1  前言

　　近年來，金剛石串珠繩鋸以其準備時間短、切割靈活、低噪聲、低粉塵、低污染、節能等特點，在石材行業得到了廣泛的應用。串珠繩本身結合了金剛石超強的剛性和繩索的柔性，使其能適應諸如荒料開采，這種獨特鋸切模式，是其它金剛石工具所無法達到的；另外，串珠繩在長度上的幾乎不受限制，使其適用性加強，在一些特殊場合如水下加工、建筑物的拆除等將發揮獨特的作用。為了促進我國石材工業的發展，筆者對金剛石串珠繩的應用及一些使用經驗進行討論，以供石材加工企業借鑒和參考。

　　2  金剛石串珠繩鋸的構成與制造

　　2.1金剛石串珠繩鋸的構成

　　串珠繩的結構如圖1所示。在一根多股鋼絲繩上面按比例穿套有一定數量的金剛石串珠顆粒，相鄰串珠間由起支撐固定作用的隔離套分隔(類似項鏈)。金剛石串珠繩鋸加工是由直接參與切割用的金剛石串珠繩和驅動串珠繩運動的相應機械設備(即繩鋸機)共同完成，加工前，利用銅套等對接套將一定長度的串珠繩首尾對接，形成閉合圈。加工時，張緊在繩鋸機導輪組上的閉環串珠繩，在驅動力的帶動下串珠繩作高速運動，并通過串珠的磨削運動實現切割。

　　2.2金剛石串珠繩的制作工藝

　　(1)金剛石串珠

　　從金剛石串珠繩發明到現在，對串珠制作工藝的改進從未停止過。目前金剛石串珠制造工藝還是以電鍍法和熱壓燒結法為主，且后者占主導地位。盡管臺灣有學者利用釬焊方法成功地制造出釬焊金剛石串珠，但目前尚未實現大規模工程應用。圖為分別采用這三種工藝制備的金剛石串珠樣品。燒結型串珠具有較高的耐磨性。通過調整胎體中各金屬成份比例或選用不同品級、粒度、濃度的金剛石磨料可以實現胎體磨耗速度和金剛石磨料磨損速度的調控，從而制造出具有不同的出刃高度和空間的串珠，以適應不同材質的切割。與熱壓燒結串珠相比，電鍍金剛石串珠制作工藝相對簡單，而且更有利于串珠小直徑化。由于金剛石鍍層較薄，胎體耐磨性較差，其鍍覆金屬對金剛石磨粒的把持力有限，金剛石磨粒易提前脫落，故總體性能不如燒結型串珠，不適合切割花崗石，目前主要用于大理石等較軟材質的切割。

　　(2)隔離套

　　隔離套用于定距隔離和固定相鄰串珠。目前工程中常用的隔離套有三種。彈簧墊圈式是最早使用的隔離套形式。由于彈簧墊圈式隔離套在加工時磨屑很容易從串珠、彈簧、墊圈之間的間隙進入并在繩鋸彎曲運動作用下對鋼絲繩進行磨蝕，從而造成串珠繩斷繩失效。尤其在加工含石英成份較高的花崗石時，由于石英硬度高，對鋼絲繩磨蝕性相當嚴重，因此這種隔離套適用于較軟材質的切割。目前已較少采用。為了適應高硬度材質切割的需要，發展了注塑式和注膠式隔離套。注塑、注膠式的隔離套是以耐磨塑料、橡膠充當串珠間的隔離墊。串珠與鋼絲繩之間完全被塑料、橡膠所充填，從而避免了磨屑進入串珠與鋼絲繩間而磨蝕鋼絲繩。正是它的出現，使得串珠繩鋸的應用范圍拓展到花崗石類高硬度材料的切割加工。其中，注塑式應用最廣，而以壓注橡膠為隔離套的串珠繩鋸則主要用于攝氏零度以下、比較寒冷地區的石材礦區，這是因為橡膠的低溫性能比塑料好，在低溫下仍能保持較好的柔韌性和強度，不致脆裂。

　　(3)鋼絲繩

　　由于串珠是定距固定在鋼絲繩上并在其帶動下行切割的，故鋼絲繩可視為串珠繩的“脊粱”。串珠繩鋸在使用過程中，鋼絲繩經常會因疲勞磨損、磨屑磨蝕、化學腐蝕等原因而出現斷繩現象，特別是當加工面積達到一定量時，斷繩現象更為頻繁。斷繩不僅影響生產，而且還帶來甩珠傷人等不安全隱患，因此鋼絲繩的性能對串珠繩使用至關重要。除了鋼絲本身性能外，鋼絲繩的壽命還與加工過程中的預緊拉力、各導輪最小曲率、加工過程中串珠的軸向載荷以及沖擊載荷等因素有關，故應選用專業鋼絲繩生產企業的產品，且使用時應參考鋼絲繩的相關說明。

　　3  繩鋸加工石材的一般過程

　　實際工作中，用串珠繩所鋸切的石材多種多樣，鋸切的條件有很大的不同，在礦山開采、異形石材加工和建筑物拆除等使用中，其鋸切過程很難進行類比，本文僅就串珠繩鋸切一般荒料這一典型加工過程來分析串珠繩鋸切石材時鋸切曲線的變化和有關規律。

　　3.1由尖趨平