش های گوناگونی وجود دارد که معمول ترین آن ها :

• نعل و پارس
• آتش کاری
• مواد منبسط شونده
• برش توسط سیم الماسه ( روشی نسبتاجدید در مقایسه با بقیه )

علاوه برکیفیت خودِ سنگ نوع روش استخراج نیز مهم است. اگر بخواهیم تاثیرموارد ذکر شده درنوع مرغوبیت سنگ استخراجی را امتیاز دهی کنیم؛ ” برش با سیم الماسه ” با تفاوتی فاحش رتبه ی اول را به خود اختصاص می دهد. بعد از آن به ترتیب: مواد منبسط شونده، نعل و پارس ودرآخر، روش آتش کاری را می توان نام برد. حال این پرسش به وجود می آید: آیا تنها کیفیت سنگ استخراجی، باعث این حجم استقبال از برش سیم الماسه شده است؟ در پاسخ باید بگوییم: افزایش راندمان تولید کارخانه های سنگ بری، بهبود شرایط سینه کار و تسهیل در جابجایی، کمتر شدن هزینه ی حمل، همچنین کاهش هزینه نهایی تولید از دیگر مواردی است که می توان برای آن برشمرد.

توجه وبهره برداری صحیح ازمعادن سنگ های ساختمانی نه تنها موجب رفع نیازهای صنعت ساختمان درداخل کشورمی شود. بلکه از طریق صادرات، می تواند درآمد قابل ملاحظه ای برای کشور به ارمغان آورد. رقابت در بازارهای جهانی سنگ  مستلزم تولیدی با کیفیت با بهره گیری ازابزارها و تجهیزات پیشرفته است. از طرفی شناخت کافی از دستگاه ها و بررسی دقیق از نحوه ی عملکردشان موجب افزایش راندمان و کیفیت سنگ های تولید شده می شود.

معرفی ماشین های برش سنگ

حال به معرفی دستگاه های برش سنگ در کارخانه ها می پردازیم. وقتی کوپ های سنگ وارد کارخانه می شوند باید مراحلی را طی نمایند تا در نهایت محصول نهایی مدنظرمشتریان تولید گردد. یکی از این مراحل مربوط به ماشین های برش سنگ در کارخانه می باشد. دستگاه هایی که ازگذشته تا امروز برای برش سنگ های ساختمانی مورد بهره برداری قرار گرفته اند به چهار دسته ی زیر تقسیم می شوند:

1. قله بر
2. اره بر
3. وایر و مولتی وایر (سیم بر )
4. واتر جت

دستگاه قله بر  از قدیمی ترین ماشین های برش سنگ

ماشین قله برمتشکل ازاره های دایره ای شکل ( دیسک ) ازجنس الماسه است. قطر دیسک ها ازحدود 12 تا 300 سانتی متر می باشد. کوپ سنگ قرار گرفته در دستگاه، توسط یک یا چند دیسک ( که به طورموازی کنارهم قرار گرفته اند ) برش میخورد. در نهایت سنگ  پلاک شده بدست می آید.قله بر یکی از قدیمی ترین دستگاه های کارخانجات سنگ بری است. با این حال ؛ بیشترین کاربرد را در فرآیند برش سنگ در ایران دارد. درماشین قله بر بسته به نوع سنگ، برش به صورت تک مرحله وچند مرحله است.

روش تک مرحله ای: برای سنگ های نرم و نیمه سخت با یک بارفرود آمدن صفحه ی دیسک بر روی سنگ برش انجام می شود.

روش چند مرحله ای:حال متوجه شده اید که چرا سنگ هایی مثل گرانیت با وجود فراوانی معادن چرا برای مصرف کننده گران تمام می شود!هر سنگی را با اره نمی توان برش داد و سنگ اره استاندارهای خاص خود را به لحاظ شکل و ابعاد دارد. ولی در قله برچنین چیزی نیست. یعنی کوپ سنگ با هر سایز و شکل ناهمواری قابل فرآوری است .با گذشت زمان تقاضای جدیدی به بازار روی آورد وسنگ های قواره بزرگ ( اسلب ) محبوبیت زیادی پیدا کردند. حال پاسخگویی به این نیاز از طریق قله بر دیگر امکان نداشت. چرا که یکی ازمشکلات استفاده از قله بر محدودیت برش درعرض سنگ هاست. که سایزی از ۴۰ تا حداکثر ۸۰ سانتی متربرش می دهد. بنابراین کارخانه داران برای رفع این مهم به سمت استفاده از دستگاه اره گرایش یافتند.

دستگاه اره بر

دستگاه اره بر یکی دیگر ازماشین های برش سنگ است. بیش از دو دهه  ازعمرآن درایران می گذرد و در حال حاضربه طور گسترده ای در کارخانجات مورد بهره برداری قرار گرفته است.کیفیتِ برشِ قابل رقابت ، توان تولیدی بالا ،پرت کمتر سنگ کالیبر دقیق تر؛ ازجمله محاسن اره برهاست.دستگاه ارّه عمدتا در کارخانجاتی با توان تولیدی بالا استفاده می شود. این دستگاه عظیم الجثه متشکل از ارّه هایی است ، که به صورت موازی درکنارهم قرارگرفته اند.بر روی هر کدام ازاین ارّه ها ، سگمنت های الماسه ای جانمایی شده است. خود این سگمنت ها نیز مجهز به دانه هایی ازجنس الماس هستند.

توجه به این نکته ضروری است که هر سنگی را نمی توان با اره برش داد. کوپ سنگ برای اینکه توسط این دستگاه بریده شود باید از قبل توسط سیم الماسه هر شش وجه آن سیم برشود و به شکل مکعب دربیاید. ابعاد این کوپ مکعبی نباید ازمقدارمعینی ( ۳*۱.۸۵*۱.۷۵) تجاوز کند !

برخی سنگ های گران و با ارزش همچون سنگ مرمر، سنگ مرمریت به دلیل جنس ترد و شکننده ای که دارند فرآوری برش آن ها کمی حساس تر و پیچیده تر است. بنابراین قبل از آنکه در زیر اره قرار بگیرند باید بقچه شوند. یعنی دورتا دورکوپ سنگ را آغشته به مواد چسبنده ( اپوکسی ) کرده و تورمی پیچیند. این عمل همچون قالبی محکم به بافت سنگ متصل شده وازخورد شدن احتمالی سنگ در حین برش جلوگیری می کند.

با توجه به کیفیت و سختی سنگ ، تیغه های دستگاه ارّه خود به دو دسته نرم بر و سخت برتقسیم می شود :

اره نرم بر: اغلب برای برش سنگ های آهکی به کار میرود .این ارّه ها مناسب برای سنگ های نرم مثل سنگ های تراورتن هستند.

اره سخت بر: جنس تیغه های آن از فولاد است. همچنین تعداد تیغه های موجود درآن تا حداکثر ۱۵۰ است. این نوع اره ها برای برش سنگ های سخت مثل سنگ گرانیت است. مابین این دو دسته نوع معمولی نیزهست. که مناسب برای سنگ هایی مانند مرمریت است. آنچه موجب تفاوت دراره ها می شود تعداد الماس ها وموادی که درتسهیل فرآیند برش به کار میرود است. آیا می دانید برش سنگ با دستگاه ارّه را  می توان مانند روش های قله بروسیم برش الماسه ( وایر و مولتی وایر ) فرآیندی سایشی تلقی نمود؟ دلیل آن چیست ؟ زمانی که دانه های الماس ( که برروی سگمنت های الماسه قرارگرفته اند) بر سطح سنگ خراشیده می شوند ، ذرات تشکیل دهنده ی سنگ ساییده می شوند و در نتیجه ی این سایش ، فرآیند برش سنگ صورت می گیرد.

طی مطالعاتی که دررابطه با ارزیابی دستگاه ارّه توسط ویمن و همکارانش انجام گرفت کشش تیغه های الماسی نقش بسیار مهم در فرآیند برش سنگ ایفا می کند. حاصل این بررسی ها به شرح زیر بود : تنش کششی از نوک تیغه ها به انتهای پایینی تیغه کشیده می شود که مقدارآن دروضعیت های مختلف ( انتها ، میانه و جلو ) اندازه گیری با یکدیگر متفاوت است. در نتیجه تغییر میزان ( فرکانس ) کشش در تیغه های الماس ازجمله موارد موثر بر نحوه عملکرد برش سنگ است. همچنین مطالعات گسترده ی دیگری در زمینه ی عوامل موثر برعملکرد دستگاه ارّه صورت گرفته است که خارج ازموضوع این مقاله است.

از مزیت های استفاده از دستگاه ارّه درمقایسه با قله بر

• برش دقیق ترابعاد : این یکی از موارد مهم در صادرات سنگ است. چرا که اگر سنگی به ضخامت ۲ سانتی سفارش گرفته شود باید دقیقا همان باشد. چیزی که در بازارهای داخل چندان اهمیتی برای آن قائل نمی شوند  ازاین رو  اغلب کارخانه های سنگ بری همچنان از قله بر استفاده می کنند. پس می توان مدعی بود که کالیبر سنگ دقیق تر است.
• ضایعات و پرت کمتر از سنگ: تیغه های اره نازک تراست و کمترین درصد پرت گل را نسبت به نوع قله برداریم.
• متراژ تولیدی بیشتر از سنگ: هرچه دور ریزسنگ کمتر باشد در نتیجه سنگ بیشتری تولید می شود.
• طیف رنگی سنگ هایی که در اره برش می دهیم خیلی بیشتر از قله بر است.
• تعداد تیغه ها دراره بیش ازقله براست .

مولتی وایر

مولتی وایر از دیگرماشین های برش سنگ است. با این تفاوت که برش بجای دیسک یا اره  توسط سیم انجام می گیرد. روی این سیم ها مجهز به الماسه هایی است که بروی سطح سنگ خراشیده می شود و برش سنگ صورت می گیرد.برخی سنگ ها بنا برخصوصیات و بافتی که دارند تیغه های اره در آن ها گیرمی کنند و موجب خسارت سنگین می شوند. بنابراین جهت رفع این مشکل ، ازمولتی وایر استفاده می شود. چراکه دارای رشته های منعطف سیمی شکلی است که برخلاف اره متحرک است و راه گریز دارد!

واترجت ؛ جدیدترینِ انواع ماشین های برش سنگ

به لطف پیشرفت تکنولوژی نسل جدیدی از انواع ماشین های برش سنگ به بازارمعرفی شد. واترجت نه تنها در صنعت سنگ بلکه در برش موادی مانند: کاشی و سرامیک، بتن، شیشه قابل استفاده می باشد. اساس کاراین دستگاه همانطورکه از نامش پیداست براساس فشار بسیار بالای آب و مواد ساینده است. پمپ واتر جت قلب این ماشین است. که آب را با هزارپوند براینچ مربع به بیرون میراند، تا فرآیند برش صورت پذیرد. بنابراین استفاده از تیغه های گران قیمت الماسه کنارگذاشته شد !

واترجت علاوه بردقت وظرافت فوق العاده عالی، از سرعت برش بالایی هم برخوردار است. به طورمثال برای سنگی با ضخامت ۲ سانتی متر، سرعتی بین ۲۰۰ میلی متربردقیقه تا ۴۰۰ میلی متربردقیقه می باشد. همچنین نسبت به دیگرماشین های برش سنگ ایمن تر است. این ماشین برای برش سنگ های سختی همچون گرانیت و حساس همچون مرمر بسیار مناسب است.به کمک واترجت هرطرح ونقشی، با دقت و ظرافت بسیاربالا قابل اجراست. تنهاکافی است ؛ طرح موردنظرخود را توسط نرم افزارهای گرافیکی همچون اتوکد طراحی نموده و به دستگاه وارد کنید. در نهایت خالق تصویری زیبا خواهید شد که تا کنون بروی سنگ امکان پذیرنبوده است !این آثارهنری بی نظیر، همچون تابلویی بی بدیل بروی دیوارها و یا فرش هایی زنده درکف سالن های لوکس، چشم هر بیننده ای رابه خود جلب می کند.

پس واترجت نه تنها سنگ را به ابعاد دلخواه برش می دهد بلکه طرح های خاتم و … را نیز می توان بر روی سنگ های زینتی همچون سنگ مرمر و … اجرا نمود. همچنین می توان صفحات پیشخوان زیبا و منحصربفردتری برای آشپزخانه، حمام و…تولید کرد.

چند عامل مهم که برش واتر جت را از دیگرماشین های برش سنگ متمایز می کند:

• برش واتر جت ترکیبی از روش های لیزر و اره و برش پلاسما می باشد .
• بدون دور ریز و جلوگیری از عدم تکرار فرایند برش
• امکان برش ورقه هایی با کمترین ضخامت
• بدون هیچ گونه گردو غبار ، گاز و دود
• انعطاف پذیری و تطبیق پذیری
• سازگاری بهتر با اتوماسیون
• عدم نیاز به تیز کردن ابزار
• امکان برش مواد مختلف
• دقت بسیار بالای برش
• برنامه نویسی آسان
• برش مواد چندلایه
• سرعت بالا

به طورکل یک ماشین برش سنگ خوب باید :

• موجب افزایش بازدهی تولید شود
• ضایعات ناشی از ارتعاشات و فشار حین برش کوپ را به حداقل برساند
• نگهداری و تعمیر دستگاه به راحتی قابل انجام باشد
• یکدست بودن ضخامت سنگ برش خورده از تمام قسمت ها
• کاهش چشم گیر پرتی و ضایعات در فرآیند برش سنگ
• کم مصرف بودن دستگاه از نظر آب و برق که تاثیر بسزایی نیز در قیمت نهایی محصول می گذارد.

وضعیت ماشین آلات سنگبری ایران و کارخانه های سنگبری

متاسفانه دراغلب کارخانه های سنگبری ایران، همچنان استفاده از ماشین آلات قدیمی مرسوم است که این موضوع تاثیر بسزایی در وضعیت بازار سنگ ایران گذاشته است. تجهیز نبودن کارخانه ها به ماشین های بروز موجب افت کیفیت محصول فرآوری شده می شود. درنتیجه توان رقابتی را از تولید کنندگان ایرانی گرفته است. البته در این باره عوامل دیگری چون عدم نقدینگی، حضور کمرنگ در نمایشگاه های بین المللی، عدم حمایت جدی از سوی دولت، تحریم های بانکی از دیگر مواردی است که باید به آن توجه داشت.
با وجود آنکه برترین ماشین سازی های دنیا به کشورهای چون ایتالیا، آلمان تعلق دارد، اما نمی توان از برخی تجهیزات ساخت داخلی چشم پوشی کرد. در کشور شرکت های مختلفی در حوزه ساخت ماشین آلات فرآوری سنگ فعالیت دارند. به طوری که برخی از آن ها به واسطه مهندسی معکوس و استفاده از متریال با کیفیت، قابل رقابت با نمونه های خارجی مشابه هستند و می توانند تا حد زیادی پاسخگوی نیاز کارخانه ها باشند.
ضمن آنکه خرید ماشین آلات سنگبری تولید داخل،30 درصد ارزان تر از نمونه خارجی است!
با وجود پیشرفت هایی که در این حوزه داشته ایم، اما نبود نقدینگی ازیک جهت مانع از تکمیل و رشد صنعت ماشین سازان شده است و از طرفی خریداران، توان خرید نقدی ندارند. به همین خاطر اغلب کارخانه های سنگبری ایران همچنان با دستگاه های قدیمی به فعالیت خود ادامه می دهند که موجب تولیدات چندان مطلوبی نخواهند شد.در ایران درصد کمی از کارخانجات به روش های برش سنگ نوین (دستگاه های بروزی) مجهزهستند و توان تولید محصولات رقابتی در بازار جهانی دارند. اما به دلیل رکود صادرات، به بازار داخل روی آورده اند که این خود جای نگرانی دارد.
چرا که از یک طرف بازار داخلی اشباع می شود و ازطرف دیگر واحد های کوچکی هستند که با دستگاه منسوخ، تولیدات بی کیفیت به بازار عرضه می کنند. نتیجه چنین وضعیتی مشخص است! تعطیلی واحدهای کوچک و قدیمی!

مساله دیگر میزان تجهیزات و وسعت کارخانه هاست.اصفهان با دارا بودن نیمی از واحدهای سنگبری ایران، به قطب صنعتی سنگ ایران معروف است. حال در هر واحد سنگبری این استان، به طور میانگین یک تا سه دستگاه اره سنگ بری استفاده می شود. در حالی که در شرکت های ترکیه ای و چینی حداقل 20 دستگاه مشغول به کار هستند! مساله دیگر نیز در خصوص پرتی بالاست که بیش از 30 درصد کوپ ها به دلیل استفاده از دستگاه های فرسوده، به صورت گل و لای از بین می روند.
بنابر آنچه گفته شد، حمایت جدی دولت و بانک نقش بسزایی در وضعیت بازار سنگ ایران خواهد داشت.

آخرین داده های تجاری ماشین های پردازش سنگ در سال 2020

با وجود آنکه صادرات ماشین های پردازش سنگ به میزان -13.1 درصد از 17.6 میلیارد دلار به 15.3 میلیارد دلار کاهش داشته اند. اما با معامله 15.3 میلیارد دلار، دویست و نوزدهمین محصول پرمعامله جهان بودند. جالب است بدانید این تجارت، سنگ 0.091٪ از کل تجارت جهانی را تشکیل می دهد.
صادرات در سال 2020
بزرگترین صادرکنندگان ماشین‌های پردازش سنگ چین (3.11 میلیارد دلار)، آلمان (2.02 میلیارد دلار)، ایتالیا (1.27 میلیارد دلار)، بریتانیا (1.04 میلیارد دلار) و ایالات متحده آمریکا (911 میلیون دلار) بودند.
واردات در سال 2020
، بزرگترین واردکنندگان ماشین‌های پردازش سنگ، ایالات متحده (1.4 میلیارد دلار)، روسیه (732 میلیون دلار)، استرالیا (704 میلیون دلار)، آلمان (623 میلیون دلار) و چین (605 میلیون دلار) بودند.