الماس المصقول. كيف يتم قطع الماس

→

أثناء معالجة الماستسعى القواطع إلى تحقيق الهدف الوحيد - وهو إنقاذ الماس الخام، وإذا أمكن، إزالة بعض الشوائب الطبيعية للحجر. عملية القطع معقدة للغاية من الناحية التكنولوجية وتتكون من عدة عمليات. المرحلة النهائية هي الطحن والتلميع، والتي سيتم مناقشتها بمزيد من التفصيل.

بعد النشر وإعطاء الشغل الشكل المطلوب، يبدأون في الطحن. لا يمكن تنقية سطح المعدن الأكثر صلابة إلا بمساعدة ماسة أخرى مماثلة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الحجر له صلابة مختلفة في أجزاء مختلفة من السطح. "تلعب" القواطع على هذه الاختلافات - فهي تستخدم مسحوق الماس، حيث توجد أيضًا جزيئات أكثر صلابة إلى جانب الجزيئات الأقل صلابة. يمكن استخدامها لتلميع الكريستال.

تبدو عملية الطحن في مصنع القطع كما يلي: آلة الطحن، وهي عبارة عن دائرة فولاذية صغيرة يبلغ قطرها 30 سم، مغطاة برقائق الماس. بعد ذلك، باستخدام الزردية، يتم تثبيت الماس بقوة وإحضاره إلى القرص الماسي، الذي يدور بسرعة هائلة - 2000-3000 دورة في الدقيقة.

يقوم القاطع بتقييم عملية الطحن بالعين، دون الاعتماد بشكل كبير على قراءات الأجهزة. كما تبين الممارسة، فإن هذا النهج هو الأكثر فعالية من حيث الجودة. تكاليف الماس الخام مرتفعة للغاية - مع القطع الدائري، تصل الخسائر إلى 50-60٪. ومع ذلك، يتم استخدام النفايات أيضًا - حيث يتم بعد ذلك استخدام رقائق الماس للتلميع.

بعد الطحن تأتي مرحلة الصقل، حيث يتم إخضاع الألماس على نفس العجلة الفولاذية. والفرق الوحيد هو حجم حبيبات الماس الكاشطة - يتم استخدام مسحوق الماس الناعم جدًا للتلميع، والذي يتم تثبيته على الكتلة الفولاذية باستخدام زيت بذر الكتان. كقاعدة عامة، يحتوي قرص الطحن على عدة شرائح من مسحوق الماس بأحجام مختلفة (ما يسمى بمعجون الماس).

بمساعدتها، سطح جوانب الماسيصبح مرآة متساوية وناعمة، وهو أمر مهم جدًا لخصائص الحجر الانكسارية للضوء. يتمتع الألماس المقطوع بشكل جيد بانعكاسية عالية للضوء، ولهذا السبب يعد تحقيق النسب المثالية أمرًا في غاية الأهمية.

تكتمل عملية القطع بعملية الغسيل، حيث يتم خلالها تنظيف سطح الماس من الأوساخ والزيوت التي سقطت على الحجارة الملامسة لمعجون الماس. تتم إزالة الأوساخ والزيوت باستخدام محلول مائي من حامض الكبريتيك والكحول ونترات البوتاسيوم. يتم غلي الماس في هذا المحلول ثم غسله بالماء المقطر ومسحه بالكحول. بعد هذه الإجراءات، يكتسب الماس بريقه المرغوب ويتم إرساله للتقييم، حيث يحدد الخبراء ذوو الخبرة وزنه ولونه وعيوبه وجودة قطعه وتصنيفه إلى مجموعات حجم ووزن وفقًا للتصنيف الروسي أو الدولي.

إن تحويل الماس الخام إلى ألماس مصقول ليس بالأمر الصعب من وجهة نظر تكنولوجيا الإنتاج، ولكنه مع ذلك عمل بشري صعب للغاية. ظلت العمليات الأساسية دون تغيير تقريبًا لعدة مئات من السنين ويتم تنفيذها يدويًا. ومع ذلك، يتم تحسينها جميعًا باستمرار في اتجاه زيادة إنتاجية معالجة الماس وجودة الماس المُصنع، وكذلك في اتجاه إنشاء أشكال وأنواع جديدة من القطع.

عند معالجة الماس، يجب عليك الاعتماد على المعرفة الخاصة والتحلي بالصبر والمثابرة وعدم التسرع تحت أي ظرف من الظروف في اتخاذ قرار بشأن ماسة معينة في المستقبل. يتم اتخاذ القرار بشأن كيفية قطع الماس بناءً على شكله الطبيعي، مع الأخذ بعين الاعتبار البنية البلورية الداخلية للحجر والشوائب والعيوب، لذلك إنتاج الماسيتعين عليك دائمًا الاختيار بين أكبر حجم ممكن وأعلى جودة ممكنة من الماس. لا توجد قواعد صارمة في هذا الشأن. ومع ذلك، وعلى الرغم من كل الصعوبات، يجب أن يخرج الماس المقطوع بشكل مثالي من يدي القاطع.

إن تقنية معالجة الماس إلى ألماس مصقول تعني الأداء المتسلسل لعمليات معينة باستخدام بلورات الماس. وتشمل هذه العمليات: أبحاث ما قبل الإنتاج لبلورات الماس، هُم العلامات, نشر(شق)، الصنفرة(تقشير خشن) تجريد(تحول)، يقطع, تلميع, تدفق مائى - صرفو درجة.

مع تطور التقدم العلمي والتكنولوجي وتحسين معدات القطع، قد يتغير محتوى العمليات نفسها، ولكن من المرجح أن يظل جوهرها واسمها كما هو. في الوقت الحالي، يظل المبدأ التكنولوجي الرئيسي هو أن الماس تتم معالجته فقط بالماس، على الرغم من أن آلات الليزر قد تم إدخالها منذ فترة طويلة في ممارسة معالجتها، والتي تؤدي بعض العمليات بشكل أكثر كفاءة.

تحليل ما قبل الإنتاج تم تنفيذها لتحديد الاتجاه التكنولوجي لمعالجة الماس. هنا، يتم الفرز وفقًا لشكل الماس المستقبلي، ويتم تحديد البلورات للنشر (مفرد أو متعدد)، أو الانقسام أو التلميع؛ ويتم تحديد خصائص كل بلورة، وتحديد البلورات المجهدة والمعيبة، وطبيعة العيوب الطبيعية وموقعها، وما إلى ذلك. بشكل أساسي، في مرحلة تحليل ما قبل الإنتاج، يتم التنبؤ بوزن الماس النهائي والمعلمات الهندسية الرئيسية وخصائص التقييم وتكلفة الماس المستقبلي.

اليوم، تستخدم مصانع قطع الجيل الجديد التقنيات الحديثة في التحليل والتحسين والتخطيط لقطع الماس. تساعد أنظمة الكمبيوتر لمحاكاة قطع الماس التقني (القاطع) على تقييم إمكانية وجود الماس والتخطيط لمعالجته. يوفر النظام تحليلاً فوريًا للماس الخام ويوضح كيف يمكن تحويله إلى الماس الأمثل. بعد ذلك، بعد اختيار طريقة القطع (الشكل)، يمكنك تعيين المعلمات لتطبيق علامات الليزر. يعد حجم الماس عاملاً مهمًا للغاية في قيمة وتكلفة الحجر النهائي، لذلك يتم مراقبة فقدان الوزن في كل مرحلة من مراحل القطع والتلميع بعناية من قبل التقني (القاطع) الذي يتحكم في عملية المعالجة.

في العلاماتيتم تطبيق خطوط على البلورة، وتشكيل مستوى نشر أو تقسيم، وفي حالة التلميع، يتم تطبيق مستوى منصة الماس. الهدف الرئيسي من الوسم هو الحصول على الماس أو مجموعة من الماس بأقصى قيمة.

في تَقَدم نشر أو الانقسام، يتم تقسيم بلورة الماس إلى أجزاء، والتي، وفقًا لخطة التقني أو العلامة، تحدد الاستخدام الأمثل للماس الخام. وهذا غالبا ما يزيل العيوب الطبيعية في الماس، مما يزيد من قيمة الماس في المستقبل. العملية التكنولوجية نفسها كثيفة العمالة وتتكون من عدة عمليات متسلسلة تتطلب الاهتمام والدقة الاستثنائية. يعتمد العمل الإضافي مع المنتجات شبه المصنعة الناتجة والعائد النهائي للماس إلى حد كبير على كيفية تنفيذ هذه العمليات.

عملية الصنفرة (التقشير الخشن) هو إزالة الكتلة الزائدة من البلورة. تُستخدم هذه العملية عند معالجة البلورات وشظايا الكريستال غير المنتظمة عندما يكون من المستحيل أو غير العملي نشرها أو تقسيمها. نتيجة الطحن يتم الحصول على قطعة عمل (منتج نصف نهائي) مناسبة للاستخدام في عمليات التطبيق الأولي للحواف والتخشين. عادة، تبدأ هذه العملية مباشرة بعد تحليل ما قبل الإنتاج، ولكن يمكن إجراؤها أيضًا بعد نشر أو تقسيم البلورات ذات الأشكال المعقدة.

رواغتعتبر معالجة الماس واحدة من أهم العمليات في الدورة التكنولوجية الكاملة لإنتاج الماس، والتي يعتمد عليها معدل استخدام الماس الخام إلى حد كبير. أثناء التخشين (الطحن)، يتم صنع الشكل الأساسي للماس المستقبلي. يمكن إجراء التقشير على مرحلة واحدة أو على عدة مراحل، عندما يتم تقسيمه إلى التخشين والتشطيب.

جودة القطع - تعد هذه إحدى أهم العوامل عند تقييم الماس. قطع الماس، أي. إن تطبيق الجوانب بزاوية معينة بالنسبة لبعضها البعض يسمح للماس بكسر أشعة الضوء قدر الإمكان. يتم الحصول على الشطبة عن طريق الاحتكاك بعجلة الطحن (قرص الماس)، ويستخدم زيت بذر الكتان كعامل طحن. أولاً، تتم إزالة جانب أملس كبير في الجزء العلوي من الحجر - المنصة. ثم يتم تطبيق الحواف الرئيسية من الأسفل ويسمى هذا الجزء المخروطي الشكل بالجناح. بعد ذلك، يتم شحذ الجوانب الموجودة في الأعلى - وهذا هو التاج. ثم يتم تطبيق حواف إضافية على الجناح، ثم مرة أخرى على التاج. يتطلب كل جانب الالتزام بالأبعاد والشكل والزاوية الدقيقة. الحجر محاط أيضًا بحزام ذو جوانب - حزام ، وفي الجزء السفلي من الجناح ، يظهر culet (سبايك) بالتوازي مع المنصة. القطع نفسه هو تطبيق منصة وحواف وأوتاد على قطعة عمل مقلوبة بتسلسل معين، مع مراعاة المعلمات الأساسية للقطع.

قطع الماس - تطبيق الحواف الرئيسية للأسفل

عمليات تخفيضاتو تلميعيتم دمجها وتنفيذها على نفس قرص القطع، حيث يتم نحت أجزائه بمسحوق الماس (المعجون) بأحجام مختلفة. القطع نفسه هو تطبيق منصة وحواف وأوتاد على قطعة عمل مقلوبة بتسلسل معين، مع مراعاة المعلمات الأساسية للقطع. يضمن التلميع وضوحًا عاليًا لسطح الماس، وبالتالي انعكاسًا عاليًا للضوء من سطحه. تعتبر عمليات القطع والتلميع هي الأكثر كثافة في العمالة والأكثر أهمية في العملية التكنولوجية الشاملة لتصنيع الماس.

قطع وتلميع الماس

تدفق مائى - صرفالماس هو المرحلة النهائية في دورة إنتاج تصنيعه. الغرض من الشطف هو إزالة الأوساخ والزيوت المصنعة من سطح الماس. يتكون التنظيف من عدة عمليات متتالية. وفي هذه الحالة يتم استخدام محلول غسيل يعتمد على حامض الكبريتيك المركز مع إضافة كمية معينة من نترات البوتاسيوم والماء المقطر والكحول النقي. يتم غلي الماس أولاً في محلول تنظيف يزيل الزيوت والأوساخ المتبقية، ثم يتم شطفه بشكل متكرر في الماء المقطر وتجفيفه بالكحول. عندها فقط يصبح الماس نظيفًا ويكتسب مظهره القابل للتسويق.

إضافي تقييم الماس تتمثل في تحديد كتلتها بالقيراط والفرز حسب الحجم ومجموعات الوزن وشكل القطع وتحديد مجموعة الألوان ومجموعة العيوب وجودة التشطيب وفقا لتصنيف الصناعة الروسي أو أحد التصنيفات العالمية. ويتم التقييم من قبل الخبراء.

تجهيز مجوهرات الماس

بدأت معالجة الماس في الهند في العصور القديمة. يمكنك معرفة من المصادر الأدبية أن الماس تم معالجته في ذلك الوقت على أقراص نحاسية سريعة الدوران ومغطاة بمزيج من مسحوق الماس والزيت.

من خلال سجلات ذلك الوقت، يمكن الحكم على أن معالجة الماس في الهند قد وصلت إلى مستوى عالٍ، لكن تجار المجوهرات الهنود لم يتمكنوا أبدًا من العثور على شكل يمكن أن يمنح الماس تألق وجمال الماس.

قام الحرفيون ببساطة بتلميع الحجر قليلاً وتنعيم التفاوت. لقد أعطوا بريق الماس، وتم صنع حواف صناعية لإخفاء العيوب الطبيعية. تم القطع على شكل حجارة مسطحة.

لعب فن تقسيم الحجر دورًا مهمًا في عملية معالجة الماس لتقليل كتلة البلورة وإزالة الأجزاء المعيبة. وهذه الطريقة معروفة منذ العصور القديمة.

لإضفاء أكبر قدر من اللمعان على مجوهرات الماس، قام القواطع الهنود بتعريض الأحجار إلى جوانب. فقدت الحجارة الصغيرة التي تتم معالجتها جزءًا صغيرًا من كتلتها. ومع ذلك، فقدت الماسات الأكبر حجمًا ما يصل إلى 50% أو أكثر من كتلتها.

تم قطع الحجارة الموجودة في الهند لأول مرة هناك وكانت قيمتها باهظة الثمن.

تشير النقوش الموجودة على بعض الحجارة إلى أن نقش الأحجار الكريمة استمر في التحسن. تم نقش ماسة الشاه في بلاد فارس، ومكتوب على بعض أسطحها تواريخ وأسماء أصحابها.

أسماء وتواريخ الملكية مكتوبة أيضًا على ألماسة أكبر شاه. 1618 هو أول تسجيل على هذا الحجر.

تعتبر عملية تحويل الماس إلى الماس اللامع عملية كثيفة العمالة. تلعب الكفاءة المهنية العالية لعمال القطع دورًا رئيسيًا في جودة منتجات الماس.

تشتمل الأساليب التكنولوجية الحديثة لمعالجة الماس على عدة مراحل: تقسيم الحجر أو قطعه أو نشره، والتخشين الأولي، وقطع البلورات وتلميعها.

يتم بالضرورة فحص الماس الذي يصل للمعالجة من أجل تحديد طريقة المعالجة ونوع القطع. يعد التوجيه الدقيق للبلورات ذا أهمية كبيرة لتقسيم الحجر ونشره وتقطيعه. وتستخدم الأشعة السينية لهذه العملية.

النشر هو العملية الرئيسية في العمل بالماس. يجب قطع الماس الذي يحتوي على صدع أو بقعة داكنة أو أي عيب آخر بشكل خاص. ويحاولون عزل المنطقة التي بها العيب إلى بلورة أصغر، ومن الجزء المتبقي يتم الحصول على ألماس عالي الجودة.

في بعض الأحيان، اعتمادا على شكل الماس، يتم النشر مباشرة في المنطقة المعيبة.

يتم لصق الماس المناسب للنشر في إطارات نحاسية أو نحاسية، ثم يتم تجفيفه عند درجة حرارة 150-500 درجة مئوية وتثبيته على طاولة النشر.

تستخدم الأقراص المصنوعة من برونز الفوسفور في النشر. يتم نحت سطح البرونز الفوسفوري بمسحوق الماس عن طريق ضغط مسحوق الماس على سطح القرص.

يستخدم العمل أقراصًا يبلغ قطرها 60-90 ملم وسمكها 0.05-0.09 ملم. عند النشر، يدور القرص بتردد 3-15 ألف دورة في الدقيقة.

يتم قطع جميع قطع الماس الكبيرة (من الأكبر إلى 0.025 قيراط). أثناء النشر، تعتمد الخسائر بشكل أساسي على جودة وحجم البلورات. بالنسبة للماس بأوزان مختلفة، تكون الخسائر (في المائة): من 0.025 إلى 0.5 قيراط - 3.75؛ من حوالي .51 إلى 1 قيراط - 2.0-2.5؛ من 1.1 إلى 10 قيراط -1.6؛ فوق 10 قيراط -1.5.

يبدأ قطع الماس في اتجاه انخفاض صلابة البلورة. في اتجاه صلابة أكبر، لا يمكن معالجة الحجر بأي شكل من الأشكال.

يتم تحويل الماس أو خشونته مباشرة بعد النشر، على مخارط التخشين. باستخدام غراء خاص، يتم تثبيت الماس في الإطارات ومعالجته بسرعات منخفضة. مع زيادة السرعات، قد يتشقق الماس.

يتم إجراء عملية تخشين الماس لطحن حواف وزوايا وأوجه البلورات. أثناء التشغيل، يمكن أن تتراوح الخسائر من 15٪ إلى 25٪. وتستخدم النفايات لصنع مسحوق الماس.

يتم قطع الماس بعد التخشين. هناك نوعان من القطع الحجرية: القطع اللامع والقطع المتدرج. يُطلق على الوجه الأفقي العلوي للشخصية اسم المنصة، بينما يُطلق على الوجه السفلي الصغير اسم kyulassy. تسمى الوجوه المتبقية بالجانبية.

يتكون الجزء العلوي من الماس من الوجوه الجانبية؛ وهي تشكل التاج، أي الجزء العلوي. تشكل الحواف السفلية الجانبية جناحًا (أسفل). عادة ما يتم ترتيب الوجوه الجانبية في صفوف أو درجات. يتضمن أحد هذه الصفوف جميع الوجوه التي تميل إلى محور الحجر بنفس الزاوية وتقع حوله بشكل متماثل.

يُطلق على الشريط الذي يربط التاج بأسفل الماسة عادة اسم القاعدة أو الحزام. يمكن أن يكون هناك ما يصل إلى خمس أو ست درجات في الجناح، وما يصل إلى ثلاث درجات في التاج.

ولإعطاء الشكل الصحيح لقطع الحجر، يجب قطعه بحيث لا تمر غالبية الأشعة الداخلة إليه، بل تنعكس من وجوهه وتعود مرة أخرى.

للحصول على أفضل انعكاس داخل الحجر، من الضروري أن يسقط الضوء الموجود داخل البلورة على الوجه بزاوية تزيد عن 240 درجة، ويعتمد تلاعب الألوان والتألق بشكل كامل على جودة القطع والتلميع. وتزداد تكلفة الحجر المقطوع بشكل صحيح وفقًا لذلك.

تنعكس معظم أشعة الضوء التي تدخل الماس من السطح الداخلي لجوانبه. تعكس أشعة الضوء، وتبدأ حواف الجزء العلوي من الحجر في التألق بلمعان الماس. وعندما تنعكس حواف الجزء السفلي من الحجر إلى الداخل، فإنها تضفي لمعاناً معدنياً، فتبدو باللون الفضي.

إن تألق حواف الأجزاء السفلية والعلوية من الحجر، وتقزح أشعة الضوء يحدد طريقة لعب الماس.

يستخدم قطع الورد أحيانًا للبلورات التي يتراوح وزنها بين 0.01 و 0.02 قيراط. يختلف قطع الورد عن طرق القطع الأخرى من خلال وجود قاعدة مسطحة. يتكون الجزء العلوي عادة من العديد من الحواف التي تشبه برعم الورد.

في كثير من الأحيان يتم تبسيط قطع الورد قليلاً. يتم تقليل عدد الجوانب إلى 12 أو 8 أو حتى 3. وتكلفة المنتجات ذات هذا القطع أقل بكثير من تكلفة المجوهرات المقطوعة بالماس.

نوع آخر من قطع الحجر يسمى "الأميرة". يبدو قطع الماس بهذه الطريقة وكأنه قرص مسطح يصل سمكه إلى 1.5 مم. يتم إعطاء اللوحة مجموعة متنوعة من الخطوط: مستطيلة أو مربعة أو متعددة الأضلاع أو معينية أو على شكل قلب.

في المجوهرات، ترتبط بعض أقراص الألماس بأنماط مختلفة: الزهور أو العصي أو النجوم.

في الأساس، يتم قطع الماس على شكل دائري لامع؛ وبهذا الشكل، يكون تلاعب أشعة الضوء وتألق الحجر أكثر وضوحًا. زاوية ميل الوجوه لها أهمية خاصة عند القطع. يجب أن تكون الحواف الرئيسية السفلية بزاوية 38-43 درجة، ويمكن أن تتقلب زاوية ميل الحواف العلوية حتى 30-40 درجة.

قد تكون زاوية الميل المثالية لبعض البلورات 40.50، مما يحقق أفضل تألق وتلاعب بالألماس.

يتم تلميع وتقطيع الحجارة على آلات خاصة بقرص من الحديد الزهر مطلي بمسحوق الماس. يدور قرص القطع بتردد 2500-2800 دورة في الدقيقة. تُستخدم أيضًا عجلات معدنية ماسية ذات حجم حبيبي خاص في القطع.

في نهاية عملية الطحن، يتم استخدام أقراص من الحديد الزهر، وهي مطلية بمسحوق الماس بأصغر حجم للحبوب: يصل إلى 3-10 ميكرون.

ولكن يمكن الحصول على أعلى نظافة للسطح إذا كنت تستخدم أقراص الحديد الزهر فقط في عملك، فستزيد نظافة السطح بمقدار 2-3 مرات مقارنة بالعجلات المعدنية الماسية.

بالنسبة للماس الكبير، لا تنطبق أشكال القطع القياسية، ويجب على الصائغ الرئيسي استخدام كل قوته ومهاراته من أجل الحفاظ على الحجم الذي تعطيه الطبيعة للحجر عند معالجة مثل هذا الحجر.

لتجنب الخسائر الكبيرة أثناء معالجة الحجر، يتم تقطيع قطع الماس الصغيرة إلى ورود أو ماس صغير.

هذا النص جزء تمهيدي.

لفترة طويلة، تم استخدام الماس الخام فقط في المجوهرات، لأن هذا المعدن صلب للغاية ولا يمكن معالجته أو قطعه على الإطلاق. في الوقت الحالي، انخفضت شعبية هذا الماس. يمكن تفسير ذلك من خلال حقيقة أن المعدن غير المعالج له مظهر غير واضح إلى حد ما ويشبه الزجاج الباهت.

نادرًا ما يوجد في الطبيعة ماس ذو شكل ثماني السطوح وله حواف متلألئة. لكن معظم هذه المعادن عبارة عن شظايا بلورية ذات شكل غير منتظم.

ولكن بعد أن يمر الحجر بجميع مراحل القطع، فإنه يكتسب جمالا وتألقا غير مسبوق. يسمى الماس المعالج بالماس المصقول.

خصائص الماس الخام وخصائصه واستخراجه وتطبيقه

هذا المعدن الثمين صلب وهش. كما أنها تتميز بالتوصيل الحراري العالي، والتشتت والانكسار الممتاز للضوء، فضلا عن الانقسام المثالي.

يشتهر نطاق ألوان الكريستال الطبيعي بتنوعه.والأكثر شيوعا هي الحجارة عديمة اللون والمصفرة، ولكن المعادن ذات الظلال الأزرق والأسود والأحمر والوردي هي أقل شيوعا بكثير. يختلف الماس أيضًا في درجة شفافيته.

يكتسب الحجر لونه بسبب ما يحتويه من شوائب وشوائب، وكذلك بسبب بنيته وتعرضه للإشعاع الطبيعي. غالبًا ما يكون لون المعدن غير متساوٍ. هناك بلورات يتم تلوين طبقة واحدة فقط منها، وكذلك الحجارة بعدة ظلال.

في الوقت الحالي، هناك العديد من أنواع هذه المجوهرات معروفة، ولكل منها خصائصها الخاصة. قد تختلف أنواع المعادن في الأصل والكثافة والظل وغيرها من الخصائص الكيميائية والفيزيائية. بناءً على كتلتها، ينقسم الماس إلى صغيرة ومتوسطة وكبيرة. وتنقسم هذه الحجارة أيضًا إلى تقنية ومجوهرات.

ووفقا للبيانات المتاحة، يتم استخراج حوالي 100 مليون قيراط سنويا، أي ما يعادل 20 طنا تقريبا. يتم استخراج حوالي 40 مليون منها في البلدان الأفريقية، ويتم إنتاج 30 مليونًا منها في روسيا وأستراليا.

تبلغ تكلفة الألماس الخام الطبيعي حوالي 100 دولار للقيراط الواحد، ويتراوح سعر الألماس من 400 إلى 1000 دولار أمريكي للقيراط الواحد ويعتمد على النقاء والظل ووجود شوائب وحجم البلورة وجودة القطع.

نادرًا ما تُستخدم البلورات الخام في صناعة المجوهرات، على الرغم من أن بعض صائغي المجوهرات يصنعون مجموعاتهم بها، لتمجيد الجمال الطبيعي. لكن المجوهرات الماسية تحظى بتقدير كبير في جميع أنحاء العالم ولها تكلفة عالية جدًا، أعلى بكثير من سعر المنتج المصنوع من الحجر الخام.

ويمكن تفسير ذلك من خلال تعقيد عملية المعالجة، وتكلفتها، وفقدان وزن الحجر، والذي يعتمد على كيفية معالجة الماس. تُستخدم الأنواع الفنية من الحجر في معظم الحالات في أدوات الحفر والقواطع، وكذلك في صناعة معاجين التلميع.

تاريخ معالجة الماس

بدأت البشرية في معالجة الأحجار الكريمة منذ عدة آلاف من السنين، لكن الماس استسلم لها فقط في بداية القرن الخامس عشر. قبل ذلك، كان حرفيو المجوهرات يصقلون هذا المعدن فقط عن طريق فرك حجر بآخر.

تم اختراع طريقة أخرى لتلميع الماس في الهند. باستخدام المطرقة والسندان، تم تكسير البلورة إلى فتات، ثم تم تغطيتها بقرص معدني. تم استخدام القرص الناتج لتلميع الماس الكبير، والذي كان يسمى بعد هذا الإجراء "مدبب". الآن لا يستخدم الجواهريون هذا النوع من الأحجار الكريمة. لا يمكن العثور على المجوهرات معها إلا في المتاحف.

بعد منتصف القرن الرابع عشر، تعلمت أوروبا كيفية إنشاء "ألماسة ذات منصة" عن طريق قطع الجزء العلوي من المعدن. في القرن الخامس عشر، بدأوا في برد الجزء السفلي من البلورة، مما أدى إلى ظهور مستوى يسمى كاليه. إنه يعكس أشعة الشمس بشكل جيد للغاية ويؤكد جمال المجوهرات.

كان Lodewyk van Berkem أول من ابتكر جوانب جديدة على الماس. كان قادرًا على صنع حجر على شكل قطرة ذات أوجه.

في الوقت الحاضر، تسمى عملية معالجة الماس هذه "بانديلوك" وتستخدم لقطع البلورات الصغيرة جدًا.

في القرن السادس عشر، اكتسب صانعو المجوهرات مهارات قطع الورد. كان للماس حواف متناظرة ومنطقة سفلية منشورة. وكان لهذا القطع عدة أنواع تختلف في عدد وشكل الحواف.

في الجزء الثاني من القرن السابع عشر، اخترع فيتشينزو بيروزي طريقة قطع أكثر تعقيدًا. وباستخدامه، كان من الممكن الحصول على ألماسة ذات 57 وجهًا. كان للحجر المعالج بهذه الطريقة قدرة فريدة على الانعكاس.

أدى الضوء الذي ضربها إلى خلق تأثير الفلاش الذي تشتهر به قطع الماس الحديثة. هذه الميزة تسمى التألق. ثم تعلم الجواهريون صنع مجوهرات ذات جوانب أكثر.

عملية تحويل الماس إلى قطعة لامعة

تعد معالجة الماس مهمة شاقة ومعقدة للغاية، وتتكون من عدة مراحل، لأن هذا الحجر صعب للغاية. إذًا كيف تتم معالجة الماس للحصول على أجمل أنواع الماس؟

في البداية، يقوم المتخصص بفحص الماس ويقرر كيفية معالجته.ثم يتم تطبيق خط القطع على المعدن بالليزر. بعد ذلك، يتم قطع الحجر والأوجه. لا يوجد ماستان طبيعيان متماثلان، لذلك يتطلب كل حجر تقنيته الخاصة.

مراحل المعالجة:

التقنيات لا تقف ساكنة ويوجد حاليا طرق أكثر حداثة لمعالجة الماس، مثل تقنيات الليزر.

عند استخدامه، يتم وضع علامات وقطع وتشكيل المعدن باستخدام آلة الليزر. تسمح لك معالجة الماس وتحويله إلى قطع لامعة بتجاهل اتجاه البلورة، ولكن عيبها هو أن الحجر يفقد كتلته أكثر من المعالجة اليدوية.

وعلى الرغم من أن الأساليب الحديثة تسهل إلى حد كبير عمل الصائغ، إلا أنه لا يزال من المستحيل إنشاء تحفة حقيقية بدون حرفي ذي خبرة وموهوب. في أغلب الأحيان، يعمل العديد من الأشخاص على عملية إنشاء الماس المعالج، كل منهم يشارك في مرحلته الخاصة. وعادة ما يتم القطع بواسطة اثنين من صائغي المجوهرات على الأقل.

يمكن مقارنة المعدن غير المعالج بالزهرة غير المتفتحة التي لم تظهر جمالها بعد للعالم. تتيح معالجة الماس إمكانية إنشاء روائع حقيقية منه، والتي يجذب تألقها ويبهر.

طرق معالجة المواد الهشة.

تعتمد طرق معالجة الماس على الخصائص الفيزيائية والكيميائية المتأصلة في الماس. يرتبط العمل البحثي لتحسين الطرق المختلفة لمعالجة الماس بالبحث عن طرق لزيادة الربحية وخفض تكاليف إنتاج كل قيراط واحد من المنتجات النهائية عالية الجودة في الإنتاج الضخم للماس.

تتضمن عملية قطع الماس إزالة جزء من المادة.

يمكن أن يحدث هذا بسبب التأثيرات الميكانيكية أو الحرارية أو الكيميائية أو المركبة.

تتضمن العملية التكنولوجية لتحويل الماس الخام إلى ألماس مصقول ثلاث مراحل:

تقطيع الماس إلى قطع بهدف الاستخدام الرشيد للماس الخام وزيادة نسبة إنتاج المنتجات "القابلة للاستخدام"؛

طحن (طحن) الماس في شكل قريب من الماس المستقبلي، وهو ضروري للقطع اللاحق مع إزالة الحد الأدنى المسموح به؛

يتم القطع على مرحلتين:

1. الطحن مع إزالة الجزء الأكبر من البلورة لتشكيل وجوه ذات شكل معين على سطح قطعة العمل؛

2. التلميع لإضفاء لمعان يشبه المرآة على الأسطح الأرضية وإزالة العلامات المتبقية من الطحن.

يتم إجراء الأبحاث لإيجاد طرق لزيادة الربحية في تصنيع منتجات الماس في جميع التحولات التكنولوجية لمعالجة الماس باستخدام طرق التأثير المختلفة.

في تأثير ميكانيكييتم تدمير بلورات الماس على طول مستويات الانقسام بسبب التباين الكبير في الخواص الفيزيائية والميكانيكية للماس. يمكن أن يحدث الفشل عن طريق الضغط أو الانحناء أو الشد اعتمادًا على تدرج الضغط المطبق.

التعرض للمواد الكيميائيةفي درجة الحرارة العادية (293K) فمن المستحيل ل عند درجات حرارة تصل إلى 800-900 كلفن، يكون الماس خاملًا كيميائيًا وغير عرضة لعمل حتى أحماض مثل الهيدروفلوريك والكبريتيك والنيتريك وما إلى ذلك بتركيزات عالية. عند درجات حرارة أعلى من 900 كلفن، يكتسب الماس بعض النشاط الكيميائي بسبب ... يبدأ في التحول إلى حالة تآصلية أخرى.

تأثير درجة الحرارة. عند تسخينه فوق 900 كلفن، يبدأ الماس في تغيير خصائصه. تتناقص صلابة الماس مع زيادة درجة الحرارة، كما تزداد تفاعلاته الكيميائية. تُستخدم خاصية الماس هذه على نطاق واسع عند تلميعها.

عند تعرضه لدرجة الحرارة المحلية، يمكن إجراء معالجة الأبعاد. يتم إنشاء درجة الحرارة المحلية بواسطة شعاع الليزر أو شعاع الإلكترون. تحت تأثيره، في المنطقة المصابة، يتحول الماس إلى كربون، والذي يتم دمجه مع الأكسجين من الهواء، ويتم إزالته من منطقة المعالجة.

مجموعتأثير. يتم دمج عملية المعالجة الميكانيكية للماس بأداة جلخ بشكل أساسي، لأنها تنطوي على تأثيرات ميكانيكية وحرارية وكيميائية على السطح الذي تتم معالجته، لأن عادةً ما تكون طرق معالجة الماس المستخدمة حاليًا مصحوبة بزيادة في درجة الحرارة في منطقة القطع: عند النشر 600K-700K، عند القطع 700K-900K أو أكثر. يزيد عامل درجة الحرارة أثناء المعالجة من النشاط الكيميائي للماس، ويعزز تجريفه، ويؤدي إلى زيادة القدرة على الالتصاق للكربون غير المتبلور.

لتحسين عملية معالجة الماس، من الممكن تحديد التركيب الكيميائي لمادة أداة المعالجة، على سبيل المثال، قرص القطع أو إدخال عناصر نشطة كيميائيا مع الكربون في منطقة القطع.

عند تطبيقها الاهتزازات فوق الصوتيةفي منطقة معالجة الماس، يتم تكثيف عملية إزالة كتلة الماس. في المتوسط، تزيد كفاءة العملية بنسبة 10-15%.

استخدامها في إنتاج جواهري معالجة التفريغ الكهربائي,لم يتم استخدامه على نطاق واسع بسبب مشاكل فنية خطيرة في ضمان خصائص التوصيل الكهربائي للسطح وتعقيد المعدات المستخدمة.

يُظهر تحليل الأساليب الحالية لمعالجة الماس إلى ألماس مصقول أن الطريقة العالمية الوحيدة والأكثر واعدة حاليًا لقطع الماس هي المعالجة الميكانيكية الكاشطة للماس.

الطرق المتبقية ليس لها أي أهمية عملية جدية حاليًا بسبب انخفاض الإنتاجية والمعدات التكنولوجية المعقدة، باستثناء معالجة الماس بالليزر في العمليات الأولية. ومع ذلك، فإن تكنولوجيا الليزر ليست قادرة على حل مشكلة زيادة كفاءة عمليات معالجة الماس النهائية، وخاصة عمليات القطع الأكثر كثافة في العمالة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن طرق معالجة الشعاع لا توفر المعلمات المطلوبة لجودة الطبقة السطحية ودقة الشكل الماسي. ولذلك، فإن زيادة كفاءة المعالجة الميكانيكية الكاشطة للماس هي مشكلة علمية وتقنية ملحة للإنتاج الحديث لمعالجة الماس إلى الماس المصقول.

طوال فترة وجود إنتاج القطع في روسيا، كان هناك تحسين مستمر للتقنيات والمعدات الحالية وإنشاء تقنيات ومعدات جديدة، تهدف في المقام الأول إلى حل مشكلة أتمتة عمليات القطع والقضاء على العمل اليدوي للقاطع في مراحل التشطيب يعالج.

عيب التكنولوجيا الحالية للقطع اليدوي في المراحل النهائية لمعالجة الماس هو ربط القاطع بماسة واحدة. في الآلات ذات التحكم اليدوي والتحكم البصري في دقة وجودة أسطح المنتج، يتم تحديد أوضاع المعالجة من خلال حواس عامل القطع عن طريق التجربة والخطأ. لا يتم التحكم في عملية المعالجة والتحكم فيها بشكل موضوعي وكامل، لأنها تعتمد في النهاية على مؤهلات القاطع.

لزيادة كفاءة معالجة الماس الخام، تقوم SKTB "Kristall" (سمولينسك) بإنشاء مجمعات نشر آلية ARK-1 وARK-2 ومجمع ARK-3 الأكثر حداثة، والذي يتمتع بحساسية أعلى لأجهزة استشعار تزامن التغذية الدقيقة بالسرعة المثلى نطاق واتجاه أكثر دقة للبلورة على طول خط النشر.

لزيادة كفاءة عملية التجريد، تم تجهيز معظم المصانع بآلات تجريد ShP-6 وAITs 34-006، وآلات نصف أوتوماتيكية SOM-1، ونظائرها LZ-270، وكذلك آلات SOM-2، SOM-3V .

يرتبط العمل الإضافي لتحسين عملية التقشير بتطوير برامج التحكم التي تحدد معلمات التقشير والعمليات اللاحقة باستخدام مخطط تكنولوجي مرن لمعالجة البلورات، بالإضافة إلى إنشاء معدات تقشير آلية CNC تعمل بشكل شامل على حل مشاكل الزيادة كفاءة معالجة المواد الخام على أساس تكنولوجيا الكمبيوتر.

تعد عملية قطع (طحن وتلميع) الماس هي الأكثر مسؤولية، وتتطلب عمالة كثيفة، وعددًا كبيرًا من حيث عدد الموظفين في العملية التكنولوجية الحالية لمعالجة الماس، بالإضافة إلى ذلك، فإن تطور الطب والإلكترونيات يفرض متطلبات أعلى الحجم وجودة السطح والحصول على فئات النقاء البصري لبلورات الماس المفردة مقارنةً بقطع الماس إلى ألماس.

في الوقت الحالي، تتضمن المراحل النهائية لعملية قطع الماس العمل اليدوي لقاطعين ذوي مهارات عالية. تُستخدم آلات طحن وتلميع الماس يدويًا لدفع قرص الطحن إلى الدوران، حيث يتم وضع مسحوق الماس المتفحم بأحجام الحبوب المختلفة على طول أحزمة الطحن والتلميع. تتم التغذية على القرص يدويًا باستخدام جهاز يتحكم فيه المشغل، الذي يختار اتجاه الطحن "الناعم" ويتحكم في حجم البلورة، مسترشدًا بحواسه؛ لذلك، فإن الدور الحاسم في جودة الماس الناتج يعتمد على مؤهلات القاطع ورفاهيته الذاتية أثناء عملية العمل. أثناء المعالجة اليدوية، تحدث أخطاء مثل الأشكال الهندسية غير المنتظمة واختلافات الحجم والحواف التي لا تتقارب في نقطة واحدة. ولذلك، يشارك عمال القطع ذوو المؤهلات العالية في عمليات القطع في مراحل التشطيب.

وفي صناعة القطع الروسية جرت محاولة استخدام آلات من نوع “ماليوتكا” لأتمتة مراحل التشطيب لقطع الماس، حيث يتم إزالة البدل من كل وجه بسرعة معينة لدوران قرص القطع لمدة محددة. ثم يقوم الشياق تلقائيًا بالتقسيم على وجه آخر ومعالجة الوجه التالي بنفس الطريقة. إلا أن المنتجات المنتجة على هذه الآلات لم تستوف المتطلبات الفنية الخاصة بالدقة الهندسية وتقارب الحواف إلى نقطة واحدة، وذلك بسبب عند استخدام وقت ثابت (محدد مسبقًا) لإزالة البدل، من المستحيل مراعاة جميع العوامل، بما في ذلك تأثير التغيرات في حدة حبيبات القطع في قرص القطع بسبب تآكل أبعادها.

بالإضافة إلى ذلك، عند قطع الماس يدويًا، وعند استخدام آلات Malyutka، يتم تنفيذ الطحن البلوري فقط في الاتجاه "الناعم"، مما يعطي جودة أسوأ بكثير للسطح المعالج، وهو أمر غير مقبول بالنسبة للمنتجات الإلكترونية الدقيقة. تتطلب معالجة هذه المنتجات أن يتم قطع الماس فقط في الاتجاه "الصعب" (في هذه الحالة، يتم استبعاد احتمال حدوث عيوب تمامًا). ومع ذلك، فإن التكنولوجيا والمعدات الحالية لهذه العملية لا تلبي هذه المتطلبات.

حاليًا، في عملية القطع، يتم استخدام أنواع مختلفة من المناورات من سلسلة UP مع التحكم في البرنامج، مما يجعل من الممكن زيادة إنتاجية العمل وإعفاء القواطع المؤهلة من العمل الرتيب المتمثل في "الإزالة الجماعية".

على جهاز واحد يستخدم معالجات CNC المحددة، يمكن معالجة ما يصل إلى أربعة قطع ماس في وقت واحد. في هذه الحالة، يتم صقل جميع قطع الماس في نفس الوقت فقط في الاتجاه "الناعم". يتم التحكم في لحظة الانتهاء من عملية قطع كل ماسة لإزالتها من قرص القطع، وتقسيم الدوران لمعالجة الوجه التالي، والاقتراب من منطقة المعالجة والبحث عن الاتجاه "الناعم" بواسطة القاطع. يتم بعد ذلك إخضاع كل منتج شبه نهائي يتم معالجته بهذه الآلة إلى مرحلة القطع النهائية، والتي يتم تنفيذها يدويًا.

لقد أتاحت التطورات الحديثة في الآلات الدقيقة تصنيع المواد الهشة بحيث يصبح تدفق البلاستيك بدلاً من الكسر الهش هو الآلية السائدة لإزالة المواد. تُعرف هذه العملية باسم طحن اللدونة. عندما يتم طحن المواد الهشة في وضع التشوه البلاستيكي، يكون للسطح الناتج نفس الخصائص تقريبًا بعد التلميع أو اللف. ومع ذلك، وعلى النقيض منها، فإن الطحن الدقيق عبارة عن عملية خاضعة للرقابة ومناسبة لتصنيع المنتجات والأجزاء عالية الدقة ذات الأشكال المعقدة.

هذه التكنولوجيا الجديدة بشكل أساسي، والتي يتمثل جوهرها في التحكم بالكمبيوتر ذاتي الضبط عند تنفيذ نموذج من الميكانيكا الميكانيكية الفيزيائية للقطع الدقيق المنفصل والبلاستيكي والمتحكم فيه بالحجم للبلورات والمعادن ذات البنية الصلبة (الماس) بناءً على معلومات حول التشوهات المرنة في يتم تنفيذ نظام المعالجة في نموذج وحدة آلة CNC AN -12f4، الذي تم إنشاؤه في JSC "ANKON".