Розпилювання, обдирання і ограновування ювелірних алмазів +1983 васильев л

Розпилювання, обдирання і ограновування ювелірних алмазів

Мистецтво обробки алмазів виникло в далекій давнині в Індії - на батьківщині перших дорогоцінних каменів - і в інших країнах Сходу. Однак відомостей про його розвитку збереглося мало, і про нього можна судити лише по уривчастих даних. Зокрема, уродженець Хорезма видатний вчений середньовіччя аль-Біруні писав, що жителі Іраку і Хорасана обробляли алмази на швидко обертаються мідних дисках, покритих сумішшю масла з алмазним порошком.

Обробка каменю в Індії досягла, очевидно, високого рівня. Однак стародавні майстри не зуміли знайти форму, яка в повній мірі дозволила б проявитися чудесному блиску і грі алмазів. Вони просто вирівнювали нерівності і злегка шліфували алмаз для додання йому блиску, штучні ж межі, за повідомленням французького колекціонера ювелірних виробів Ж. Таверньє, найчастіше наносилися для того, щоб приховати природні дефекти. Огранювання проводилася у формі плоских каменів.

В процесі обробки алмазу велику роль відіграє мистецтво розколювання каменю з метою зменшення маси кристала і видалення дефектних частин. Є непрямі докази, що воно було відомо індійським гранувальників в далекій давнині.

Для отримання найбільшого блиску ювелірні алмази піддавалися грануванню. При цьому втрата в масі була значною, особливо у великих каменів (іноді до 50% і більше). Більшість чудових каменів, знайдених в Індії, там же отримали і першу огранювання, причому алмази давньої індійської огранки цінувалися дуже дорого.

У XVI-XVII ст. культура обробки каменю на Сході продовжувала зростати, про що свідчать, зокрема, написи на деяких історичних каменях. Так, алмаз "Шах" був гравійований в Персії. На трьох окремих його площинах записані дати і імена власників, рання дата-1591 г. На алмазі "Акбар-шах" також є дати й імена його власників, найраніша-1618 р

Процес обробки алмазів в діаманти є дуже трудомістким. Технологія виробництва носить і зараз в деяких країнах кустарний характер, і головну роль в якості продукції грає висока кваліфікація робітників-огранщиков.

В Європі гранильная промисловість зародилася в XV в. Досвід гранильщиков Сходу був використаний європейцями, очевидно, тільки частково, так як багато способів обробки дорогоцінних каменів, в тому числі алмазу, були розроблені в Європі самостійно, хоча раніше вони і застосовувалися на Сході. У 1454 р голландський майстер Людовик ван Беркен знайшов новий спосіб гранування алмазів. Він застосував для обробки алмазу алмазний порошок і винайшов діамантову форму ограновування. З цього часу починається розвиток гранувального справи в Європі - в Голландії, Бельгії, Франції, Німеччини. Центрами його стали міста Антверпен і Париж.

У XVII ст. під час іспанського панування багато майстрів-гранильщики бігли від переслідувань інквізиції з Бельгії в Амстердам. Туди ж стікалися гранильщики з інших підвладних Іспанії країн. Вони створили в Амстердамі гранувальні промисловість на базі сировини, одержуваного з різних алмазодобивающих країн. З цього часу і до кінця XIX ст. Амстердам зберігав провідне місце в області ограновування алмазів і виробництва діамантів. Поряд з Амстердамом розвивався також як центр ограновування і торгівлі алмазами Антверпен. Голландія і Бельгія виробляли 90% всієї світової продукції оброблених алмазів.

Спосіб розколювання алмазів став відомий в Європі на початку XIX ст. Його винайшов знаменитий хімік і мінералог В. X. Волластон.

ВУкаіни Гранувальна виробництво, засноване на гранований кольорових і дорогоцінних каменів, зародилося давно. У 1725 р Петром I в Петергофі була заснована "Алмазна млин" для обробки дорогоцінних і виробних каменів, що згодом перетворилася в знамениту гранувальні фабрику. У 1755 р в Запоріжжі (Свердловську) також була побудована фабрика для обробки кольорових каменів, а в 1786 р така ж фабрика була створена на Алтаї. українські майстри досягли великого мистецтва в обробці дорогоцінних каменів. Їхні вироби високо цінувалися і вУкаіни, і за кордоном.

У 30-ті роки XX ст. алмазні фірми Бельгії і Нідерландів в гонитві за дешевою робочою силою вкладали капітали в створення своїх підприємств на території Німеччини. У 1937 р на цих підприємствах було зайнято близько 7 тис. Гранильщиков, в той час, як в Бельгії їх налічувалося всього 4 тис. Під час Другої світової війни німецька алмазоперерабативающая промисловість, позбавлена ​​сировини, практично припинила свою діяльність.

Після захоплення німецькими фашистами Бельгії і Нідерландів багато представників бельгійських і нідерландських алмазних фірм емігрували і обгрунтовувалися в США, Бразилії, Кубі, Австралії, Японії, Венесуелі, Ізраїлі, де були організовані нові центри з обробки алмазів і де до кінця війни налічувалося вже понад 10 тис . гранильщиков. Після закінчення другої світової війни більшість гранильщиков повернулися на батьківщину і число фахівців з обробки алмазів в нових центрах різко скоротилося.

В даний час однієї з провідних країн з обробки алмазів в діаманти є Бельгія. У алмазоперерабативающей промисловості цієї країни зайнято 15 тис. Робітників, з них близько 13 тис. Працює в області виробництва ювелірних алмазів, що становить майже 50% від числа робочих, зайнятих на обробці алмазів у всіх інших капіталістичних країнах. У Бельгії існує спеціалізація фірм по основних операціях обробки алмазів. Одні фірми займаються розколюванням і розпилюванням алмазів, інші виробляють всі наступні операції по їх обробці. Розпилюванням алмазів займаються кілька бельгійських фірм, найважливіша з них "Свааб". Основний фірмою з огранювання алмазів є фірма "Форстенберг", що виготовляє діаманти всіх сучасних форм.

З США алмази вивозяться в Бельгію, де вони піддаються обробці, огранювання, шліфування, полірування і потім знову експортуються в США вже в вигляді діамантів чи алмазного інструменту з огранованими алмазами.

Число гранувальних підприємств і зайнятість робітників у гранувальній промисловості за кордоном наведені в табл. 16. гранувальні фабрики і майстерні є також в Бразилії, Індонезії, Австралії, Венесуелі, Японії та деяких інших країнах.

Таблиця 16. гранувальні підприємства за кордоном

Сучасні технологічні схеми обробки алмазів включають такі операції: розколювання, розпилювання (різання), попередню обдирання, огранювання і полірування кристалів. Всі алмази, що надходять для обробки на діаманти, попередньо проглядаються для визначення способу обробки і виду ограновування. Для розколювання, розпилювання та обробки діамантів дуже велике значення має точна орієнтування кристалів. Для такої орієнтування широко застосовуються рентгенівські промені.

Розпилювання алмазів є однією з головних операцій. Якщо алмаз має будь-якої дефект (тріщину, темна пляма і ін.), То в залежності від форми або ведуть розпилювання по дефектному місцю,

або намагаються виділити ділянку з дефектом в менший кристал, щоб з решти отримати високоякісний діамант.

Відсортовані для розпилювання алмази вклеюють в латунні або мідні оправи, сушать при температурі 150-200 ° С і закріплюють на розпилювальному верстаті. Вільну частину алмазу також зміцнюють в оправу, але вже в верстаті. Розпилювання виробляють дисками з фосфористої бронзи, поверхню якої шаржовані алмазним порошком шляхом вдавлення алмазної пудри в поверхню диска. Застосовуються диски діаметром 60-90 мм і товщиною 0,05 0,09 мм. Частота обертання диска при розпилюванні 3-15 тис. Об / хв (рис. 13).

Мал. 13. Розпилювання алмазу форми октаедра в напрямку мінімальної твердості: а - куба; б - ромбододекаедра

Розпилюванні піддають всі великі алмази - від найбільших і до 0,025 кар. Втрати при розпилюванні залежать від розміру і якості кристалів. В середньому для алмазів різної маси вони складають (у%): від 0,025 до 0,5 кар - 3,75; від 0,51 до 1 кар - 2,0-2,5; від 1,1 до 10 кар - 1,6; вище 10 кар - 1,5.

Алмази розрізають в напрямку найменшою твердості кристала; в напрямку найбільшої твердості алмаз практично не піддається ніякій обробці.

Після розпилювання алмази піддаються обдирання (обточуванні). Ця операція здійснюється на спеціальних токарних обдирні верстатах. При цьому алмази за допомогою спеціального клею закріплюються в оправах і обробляються на невеликих швидкостях (щоб уникнути розколювання). Обдирання застосовується в основному для обточування граней, ребер і кутів кристалів. Втрати при даній операції становлять 15-25%; відходи використовуються для виготовлення алмазних порошків.

Після обдирання приступають до ограновування каменів. Найбільш поширеними видами ограновування ювелірних алмазів є власне діамантова огранювання і ступінчасті форми ограновування [12].

Діамантова форма огранки зображена на рис. 14 і 15. Верхня горизонтальна грань фігури носить назву майданчики, нижня маленька - кюласси (за радянськими стандартами не робиться). Решта межі звуться бічних. Сукупність бічних граней, що утворюють верх діамантів, становить коронку ( "верх"). Нижні бічні грані утворюють павільйон ( "низ"). Бічні грані розташовуються у вигляді сходинок (рядів). До одного такого ряду відносяться всі грані, нахилені під однаковим кутом до вертикальної осі каменю і симетрично розташовані навколо неї. Ободок, за яким коронка стикається з низом діаманта, називається рундистом, або базою. В коронці діаманта буває до трьох ступенів, в павільйоні - п'ять-шість.

Мал. 14. Діамантове ограновування: а - вид зверху; б - вид збоку

Мал. 15. Елементи діамантового огранювання: а-в плані; б - вид збоку

Форма ограновування діаманта не випадкова. Камінь повинен бути огранен так, щоб більша частина ввійшли в нього променів не пройшла наскрізь, а повернулася назад, відбившись від його граней (рис. 16). Для повного внутрішнього відображення необхідно, щоб світло всередині кристалу падав тільки на грань під кутом більше 24 ° 31 '. Від якості шліфування й огранювання залежить блиск і гра кольорів, а отже, і вартість каменю.

Мал. 16. Геометрія огранки діаманта

В діамант велика частина увійшли променів світла відбивається від внутрішньої поверхні його граней. Грані верхній частині діаманта, відображаючи промені світла, виблискують так званим алмазним блиском. Грані нижній частині при повному внутрішньому відбитті променів здаються як би посрібленими і відливають металевим блиском. Сукупність блиску граней верхньої н нижньої частин діаманта і дисперсія світла обумовлює його гру. За оптичному якості діамантове ограновування настільки перевершує перед- простують їй форми ограновування, що в даний час така форма гранування і її варіанти стали основними.

Для кристалів масою від 0,01 до 0,02 кар іноді застосовується огранювання трояндою (рис. 17).

Мал. 17. Огранка алмазу трояндою: а - вид зверху; б - вид збоку

Цей тип огранки відрізняється плоским підставою. Верхня частина складається з декількох граней, що нагадують бутон троянди, чим і пояснюється назва огранки. Нерідко огранювання трояндою спрощують, зводячи число граней до 12; 8 і навіть 3. Алмази з огранюванням "трояндою" при тій же кількості і масі цінуються значно нижче алмазів з діамантовою огранюванням.

В Англії був розроблений спосіб дешевої обробки діамантів форми принцеса (рис. 18). Огранений цим способом алмаз являє собою плоску табличку товщиною до 1,5 мм, якою надаються різні контури (квадратні, прямокутні, ромбічні, багатокутні, серцеподібні та ін.). Окремі алмазні таблички в ювелірних виробах з'єднуються у вигляді витончених візерунків - зірочок, кольорів та ін. (Рис. 19).

Мал. 18. Геометрія серцеподібної огранки алмаза форми принцеса

Мал. 19. Камені серцеподібної огранки - принцеса і орнамент з них

Найчастіше алмаз гранується в формі круглого діаманта, що дозволяє найбільш тонко виявити блиск і гру світлового променя. При огранювання особливе значення має кут нахилу граней. Кут нахилу нижніх основних граней повинен бути 38-43 °. Кут нахилу верхніх граней може коливатися в межах 30-40 °. Для багатьох кристалів оптимальний кут нахилу складає 40,5 °, при якому досягаються найкращі гра і блиск діамантів. На рис. 20 показані найбільш поширені форми ограновування каменів.

Сукупність алмазного блиску верхніх граней і металевого нижніх створює неповторне загальне сяйво діамантів. Вся ця тонка робота (ограновування і полірування) проводиться на спеціальних верстатах, з чавунним диском, який шаржує алмазним порошком; частота обертання ограночного диска становить 2500-2800 об / хв. Для обробки діамантів застосовуються алмазно-металеві кола певної зернистості. На стадіях остаточного шліфування використовуються чавунні диски, шаржовані алмазними порошками з дрібною зернистістю (іноді до 3-10 мкм).

Використання алмазно-металевих кіл дозволяє підвищити продуктивність шліфувальних операцій в 2-3 рази. Вони володіють більшою стійкістю, ніж чавунні диски, шаржовані алмазами. Однак чавунні диски дозволяють отримати більш високу чистоту поверхні (на 2-3 класу вище, ніж при алмазно-металевих колах).

Обробка алмазу ведеться в державках, в яких кристал кріпиться за допомогою пайки або механічним способом.

Огранювання і полірування алмазів - найбільш трудомісткі операції. Так, наприклад, на підприємствах бельгійської фірми "Форстенберг" з 120 робочих 1 займається розколюванням алмазів, 6 - обдиранням, 4 - пайкою, а решта - огранюванням, шліфуванням і поліруванням. Для обробки діамантів в останні роки стали створювати вдосконалені напівавтоматичні гранувальні верстати.

Мал. 20. Найбільш поширені форми ограновування каменів-самоцвітів (а - вид зверху, б - вид збоку): 1 - діамантова кругла; 2 - діамантова овальна; 3 - маркіза (від франц. Marque - помітний); 4 - груша; 5 - панделок (від франц. Petidre - вішати); 6 - бріолет (від франц. Briller - виблискувати); 7 - каре; 8 - прямокутник; 9 - ромб; 10 - трикутник; І - троянда; 12 - буса

Зрозуміло, що для дуже великих алмазів незастосовні стандартні форми ограновування. Майстер повинен проявити всю свою професійне вміння для обробки такого дорогоцінного каменю, щоб максимально зберегти його природну величину. Дистанційні шматочки алмазу гранують у вигляді дрібних діамантів або троянд, що скорочує неминучі втрати.

Вартість діамантів залежить від маси каменю, його кольору і якості.