Polirani dijamant. Kako se dijamanti bruse

→

Tijekom obrade dijamanta rezači slijede jedini cilj - spasiti neobrađene dijamante i, ako je moguće, ukloniti neke od prirodnih inkluzija kamena. Proces rezanja je tehnološki vrlo složen, sastoji se od nekoliko operacija. Završna faza je brušenje i poliranje, o čemu će se dalje raspravljati.

Nakon piljenja i davanja željenog oblika obratku, počinju brušenje. Površina najtvrđeg minerala može se oplemeniti samo uz pomoć drugog sličnog dijamanta. To je zbog činjenice da kamen ima različitu tvrdoću na različitim dijelovima površine. Rezači “igraju” na te razlike - koriste dijamantni prah u kojem uz manje tvrde čestice ima i tvrđih. Mogu se koristiti za poliranje kristala.

Proces mljevenja u postrojenju za rezanje izgleda ovako: stroj za mljevenje, koji je mali čelični krug promjera 30 centimetara, presvučen je dijamantnim komadićima. Zatim se uz pomoć kliješta dijamanti čvrsto stegnu i dovedu do dijamantnog diska koji se vrti ogromnom brzinom - 2000-3000 okretaja u minuti.

Rezač ocjenjuje proces mljevenja na oko, bez velikog oslanjanja na očitanja instrumenata. Kao što praksa pokazuje, ovaj pristup je najučinkovitiji u smislu kvalitete. Troškovi neobrađenih dijamanata su vrlo visoki - kod okruglog rezanja gubici dosežu 50-60%. No, otpad također ide u uporabu - dijamantni čipovi se zatim koriste za poliranje.

Nakon brušenja dolazi faza poliranja, kojoj se dijamanti podvrgavaju na istom čeličnom kotaču. Jedina razlika je u veličini zrna dijamantnog abraziva - za poliranje se koristi vrlo fini dijamantni prah koji se pomoću lanenog ulja pričvršćuje na čelični blok. Brusna ploča u pravilu sadrži nekoliko traka dijamantnog praha različitih veličina (tzv. dijamantna pasta).

Uz njegovu pomoć, površina faseta dijamanta postaje zrcalno ujednačen i gladak, što je vrlo važno za svojstva loma svjetlosti kamena. Dobro brušeni dijamant ima visoku refleksiju svjetlosti, zbog čega je postizanje idealnih proporcija toliko važno.

Proces brušenja završava procesom pranja, tijekom kojeg se površina dijamanata čisti od proizvodne prljavštine i ulja koje je palo na kamenje u dodiru s dijamantnom pastom. Nečistoća i ulje uklanjaju se vodenom otopinom sumporne kiseline, alkohola i kalijevog nitrata. Dijamanti se kuhaju u ovoj otopini, zatim peru u destiliranoj vodi i brišu alkoholom. Nakon ovih postupaka dijamanti poprimaju željeni sjaj i šalju se na procjenu, gdje iskusni stručnjaci utvrđuju njihovu težinu, boju, nesavršenosti, kvalitetu brušenja te ih razvrstavaju u skupine veličine i težine u skladu s ruskom ili međunarodnom klasifikacijom.

Prerada neobrađenih dijamanata u polirane dijamante nije teška sa stajališta proizvodne tehnologije, ali je ipak izuzetno težak ljudski posao. Osnovne operacije ostale su gotovo nepromijenjene nekoliko stotina godina i izvode se ručno. No, svi se oni stalno usavršavaju u smjeru povećanja produktivnosti obrade dijamanata i kvalitete izrađenih dijamanata, kao iu smjeru stvaranja novih oblika i vrsta brušenja.

Prilikom obrade dijamanata morate se osloniti na posebna znanja, imati strpljenje, ustrajnost i ni pod kojim okolnostima ne žuriti s donošenjem odluke o određenom budućem dijamantu. Odluka o tome kako dijamant treba brusiti donosi se na temelju njegovog prirodnog oblika, uzimajući u obzir unutarnju kristalnu strukturu kamena, inkluzije i nedostatke, tako proizvodnja dijamanata Stalno morate birati između najveće moguće veličine i najveće moguće kvalitete dijamanta. Ne postoje stroga pravila po ovom pitanju. Ipak, unatoč svim poteškoćama, iz ruku rezača mora izaći savršeno brušeni dijamant.

Tehnologija obrade dijamanata u polirane dijamante podrazumijeva sekvencijalno izvođenje određenih operacija s dijamantnim kristalima. Takve operacije uključuju: istraživanje prije proizvodnje dijamantnih kristala, njihov obilježava, piljenje(cijepanje), brušenje(grubo ljuštenje) skidanje(okretanje), izrezati, poliranje, ispiranje I razred.

Kako se znanstveno-tehnološki napredak razvija i oprema za rezanje poboljšava, sadržaj samih operacija može se promijeniti, ali će njihova bit i naziv najvjerojatnije ostati isti. Za sada ostaje glavno tehnološko načelo da se dijamanti obrađuju samo dijamantima, iako su u praksu njihove obrade odavno uvedeni laserski strojevi koji neke operacije obavljaju učinkovitije.

Analiza prije proizvodnje provodi radi određivanja tehnološkog smjera obrade dijamanata. Ovdje se vrši razvrstavanje prema obliku budućih dijamanata, određuju se kristali za piljenje (pojedinačno ili višestruko), cijepanje ili poliranje; određuju se značajke svakog kristala, identificiraju se napregnuti i defektni kristali, priroda i mjesto prirodnih defekata itd. Uglavnom, u fazi analize pred proizvodnju, predviđa se težina gotovog dijamanta, glavni geometrijski parametri, karakteristike procjene i cijena budućeg dijamanta.

Danas tvornice za brušenje nove generacije koriste suvremene tehnologije u analizi, optimizaciji i planiranju rezanja dijamanata. Računalni sustavi za simulaciju rezanja dijamanta pomažu tehnologu (rezaču) da procijeni mogućnost dijamanta i planira njegovu obradu. Sustav pruža trenutnu analizu neobrađenog dijamanta i pokazuje kako se može pretvoriti u optimalni dijamant. Zatim, nakon odabira metode rezanja (oblika), možete postaviti parametre za primjenu laserskih oznaka. Veličina dijamanta iznimno je bitan čimbenik u vrijednosti i cijeni gotovog kamena, stoga gubitak težine u svakoj fazi brušenja i poliranja pažljivo prati tehnolog (rezač) koji kontrolira proces obrade.

Na obilježava na kristal se nanose linije koje tvore ravninu piljenja ili cijepanja, au slučaju poliranja nanosi se ravnina dijamantne platforme. Glavni cilj označavanja je dobiti dijamant ili kombinaciju dijamanata najveće vrijednosti.

U nastajanju piljenje ili cijepanjem, kristal dijamanta se dijeli na dijelove, koji prema planu tehnologa ili markera određuju optimalnu upotrebu neobrađenih dijamanata. Ovo često uklanja prirodne nedostatke u dijamantu, što povećava vrijednost budućih dijamanata. Sam tehnološki proces prilično je radno intenzivan i sastoji se od nekoliko uzastopnih operacija koje zahtijevaju pažnju i izuzetnu točnost. O načinu izvođenja ovih operacija uvelike ovisi daljnji rad s dobivenim poluproizvodima i konačni prinos dijamanata.

Postupak brušenje (grubo ljuštenje) je uklanjanje viška mase kristala. Ova se operacija koristi kod obrade kristala nepravilnog oblika i kristalnih fragmenata kada ih je nemoguće ili nepraktično piliti ili cijepati. Kao rezultat brušenja dobiva se obradak (poluproizvod), prikladan za uporabu u operacijama preliminarne primjene rubova i grube obrade. Tipično, ova operacija počinje odmah nakon analize predproizvodnje, ali se također može izvesti nakon piljenja ili cijepanja kristala složenih oblika.

Oderi, skini Obrada dijamanata smatra se jednom od najkritičnijih operacija u cjelokupnom tehnološkom ciklusu proizvodnje dijamanata, o čemu uvelike ovisi stupanj iskoristivosti sirovih dijamanata. Tijekom grubljenja (brušenja) izrađuje se osnovni oblik budućeg dijamanta. Guljenje se može izvoditi u jednoj ili više faza, pri čemu se dijeli na grubu i završnu obradu.

Kvaliteta rezanja - Ovo je jedan od najznačajnijih parametara pri ocjeni dijamanta. Dijamantni rez, tj. Primjena faseta pod određenim kutom jedna u odnosu na drugu omogućuje dijamantu da lomi svjetlosne zrake što je više moguće. Kosina se dobiva trenjem o brusnu ploču (dijamantni disk), a kao sredstvo za mljevenje koristi se laneno ulje. Prvo se uklanja velika glatka faseta na vrhu kamena - platforma. Zatim se glavni rubovi nanose odozdo i taj stožasti dio naziva se paviljon. Zatim, fasete na vrhu su izoštrene - ovo je kruna. Zatim se dodaju dodatni rubovi na paviljonu, a zatim ponovno na kruni. Svaki aspekt zahtijeva pridržavanje točnih dimenzija, oblika i kuta. Kamen je također opasan fasetiranim pojasom - pojasom, a ispod, u samom dnu paviljona, pojavljuje se kulet (šiljak), paralelan s platformom. Samo rezanje je nanošenje platforme, rubova i klinova na tokareni radni predmet u određenom slijedu, poštujući osnovne parametre za rezanje.

Dijamantno rezanje - primjena glavnih rubova dna

Operacije posjekotine I poliranje kombiniraju se i izvode na istoj reznoj ploči čiji su dijelovi izrezbareni dijamantnim prahom (pastom) različitih veličina. Samo rezanje je nanošenje platforme, rubova i klinova na tokareni radni predmet u određenom slijedu, poštujući osnovne parametre za rezanje. Poliranje osigurava visoku površinsku čistoću dijamanta, a time i visoku refleksiju svjetlosti s njegove površine. Postupci rezanja i poliranja najzahtjevniji su i najkritičniji u cjelokupnom tehnološkom procesu proizvodnje dijamanata.

Dijamantno brušenje i poliranje

Crvenilo dijamanti je završna faza u proizvodnom ciklusu njihove proizvodnje. Svrha ispiranja je uklanjanje proizvodne prljavštine i ulja s površine dijamanta. Ispiranje se sastoji od nekoliko uzastopnih operacija. U ovom slučaju koristi se otopina za pranje na bazi koncentrirane sumporne kiseline uz dodatak određene količine kalijevog nitrata, destilirane vode i čistog alkohola. Dijamanti se najprije prokuhaju u otopini za čišćenje koja uklanja zaostala ulja i prljavštinu, a zatim se više puta ispiru u destiliranoj vodi i suše alkoholom. Tek tada dijamanti ispadaju čisti i dobivaju tržišni izgled.

Unaprijediti dijamantna procjena sastoji se od određivanja njihove mase u karatima, razvrstavanja po veličinskim i težinskim skupinama i obliku reza, određivanja skupine boja i skupine nedostataka te kvalitete dorade u skladu s ruskom klasifikacijom industrije ili jednom od međunarodnih klasifikacija. Procjenu provode stručnjaci.

Obrada dijamanata za nakit

Obrada dijamanata započela je u Indiji u antičko doba. Iz literarnih izvora možete saznati da su se dijamanti u to vrijeme obrađivali na brzo rotirajućim bakrenim diskovima, koji su bili premazani mješavinom dijamantnog praha i ulja.

Iz tadašnjih zapisa može se suditi da je obrada dijamanata u Indiji dosegla visoku razinu, ali indijski draguljari nikada nisu uspjeli pronaći oblik koji bi dijamantu dao sjaj i ljepotu dijamanta.

Majstori su jednostavno kamen malo ispolirali i zagladili neravnine. Dali su dijamantnom sjaju, napravljeni su umjetni rubovi kako bi se sakrili prirodni nedostaci. Rezanje se vršilo u obliku plosnatog kamenja.

Važnu ulogu u procesu obrade dijamanta odigralo je umijeće cijepanja kamena kako bi se smanjila masa kristala i uklonili neispravni dijelovi. Ova metoda je poznata od davnina.

Kako bi dali najveći sjaj dijamantu za nakit, indijski rezači podvrgli su kamenje fasetiranju. Malo kamenje prilikom obrade izgubilo je mali dio svoje mase. Međutim, veći dijamanti izgubili su do 50% ili više svoje mase.

Kamenje pronađeno u Indiji tamo je prvo brušeno i bilo je prilično skupo cijenjeno.

Natpisi na nekim kamenjima pokazuju da se graviranje dragulja nastavilo poboljšavati. Dijamant Shah ugraviran je u Perziji, a na nekim njegovim površinama ispisani su datumi i imena onih koji su ga posjedovali.

Imena i datumi vlasništva također su ispisani na dijamantu Akbar Shah. 1618 je prvi zapis na ovom kamenu.

Proces pretvaranja dijamanta u brilijant smatra se vrlo radno intenzivnim. Visoka profesionalnost radnika koji se bave brušenjem igra veliku ulogu u kvaliteti dijamantnih proizvoda.

Suvremene tehnološke metode obrade dijamanata imaju nekoliko faza: cijepanje kamena, rezanje ili piljenje, prethodna gruba obrada, rezanje i poliranje kristala.

Dijamanti koji stignu na obradu obavezno se kontroliraju kako bi se utvrdio način obrade i vrsta brušenja. Precizna orijentacija kristala je od velike važnosti za cijepanje, piljenje i rezanje kamena. Za ovaj proces koriste se X-zrake.

Piljenje je glavna operacija u radu s dijamantima. Dijamant koji ima pukotinu, tamnu mrlju ili neki drugi nedostatak mora biti posebno brušen. Područje s defektom pokušavaju izolirati u manji kristal, a od dijela koji ostane dobiva se visokokvalitetni dijamant.

Ponekad, ovisno o obliku dijamanta, piljenje se provodi izravno na oštećenom području.

Dijamanti pogodni za piljenje lijepe se u bakrene ili mjedene okvire, zatim suše na temperaturi od 150-500o i učvršćuju na stolu za piljenje.

Za piljenje se koriste diskovi od fosforne bronce. Površina fosforne bronce izrezbarena je dijamantnim prahom utiskivanjem dijamantnog praha u površinu diska.

U radu se koriste diskovi promjera 60–90 mm i debljine 0,05–0,09 mm. Prilikom piljenja disk se okreće frekvencijom od 3-15 tisuća okretaja u minuti.

Svi veliki dijamanti (od najvećih do 0,025 karata) su brušeni. Tijekom piljenja gubici uglavnom ovise o kvaliteti i veličini kristala. Za dijamante različitih težina, gubici (u%) su: od 0,025 do 0,5 karata - 3,75; od oko 0,51 do 1 karata - 2,0–2,5; od 1,1 do 10 karata -1,6; iznad 10 karata -1,5.

Dijamanti počinju rezati u smjeru manje tvrdoće kristala. U smjeru veće tvrdoće kamen se ne može nikako obrađivati.

Dijamanti se tokare ili grubo obrađuju odmah nakon piljenja, na tokarilici za grubu obradu. Pomoću posebnog ljepila dijamanti se učvršćuju u okvire i obrađuju malim brzinama. Kako se brzina povećava, dijamant može puknuti.

Dijamantna gruba obrada provodi se za izoštravanje rubova, kutova i lica kristala. Tijekom rada gubici mogu biti od 15% do 25%. Otpad se koristi za izradu dijamantnog praha.

Dijamanti se bruše nakon grube obrade. Postoje dvije vrste rezanja kamena: briljant i stepenasti rez. Gornje vodoravno lice figure naziva se platforma, a malo donje lice naziva se kyulassy. Preostala lica nazivaju se bočna.

Vrh dijamanata čine bočne plohe, odnosno vrh. Bočni donji rubovi čine paviljon (dno). Bočna lica obično su raspoređena u redovima ili stepenicama. Sva lica koja su nagnuta prema osi kamena pod istim kutom i simetrično se nalaze oko njega pripadaju jednom takvom redu.

Traka koja povezuje krunu s dnom dijamanta obično se naziva baza ili pojas. U paviljonu može biti do pet ili šest stepenica, au kruni do tri.

Da biste rezu kamena dali ispravan oblik, on mora biti izrezan tako da većina zraka koje ulaze u njega ne prolazi kroz njega, već se odbija od njegovih lica i vraća natrag.

Za najbolju refleksiju unutar kamena potrebno je da svjetlost unutar kristala pada na lice pod kutom većim od 240°. Igra boja i sjaj u potpunosti ovisi o kvaliteti brušenja i poliranja. Trošak pravilno rezanog kamena se u skladu s time povećava.

Većina svjetlosnih zraka koje ulaze u dijamant reflektiraju se od unutarnje površine njegovih stranica. Reflektirajući zrake svjetlosti, rubovi gornjeg dijela kamena počinju svjetlucati dijamantnim sjajem. Kada se reflektiraju iznutra, rubovi donjeg dijela kamena, bacajući metalni sjaj, izgledaju posrebreni.

Sjaj rubova donjeg i gornjeg dijela kamena, preljev svjetlosnih zraka određuje igru ​​dijamanta.

Ružičasti rez se ponekad koristi za kristale koji teže između 0,01 i 0,02 karata. Rez ruže razlikuje se od ostalih metoda rezanja po tome što ima ravnu podlogu. Vrh se obično sastoji od mnogo rubova koji podsjećaju na pupoljak ruže.

Često je rezanje ruža malo pojednostavljeno. Broj faseta smanjen je na 12, 8 ili čak 3. Cijena proizvoda s takvim rezom znatno je niža od cijene dijamantnog nakita.

Druga vrsta rezanja kamena naziva se "princeza". Ovako brušen dijamant izgleda kao ravna ploča debljine do 1,5 mm. Ploča ima različite konture: pravokutne, kvadratne, poligonalne, rombične ili srcolike.

U nakitu su neke dijamantne pločice povezane u različite šare: cvjetove, štapiće ili zvijezde.

Uglavnom, dijamanti su brušeni u obliku okruglog brilijanta, s tim oblikom se bolje vidi igra svjetlosnih zraka i sjaj kamena. Kut nagiba lica je od posebne važnosti pri rezanju. Donji glavni rubovi trebaju biti pod kutom od 38-43o, kut nagiba gornjih rubova može varirati do 30-40o.

Optimalni kut nagiba za neke kristale može biti 40,50, čime se postiže najbolji sjaj i igra dijamanata.

Poliranje i rezanje kamenja vrši se na posebnim strojevima s diskom od lijevanog željeza koji je obložen dijamantnim prahom. Rezna ploča se okreće frekvencijom od 2500–2800 o/min. Za rezanje se također koriste dijamantni metalni kotači posebne veličine zrna.

Na kraju procesa mljevenja koriste se diskovi od lijevanog željeza koji su obloženi dijamantnim prahom najmanje veličine zrna: do 3-10 mikrona.

Ali najveću čistoću površine možete postići ako u svom radu koristite samo diskove od lijevanog željeza, tada će se čistoća površine povećati 2-3 puta u usporedbi s dijamantnim metalnim kotačima.

Za velike dijamante standardni oblici brušenja nisu primjenjivi, a majstor zlatar mora upotrijebiti svu svoju snagu i umijeće kako bi pri obradi takvog kamena sačuvao veličinu koju je kamenu dala priroda.

Da bi se izbjegli veliki gubici tijekom obrade kamena, mali izvađeni komadići dijamanata režu se u ružice ili male dijamante.

Ovaj tekst je uvodni fragment.

Dugo su se u nakitu koristili samo neobrađeni dijamanti, jer je ovaj mineral vrlo tvrd i ne može se uopće obrađivati ​​niti rezati. Trenutno je popularnost takvih dijamanata pala. To se može objasniti činjenicom da neobrađeni mineral ima prilično neupadljiv izgled i izgleda poput mutnog stakla.

U prirodi se vrlo rijetko nalaze dijamanti oktaedarskog oblika koji imaju svjetlucave rubove. Ali većina tih minerala su kristalni fragmenti nepravilnog oblika.

Ali nakon što je kamen prošao kroz sve faze rezanja, stječe nenadmašnu ljepotu i sjaj. Obrađeni dijamant naziva se polirani dijamant.

Karakteristike neobrađenog dijamanta, svojstva, ekstrakcija i primjena

Ovaj dragocjeni mineral je i tvrd i krt. Odlikuje ga i visoka toplinska vodljivost, odlična disperzija i lom svjetlosti, kao i savršena cijepljivost.

Raspon boja prirodnog kristala poznat je po svojoj raznolikosti. Najčešće je bezbojno i žućkasto kamenje, ali puno rjeđe su minerali u plavim, crnim, crvenim i ružičastim nijansama. Dijamanti se također razlikuju po stupnju prozirnosti.

Kamen dobiva svoju boju zbog nečistoća i inkluzija koje sadrži, kao i zbog svoje strukture i prirodne izloženosti zračenju. Boja minerala često je neujednačena. Postoje kristali u kojima je samo jedan sloj obojen, kao i kamenje s nekoliko nijansi.

Trenutno su poznate mnoge vrste ovog nakita, od kojih svaka ima svoje karakteristike. Vrste minerala mogu varirati u podrijetlu, gustoći, sjeni i drugim kemijskim i fizičkim svojstvima. Prema masi dijamanti se dijele na male, srednje i velike. Ovo kamenje se također dijeli na tehničko i nakitno.

Prema dostupnim podacima, godišnje se iskopa oko 100 milijuna karata, što je jednako otprilike 20 tona. Oko 40 milijuna ih se iskopa u afričkim zemljama, a 30 milijuna proizvede u Rusiji i Australiji.

Prirodni neobrađeni dijamanti imaju približnu cijenu od 100 USD po karatu, a cijena dijamanta varira od 400 do 1000 USD po karatu i ovisi o čistoći, nijansi, prisutnosti inkluzija, veličini kristala i kvaliteti brušenja.

Neobrađeni kristali se vrlo rijetko koriste za izradu nakita, iako neki draguljari prave svoje kolekcije s njima, veličajući prirodnu ljepotu. Ali dijamantni nakit je visoko cijenjen u cijelom svijetu i ima vrlo visoku cijenu, mnogo veću od cijene proizvoda izrađenog od neobrađenog kamena.

To se može objasniti složenošću procesa obrade, njegovom cijenom i gubitkom težine kamena, što ovisi o tome kako je dijamant obrađen. Tehničke vrste kamena najčešće se koriste u svrdlima i rezačima, kao i za izradu pasta za poliranje.

Povijest obrade dijamanata

Čovječanstvo je počelo obrađivati ​​drago kamenje prije nekoliko tisuća godina, no dijamanti su tome podlegli tek početkom 15. stoljeća. Prije toga, majstori nakita samo su polirali ovaj mineral trljajući jedan kamen o drugi.

Druga metoda poliranja dijamanata izumljena je u Indiji. Uz pomoć čekića i nakovnja kristal je razbijen u mrvice koje su zatim prekrivene metalnim diskom. Dobiveni disk korišten je za poliranje velikih dijamanata, koji su nakon ovog postupka nazvani "šiljasti". Sada ovu vrstu dragog kamenja ne koriste draguljari. Nakit s njim može se naći samo u muzejima.

Nakon sredine 14. stoljeća, Europa je naučila stvoriti "dijamant s platformom" piljenjem vrha minerala. U 15. stoljeću počeli su brusiti donji dio kristala, što je rezultiralo ravninom koja se naziva callet. Jako dobro odbija sunčeve zrake i naglašava ljepotu nakita.

Lodewyk van Berkem prvi je stvorio nove facete na dijamantu. Uspio je napraviti kamen u obliku facetirane kapi.

Danas se ova obrada dijamanta naziva pandelok i koristi se za rezanje vrlo malih kristala.

U 16. stoljeću izrađivači nakita stekli su vještine rezanja ruža. Dijamant je imao simetrične rubove i izrezano donje područje. Ovaj rez je imao nekoliko vrsta, koje su se razlikovale po broju i obliku rubova.

U drugoj polovici 17. stoljeća Vicenzo Peruzzi izumio je još složeniju metodu rezanja. Koristeći ga, bilo je moguće dobiti dijamant s 57 faseta. Ovako obrađen kamen imao je jedinstvenu sposobnost refleksije.

Svjetlost koja ga je udarala stvorila je efekt bljeska po kojem su poznati moderni brušeni dijamanti. Ova se značajka naziva briljantnošću. Zlatari su tada naučili stvarati nakit s više faseta.

Proces pretvaranja dijamanta u brilijant

Obrada dijamanta je vrlo mukotrpan i složen zadatak, koji se sastoji od nekoliko faza, jer je ovaj kamen vrlo tvrd. Dakle, kako se obrađuju dijamanti da bi se stvorili najljepši dijamanti?

Prije svega, stručnjak pregleda dijamant i odlučuje kako će biti obrađen. Zatim se na mineral laserom nanosi rezna linija. Zatim se kamen reže i fasetira. Ne postoje dva ista prirodna dijamanta, stoga svaki kamen zahtijeva vlastitu tehniku.

Faze obrade:

Tehnologije ne miruju i trenutno postoje modernije metode obrade dijamanata, poput laserske tehnike.

Kada ga koristite, označavanje, rezanje i oblikovanje minerala odvija se pomoću laserskog stroja. Ova obrada dijamanata u briljante omogućuje zanemarivanje smjera kristala, no nedostatak joj je što kamen gubi više na masi nego ručnom obradom.

I iako moderne metode uvelike olakšavaju rad draguljara, još uvijek je nemoguće stvoriti pravo remek-djelo bez iskusnog i talentiranog majstora. Najčešće na procesu stvaranja obrađenog dijamanta radi više ljudi, od kojih je svaki uključen u svoju fazu. A rezanje obično rade najmanje dva zlatara.

Neobrađeni mineral može se usporediti s nerascvjetanim cvijetom koji svoju ljepotu još nije pokazao svijetu. Obrada dijamanta omogućuje stvaranje pravih remek-djela, čiji sjaj privlači i fascinira.

METODE OBRADE LETLJIVIH MATERIJALA.

Metode obrade dijamanata temelje se na fizičkim i kemijskim svojstvima svojstvenim dijamantima. Istraživački rad na poboljšanju različitih metoda obrade dijamanata povezan je s traženjem načina povećanja profitabilnosti i smanjenja troškova za proizvodnju svakog karata visokokvalitetnih gotovih proizvoda u masovnoj proizvodnji dijamanata.

Proces dijamantnog rezanja uključuje uklanjanje dijela materijala.

To se može dogoditi zbog mehaničkih, toplinskih, kemijskih ili kombiniranih učinaka.

Tehnološki proces prerade neobrađenih dijamanata u polirane dijamante sastoji se od tri faze:

Piljenje dijamanata u komade u svrhu racionalnog korištenja sirovih dijamanata i povećanja postotka iskorištenja „upotrebljivih“ proizvoda;

Brušenje (brušenje) dijamanata u obliku bliskom budućem dijamantu, potrebnom za naknadno rezanje uz uklanjanje minimalnog dopuštenja;

Rezanje se provodi u dvije faze:

1. Brušenje s uklanjanjem većeg dijela kristala kako bi se oblikovale površine određenog oblika na površini izratka;

2. Poliranje kako bi se brušenim površinama dao sjaj poput zrcala i uklonili tragovi brušenja.

Istraživački rad na pronalasku načina povećanja profitabilnosti u proizvodnji dijamantnih proizvoda provodi se na svim tehnološkim prijelazima obrade dijamanata različitim metodama utjecaja.

Na mehanički utjecaj Kristali dijamanta se uništavaju duž ravnina cijepanja zbog značajne anizotropije fizičkih i mehaničkih svojstava dijamanta. Do kvara može doći zbog kompresije, savijanja ili napetosti, ovisno o primijenjenom gradijentu naprezanja.

Kemijska izloženost pri normalnoj temperaturi (293K) to je nemoguće jer na temperaturama do 800-900 K, dijamant je kemijski inertan i nije osjetljiv na djelovanje čak ni takvih kiselina kao što su fluorovodična, sumporna, dušična itd. u visokim koncentracijama. Na temperaturama iznad 900 K dijamant poprima određenu kemijsku aktivnost jer... počinje se transformirati u drugo alotropsko stanje.

Učinak temperature. Kada se zagrije iznad 900 K, dijamant počinje mijenjati svoja svojstva. Tvrdoća dijamanta opada s povećanjem temperature, a povećava se i njegova kemijska reaktivnost. Ovo svojstvo dijamanta naširoko se koristi pri njegovom poliranju.

Kada je izložen lokalnoj temperaturi, može se izvršiti dimenzionalna obrada. Lokalna temperatura se stvara pomoću laserske zrake ili elektronske zrake. Pod njegovim utjecajem, u zahvaćenom području, dijamant se pretvara u ugljik, koji se u kombinaciji s kisikom iz zraka uklanja iz zone obrade.

Kombinirano udarac. Proces mehaničke obrade dijamanata abrazivnim alatom u biti je kombiniran, jer uključuje mehaničko, toplinsko i kemijsko djelovanje na površinu koja se obrađuje, jer Trenutno korištene metode obrade dijamanata obično prate povećanje temperature u zoni rezanja: pri piljenju 600K-700K, pri rezanju 700K-900K ili više. Temperaturni čimbenik obrade povećava kemijsku aktivnost dijamanta, potiče njegovu grafitizaciju i dovodi do povećanja adhezivne sposobnosti amorfnog ugljika.

Kako bi se poboljšao proces obrade dijamanta, moguće je odabrati kemijski sastav materijala alata za obradu, na primjer, reznu ploču ili uvođenje elemenata koji su kemijski aktivni s ugljikom u zonu rezanja.

Kada se primijeni ultrazvučne vibracije U zoni obrade dijamanata intenzivira se proces uklanjanja dijamantne mase. U prosjeku se učinkovitost procesa povećava za 10-15%.

Upotreba u lapidarnoj proizvodnji obrada električnim pražnjenjem, nije široko korišten zbog ozbiljnih tehničkih problema u osiguravanju elektrovodljivih svojstava površine i složenosti korištene opreme.

Analiza postojećih metoda prerade dijamanata u polirane dijamante pokazuje da je trenutno jedina univerzalna i najperspektivnija metoda brušenja dijamanata dijamantna abrazivna mehanička obrada.

Preostale metode trenutno nemaju ozbiljnog praktičnog značaja zbog niske produktivnosti i složene tehnološke opreme, s izuzetkom laserske dimenzionalne obrade dijamanta u preliminarnim operacijama. Međutim, laserska tehnologija nije u stanju riješiti problem povećanja učinkovitosti završnih operacija obrade dijamanata, posebno onih najzahtjevnijih operacija rezanja. To je zbog činjenice da metode obrade snopa ne daju potrebne parametre za kvalitetu površinskog sloja i točnost oblika dijamanta. Stoga je povećanje učinkovitosti mehaničke obrade dijamanta abrazivom hitan znanstveni i tehnički problem suvremene proizvodnje za preradu dijamanata u polirane dijamante.

Tijekom cijelog postojanja proizvodnje rezanja u Rusiji, postojalo je kontinuirano poboljšanje postojeće i stvaranje nove tehnologije i opreme, prvenstveno usmjereno na rješavanje problema automatizacije rezanja i eliminacije ručnog rada rezača u završnim fazama obrada.

Nedostatak postojeće tehnologije s ručnim rezanjem u završnim fazama obrade dijamanta je pričvršćenje glodala na jedan dijamant. Na strojevima s ručnim upravljanjem i vizualnom kontrolom točnosti i kvalitete površina proizvoda, načini obrade određuju se osjetilima operatera-rezača metodom pokušaja i pogreške. Proces obrade nije objektivno i potpuno kontroliran i kontroliran, jer u konačnici ovisi o osposobljenosti rezača.

Kako bi se povećala učinkovitost obrade neobrađenih dijamanata, SKTB "Kristall" (Smolensk) stvara automatizirane komplekse za piljenje ARK-1, ARK-2 i moderniziraniji kompleks ARK-3, koji ima veću osjetljivost senzora za sinkronizaciju mikrofeeda u najoptimalnijoj brzini. raspon i precizniju orijentaciju kristala duž linije piljenja.

Kako bi se povećala učinkovitost postupka skidanja izolacije, većina tvornica opremljena je strojevima za skidanje izolacije ShP-6 i AITs 34-006, poluautomatskim strojevima SOM-1, njihovim analogima LZ-270, kao i strojevima SOM-2, SOM-3V. .

Daljnji rad na poboljšanju procesa ljuštenja povezan je s razvojem upravljačkih programa koji postavljaju parametre ljuštenja i naknadnih operacija s fleksibilnom tehnološkom shemom za obradu kristala, kao i stvaranjem automatizirane CNC opreme za ljuštenje koja sveobuhvatno rješava probleme povećanja učinkovitosti obrade sirovina temeljene na računalnoj tehnologiji.

Proces brušenja (brušenja i poliranja) dijamanata je najodgovorniji, radno intenzivniji i brojčano najbrojniji u postojećem tehnološkom procesu obrade dijamanata, a razvoj medicine i elektronike postavlja sve veće zahtjeve veličinu, kvalitetu površine i dobivanje klasa optičke čistoće monokristala dijamanta nego kod rezanja dijamanata u dijamante.

Trenutno, završne faze procesa brušenja dijamanta uključuju ručni rad visokokvalificiranih rezača. Strojevi za ručno brušenje i poliranje dijamanata pokreću u rotaciju brusnu ploču na koju se po brusnoj i polirnoj traci nanosi ugljenisani dijamantni prah različite veličine zrna. Ubacivanje na disk se vrši ručno pomoću uređaja kojim upravlja operater, koji odabire "meki" smjer mljevenja i kontrolira veličinu kristala, vođen svojim osjetilima; Stoga odlučujuća uloga u kvaliteti dobivenog dijamanta ovisi o kvalifikacijama rezača i njegovom subjektivnom blagostanju tijekom procesa rada. Tijekom ručne obrade pojavljuju se pogreške kao što su nepravilni geometrijski oblici, odstupanja u veličini i rubovi koji ne konvergiraju u jednu točku. Stoga su visokokvalificirani rezači uključeni u operacije rezanja u završnim fazama.

U ruskoj industriji rezanja pokušalo se koristiti strojeve tipa "Malyutka" za automatizaciju završnih faza dijamantnog rezanja, u kojima se dodatak uklanjao sa svake strane pri određenoj brzini rotacije diska za rezanje tijekom određenog vremena. Zatim je trn automatski izvršio dijeljenje na drugu površinu i obradio sljedeću površinu na isti način. Međutim, proizvodi proizvedeni na ovim strojevima nisu ispunjavali tehničke zahtjeve geometrijske točnosti i konvergencije rubova u jednu točku, jer Pri korištenju fiksnog (unaprijed zadanog) vremena za uklanjanje dodatka nemoguće je uzeti u obzir sve čimbenike, uključujući utjecaj promjena oštrine reznih zrna rezne ploče zbog njihovog trošenja dimenzija.

Osim toga, i pri ručnom rezanju dijamanata i pri korištenju strojeva Malyutka, kristalno brušenje se provodi samo u "mekom" smjeru, što daje mnogo lošiju kvalitetu obrađene površine, što je neprihvatljivo za mikroelektroničke proizvode. Obrada takvih proizvoda zahtijeva da se dijamantno rezanje izvodi samo u "tvrdom" smjeru (u ovom slučaju, vjerojatnost nedostataka je potpuno eliminirana). Međutim, postojeća tehnologija i oprema za ovaj proces ne zadovoljavaju te zahtjeve.

Trenutno se u procesu rezanja koriste različiti tipovi manipulatora serije UP s ​​programskom kontrolom, koji omogućuju povećanje produktivnosti rada i oslobađaju kvalificirane rezače od monotonog rada "uklanjanja mase".

Na jednom stroju pomoću navedenih CNC manipulatora mogu se istovremeno obrađivati ​​do četiri dijamanta. U ovom slučaju, svi dijamanti se istovremeno poliraju samo u "mekom" smjeru. Trenutak završetka procesa rezanja svakog dijamanta za njegovo uklanjanje s diska za rezanje, dijeljenje rotacije za obradu sljedećeg lica, približavanje zoni obrade i traženje "mekog" smjera kontrolira rezač. Svaki poluproizvod koji se obrađuje na takvom stroju zatim se podvrgava završnoj fazi rezanja, koja se izvodi ručno.

Nedavni napredak u preciznoj strojnoj obradi omogućio je strojnu obradu krhkih materijala tako da plastično strujanje umjesto krhkog loma postaje prevladavajući mehanizam uklanjanja materijala. Ovaj proces je poznat kao mljevenje plastičnosti. Kada se krti materijali bruse u načinu plastične deformacije, dobivena površina ima približno iste karakteristike kao nakon poliranja ili lappinga. Međutim, nasuprot tome, mikrobrušenje je kontrolirani proces prikladan za strojnu obradu proizvoda visoke preciznosti i dijelova složenih oblika.

Ova temeljno nova tehnologija, čija se bit sastoji u samopodešavanju računalnog upravljanja pri implementaciji modela fizikalne mezomehanike za diskretno, plastično i veličinom kontrolirano mikrorezanje kristala čvrste strukture i minerala (dijamanata) na temelju podataka o elastičnim deformacijama u sustav obrade, implementiran je u modul CNC stroja model AN -12f4, stvoren u JSC "ANKON".