石材加工R轉角究竟有什麼作用?


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石材產品加工中需要加工R轉角,一些R轉角是為了磨邊使產品好看,但也有些R轉角是有其特殊作用,必須加工的,否則會導致產品的破損、斷裂,對使用者造成傷害。


圖1為整體廚櫃從液化灶開口處開裂的圖片。那末小小R轉角究竟有什麼作用呢?本文從分析恆大地產的一款檯面板產品闡述這個道理。


石材加工R轉角究竟有什麼作用?


1、內R轉角的作用


圖2為恆大地產這些年加工數量很多的一款衛生間檯面板產品,加工時大量的產品從A處斷裂,使工廠這種檯面板斷裂多導致報廢。


因為恆大地產是不會接受斷裂修補的檯面板的。這種產品斷裂是有其內在的原因的。


一是因為右端過於細長,和左部分比例差別大,導致產品搬運過程中由於力的不平衡、受力不均勻斷裂;二是因為A點是尖角,應力過於集中在此處,由於應力集中導致產品斷裂,這是這種檯面板斷裂的主要原因。


依據應力集中理論當受力構件由於外界因素或自身因素幾何形狀、外形尺寸發生突變而引起局部範圍內應力顯著增大的現象,應力集中出現時接頭局部區域的最大應力值比平均應力值高,改變了周圍的力的平衡,產生應力差。圖1中應力集中點主要為A、B、C三點處。


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依據恆大衛生間檯面板的形狀很容易判斷出該產品的應力集中在A直角轉角處、B圓孔處、橢圓孔C處。見圖2。


依據應力集中理論知道A、B這三點是這塊檯面板高應力集中區,如果不採取合理的加工工藝,極易從A、B、C三處斷裂。


實踐經驗也充分證實了應力集中對恆大這款檯面板的影響,這個產品在生產加工,施工安裝中發生斷裂處均是從A、B處斷裂的,尤其A點是應力集中的關鍵點,更易斷裂。


圖2中恆大衛生間檯面板斷裂的原因分析:


(1)應力過於集中導致


從圖2分析知道,A點是個直角點,加上水刀機切割產生的毛刺很多,使這外區域的應力高於其它地方。這種檯面板多從A點斷裂。B點是類似A點一樣的道理,也是應力集中點,這種檯面板也會從B點處斷裂。


(2)直角是最脆弱的地方


從圖2的結構分析,由於檯面板是直角轉角,沒有過渡的圓弧段來聯結懸挑出去的那段,導致了該檯面板產品極易沿著過A點的垂直方向斷裂。


(3)重力剪切作用的結果


從圖2的產品結構分析,無論這件檯面板是立著放,還是平著放,在受到重力(剪切力)作用後(這種產品結構相當於材料力學上的懸臂樑),沿著A點直方向作剪切滑動,從而導致該檯面板產品從A點處斷裂。


根據應力集中消除的理論:可採取消除尖角、改善構件外形、局部加強孔邊以及提高材料表面光潔度等措施。


熱點

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對於類似圖2的檯面板減少斷裂、破損的改善措施如下:


改善直角轉角內R角的三種建議:將A點設計成R5圓角(圖3),R10圓角(圖4)、R30圓角(圖5)。從改善效果看R30圓角更為合理,因為這種做法增大了懸出部分與左邊部分的聯結力,將兩者聯結更加牢固。


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從產品實際的加工、檢測得到了充分證實。但設計成R30圓角,由於設計結構發生了較大變化,對產品的外觀效果的影響。


圖4中將直角設計成不小於R10的圓角,減少應力集中在直角拐角上。考慮到產品的美觀度及過大的轉角對產品結構改變太大,影響產品效果,把A處直角設計成R10的圓角更合理。


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R5圓角的應力集中消除效果較差,實際生產加工中時還常出現從A點處斷裂的現象。但鑑於從設計效果考慮,恆大地產方最終採納了將A點設計成R5圓角的方案。


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在產品設計和製造中把直角拐角設計成內R轉角可以消除直角處的應力集中,減少應力作用,從而減少產品斷裂的風險,確保產品的安全。


圖6為整體廚櫃檯面板產品,從圖6中的安裝圖說明中可以清楚地知道直角轉角對產品的斷裂的影響。


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這種廚櫃檯面板產品在直角轉角處由於應力集中不論是生產加工、還是施工,日後的使用中都極易斷裂、破損。


把直角轉角做成內R30的轉角後可以解決甚至消除從轉角處斷裂,破損的風險,確保其生產加工、施工、使用中的安全。


如果圖6的檯面板採用手工開孔加工。應用先用直徑φ35的開孔器在臺面板待開孔的四個直角處開四個圓孔,然後再用切割機開出臺盆孔。如果是用水刀機開臺盆孔,編制程序時編制直徑φ35的孔,並控制加工過程上的毛刺。廚櫃檯面板直角轉角處同樣設計成內R角,以減少直角處的應力集中,保證產品的安全。


對於高應力集中的巖板產品,在加工巖板的檯面板時同樣遵循這個原理,可以減少有轉角的巖板檯面板的斷裂、破損,確保巖板檯面板的安全性。


2、外R的作用


石材產品加工中不僅要做內R轉角,還常做外R轉角,外R轉角也有其特定的意義和作用。


外R轉角有兩種做法,一種是直角做外R 轉角,一種是稜做外R轉角。兩者作用有相似之處,也有不同之處的。


(1)角做外R轉角


圖7為一洗手檯檯面板的局部照片,磨了1個外R20左右的圓角。磨這個圓角的作用和意義一是為了防止直角過尖容易被撞壞;二是磨外R圓角防止圓角過尖使用過程中刮衣服、割到使用者的皮膚等身體其它部位;三也起到一定的裝飾作用,增加了產品的曲線之美。


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(2)稜做外R轉角


圖8中的圖示產品稜做了外R轉角。檯面板產品的稜如果粘接成直角時,較尖銳,生產加工、施工、使用上銳利的稜會對生產加工者、施工人員、使用者可能造成傷害。


做了外R的圓角後一是可以防止直角過尖容易被撞壞;二是磨R圓角防止圓角過尖使用過程中刮衣服、割到使用者的皮膚等身體其它部位;三也可以起到一定的裝飾作用,增加了產品的曲線之美;四是磨了外R圓角後可以消除稜表面的崩邊、崩角,改善外觀的效果,使粘接縫隙更小,更美觀。


石材加工R轉角究竟有什麼作用?


看完本文後相信讀者朋友們知道了檯面板產品磨個小R轉角的作用了,而且這個作用還很大的!


作者晏輝


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