张柏清

摘 要： 本文综述了国内外岩板成形装备和加工设备，分析了不同岩板成形装备的工作原理、技术参数和特点，同时分析了岩板加工设备的性能特点和存在的问题，提出随着加工工艺的升级，陶瓷企业组建岩板的加工中心非常必要。

关键词：岩板，成形装备，岩板加工

1 前 言

巖板（大板）作为陶瓷行业新型材料，2020年国内已经拥有超过100条生产线。它为建筑陶瓷行业打了一剂强心剂，为行业带来了前所未有的发展机遇。作为陶瓷行业跨界进军家居行业的当红产品，因其可替代石材、木材和玻璃等功能而拥有达千百亿级的市场前景。岩板呈现大中小、薄厚的不同规格和岩板对加工性的高要求，为岩板装备技术带来了新的挑战。

岩板产品引入泛家居的概念，让建筑陶瓷进入家具、地板、橱柜、浴室柜、衣柜、淋浴房等家居行业，岩板的加工问题成为了行业痛点，越来越多的行业人士关注岩板的加工问题。岩板加工切割性能是岩板加工性能的重要体现，解决加工圆孔和异形孔的崩口质量问题，使切割裂难题得到完美解决。不但要在工艺配方上做工作，更重要的是在岩板的加工工艺和加工机械上下功夫。

2 岩板成形装备

2.1从火爆的岩板看成形装备的发展

岩板（大板）具有规格尺寸大、厚薄不一、要求致密度高、且均匀一致、表面平整度好、表面光洁细腻、纹理通体等特点，对成形装备提出了一系列的挑战。相对而言，国外的岩板（大板）成形装备起步早，有一定的优势，而中国的岩板（大板）成形装备虽然起步晚，但进步快，形成了具有中国特色的岩板（大板）成形装备。

2.1.1 SYSTEM大板压机发展历程

2000年Lamina 大板生产系统概念诞生;2002年Lamina 系统样机在里米尼展会展出;2010年Lamina 可生产多种规格及厚度的大板;2012年Gea 压制系统在里米尼展出;2013年GEA33000吨生产系统在西班牙德赛斯工厂安装，2015年Gea2.0 生产系统诞生，可成形1600mm×5400mm，厚度为3mm～30mm，单机日产可达13000㎡。2016年Lamgea 生产系统面世，压制次数最高可达180次/小时，单机日产能达19000㎡。坯体尺寸以1600mm×3200mm为主。2018年Lamgea推出了宽度达到1800mm，压制模数为300mm/900mm、规格为1800mm×2700mm的宽体成形系统，同时余料全回收直接重复使用系统面世。

2.1.2萨克米Continua研发历程

2003年秋，萨克米研发并推出Continua 连续辊压成形工艺的生产线;2014年产品升级为 Continua+，能够生产任何规格（宽度为1600mm和1800mm，纵向不限）和厚度的瓷板和瓷砖（厚度3 mm～30mm），可以进行表面个性化装饰，也可做成通体砖，生产效率可与传统瓷砖相媲美。2019年产品开始进入中国市场，短短一年多己有10多条生产线落地。

2.1.3西蒂贝恩特Supera压机

2016年7月15日在佛山西蒂贝恩特高明基地举办了 Supera压机介绍会，目前还没有进入中国市场。

2.1.4国产岩板（大板） 科达、恒力泰压机 研发历程

2007年科达6800吨压机在蒙娜丽莎投产，生产900mm×1800mm×5.5mm薄板;2016年2月 YP10000压机在蒙娜丽莎投产，生产1200mm×2400mm×5.5mm薄板;2016年07月 KD10008在峨嵋金陶上线投产;2017年03月 YP16800吨压机在蒙娜丽莎投产，生产1350mm×2700mm大板;2017年03月 KD16008投放印度市场;2019年07月 HT36000在蒙娜丽莎上线运行;2020年05月 KD33000开始连续试压;2020年10月恒力泰HB32000岩板压机实验室试制出2.1mm砖坯;2020年中国市场的岩板（大板）生产装备井喷。

2.2岩板（大板）成形装备分类

岩板（大板）成型装备主要分为三大类：压制成形、辊压成形.挤压成形。

2.2.1压制成形

压机有吨位，坯体尺寸依压机吨位决定，压机的规格型号多，分为有模压制与无模压制两种。

（1）有模压制：传统模具（模芯在上，模框在下），非传统模具（模芯模框均在上），代表企业有：SITI-B&T ，恒力泰、科达等。

（2）无模压制：下压，代表企业有：SYSTEM。

2.2.2辊压成形

没有吨位的概念，有压制（挤压）力，坯体有最大宽度限制，长度无限，代表企业有：SACMI的CONTINUA+等。

2.2.3挤压成形

是一种塑性成形;产品1200mm×2600mm×6mm。

2.3国内外岩板（大板）成形装备分析

2.31恒力泰与科达岩板（大板）压机

（1）恒力泰36000与16800

注：日产量按22h计算，实际情况可能会有所不同，仅供参考。

恒力泰与科达岩板（大板）压机主要技术优势有以下几点：

①主机机架采用钢丝缠绕式多板框结构，具有超强的抗疲劳性能和承载稳定性。

②采用新型皮带布料技术，布料更均匀，彻底解决格栅痕，厚薄偏差0.3mm，并可实现通体花样纹理。

③采用成熟的模具成形压制工艺，砖坯更致密，质量更高;烧制前无需切边，减少粉料浪费。

④采用模具成形，可在砖坯背面设置较深的背纹，更有利于铺贴;另外，模具使用寿命长，成本低。

⑤采用新型主缸专利技术，方形油缸施压，粉料压制力均匀，砖坯变形小，压制速度快。

⑥砖坯宽度，可以通过更换模具调整;另外，砖坯可根据需要切割成多种规格，并实现柔性化生产。

⑦压机设有快速换模装置，换模时间短，劳动强度低。

⑧产品厚度变化不需更换模具。

（2）KDB33000皮带式板材成型系统。

KDB33000产品有以下几个特点：

①长方形油缸，纵向压制。

②科达专利无框模具，转换规格只需更换模芯。

③上模芯粘接胶条、下皮带输送粉料和砖坯。

④布料皮带为高强度碳纤维。

⑤可实现数字布料。

压机参数如下：

最大规格：1800mm×3200mm×（3-30）mm

产量：1-1.5次/分钟

砖坯厚度误差：≤0.3mm

更换皮带耗时：≤1h

更换模芯耗时：≤4h

皮带寿命：20万次以上

装机功率：285kW

总重：720t

（3）HB32000岩板压机实验室试制出2.1mm砖坯

2.3.2 System无模压机

Lamgea2500型可生产1800mm×2400mm的大板，可切割生产400mm×800mm、800mm×800mm、800mm×1200mm、800mm×1600mm等规格的产品，日常量为12700㎡。

（1）System大板压机的准确称呼。

西斯特姆大板压机准确的名称应该称之为无模压机（the press without a mold for large formats），皮带是成形的辅件，也相当于模具。皮带分三个类型对应不同的板厚：3mm～6mm、6mm～12mm、12mm～20mm 。

压机设计的标准单机日产量是12000～14000㎡，一机配两窑。System大板压机吨位有从19000～44000多种规格型号。

（2）System大板壓机的工作原理。

最早釆用方型油缸的压机，坯体受力均匀。

（3）System大板压机的特点。

System大板压机成形压力高，成形压力不低于40MPa，其独特的布料及压制方式保证了岩板坯体在致密度、厚度偏差小、成形精度高、体密度均匀性好、生坯强度高等多方面的优异性能。无模压机釆用弹性皮带辅助模具，四周较疏松，因此四周要切掉15mm～20mm，剩余的坯料Lamgea可以全部回收循环利用，其中只有10%左右的干料不可再用，但其余的坯体致密度均匀，见图6。

2.4 SACMI CONTINUA+

（1）萨克米Continua+ 由布料装置、压制成形装置和坯体A切割装置组成。

如图所示，APB输送一层单色粉料，APB-M输送混合层彩色粉料（最多四色），DDD数码干粉装饰系统，用于使用色粉的表面装饰，PCR粉料层直接在传送带上连续压制成型，TPV压制成型的陶瓷大板在移动中进行切割。

（2）萨克米Continua+系统参数如表2。

（3）萨克米Continua+工作原理如图8所示。

CONTINUA+连续成形生产线的核心是PCR压制设备，可获得比传统压机更大的压制力和更高的密度来成形大板，确保整个大板致密度分布和厚度均匀。压制是通过2条非常坚硬的机动带实现。粉料存放在输送速度较低的钢带上，两条钢带与2个压制辊筒一起联合动作实现压制成形。粉料在预期的压力（最大45MPa）下逐渐被“连续”压制。钢带的侧面有环形带，限定侧面粉料边界，从而确保了边缘的良好压实。

（4）Continua+主要功能。

Continua+生产力高，日产量高达21460㎡（与产品宽度有关）。产品的尺寸和厚度（从3mm到30mm）多样化;成品的宽度和最终长度可以选择和固定，只需改变压制生坯切割位置，产品最大宽度有1600mm和1800mm两种，生产中常设的典型值有1200 mm、2400 mm、3000 mm、3200 mm和3600 mm。压制成形阶段废料少，无论尺寸大小，废料总是小于3%，可100%循环利用;CONTINUA+可将粉料成形阶段的通体装饰效果与表面的墨水数码装饰完美结合，可生产各种表面和浮雕图案的产品。CONTINUA+连续成形生产线仅需少量的液压油（PCR2000需120升，比传统压机少使用95%的液压油）。CONTINUA+操作简单而快捷，改变砖坯宽度和厚度，在电脑上输入参数，1-2分钟就能调整到位;更换上钢带，需要20分钟左右，即使全部有关设备改变砖坯尺寸规格的调整，最多40分钟。生产线无需任何基础工作（地基），无振动和噪音，安装功率小于50kW，单位耗电量仅为0.06kWh/m2，二氧化碳排放少（跟传统压制比，每年可节省400多吨）;Continua+配置坯体平整度和密度检测仪等多款设备。

2.5西蒂贝恩特Supera压机

（1）西恩蒂贝特Supera压机组成

（2）西恩蒂贝特Supera压机的模具结构

（3）西恩蒂贝特Supera压机的特点。

压机恒定的密度保证无大小头、无缩腰。完全平整且陶板无内应力。厚度范围广，5mm～300mm。真实深度的模具基于上冲模，厚板达到6mm。

3  岩板的加工装备

3.1岩板的加工存在的问题

岩板加工切割性能是岩板加工性能的重要体现，要解决加工圆孔和异形孔的崩口质量问题，使切割裂难题得到完美解决。不但要在工艺配方上做工作，更重要的是在岩板的加工工艺和加工机械上下功夫。

3.2岩板的加工装备种类

主要有桥切、水刀、磨边倒角机、CNC加工中心、直边和异型、马肚型台面磨边抛光机等。

3.2.1 3200×1600型数控桥切机

主要性能特点：

安装方便，无需基础施工，整机直接安装使用。专机专用，岩板直边切割专用，更能保证加工品质。性能优越：（1）伺服平移机构，走刀稳定;（2）加工装置采用双直线滑轨加齿轮齿条结构，高速精准;（3）3米板切割误差在±0.2mm以内。（4）加工范围大，达3200mm×1500mm×20mm。双刀头结构，直边切割，产品不崩面。操作简单，数控全自动，操作安全方便。运行稳定，特定功能的结构设计，更稳定耐用。

3.2.2 4020型AC五轴数控水刀

AC五轴刀头水切割系统是全自动数控AC五轴刀头设计，切割精准，速度快，解决传统水切割切缝锥度误差、表面条纹、及转角处的裙摆误差等缺陷，同时实现了全自动，任意方向联动切割，异形零件的一次成型。

电脑控制供沙量。调节沙量全新升级电脑控制，更好的控制沙量从而节省耗材 更节约成本。

油浸结构平台。平台使用的是油浸结构（目前很多平台都是干式），油浸结构机器使用寿命更长、防沙效果更好、维护保养更方便。

自动送砂系统。自动送砂系统为水切割机提供了储砂和将磨料自动传送到数控工作平台上的砂斗的功能，高灵敏度感应器和信号灯指示可提示操作人员何时将砂料加入砂桶。

品牌丝杆导轨。采用国际品牌高品质的滚珠丝杆和导轨，精度高，传动平衡，经久耐用。

3.2.3 3200型切磨45度机

岩板斜边45°切磨加工的专用机型，特点如下：

安装方便，无需基础施工，整机直接安装使用。专机专用，岩板斜边45°切割专用，更能保证加工品质。性能优越：（1）伺服平移机构，走刀稳定，可尖角加工;（2）行走装置采用双直线滑轨加齿轮齿条结构，高速精准;（3）加工范围大：宽度从40mm到3200mm;（4）气压式设计，保证岩板加工时不容易跑动，产品出来不崩边;操作简单，数控全自动，操作安全方便。运行稳定，特定功能的结构设计，更稳定耐用。

3.2.4 2400直边馬肚仿形磨抛机

3.3应尽快组建岩板的加工中心

岩板的生产企业，应从板材制造环节往下游延伸到岩板的深加工环节，继续将板材转化成产品，为终端服务，掌握渠道的企业，如房地产企业、定制家居类企业等，他们从需求端反推过来做岩板深加工，甚至涉足岩板板材的制造，将产业链打通。好处是，厂家将会对客户需求的理解更加深刻，交付速度与效率会得到提升。

为什么应尽快组件岩板加工中心？原因如下：

1）岩板的加工对加工工艺及加工设备有较高的要求;

2）可以将加工中出现的问题（如切割裂等）消灭在工厂中;

3）企业卖出的不是板材而是家具的部件、厨卫的台面、橱柜的门面等，完成跨界转型。

图中展示的是一个以加工岩板餐桌为主的大型岩板加工中心，通过 2 条马肚边磨抛线，1 条直边磨抛线与岩板烘干线的串联组合，无需人工上板、换向、手扶对位和下板包装，真正实现岩板餐桌批量生产的全自动化，同时配备足够数量水刀切割机、数控桥切、45度磨抛机的岩板深加工设备，使该加工中心兼具茶桌、浴室柜和岛台等的量化生产，从而达到把岩板从建筑装饰领域向家具应用领域上多元化发展的目的，给企业创造更好的机遇，带来更好的业绩。

未来，岩板的深加工设备将往柔性化、数据化、智能化方向发展。

4  结论

1） 进口和国产的岩板（大板）成形压机均可生产3mm厚度的薄纤岩板（大板）;

2） 进口和国产的岩板（大板）成形压机均可生产通体的岩板（大板）;

3） 进口和国产的岩板（大板）成形压机均实现压制出坯体致密度高和均匀的岩板;

4） 国产的岩板（大板）成形压机虽然起步晚，但技术的提升较快（方型油缸、皮带布料、模具制造技术），探索出了具有自主知识产权的中国模式;

5） 陶瓷企业组建岩板的加工中心非常必要。随着加工工艺的升级，以及自动化的岩板加工中心建立，是将岩板板材转化成产品的过程。