Режущий инструмент для гравировки облицовочного кирпича

В настоящее время большое распространение получили художественные фасады из облицовочного кирпича. При использовании фрезерного станка с ЧПУ появляется возможность изготовить сколь угодно сложный узор фасада. Высокая точность и производительность автоматического станка, а также применяемое для создания управляющих программ ПО позволяют реализовать практически любой узор в виде рельефа по всей площади фасада. При этом отдельные кирпичи играют роль элементов «мозаики», неся на себе строго определённый фрагмент рельефа. Будучи собранным из таких кирпичей-элементов, фасад (как внутренней отделки, так и внешней) получается цельным и смотрится очень эффектно.

Стандартные кирпичи являются очень удобными заготовками. Однако при их обработке необходимо учитывать ряд нюансов — начиная от особенностей материала (твёрдости, склонности к образованию пыли) и применения специального режущего инструмента, и заканчивая созданием «правильной» управляющей программы и выбором оптимальных режимов обработки.

Виды облицовочного кирпича

Из практики работ следует, что лучшим материалом для выполнения рельефной резьбы является штампованный в формах кирпич из природного пепла, белого цемента и красителей, не подвергавшийся термической обработке. Такой кирпич может выпускаться и с «заводскими» узорами (сделанными в формах или штампах), но эти узоры не являются частью рельефа и уж конечно не складываются в желаемую «мозаику», как в случае с индивидуальной гравировкой отдельных кирпичей на фрезерном станке с ЧПУ.

Обыкновенный кирпич также неплохо поддаётся гравировке. А вот пусто-полый не подходит для объёмной резьбы, только для неглубокой гравировке «по средней линии». Белый силикатный кирпич показывает неплохие результаты при гравировке (не допускает сколов), а вот глиняный красный облицовочный (любого качества) обработать очень трудно именно по причине склонности к сколам. Однако параметры обработки этих материалов существенно отличаются от гравировки «пепельного» кирпича. И вообще, качество обработки облицовочных материалов (как и любых других заготовок из камня) в значительной мере зависит от типа режущего инструмента и режимов обработки.

Режущий инструмент и особенности обработки

Поскольку обрабатываемый кирпич имеет сравнительно высокую твёрдость, применяемый инструмент (фреза или гравер) должен обладать значительной стойкостью к истиранию. При использовании фрез необходимо отдавать предпочтения твёрдосплавным, победитовым или алмазным. Ещё лучшие результаты показывает специальный инструмент (победитовые перки) для обработки гладкого кафеля. Стоимость их сравнительно невысока (по сравнению, например, с алмазными фрезами), а ресурс работы достаточно большой.

При работе с твёрдосплавным инструментом необходимо тщательно контролировать износ режущих кромок. Нарушение геометрии фрезы или «увод» угла заточки режущих кромок сразу отражается на качестве и производительности обработки. При использовании инструмента с напылением (или алмазным покрытием) очень неприятным является частичный скол этого покрытия, что приводит к возрастанию биения фрезы и падению качества обработки.

Вне зависимости от типа обрабатываемого кирпича, фрезеровку следует осуществлять с применением смазочно-охлаждающей жидкости. Поскольку каменная поверхность имеет высокую твёрдость, работать без СОЖ — значит гарантированно «посадить» любой режущий инструмент! В качестве жидкости может применяться как водно-содовая эмульсия, так и обычная вода. Интересным способом организации «СОЖ» является длительное (до полной пропитки водой) вымачивание обрабатываемого кирпича. Он хорошо впитывает воду, а обработка «по мокрому» позволяет избежать появления летучей пыли и затупления режущего инструмента.

Поскольку камень является хрупким материалом, основной и главной проблемой отходов является мелкая пыль, образующаяся в огромных количествах. Такая пыль очень вредна для человека (накапливается и плохо выводится из лёгких) и значительно сокращает срок службы оборудования (прежде всего — направляющих инструментального портала фрезерного станка). Поэтому при фрезеровании/гравировке облицовочного кирпича станок обязательно должен быть оборудован системой удаления стружки. В простейшем случае такая система представляет собой промышленный пылесос с пылесборником, удаляющим пыль и мелкую стружку из зоны обработки. Причём производительность электродвигателя пылесоса и диаметр приёмных шлангов должны быть подобраны так, чтобы заодно «проглатывать» и сравнительно крупные фрагменты влажной кирпичной крошки (которая образуется вследствие применения СОЖ — см. выше).

Особенности управляющей программы для фрезерования «мозаики»

Одной из особенностей создания кирпичного фасада с рельефной резьбой является малый размер отдельных кирпичей (фрагментов «мозаики») и внушительная площадь узора в целом. Для исключения огрехов обработки (что может привести к нестыковке отдельных фрагментов резьбы и порче большого количества заготовок!) рекомендуется создавать управляющую программу следующим образом:

• «растянуть» требуемый узор в реальный размер фасада (в натуральную величину);
• прописать векторами прямоугольники в размер отдельного кирпича (оставив зазор «шва» между ними в 2,5 мм), расположив их на поверхности узора в том порядке, в котором в дальнейшем будет осуществляться реальная кладка кирпичей;
• на каждый «виртуальный кирпичик» создать отдельную управляющую программу;
• фрезеровать отдельные кирпичи-заготовки в той последовательности, в которой они будут складываться в готовый фасад.

По окончании фрезеровки всех заготовок из них можно собрать «мозаику» будущего узора (например, на фанерном листе), а затем последовательно брать необходимые кирпич из этой матрицы по мере продвижения кладки. В процессе создания траектории обработки для каждого кирпича, необходимо соблюдать круговое врезание и попутное движение фрезы. Иначе поверхность кирпича будет сильно скалываться при обработке.