JPS6228116A - 石材のマルチカッティング装置 - Google Patents

石材のマルチカッティング装置

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JPS6228116A
JPS6228116A JP16787985A JP16787985A JPS6228116A JP S6228116 A JPS6228116 A JP S6228116A JP 16787985 A JP16787985 A JP 16787985A JP 16787985 A JP16787985 A JP 16787985A JP S6228116 A JPS6228116 A JP S6228116A
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cutting
blade
stone
cut
wide
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Sumio Tanabe
田辺 澄生
Kozo Tatsutani
龍谷 光三
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YAMAGUCHI PREF GOV
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/02Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing
    • B28D1/12Saw-blades or saw-discs specially adapted for working stone
    • B28D1/127Straight, i.e. flat, saw blades; strap saw blades

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は自然石または人造石を一時に多数枚に切断して
建築用石材等として用いられるファインストーンプレー
トを製造するためのマルチカッティング用ブレードに係
り、特に自然石又は人造石を迅速かつ平滑断面にマルチ
カッティングして建築用石材等に使用する表面平滑性に
優れ、かつ耐久性に優れた極薄石材板を製造するための
マルチカッティング用ブレードに関する。
(従来の技術) 従来上り自然石や人造石をダイアモンドカンクーなどで
カッティングして建築用石材を製造することが広く行な
われているがこのようにして”Jl 遺した建築用石材
の厚さは通常17〜2510程度であり、装飾用として
用いる暮いものでも5111+11以上の厚さがある。
従ってこのような石材は重量が火る製品石版の枚数を減
少させるので、一枚当たつの石板の単価が極めて高価な
ものとなる。
(発明が解決しようとする問題点) それ故、従来より原石材からの製品取得枚数を増大させ
るべく、リボン状ブレードのスペーサー間隔を狭めてカ
ッティングすることが椿みられているが、カンティング
中にブレードの湾曲現象が発生したり、力学的な不安定
性が生じて切断能力が低下しせたワ、あるいは切断石材
プレートにクラックが発生したり、更には石材プレート
が割れてしまって不良品を生成したりする結果、その切
断石材プレートの厚さを51以下にカンティングするこ
とは不可能であった。
また、カンティング速度を早めるとカッティング中の石
材にクラックが入り易いので、カッティングを急速に行
うこともできなかった。
(問題点を解決するための手段とその作用)本発明は上
記の点に鑑みてなされたもので、本発明者等は鋭意研究
の結果、「クラックの発生は自然石あるいは人造石を構
成する各種鉱物粒(例えば、花こう岩は長石、雲は、石
英の各鉱物粒から構成されている。)、石材粒等の異な
る熱膨張係数の差に起因し、また切削時に発生する摩擦
熱が石材中に偏在して分布(例えば、中央部は高温とな
り外側部は低温状態となる。)することにより、切削切
断途中の石材中に部分的な膨張差が生ずることとブレー
ドに力学的に不安定な力が加わることに起因するところ
が大である。」との認識に基づき、11q記力ツテイン
グ作業を砥粒を含む混合液中に浸漬した状態で行い、か
つ、特定な形状のブレードを使用することによって、カ
ッティングにより発生する切削摩擦熱を常時十分に除去
しつつ、またブレードによる不安定な力を加えないよう
にしてクランクの発生とその成長を阻止しながら、カッ
ティングを行うこととしたものて゛ある。
即ち、本発明は自然石あるいは人造石を砥粒含有液中に
浸漬した状態で並列に配列した多数のブレードの接触移
動によりマルチカッティングしてファインストーンプレ
ートを製造するためのマルチカッティング用ブレードに
おいて、ブレードの形状を取付部で広幅に、切削部で挟
幅に形成するか、あるいは取付部で挟幅に、切削部で広
幅に形成し、取付部と切削部とのブレードの幅を異なら
せて形成したことを特徴とするマルチカッティング用ブ
レードである。
本発明のブレードでマルチカッティングされる自然石あ
るいは人造石としては、御影石(花こう岩)、大理石、
テラゾータイルなどの石材であるが、特に複数の異なる
鉱物粒あるいは石材粒等で(Iが成され、それら描成粒
の熱膨張係数の差が大きいもの及び特に薄板におけるカ
ッティングにおいて本発明のブレードの効果が一層顕著
に発現し得るものである。
本発明のマルチカッティングの際に使用する砥粒含有液
としては水、CMC水溶液、ポリビニルアルコール水溶
液、アラビヤゴム水溶液、アルギン酸ソーダ水溶液、石
油等の鉱物油や植物油又はアルコール類あるいはこれら
の混合液などがあり、これらの中でも切削粉末との分離
繰作上から水、しい。
前記溶液に含有される砥粒としては炭化硅素、アルミナ
等の素材があり、これら砥粒はその粒径が一般に10〜
100μ[n程度のもので、これら砥粒を面記溶液中に
通常5〜30重量%含有させておく。 また、上記砥粒
含有液には前記砥粒のほかに池の配合物、例えば砥粒分
故削や分散助剤、切削石材などを5〜6重呈%程度混合
することができる。さらに、被切削石材が力学的に安定
になるような化学薬品を添加することもて゛きる。
本発明のブレードでカッティングする際に最も重要な点
は特定な形状のカッティングブレードを使用することと
前記砥粒含有液中にi肖記石材を浸漬してカンティング
する点であるが、そのため石材を浸漬するに十分な大き
さの砥粒含有液を入れたカンティング槽が必要である。
力・ンテイング槽としてはステンレススチール、はうろ
う鉄板又はプラスチック製あるいは内面防錆ライニング
鉄製などのものが一般的に使用される。
ドはいかなる素材のものでも良いが、ブレードの形状は
、リボン状でその取付部を広幅にまた切削部を挟幅に形
成するか、あるいは取付部を挟幅にまた切削部を広幅に
形成して、取付部と切削部とのブレードの幅を異ならせ
て形成し、その両端にブレード張架用の係止穴を穿設し
ている。該係止穴はその両端に複数個垂直に設けること
が望ましく、この係止穴を用いてブレードをブレード支
持フレームに係止すると共に、両端に所要張力を与えて
、特に上下の係止穴間に与える張力を調節してブレード
切削部の力学的安定を図る。誼ブレードは切削終了時に
は摩耗して接触部が特に減耗、削減される結果、その形
状は弓状になるので、切削時のブレードに与える張力が
変化する。そのためにブレードに力学的に不安定な力を
与元ないようブレードの形状を萌述のごとき特定な形状
にしてブレード支持フレームに固定してマルチカッティ
ングを行う必要がある。
該ブレードの幅は取付部を広幅で切削部を挟幅に形成す
る場合は取付部の幅を切削部の幅の1゜3〜3.0倍程
度、挟幅の範囲がブレード全長の5/6〜374程度の
範囲内であることが望ましい。また、取付部を挟幅に切
削部を広幅に形成する場合のブレードの幅も切削部の幅
を取付部の幅の1゜3〜3.0倍程度、広幅の範囲がブ
レード全長の5/6〜3/4程度の範囲内であることが
望ましい。該ブレードを形成する望ましい素材としては
薄板状の鋼、不銹鋼などがあり、一般にその厚さは0゜
1−1.0+n+n、 fj<さは200−6001o
+n、取付部を広幅で切削部を挟幅に形成する場合の幅
は取付部が15−45+am、切削部が8.0−15丁
am程度であり、取付部を挟幅で切削部を広幅に形成す
る場合のブレードの幅は取付部が12〜16+n+n、
切削部が16〜50+01fl程度のものである。
このような形状のブレードは特に取イ4部を広幅に形成
する場合は停止穴は少なくとも二つ設けることが望まし
いし、取付部を挟幅に形成する場合は停止穴が一つであ
ることが望ましい。
これらブレードはブレード支持フレームに平)テに多数
個配列されており、その両端部をブレード支持フレーム
の両端部に、その両側から通常60〜300 Kgの張
力で張架されている。
該ブレードは原石材からの製品の同時取得枚数を増すた
め各ブレーl!のスペーサー間隔を4mm以下に、特に
預ましくは0.5〜31flIIIに平行に並列して、
通常50〜150枚記列して石材に接触させてマルチカ
ッティングする。
、前記ブレードと原石材との接触部分には、滞留してカ
ッティングを阻害する被切削粉末を除去するため、ブレ
ードの前方に砥粒含有液を噴出するノズルの噴出口を取
り付けることが望ましい。該ノズル噴出口より噴射され
る砥粒含有液は通常0゜1〜2τfl/秒程度の速度で
噴射される。
また、槽中に滞留する被切削粉末の量が多くなるとカッ
ティングを阻害するので、カッティングにより排水され
た泥水の一部を連続的に取り出して分都器に移送し、被
切削粉末を分離除去する。
そして、分離された砥粒含有液は再度直接カンティング
槽にあるいは前記ノズルを経てカッティング槽に循環し
て使用される。砥粒含有液の循環速度はカッティング槽
の大きさとカッティングされる石材の大きさ等によって
異なるが一般に1時間当たりカッティング槽の全循環1
夜がJ里6命上2〜10回程度交換流動される程度で循
環する。
なお、カッティング槽の底部に砥粒や被切削粉末が沈降
しないよう適切な撹拌装置30をja所iこ設けである
。面記被切削粉末を除去する分離S:置としては静置分
離、遠心分離、フィルター分離等各種の分離装置が使用
可能である。
次に本発明をよl)具体的に説明するため以下実施例図
面に基づいて説明する。
第1図は本発明実施例におけるファインス)−ンプレー
トをm遺するためのカッティング装置の縦断面図、第2
図及び第3図はマルチカッティング用ブレードの側面図
である。
第1図及び第2図において、1は砥粒含有液2を満たし
たカッティング槽3の底辺の束合4上に設置した自然あ
るいは人造石材であり、該石材1は砥粒含有液2に浸漬
され、切断された石材上辺部1aも砥粒含有液2中に潜
入している。なお、カンティング槽3の底部(こ(土、
カンティング槽内の砥粒含有液を一様に混合するための
撹拌装置30が配設されている。
前記石材1の上辺部1aにはC字状のブレード支乃フレ
ーム5の画先端部5a、5bに設けたポル)6a、6b
を、ブレード7の両端付近に各々二個づつ穿設した係止
穴7cに嵌入して締着し張架した取付部7aが広1陽ノ
で切削部7bが狭11Q raのカッティング用ブレー
ド7を複数個並列に配設されている。
該ブレード7は第2図のごとく取付部7aよりその上側
を徐々に幅を狭くして切削部7bが形成されており、カ
ンティングを行う切削部7b中火付近では石材と接触す
る部分と平行して平らに形成されている。
また、反対に該ブレード7のが取付部7aが挟幅で切削
部7bを広幅に形成する場合には第3図のごとく取付部
の上jlt’lを徐々に幅を広くして、切削部7bを形
成しており、カッティングを好う切削部7 b中央部付
近は石材と接触する部分と平行して平らに形成されてい
る。
前記ブレード支持フレーム5はその上部が滑棒8中央に
吊設されており、該滑棒8は前記カッティング槽3の左
右の側壁3bに垂直に平行して立設した複数の案内棒9
a、9bl:緩嵌されrこ滑動案内管1.Oa、10b
内を水平に摺動可能に貫設されている。1111記滑棒
8の一端の摺動軸端8aには連杆11の一端が枢着され
ており、該連杆11の他端にはクランク16の端部1.
6aが枢着されている。該クランク1Gはプーリー15
と同軸に軸着され、該プーリー15とモーター12の出
力軸に軸着するブーツ−13開に掛は渡されたベルト1
4によってモーター12の回転力がクランク1Gに伝達
される。更1こ、クランク16の回転運動を連杆11に
よって水平直線運動に変換して、前記滑棒8をその長さ
方向に前後に往復手jノさせる。該滑棒8の往復動によ
って、滑桿8に固着したブレード支持フレーム5及びブ
レード支持フレーム先端部6a、6bに張架され、がな
りの降下重量負荷ががかっているブレード7が石材1に
接触して往復動し、石材1をカンティングする。なお、
ブレード支持フレーム5の損振れ防止のため案内棒9a
、9bの下方に両端を固着したブレード支持フレーム摺
動枠28を設けることが好ましい。該ブレード支持フレ
ーム摺動枠28には長溝29が穿設されていてブレード
支持フレームが横振れするのを防止している。。
カッティング中に排出された石材1の被切削粉末は石々
41とブレード7との間隙に存在してカッティングを阻
害するのて′、これを除去するために被切削粉末を分離
除去しrこ低位含有l(!2を前記石材]とブレード7
の接触部分にノズル17より噴出させる。+ij記接触
部分より除去された被切削粉末は砥a含有液2中に浮遊
してカンティングを阻害するので排出口18より排出し
て液溜め19に一時的に溜めた後、ロート状回転分離器
20によって」二層液21と下層液22とに分別し、前
記」二層!夜21を更;こ3層セラミックフィルター2
3a−cを備えた円筒状分離器24に移送して4段階2
5a−dに分別する。前記フィルター23a−cの中で
最も微細なフィルター23cを通過しtこ液25dは被
切削粉末を最も多く含む液であるために廃液とするが、
前記ロート状分離器20によって分離された下層′tL
22は調整槽2Gにて混合され、砥粒粒子の大きさ、分
布状態に応じてその混合比率が調整される。該混合液は
ポンプ27によって+iij記噴出ノズル17にあるい
はカンティング槽3に直接供給して循環させる。なお、
カッティング槽3中に撹拌装置30を設けないときは排
出口13の取っ付は位置を該槽の中央部付近又は底部と
すればよい。
(実施例) 実施例−1 樅50cm、 横40c+n、 深さ50c+nの砥粒
含有液が注入されたカンティング槽中に長さ20c+n
、幅13cm、厚さ20cmの大理石全体を浸漬させて
架台4上に設置する。そしてその上面に厚さ0.2+1
1111、全1tGOcm、挟幅部45 cm、取付部
幅2 S +n+。
切削部幅12a++nの二つ穴リボン状ブレード100
枚に120Kgの張力を与えてブレード支持7し−ムに
張設し、各ブレードを大理石面に垂下する。
そして、モーターによって回転する回転軸の回転運動を
連杆により直線運動に変換して水平に単振動する各ブレ
ードを大理石に降下接触させてマルチカッティングを行
う。
該カッティングによって被切削粉末が生成するので、こ
れを除去するために砥粒径25〜75μ[nが全体の約
80%を占めるカーボランダム砥粒の水混合液を切断面
中のブレードの後方から前方に向けて噴射して供給する
。これにより被切削粉末は石材切断溝から洗い流されて
カッティング面から除去される。
カンティング槽中の泥水(被切削粉末を含む砥粒混合液
)はカッティング槽上方部から液溜めに毎時250リン
ドルでオーバー70−され、更に第1の回転式ロート状
分離器に移送されて遠心分離される。この遠心分離器に
よって分離し下方から流出する砥粒分は全体の60〜7
0%がここで回収される。また上方から流出する被切削
粉末を多く含む泥水は70μm0.25μm110μm
の各連続細孔を有するセラミックフィルターを・啼えた
第2の分離器1こで分離が行なわれる。この第2の分離
器における各フィルターの分離比率は70μmの砥粒が
35%、25〜10μmnの砥粒が15%で、ここで分
離される砥粒分は全体の10〜20%であった。ここで
回収された砥粒分は前記第1の分離器の下方から流出す
る砥粒分と混合されて再度力/ティング槽に循環して使
用される。
また、i2の分離器の全フィルターを通過した液は被切
削粉末を多量に含んでいるので廃液として処分される。
このようにして大理石を厚さ2mmにカッティングした
がクラックは発生せず、しかも切断速度は切断断面積1
0cm2当たり平均約1分であった。
このようにして製造した大理石の極薄片は表面平滑度が
10μmであり、その寸法精度も1%以内であった。次
いで表面を平滑にするためその表面にふっ素糸樹脂とし
てふっ化ビニリデンを薄く塗布して、電気炉内で270
 ’Cの温度に加熱してコーティング層を形成すること
によって表面平滑度を3μIIIに向上させた。更にこ
の極薄片の多数枚を約1c+n2の網目間隔を有する繊
維高分子マントに貼付して各種形状と広さを有するシー
トを製造した。
7:施例−2 実施例−1のリボン状ブレードに代えて厚さ0゜2冨0
111、全長G Oc+n、広幅部45C[111取付
部幅121o III 、切削部幅25tnmのリボン
状ブレードを使用して実施例−1と同様にしてマルチカ
ッティングした結果を以下に示す。
切断速度:+B断面断面積1.0C1112当り 平均
約1分 表面平滑度:10μm 寸法精度 : 1%以下 比較例−1 実施例−1のリボン状ブレードに代えてF4さ0゜21
Ω+n、全長60 cm、全幅が均一に12mmの二つ
穴リボン状ブレードを使用して実施例−1と同様にマル
チカッティングした結果を以下に示す。
当たり 平均1分 表面平滑度: 12μIf1 寸法精度 : 2% 比較例−2 実施例−1のリボン状ブレードに代えて厚さ0゜21o
1全艮60 c+n、全幅が均一1こ25tn+nの二
つ穴リボン状ブレードを使用して実施例−1と同様にマ
ルチカッティングした結果を以下に示す。
切断速度:切断断面積10c+n2 当たり 平均1.2分 表面平滑度: 12μ(0 寸法精度 : 2% (発明の効果) 以上のような本発明のマルチカッティング用ブレードを
用いてカッティングすれば、従来技術の問題点であった
石材のカッティング中にブレードの振動によってクラッ
クが発生して、石材が割れてしまって不良品となると言
った点が解消され、また、多数ブレードのスペーサー間
隔を41a+11以下に狭め、m % fIR力を高め
てカッティングすることが可能となす、俣様、色彩等の
すばらしい高価な一定量の原石材から多数枚の製品石材
板(ストーンプレート)を容易に取得することができる
。したがって、希少な岩石等から多数の美麗な極薄石版
が失敗なしに素早(製造できる本発明のマルチカッティ
ング用ブレードは、省資源並びに省エネルギーの点から
も極めて有用なものである。
また、81槽中でカッティングするために石材などを恒
温に保持できるのでカッティング速度を早めても熱膨張
変化1こ起因してクラックが発生することは無い。
更に、カッティングにおいて砥粒含有液の一部を連続的
に抜き出して被切削粉末を分離器によって分離除去して
砥粒分のみを循環使用するため、切削効率が高まってカ
ッティング速度を早めることができる。カッティングさ
れた石材は厚さが薄く軽量であり、かつそのカッティン
グ面も±10μm程度の平滑度を有し、また液槽中で一
定した温度でカッティングされるので寸法精度が極めて
高いものである。したがって、得られる薄肉面板(ファ
インストーンプレート)は更に研摩等による表面仕上げ
をする必要がなく、そのままコンクリート壁面及び木造
壁面、天井などに装飾板として使用できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明におけるファインストーンプレートを製
造するためのカッティング装置の縦断面図、r52図及
V第3図はマルチカッティング用ブレードの側面図であ
る。 1:石材、       2:砥粒含有液、3:カッテ
ィング槽、 5ニブレード支持7レーム、 7:ブレード、     7a:取付部、7b:切削部
、     7c:係止穴、8:溝棒、       
9a、9b:案内棒、10a、10b:滑動案内管、 11:連杆、      12:モーター、13.15
:プーリー、 14:ベルト、16:クランク、   
 17:ノズル、18:排出口、     1つ:WL
溜め、20:ロート状回転分離器、 23a〜C:セラミックフィルター、 24:円筒状分離器、 26:調整槽、     27:ポンプ、30:撹拌装
置、     1:広幅、ffl:挟幅

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)自然石あるいは人造石を砥粒含有液中に浸漬した
    状態で並列に配列した多数のブレードの接触移動により
    マルチカッティングしてファインストーンプレートを製
    造するためのマルチカッティング用ブレードにおいて、
    該ブレードの形状を取付部で広幅に、切削部で挟幅に形
    成するか、あるいは取付部で挟幅に、切削部で広幅に形
    成し、取付部と切削部とのブレードの幅を異ならせて形
    成したことを特徴とするマルチカッティング用ブレード
  2. (2)ブレードの広幅部が挟幅部の1.3〜3.0倍で
    あり、切削部の広幅部もしくは挟幅部が全長の5/6〜
    3/4の長さであることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のマルチカッティング用ブレード。
JP16787985A 1985-07-30 1985-07-30 石材のマルチカッティング装置 Granted JPS6228116A (ja)

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JPH0418523B2 (ja) 1992-03-27

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