1. 钻石加工工艺流程
钻石加工通常包括设计、劈、锯、车、磨五道工序。
放射型的异形钻除了腰棱的加工工艺和小面的摆布稍微不同之外,其工艺流程整体上接近圆钻。阶梯型的异形钻的腰棱不用车钻机加工,一律靠磨,其工艺流程和使用的器具与圆钻差异很大。可见并不是每一颗钻石从原坯到成品都必须经过设计、劈、锯、车、磨五大工序,但无论何种磨工和琢形的钻石,设计和磨钻这两道工序则是必不可少的。
(一)设计标线
设计标线是钻石加工最基础的一道工序。优秀的钻石设计师,至少应该具备以下一些素质和技能:
1)对钻石的主要特性,尤其像晶形、晶体结构、解理、内应力(异常双折射现象)、包体、硬度各向异性等与加工工艺密切相关的那些特性,必须了如指掌。
2)熟悉钻石加工的整个工艺流程、各道具体工序和本厂工人的技术水平,采取合理的设计选择。
3)熟悉市场行情,能在市场需求、出成率、风险程度、卖价、资金周转速度等诸多关系整体效益的因素之间权衡利弊,找出平衡点,做出最佳方案。
设计人员常备的工具有:电子秤、卡尺量规、10倍放大镜(最好能有台式放大镜)、计算器、钻石灯、钻石原石筛、偏光镜、显微镜、纸包、标线笔和油性墨水等。设计的步骤如下。
1.原石分选
根据原石的大小、颜色、净度、晶形四个方面进行分选。从设计的角度观察原石,主要考虑晶形和净度两个方面的因素。
1)晶形CSO习惯上把原石的晶形分为六类,即规则晶形(Stones)、变形晶形(Shapes)、劈理晶形(Cleavages)、双晶(Macles)、薄片(Flats)和六面体形(Cubes)等。规则晶形是指晶形完好、没有或几乎没有形变的八面体和十二面体,加工工艺上就叫可锯钻(Sawable);变形晶体指的是沿二次对称轴方向加长、沿三次对称轴方向加长或变扁,即明显变形的完整晶体,加工工艺上叫颗粒钻(Makeable,Wholoestone);劈理晶形指严重残缺的晶体或残片。客观地说,这几类晶形之间的区分并没有严整划一的尺度,在一定程度上要凭经验来判断。
2)净度如果说晶形主要影响出成率的话,净度则直接影响到成品钻石的价值。从设计的角度看原石,应先搞清内含物的种类、大小、数目、位置、对比度;其次确认通过加工可以去掉的瑕疵;再次,对于去不掉或去不干净的瑕疵要尽可能把它们安置在不显眼、不反射的位置。碰到表面磨砂发毛和有“壳”的原石可在适当的部位磨一磨,行话叫“开窗”,透过这扇“窗户”再去看个究竟。有时瑕疵的深浅不能一目了然,可以借助显微镜测距。办法是在同一放大倍率下,转动聚焦旋钮,找到纵深两点间的实际距离与旋纽转过的刻度之间的对应关系;然后把钻石固定在载物台上,先把焦点聚在晶体表面上,再逐步地把焦距拉伸到内含物上,记下聚焦旋钮转过的刻度,即可推算出内含物距晶体表面的实际距离,以判断能否在加工过程中把它们去掉。
2.设计原则
钻石设计的原则主要有保重原则、求净原则、适销原则和省工原则。
1)保重原则目的在于提高原石的利用率,既要保证本道工序的原料损耗最少,又要使下一道工序不受影响,所有工序都要最大限度地保留成品钻石的重量,即争取最好的出成率,这就是保重原则。但同时要注意净度和切工,片面保重忽视净度和切工反而往往使其总体价值降低。
2)求净原则钻石是天然矿物,真正纯净无瑕的极少。设计人员应拿出一个切实可行的方案,将瑕疵在加工过程中去掉。比如把石墨包体设计在贴近锯切面、劈理面的位置,以利于在磨制过程中把它们去掉。确实难以去除,也要将瑕疵设计放在不太显眼、不发生镜像反射的地方,将瑕疵对净度等级的影响降低到最小。保重和求净往往不能同时兼顾,这时设计人员就必须反复权衡,以经济效益为尺度,做出有利的选择。
3)适销原则钻石设计成什么磨工和琢型,在保重和求净两者之间如何取舍,都必须从本身的客观实际出发,使产品适销对路,加快资金的周转。
4)省工原则钻石加工历来就有劳动密集型产业之说。从原石到成品,劳动消耗量非同寻常。在保重、求净、适销的大前提下,在选择台面、编排加工工艺的时候,适当兼顾一下省工的原则也不失为提高经济效益的一个方面。比如在一块钻石原石用锯和劈两种加工工艺都可以达到预期效果时,应首先考虑用劈的加工工艺,因为劈钻的工效比锯钻高,这样可以节省工时。钻石的硬度有各向异性的特点,不同的晶面做台面,磨的时候会有难易程度的差异。因此如果几种方案都能取得同样的结果,那么应首先用立方体晶面做台面(四向纹),十二面体晶面(两向纹)次之,不得已才考虑八面体晶面(三向纹)。
本着以上原则,从每一颗原石的具体情形出发,确定对每一颗原石应采用的磨工、琢型。
3.设计标线
1)劈钻标线劈钻的方向一定要沿解理面方向,即平行于八面体晶面的方向。接触双晶原则上要求从双晶结合缝处下刀。标线时可标出劈开面的一边或两边,开口点用墨团标明,点在晶棱上(见图5-1-18)。
2)锯钻标线锯钻时有两种选择,一是沿立方体晶面方向锯,二是沿十二面体晶面方向锯(见图5-1-19)。最常用的是沿立方体晶面方向锯,因为沿十二面体晶面锯的出成率往往不理想。锯切面必须与四次对称轴垂直,倾斜度以15°为极限。大于15。基本上锯不开。线标定之后,也用墨团点出开口点。
图5-1-18 劈钻标线
图5-1-19 钻石锯开方向
3)成形钻标线成形钻不用劈和锯,一颗就做一颗,故又叫颗粒钻。一般只用墨团标出底尖的位置,也有用圆圈中间再加打叉(×)同时标出台面位置的。碰到要“开窗”进行观察的原石,设计人员也是用墨团点出开窗的部位。
4.分包
一般每个包有1粒、3粒、5粒直到10粒不等,视钻石大小而定。分包的原则可以是下述各项中的一项或几项。
1)大小按大小相等或相近的原则分包。
2)后续工序种类不属同一个后续工序的石头不能放在一包。
3)形状按预计的出成率来分包。
4)纹向按研磨方向(四向纹、三向纹和两向纹)来分包。
5)工艺要求相同相近的分成一包。
6)荧光特征荧光色及其强度相同相近的分成一包。
7)净度净度相近的分成一包。
8)颜色颜色相近的分成一包。
一般来说,采用的项数越多就越便于监控和管理。而这主要取决于生产的规模和批量的大小。
(二)劈钻
劈钻是一门古老的钻石加工工艺,起源于几个世纪之前的印度。当时流行一种叫尖顶工(Point cut)的钻石磨工,几乎就是八面体原石。当时锯钻工艺尚未问世,印度人采用劈的方法把不规则的原石从四面八方剥“皮”,留下一个规规矩矩的八面体的“核”。而劈下来足够大的石块,还可以做成五花八门的玫瑰工钻,因此劈钻曾经盛极一时。随着放射型圆钻的流行,劈钻工艺丧失了普遍性和通用性,到20世纪70年代利用薄片加工的“锯齿工”出现时又稍微挽回了一些颓势。如今,人们只是在对付晶形极不规则、解理上有严重瑕疵的原石或者接触双晶的时候才用到它。
迄今世上最大的原石、3106ct的库利南钻石和后来的琼克钻石(726ct)的加工,都是先行靠劈钻工艺进行磨制的。此项工序要求劈钻师对钻石的特性,尤其对诸多异常情况要准确判断并谨慎行事。
1.适宜用劈钻工艺的原石
1)接触双晶,尤其是接合面破损或有隙可乘者。
2)解理面上有明显瑕疵者(大的羽裂或者羽裂连带深色后生包体等)。
3)晶形极不规则,不先劈就无从着手者。
4)劈开后的形状同锯钻相比,出成率更高、效益更好者。
5)劈钻后的非主体部分尚有其他利用价值者。
2.劈钻的主要设备
劈钻的主要设备:劈钻工作台,上面有劈钻盒;工作台内缘用木隔板固定一块插劈钻杆的铅砧;劈钻杆一套,规格从直径10mm~40mm,每杆递增5mm;劈钻钢刀一组,大中小俱全;木柄圆锤一个;煤气(丁烷或天然气)喷灯一盏;劈钻胶若干。
3.劈钻的操作程序
1)确定劈开面之后,把钻坯粘牢在劈钻杆头上,开槽的面向上,并使劈线与劈钻杆中轴18°~20°倾角,同时把开槽的钻石刻刀粘牢。
2)左手执钻坯夹杆,右手执刻刀夹杆,用手指钩住钻盒两边的立销,让刻刀在钻坯开槽标线上来回蹭,刻出一条槽。目前这道工序在有的工厂已用激光来完成。
3)选择厚度适宜的劈刀,使其刃口没入刻槽之中。注意:刻刀刃口直钝不宜尖,不能让它接触槽底,让刻刀两侧抵在刻槽两壁上。
4)扶正劈刀,用木柄圆锤轻击刀臂,劈开钻石。
5)用喷灯加热劈钻胶使之软化,取出钻坯,清洗干净,检查工作质量。
一颗钻石可能不止劈一次,可按照上述程序反复操作进行。
(三)锯钻
锯钻的实际运用,可追溯到17世纪。当时锯钻的工具是一根绷紧拉直的细铁丝,抹上钻石微粉,与现今掏空用的木工钢丝锯相似。410ct的“摄政王”钻石,足足用了一年时间才锯开。由此可知其劳动效率非常低。
目前锯钻的方法主要是机械锯钻,最近兴起的还有激光切割。
现代的机械锯钻机一般是十台一组,安装在铸铁机架或实心水泥机座上。通常一个工人可以照看20台锯机。
单台锯机主要零部件有:铸铁机座、心轴、锯石夹嘴、夹臂、重力臂、进给配重球、调节螺杆、橡皮垫块及微型电机。常备的低质易耗品有:磷铜锯片、锯石胶、钻石微粉、石墨轴垫等。
磷铜锯片的直径、厚度可视心轴法兰盘的直径和钻石制品的大小而选定。各国的习惯不尽一致。
钻石设计标好锯切线之后,便可发送到锯钻工序,进行粘钻、装机、开口、锯切、清洗、质检等程序。
1.粘钻
把锯钻胶填进锯钻夹嘴,注意适量,把钻石摁入其中,注意使锯切线与夹嘴唇口平行(或者说是与夹嘴中轴垂直)且伸出唇口一点,清除多余的粘胶,勿使粘胶妨碍锯片的旋进。把粘好的钻石插进蜂窝状夹嘴盒,移入干燥箱干燥后,再仔细检查钻石与夹嘴的相对位置是否改变。
2.装钻
把检查好的钻石夹嘴装入夹臂,使锯片对准锯切线,从正面看呈一条直线,从上朝下看,锯切线必须同锯片正好在同一平面,不允许错位。总之,从锯片上方压在锯片上的钻石必须精确定位,并且必须随时检查锯路正不正,防止锯偏。国外给钻坯定位时有采用X射线法、测角器观测法、平行光管观测法等,但大多数工厂还是采用目测法,靠操作工人的责任感、眼力和经验来确保精确定位。
3.开口
开口用的锯片一般比正式锯钻的锯片厚0.05~0.10mm。开口深度以1~1.5mm为宜。
开口位置的选定和开口的质量直接关系到整个锯钻工序的质量和成败。所谓开口位置的选定,实质上就是如何处置钻石各种内含物和结构特征的问题。
如果原石有一条蚀沟,那么就从离蚀沟最近的那个晶顶开口;如果两个相邻的晶顶附近各有一条蚀沟,则从靠近深蚀沟的晶顶开口;如果两条蚀沟分别靠近相对的两个晶顶,则从靠近深蚀沟的晶顶开口;蚀沟在晶棱中段者可从它连接的两个晶顶中任意选定一个开口。
有一个负晶顶的原石就从负晶顶开口;如果有几个负晶顶就从发育最充分、最深的那个开口。
开口时勿使锯片通过玫瑰花瓣形的石墨包体。含橄榄石包体的钻石应从包体长度方向一致的地方开口。
有裂纹的原石应从裂纹最多或裂纹发育最深的那个晶顶开口。
4.锯钻
口子开好之后,更换薄1~2号的锯片正式开始锯钻。锯片直径的选择,以伸距稍大于钻石直径为准,伸距太长锯片受压弯曲,锯切面将呈凹凸状;伸距太短则锯不开。锯片最佳转速为2800r/min。锯钻的工效主要取决于钻石微粉的粒度、浓度及施压的大小。为此,在整个锯钻过程中,每间隔2~3min就得用小滚轮把用橄榄油调和的钻粉往锯片上抹。同时旋出调节螺杆,尽可能保证钻坯对锯片的施压为最大。但到锯钻接近尾声时,必须适当减少施压,避免钻石在锯开之前就崩开而留下未锯完的墩子,影响锯钻质量和后续工序的出成率。
锯钻和单人单班工效因石头大小和锯片厚度不同而不同。
5.清洗
锯钻清洗一般用洗发香波兑水摇洗,再用清水冲洗、干燥。
6.质检
其实锯钻的检验在清洗之前就应该进行一次,目的主要是检查锯路是否遵从了设计标线。清洗以后,主要是检查锯切面的质量。以下几种情形为不合格:
1)深锯齿痕若不太深、对后续工序的出成率影响不大,可勉强通过(图5-1-20(a)。
2)锯切面凸凹不平主要是锯片伸距太大,被钻石压弯而又未及时纠正所致(图5-1-24(b))。
3)锯切面倾斜因锯片走偏而未及时纠正所致,但设计斜锯者除外(图5-1-20(c)。
4)锯切面梯坎一般是一刀切不开、迎面又锯时锯路对不准造成的,梯坎越高情况越糟,因为磨台面的损耗越大(图5-1-20(d)。
5)墩子是锯钻进程接近尾声时未及时减少锯片施压钻石崩裂造成的,弄不好锯掉的一半还会“飞”掉(图5-1-20(e)。
图5-1-20 质检的各种情况
(a)深锯齿痕;(b)凹锯面和凸锯面;(c)斜锯面;(d)锯面有梯坎;(e)墩子
(四)车钻
车钻的工作对象是钻石腰棱,目的是赋予它以未来成品钻琢型的优美曲线(圆形、双弧形、弯弓形等)。阶梯型的磨工腰棱呈直线,一部分混合型的磨工(如拜丽恩磨工等)的腰棱也是直线,打磨它们的时候用不着车钻这道工序。
1.车钻的设备
最早打磨腰棱全靠手工,如今电动车钻机已经非常普遍。在此简单介绍几种最新的加工设备。
1)全自动车钻机这种机器除了装石之外,其余的事都由车钻机完成。与通常的车钻机不同的是:双头车钻机两根心轴的转向完全相反,两颗钻石同样既为工具(车刀),又为工件(被加工件)。两颗钻石互相刮擦的情况由摄像头放大再现在观监屏幕上,便于操作工掌握进度。
2)激光车钻设备其原理同激光打孔、激光切割相似。激光加工造成的表面微裂和较高的成本费用,是其不足之处。
3)车钻机这种机器在国内普遍使用,有单头和双头两种:单头机用胶粘在制品(工件)上,双头机则靠左边的夹嘴和右边的顶针配合来夹持钻石。
以双头机为例介绍一下车钻机的结构:一个整体浇铸的机座,左边装有制动轮和浮游卡盘,右边是顶针座和弹力顶针,中间是车刀架和残渣收集盒,有的还配备有吸尘器。安装在机台底下的电动机通过分配轴和两条同步皮带带动双轴同步旋转。
与车钻机配套使用的主要工具是车钻棒。主要辅助工具有各种规格的车钻夹嘴,一个木榔头,若干作为车刀用的有棱有角的钻坯或人造聚晶颗粒。像牙医工具那样靠转轴驱动的旋转车钻棒被越来越多地采用。除了工效提高以外,它加工出来的腰棱质量也好。
2.车钻的步骤
1)仔细观察钻坯主要看尖正不正、高度够不够,有无瑕疵和瑕疵的确切方位,以决定部分或全部去掉的方案,决定是粘还是夹。
2)固定钻坯办法有两种,一种是粘,一种是夹(见图5-1-21)。
图5-1-21 固定钻坯的两种方法
两种办法各有优缺点。夹的优点是操作简便,工效较高,更适宜正尖、无瑕的坯料;而粘的方法多了一道粘的工序,比较费事,但适用于几乎所有的坯料,尤其是夹有所不能的歪尖、无尖、有裂、有瑕的坯料,其车裂钻坯的概率较小,安全系数较大。
粘:先加热铜头,抹上专用粘胶剂,把钻坯轻轻地摁在粘胶剂上,粘牢,再加热30分钟左右,使粘胶剂硬化,复查钻坯是否移位。加工好之后再加热使钻坯与粘胶剂分离。
夹:选择夹嘴,使其承窝与底尖相配,把它安装在车钻机前顶底座上,左手执钻石,底尖向左,右手扳动后顶针座顶住钻石台面。注意顶压的力度:太小夹不住钻石,太大会把钻石夹坏。
固定钻石车刀的办法也是粘和夹两种。已锯钻(Sawn)、圆粒金刚石(Boart)或人工聚晶颗粒都可以充当车刀。
3)钻坯定中即令钻坯的转动轴与可能获得最大直径的成品钻的中轴重合。定中精确与否,在很大程度上就决定了车钻工序的最终结果:出成率、该去的瑕疵是否已经去掉或下道工序有无把握去掉。
4)粗车粗车的目标是将钻坯突出的部分(如晶顶等)打磨掉。注意进刀量不宜太大太猛,并要反复多次补充定中。
5)精车预期目的是使在制品的直径圆度和腰箍预留高度均达到工艺要求。
6)光边对腰棱进行最后修葺。有三条途径可供选择:
第一种途径是仍旧在车钻机进行,把车刀换成已锯钻的锋刃,轻触在制品。这样加工的腰棱较粗糙,表面呈灰白色,鉴定证书上注明为“打磨腰棱”(Bruted girdle)。
第二种途径是采用专用的光边机。这种机器比车钻机小巧,原理相近,只是做工具用的已不是手执的车刀,而是一个在一定振幅内前后振摆的高速旋转的钻石微粉抛光轮。按照烧结在轮边上的钻石微粉的目数,它有很细、细、中等和粗之分。光边机加工的腰棱鉴定证书上注明为“抛光腰棱”(Polished girdle)。它们表面光亮而且透明,几何形状规整。
第三条途径是在磨钻机上进行。对中、小钻而言,这必须是在成品完成以后,腰棱上发现有缺口、过大的原晶面等严重影响正圆度的问题才采用的补救办法。只有大钻和巨钻,才会有意识地把腰棱修饰成一连串的小面。在鉴定证书上,这样处理过的腰棱注明“小面腰棱”(Faceted girdle)。
以上三种光边的办法仅适用于圆钻,均不适用于阶梯型磨工。对于腰棱呈曲线的异形钻,如心形、马眼、梨形、椭圆之类,只考虑有“打磨腰棱”和“小面腰棱”两种可能,暂时还没有一种安装钻石磨轮的机器,能够胜任它们那种不同曲率、比例伸缩性又很大的腰棱。
7)质检 对车好的圆钻在制品的工艺要求是:①制品俯视图必须正圆。容许误差只能是1.1%~1.5%。②制品腰距高度最小值不小于直径的12.5%,即要能容纳下成品钻的整个冠部和腰棱。③制品高度与直径之比不小于60%且不大于80%。④制品底部倾角应不小于45%且不大于56%。⑤腰箍表面必须光滑,无崩缺、无凹陷,无露面的瑕疵,无微裂,粗糙度不明显,呈暗灰白色。
台面不得倾斜,底尖要正。
(五)磨钻
1.磨钻机理
磨钻过程是一个热学作用和力学作用兼而有之的理化过程,即一方面钻石与磨盘摩擦生热,导致钻石表层石墨化,另一方面钻石在钻石微粉的碰撞冲击下一点一点地剥落。磨钻的效率取决于磨盘的磨削性能及其转速、钻石微粉的目数和密度、钻石对磨盘施加的压力,以及钻石在磨盘上的取向,即台面的选定和机头的朝向。
2.研磨方向
钻石加工行内的习惯叫法有:四尖石(Four points)、两尖石(Two points)和三尖石(Three Points),或者四向纹、两向纹和三向纹。其实质就是钻石硬度的各向异性,同一颗钻石不同的晶面硬度会有差异,同一个晶面不同的方向上的硬度也会有差异。磨钻时发生的所谓“纹向”的问题,就与钻石硬度的各向异性有关。
用立方体晶面方向做台面方向的钻石是四尖石,用菱形十二面体晶面方向做台面方向的钻石是两尖石,用八面体晶面方向做台面方向的钻石是三尖石。换句话说,就一个八面体而言,从晶顶开面(开始磨台面)的是四尖石,从晶棱开面的是两尖石,从晶面开面的是三尖石(见图5-1-22)。
图5-1-22 钻石台面的选取方向
这些表述法都是以未来成品钻台面的选定为着眼点的。理论和实践证明:四向纹相对硬度最小,两向纹居中,三向纹最大,其相对硬度之比约为1:1.414:2.308。所以设计师在选择台面时,也应该参照这个比率,在同质等大的前提下,设计成四向纹是上策,两向纹是中策,三向纹是下策。
台面选定了,纹向就确定了。而对于同一种纹向的钻石,还有进一步的硬度各向异性的问题。一般地说,四尖石有四组平行于立方体晶棱的纹向硬度相对较小,同时有四组沿四边形对角线方向的纹向硬度相对较大;两尖石有两组平行于菱形短对角线方向的纹向硬度相对较小,同时有两组沿长对角线方向的纹向硬度相对较大;三尖石有三组平行于三角形之高的纹向硬度相对较小,同时有三组平行于三角形三条边的纹向硬度相对较大。磨钻的时候,只有当研磨方向与硬度相对较小的纹向大体一致时,研磨面才会是锃亮的镜面。
台面和纹向确定之后,磨钻师就在既定的纹向下,找到硬度相对较小的方向,按照规定的比例把石头磨好。在理想的情况下,最佳研磨方向的确认本来是有章可循的,但自然界中理想的规则的晶体很少见,这就使得问题复杂化。
当然,钻石相对硬度的大小,还有可能受其他因素的影响,比如结构现象(双晶缝、生长线等)、应力状态、内含物乃至荧光颜色等。
3.磨钻设备和磨钻步骤
(1)磨钻设备
磨钻工的主要工具是:磨床、磨钻夹具、10×放大镜、腰棱划线器,钻石微粉、橄榄轴等。
磨床要强调三点:
1)修整好的磨盘必须达到大面积平整和微观不平度的统一,保持动态平衡。磨盘工作面修整平以后,用粗砂轮或砂条划上双弧线或抛物线的划痕,以便嵌入钻石微粉。最后还要在调平衡机上用配重法作好动平衡测试。
2)用适量的橄榄油(有时为桃油或其他植物油)拌上钻石微粉,用泡沫塑料块均匀地涂抹在磨盘工作面上,开动磨床,用大钻石来回蹭轧,使钻粉与磨盘比较牢固地粘合,以提高磨具磨料的工作效率和延长其使用寿命。
3)磨盘的使用,应强调明确分区。一般把靠近转轴的内圈作为试磨区,把磨盘边缘线速度最大的外圈作为研磨区,而把内、外圈之间的中圈部分作为抛光区(见图5-1-23)。
图5-1-23 磨盘工作面的区域划分
早先的磨钻夹具用锡头来固定钻石。现代的夹具采用带分度尺、角度板和微调旋钮的机头,此夹具又叫磨手、机械手。用于磨台面的叫台面夹具,用于磨底小面的叫底小面夹具,用于磨冠小面的叫冠小面夹具,等等。
(2)磨钻步骤
磨钻是占据钻石加工工艺流程整个工作量50%~60%的一道主要工序。
西方国家传统的做法是分两步走:
第一步:“磨十字”(Cross),即磨台面、底四面、冠四面。
第二步:“添光加彩”(Brilliantering),即磨底八、底腰小面、冠八、冠腰小面、星小面。
在这种情况下,磨底和磨冠是交替进行的。也有先磨底再磨冠的,或者反过来。前者一般适用于小钻,后者一般适用于中、大钻。国内一般小型的钻石厂,大都采取这种做法。
最细致的做法可以分成八道工序:台面→底四→冠四→底八→冠八→底腰小面→冠腰小面→星小面(见图5-1-24)。具体怎么做,依习惯而定。但专业化分工、流水作业无疑是发展趋势。生产规模则是一个重要的制约因素。
图5-1-24 钻石加工工序
(六)清洗和检验分级
钻石磨成之后的清洗是成品分级前最后一道工序。将1000m L浓硫酸掺100g硝酸钾配成溶液,注入盛有适量钻石的瓷盘或烧杯,煮沸几分钟,冷却后用蒸馏水或开水冲洗几遍,滤干,然后送检并分级。
2. 钻石在什么样的情况下会刮花
钻石的硬度虽然很高,但钻石和钻石之间会产生相互刻划刮花,所以钻石首饰不要都放在一起,要单独分开放。
由于钻石的脆性比较大,钻石本身是有节理的,如果发生磕碰,而磕碰的角度又是节理的方向,钻石就会出现裂纹,严重的还会出现v字形的破损,这种破损是无法修复的,会给钻石造成永久的创伤。
钻石本身的自身性质在保养方面会出现几个问题:第一个是亲油性,由于钻石具有亲油疏水的特性,在有油烟和环境比较脏的地方,会影响钻石表面的光泽,使其发乌。所以在佩戴钻石的时候,要远离油烟,不要戴着钻石首饰做太多厨房内的工作。
(2)钻石怎么花光扩展阅读:
材质鉴别
钻戒的戒托材质鉴别方法一:感官检验婚戒的品质。
看颜色:足金为深黄色,K金有黄、红、白等多色,而仿金制品多为铜合金,颜色较浅。掂重量:黄金比重为19.3g/cm3大大高于仿金制品的比重,如一枚足金戒指为5克左右,而同样大小的仿金制品一般不足3克重。
钻戒的戒托材质鉴别方法二:查看印记。
国家标准规定,贵金属饰品都应打有产地、厂家、材料和含量印记,无印记产品为不合格产品。如出现质量问题质检机构可根据印记给予检测判断。消费者要根据印记购买自己需要的品牌和不同含金量的黄金饰品。
钻戒的戒托材质鉴别方法三:专业机构鉴定。
如需要准确知道贵金属首饰的含量或出现质量争议,应到首饰质检机构,采用物理或化学分析的方法进行鉴定。购买首饰时还需认真检查镶石、焊接是否牢固有无断裂、毛刺、沙眼等。
3. 钻石是如何切割的
钻石是使用高速旋转的锯片切割的。钻石是硬度非常高的矿物质,但是钻石的脆性也很大,用力碰撞就会碎裂。我们在切割钻石时一般会在锯片的边缘涂有钻石粉及润滑剂的磷青铜圆片,然后将钻石固定在夹子上,锯盘以高速旋转,钻石就被锯开了。
钻石切割时要先划线,划线就是在钻石表面做标记;然后分割原石,将划线好的钻石固定在专业的固定架上,然后用另一颗钻石沿分割线划一道凹痕,再把刀具放在凹痕上,用手捶敲击刀具,钻石会沿纹理方向被劈成两半或多块。最后成型,将分割好的钻石可以按照设计要求将钻石做成设计的形状,再进一步抛光加工。
(3)钻石怎么花光扩展阅读
标记是钻石切割的第一步,先检验钻坯、并在钻石表面做标记,做这项工作的人有着丰富的经验并精通加工技术。最终目的是制造出最大、最干净、最完美的钻石,以尽可能高地体现钻石的价值。划线员必须留意两点:即既要尽量保持最大的重量,又要尽量减少内含物。划线员利用放大镜研究钻坯的结构,如果是大颗粒钻石,这项工作可能要历时数月,对普通钻坯则需要几分钟。
其次是劈割,劈割师将划好的线的钻坯安放在套架上,然后以另一颗钻石沿分割线削一个凹痕,再把方边刀放在凹痕上,以手捶在劈刀上以合适的力敲击,钻石会沿纹理方向被劈成两半或多块。
再次是锯切,大多数钻石并不适宜劈开,这时需要用锯切开,由于只有钻石才能切割钻石,因此锯片是一张在边缘涂有钻石粉及润滑剂的磷青铜圆片。钻石固定在夹子上,锯盘以高速旋转,即可将钻石锯开。现代激光技术引入钻石切割,大大提高了钻坯的加工效率。
最后是成型,锯开或劈开的钻石再送到打圆部门去打圆、成型,即按照设计要求将钻石做成圆形、心形、椭圆形、揽尖形、祖母绿形等常见的切割花形,或其它特殊的形状。由于钻石是目前为止人类所认识到的最硬的天然物质,所以只有钻石才能打磨钻石,而且因钻石各个方向的硬度略有不同。所以研磨时要凭借经验,把握住钻石的基本形态:三方体、八面体、十二面体及晶体特性。一般方法是将钻坯高速旋转的车床上,然后用另一臂杆上的钻石把转动中的钻坯打圆。
4. 王者怎么防止砖石被别人用光
只能防止别人登录你的号了,一般把号借给别人,或者玩你手机,登录游戏了 ,就会有被花光钻石。点券的可能,要么自己花了,要么就告诫那个人,别动钻石
5. 怎样用手电筒鉴别钻石原石
朋友如果你只想用手电筒这一样东西去坚定钻石原石的真假那是不可能的。
钻石又叫金刚石,是国内外市场上比较昂贵的商品。它除具有工业价值外,还作为装饰品如胸花、戒指、别针、耳坠等。而且,由于钻石属于天然宝藏,所以,又具有很高的收藏价值。高质量的钻石具有如下特征:颜色白、颗粒大、结晶体透明、纯净度高、车工规矩等。1.即用舌头舔钻石先用不锈钢银子夹起钻石不使其受热,然后牟出舌头轻轻接触钻石,在每次接触时可以感到钻石很凉,因为它散热快。而仿制品用舌头舔时,没有凉爽的感觉。2.观察钻石的“火彩”钻石的光彩也叫“火彩”,它能反射出五光十色、光怪陆离的彩光,尤其以柔和冷艳的蓝光为主。由于钻石的高折射率值和高色散值导致钻石具有这种特殊的“火彩”,特别是切割完美的钻石更具这种特征。在此,消费者可通过识别这种特殊的“火彩”来区分钻石的真伪。3.手摸钻石是否具有粘性由于钻石对油腻有一种亲和力,因此,如果是真的钻石,用手指轻轻触摸它的的表面,会有一种粘粘的感觉。怎样辨别钻石真假4.即试验水雾的蒸发速度用热处理方法使钻石表面凝一层水雾,在自然条件下真钻石上的水雾蒸发得很快,因为钻石具有极高的热惯性。而仿制俞上的水雾则蒸发较慢。5.线条试验将钻石台面向下放在一张有线条的纸上,如果是真钻石则看不到纸上的线条,否则即为钻石的仿制品。因为在一般情况下钻石刻面是不透光的,所以真的钻石是看不到纸上的线条的。6.亲油性试验天然钻石有较强的亲油能力,当用油性水笔在表面划过真钻石时可留下清晰而连续的线条。相反,当划在钻石仿制品表面时墨水常常会聚成一个个小液滴,不能出现连续的线条。7.即观察钻石的外观特征用肉眼或10倍的放大镜观察钻石的腰围,在精细磨制的钻石的腰围上,呈现很细的磨砂状并有亮晶晶的反射光。而仿制品的做工较为粗糙,反射光弱或无反射光。此外,在钻石上还可以出现由许多发状裂纹组成的腰围,俗称须状腰围,这也是钻石独一无二的特征。怎样辨别钻石真假怎样辨别钻石真假 要注意以下几点1.尽管历史上有人随意中就发现了巨大的钻石原石,尽管南非盛产钻石,不过你想要通过旅游期间在南非买到便宜钻石的可能性几乎为零。因为钻石业是高度垄断的行业,任何一个地方的钻石实行的都是全球统一垄断价格,也就是说真正来路正当的钻石,无论在南非还是在其他国家的钻石珠宝店里买,价钱都是相差无几。而来路不正的钻石,除非你不仅超级懂行还有精密仪器陪伴,不然不要冒险。2.钻石的光泽火彩是可以泄露身份真假的秘密,抛光好的真钻石火彩强烈五彩斑斓,那些高折射率的仿制品发散出的光彩显得生硬呆板。将钻石放入白色玻璃杯中注满水,如果亮光减弱就是假钻石。其次要看钻石边角是否非常的锋锐,只有仿制品的边角才会因为硬度不够高而出现磨损,其棱线和脚顶多呈现出圆钝状。这时候你一定要依靠放大镜来观察仔细。 3.购买钻石饰品,美女一定要穿丝袜。因为丝袜是检验镶工的秘密武器。
6. 钻石是怎样打磨出来的
主要通过高温高压法及化学气相沉积法。高温高压法技术已非常成熟,并形成产业。国内产量极高,为世界之最。化学气相沉积法仍主要存在于实验室中。
钻石由于折射率高,在灯光下显得闪闪生辉,成为女士最爱的宝石。巨型的美钻可以价值连城。而掺有深颜色的钻石的价钱更高。目前最昂贵的有色钻石,要数带有微蓝的水蓝钻石。钻石分为一型和二型两种,这主要是根据它是否含有N元素:一型含;二型不含。而蓝色的钻石是二B型的,是半导体。
(6)钻石怎么花光扩展阅读
钻石等级一般按照度来进行区分的,净度级别分为五个大级别,十个小级别,从高到低依次是LC、WS1- 2、VS1- -2、S11- -2. P1-3,具体如下:
LC:无瑕疵级别,即使是钻石分级大师在10倍珠宝放大镜下也观察不到钻石内部的瑕疵,属于顶级钻石净度。
WS:极小瑕疵级别,经验丰富的大师在10倍放大镜下虽然能够在钻石内部发现极其微小的杂质,但难度非常之高。
VS:微小瑕疵级别,这类的钻石内部的杂质也是非常微小的,区别去WS在于,经验丰富的分级大师可以用10倍珠宝放大镜轻松的找到杂质,难度较低。
7. 钻石该怎么保养
1、当你在做家务劳动等其它较重的体力工作时请勿配戴钻石,无论钻石是多么的坚固耐用,一次猛烈的撞击仍然能使其"粉身碎骨"。
2、在做家务时,切勿让钻石接触到氯化物漂白剂。
3、一旦出现钻石松动,错位或其它损坏等情况,请别继续配戴,直到由专业人员将其恢复"原状"。我们建议顾客每年到我们指定的服务地点对您的珠宝进行"年检"一次。
4、储放珠宝时,请务必将珠宝放入珠宝盒或其它带格的盒子里分件放好,避免钻石割伤其它珠宝。
[1] 分开放置:
钻石不会耗损,最适合天天配戴,但为了避免不必要的碰撞, 举凡运动沐浴等皆需将首饰取下,不戴时,应以盒子独立存放, 免得刮伤其它硬度较低的首饰。
[2] 避免重击:
做粗重工作时是不宜配戴钻石的,钻石虽耐磨, 但若依其纹路方向受到重击仍有可能破损。
[3] 避免不宜的化学接触:
做家务时,要将手上的钻石取下,因钻石有亲油性,容易因为油污儿掩盖了它的光芒。 另外,最好不要让所配戴的钻石饰物沾上漂白水, 虽然漂白水不会损坏您的钻石,但会令金饰镶托退色或产生斑点。
[4] 小心佩戴:
因经常佩戴及活动容易导致钻石松动, 因此应时常注意钻石是否有松动状况, 每半年应到珠宝店让珠宝店为您的首饰作彻底清洗及检查。另外,如果不方便到专业店清洗,也可以自己做一下简单保理,方法如下:
[1] 准备一小碗温水,并滴入任何一种日常所用的温和清洁液。将钻饰浸在泡沫中,用一软牙刷轻轻地刷。再用流水清洗每一件首饰,用一不含麻的软布轻轻拭干。注意务必将下水池塞住。
[2] 取一小碗,将首饰浸入日用氨水与凉水1:1所配成的溶液。浸泡约30分钟后取出,将底托前后用一软刷轻轻拭干。将首饰再次浸入清洁液中,清水冲净并用纸巾擦干。
[3] 亦可使用任何牌子的珠宝清洁剂,并参照其说明书进行清洗。
●钻石的清洁
钻石与其它物品一样,也会被熏染,弄脏或沾上灰尘。各种溶济、粉末、皂类甚至是人体产生的油脂都会在钻石表面生成薄膜,降低钻石的光泽。此外,空气也有可能氧化珠宝或使其掉色。以下推荐几种方法清洁你的钻石:
用清洁剂冲洗
先将少许清洁剂倒入碗中与温水搅拌起泡沫,然后将钻石放入碗中,用柔软的刷子轻擦,擦刷完毕后将钻石取出放入金属网或滤茶器,用温水冲洗干净,再用软布擦干。
凉水浸泡
以1比4的比例将清洁剂溶入凉水中,将钻戒放入溶液中浸泡几分钟。取出并用软刷轻擦,再用溶液冲洗一次,随后用纸巾将其擦干。
冷水浸法
在半杯家庭用的阿摩尼亚水中,加入同等容量清水,将钻石浸入溶液中轻轻搅动,然后用纸将水吸干。
此外,使用超声波清洁器及其它专门的珠宝清洁器效果也不错。
●外出携带钻石
1、在外携带着钻石或其它珠宝时你要加倍小心。现在市场上有特别为外出时制作的珠宝盒。
2、大多数都有天鹅绒里垫,还有小格可放入别针,耳环,手镯,项链等首饰。
3、在你取下戒指洗手时,勿将其放在水槽边沿以防其滑入水槽。
4、在公共场合,最好不要取下珠宝,也许你一时疏忽会忘了将其带走。
5、一个人夜间行路时,最好将珠宝取下放妥,钱财不外露嘛,特别是在可能出现危险的环境里。
8. 大家都知道钻石是世界上最硬的东西 那它是怎么雕刻出来的呢
一颗钻坯看起来并不起眼,必须经过仔细的切磨、加工,才会成为我们所惯见的闪烁生辉的钻石。因此,钻石的车工,直接影响钻石的价值,详见后述。最理想的切割效果当然是保持钻石的最大重量、尽量减少瑕疵,并充分展示钻石的美,以使钻石光彩照人。一般的切割过程包括以下几个步骤:
1.标记(划线):这是钻石切割的第一步,先检验钻坯、并在钻石表面做标记,做这项工作的人有着丰富的经验并精通加工技术。最终目的是制造出最大、最干净、最完美的钻石,以尽可能高地体现钻石的价值。划线员必须留意两点:即既要尽量保持最大的重量,又要尽量减少内含物。划线员利用放大镜研究钻坯的结构,如果是大颗粒钻石,这项工作可能要历时数月,对普通钻坯则需要几分钟。不过,不论钻坯如何细小,每一颗钻石都要经过详细的检查以做出正确的判断。
划线员用印第安墨水在钻坯上划下标记,显示该钻坯要沿此线分割。通常尽可能沿钻石的天然纹理方向划线。
2.分割原石:包括劈割和锯切。
劈割:劈割师将划好的线的钻坯安放在套架上,然后以另一颗钻石沿分割线削一个凹痕,再把方边刀放在凹痕上,以手捶在劈刀上以合适的力敲击,钻石会沿纹理方向被劈成两半或多块。
锯切:大多数钻石并不适宜劈开,这时需要用锯切开,由于只有钻石才能切割钻石,因此锯片是一张在边缘涂有钻石粉及润滑剂的磷青铜圆片。钻石固定在夹子上,锯盘以高速旋转,即可将钻石锯开。现代激光技术引入钻石切割,大大提高了钻坯的加工效率。
成型:锯开或劈开的钻石再送到打圆部门去打圆、成型,即按照设计要求将钻石做成圆形、心形、椭圆形、揽尖形、祖母绿形等常见的切割花形,或其它特殊的形状。由于钻石是目前为止人类所认识到的最硬的天然物质,所以只有钻石才能打磨钻石,而且因钻石各个方向的硬度略有不同。所以研磨时要凭借经验,把握住钻石的基本形态:三方体、八面体、十二面体及晶体特性。一般方法是将钻坯高速旋转的车床上,然后用另一臂杆上的钻石把转动中的钻坯打圆。
3.起瓣、抛光:在一个涂有钻石粉和润滑油的铸铁圆盘上,车磨出所有瓣面(刻面),使钻石发出诱人的光彩。研磨的过程通常是,首先在底层做出8个大面,然后做16个刻面。加尖底,共25个刻面,正确改错了,并由此延伸出三角小面,风筝面及腰上刻面,一共33个刻面,这样一颗圆形钻石一共58个刻面,如果没有底尖的小刻面则共有57个刻面。
并不是每颗钻坯都必须经过全部以上工序,这须视钻坯的本身特点、所要达到的目标而定,如对前述的“扁平状”钻坯可能就不用劈割这道工序,又如加工祖母绿钻石就不须经“打圆”的工序。然而,任何钻石毛坯,有两道工序是必不可少的,这就是“划线”、“起瓣、抛光”。一颗精工切割的钻石所产生的瓣面,其位置和角度都是经精确计算的,使钻石发出最大的光彩。由此可见,切割世界上最坚硬的宝石——钻石,不仅需要先进的设备,更需要切割师由丰富的经验、高度责任心和全神贯注,才能释放钻石全部的灵彩。首饰柜台里一颗钻石,可能遗穿越过许多国家,经过若干人之手,通过加工、镶嵌、制作后才成为一件钻石首饰。 随着科学技术的进步,激光技术、电子计算机记述的引入,可以使钻坯的设计、切磨更加精确无误。
9. 光在钻石中的入射与折射
图1 写着‘浅’的 钻石切得太浅光线从底部溢出 使得钻石的亮度受损 极少或不能再现火彩
图2 写着‘理想’的 叫做完美切工 光线从冠部到腰部至底部成U字曲线返回到你的眼睛 钻石飞火流星一般绚烂夺目 拥有这样切工的钻石必定出自老师傅之手 这样的切工很少 可以说是一种理想的境界
图3 写着‘深’的 钻石切得太深 光线一下从底部消散 失去了光泽变得非常的幽暗 虽然有火彩但是并不耀眼夺目
然后说入射折射的路径: 冠部的桌面生三角刻面 三角刻面生菱形刻面 菱形刻面与三角刻面相互结合生风筝刻面 两个风筝刻面与环圆生一对腰上刻面排成队列 共有33个刻面 腰下生24刻面 外加底部1个刻面共有58刻面 光线入射到桌面穿透三角刻面到达菱形刻面成为直线(形成‘外现火彩’ ‘散射火彩’) 折射到腰下24刻面时也应为直线(形成‘内部火彩’ ‘发光火彩’) 如若切工过浅过深刻面不均匀 则会形成斜线 导致发光火彩无法形成 如:图1 3 完美折射过腰下24刻面后会形成反射回归眼睛的同时底部发出‘光亮火彩’ 瞬间得到三种视觉享受——闪光 亮光 火花
计算公式为:R0=(n-1)2/(n 1)2 ×100%(R0为反射率 n为折射率)
理论依据为:“光从介质一入射到介质二时 一部分光线被反射 一部分光线被折射 对于折射光来说 当光从光疏介质进入光密介质时 折射光折向法线 入射角 i 大于折射角γ 当光从光密介质进入光疏介质时 折射光折离法线 入射角i小于折射角γ 现在我们来看光从光密介质进人光疏介质时的情况 由于随入射角 i 的逐渐增大 折射角γ也在逐渐增大 当折射角γ等于900时 光便不能进入光疏介质 而是沿两种介质的界面射出 使折射角γ等于900时的入射角i称为临界角(临界角以C表示) 临界角C随两种介质的相对折射率不同而不同 如果我们让入射角i 继续增大(大于临界角) 入射光便全部被反射回光密介质中去 这种现象称为全反射”
现在购买钻石分数和颜色占有很大比重 其次是净度 能够欣赏切工的 必定三者保值 也就是说能够以工为首的是一种卓绝的品味 也是一种金钱的富足
10. 如何给钻石上色
辐照可以改变钻石的颜色,而且这是唯一一种在自然界和实验室条件下都存在的钻石处理方法。
天然绿色钻石是经过多年暴露于自然辐射下形成的。然而,当暴露在a射线下只会引起表面的绿色色调,而β辐射或者伽马辐射可以更深入地进入钻石内部,给予宝石更全面的颜色。
1904年,威廉•库克斯(William Crookes)首次采用实验室条件作为改变钻石颜色的方法。当时,他成功地将钻石变成深绿色。但是,这样钻石变得具有很强的辐射,因此无法佩戴。当前的辐射方法很安全,可以生产绿色、蓝色或黑色的彩色钻石。但是通过提高钻石碳原子的活跃性——一种退火过程——经辐射的钻石可以变成黄色、橙色、褐色或者粉色。这四种通过辐射改变钻石颜色的方法目前都有使用。
在退火过程之前,辐照钻石会在它们吸收光谱的红色区域展示一条漂亮的线,这是这种处理方法的主要指标之一
回旋加速法:通过回旋加速器来轰击钻石的质子和氘核。回旋加速器处理的钻石会呈现表面的蓝绿色或绿色,并且退火至800°C来使它们变成黄色或橙色。这种方法已经变得越来越少见。
伽马射线:这是最便宜且最安全的钻石辐射方法。但是这种方法要花费数个月的时间。伽玛射线通过暴露在钴60射线下撞击金刚石产生一种渗透到整颗宝石的蓝色到蓝绿色颜色。通过辐射产生的蓝色钻石不像它们的天然伙伴那样是电力半导体。
中子撞击:这种方法利用核反应堆将整颗宝石变成绿色或黑色,会散发出强烈的白光。经过中子撞击处理的钻石必须退火至500-900°C。
电子撞击:范德格拉夫(Van de Graaff)利用电子撞击钻石,将颜色变成绿色、蓝绿色或蓝色。但是,通过这种方式产生的辐射钻石的颜色只会呈现1毫米的深度。电子撞击钻石必须退火至500-1200°C。退火将中子和电子撞击钻石变成黄色、橙色、褐色或粉色。
在退火过程之前,辐照钻石会在它们吸收光谱的红色区域展示一条漂亮的线,这是这种处理方法的主要指标之一。退火通常会抹去这条线,但是会产生新的线。