钻石磨削 - 完美切割钻石

宝石抛光这一伟大艺术的起源可以追溯到远古时代。苏美尔人、亚述人和阿基德人已经开始夸耀美丽的珠宝和护身符，其中镶有宝石，仍然是圆形的，形状不太明确，但抛光得很漂亮。大自然本身为人类提供了磨刀石的材料，使许多正确形成的晶体呈现出闪亮的表面。人类效仿自然，只是通过科技的运用加速和改进了打磨过程，如梦似幻地唤醒了石头的潜在美感。

抛光钻石的首次尝试可以追溯到二十世纪，而钻石切割的形状仍然不完美，直到二十世纪。正是由于这些切割，由于严格定义的比例，我们现在才能欣赏到许多精彩的钻石。钻石的光学效应，宝石学家称之为光彩。

学习形式

从矿物学上来说，钻石是纯碳（C）。以规则体系结晶，最常见的是八面体形式（图 1），较少见的是四面体、六面体、十二面体，极少数是八面体（图 1）。当然，在自然条件下，完美形成的纯晶体很少见，而且通常很小。较大的晶体通常形态发育不良（照片 2）。其中许多由于多胞胎或粘连而具有镶嵌结构；许多晶体的边缘是圆形的，晶体壁是凸面的、粗糙的或锯齿状的。还发现变形或蚀刻的晶体；它们的形成与形成条件以及随后的溶解（表面蚀刻）密切相关。常见的形式是尖晶石型孪晶，其中熔合面为八面体（111）面。多胞胎也可以形成星形形状。也有不规则的粘连。自然界中最常见的形式的例子如图 2 所示。 XNUMX.有珠宝钻石（最纯净、近乎完美的晶体）和技术钻石，根据矿物学特征分为珠子、黑金刚石、巴拉斯等。博尔特（bort、boort）通常呈粒状簇状、灰色或黑色。巴拉斯是颗粒簇，通常具有辐射状结构和灰色。黑金刚石，也称为黑钻石，具有隐晶质形状。“自古以来钻石总产量估计为 4,5 亿克拉，总价值达 300 亿美元。”

金刚石磨削

伟大的钻石抛光艺术的起源可以追溯到远古时代。众所周知，苏美尔人、亚述人和巴比伦人已经可以夸耀自己的切割宝石，这些宝石被用来制作珠宝、护身符或护身符。人们还知道，磨石是受到大自然本身的刺激，呈现出许多形状良好的晶体表面闪烁着光彩，或者是经过水磨平的卵石，具有强烈的光泽和特有的颜色。因此，他们模仿自然，用较硬的石头摩擦较硬的石头，使它们呈现圆形但不对称的不规则形状。将石头抛光成对称形状的时间要晚得多。随着时间的推移，现代凸圆面形状从圆形演变而来。还有一些平坦的表面可以进行雕刻。有趣的是，具有对称边缘（刻面）的宝石的加工比宝石雕刻的出现要晚得多。我们今天所欣赏的具有对称排列墙壁的扁平石头仅起源于中世纪。 

金刚石抛光步骤

在钻石加工过程中，刀具脱颖而出 7 阶段。第一阶段 - 准备阶段，对毛坯钻石进行详细检查。最重要的因素是晶体的形状和类型、纯度和颜色。钻石的简单形状（立方体、八面体、菱形十二面体）在自然条件下明显变形。金刚石晶体很少局限于平面和直边。它们通常有不同程度的圆形，并产生不平坦的表面。凸面、凹面或骨架形式占主导地位。同时，除了简单的、或多或少扭曲的形式之外，还可能出现复杂的形式，它们是简单形式或其孪生形式的组合。晶体也可能出现扭曲变形，很大程度上失去了立方体、八面体或菱形十二面体的原始形状。因此，有必要彻底了解所有这些可能影响加工工艺后续进度的变形缺陷，并以尽可能高的切割钻石成品率的方式规划工艺。钻石的颜色与晶体的形状间接相关。即，发现斜方十二面体的颜色大多为黄色，而八面体通常为无色。同时，许多晶体可能存在颜色不均匀性，包括区域性和明显不同的颜色饱和度。因此，准确地确定这些差异对于抛光石的加工过程和后续质量也具有重大影响。初步阶段应确定的第三个重要因素是毛坯钻石的纯度。因此，对晶体中夹杂物的类型和性质、尺寸、形成形式、数量和分布进行研究。还确定了切屑痕迹、断裂裂纹和应力裂纹的位置和范围，即所有可能影响研磨过程并影响随后的石材质量评估的结构扰动。计算机断层扫描技术现已证明在这方面非常有用。这些方法通过使用适当的设备，提供钻石及其所有内部缺陷的三维图像，因此，通过计算机模拟，与磨削过程相关的所有操作都可以精确编程。不幸的是，该方法推广的一个重大障碍是该设备的高成本，这就是为什么许多研磨机仍然使用传统的目视检查方法，使用预先在其中一个晶体面上研磨的小平面“窗口”。第二阶段 - 晶体破裂。此操作通常在未发育、变形、孪生或严重污染的晶体上进行。这是一项需要大量知识和经验的活动。要点是对晶体进行划分，使其部分不仅尽可能大，而且尽可能干净，也就是说，是否适合进一步加工必须与所加工的宝石有关。因此，劈裂时，越来越多的人们不仅关注潜在的分离面（解理面），而且还关注同时消除各种外部和内部缺陷的可能性，如裂纹、孪晶面、明显的解理痕迹、值得注意的是，钻石的特征是八面体解理（沿（111）平面），因此潜在的分割面是八面体平面。当然，他们的测定越准确，整个操作就会越高效和可靠，特别是考虑到钻石的高度脆弱性。第三阶段 — 锯切（切割晶体）。该操作适用于立方体、八面体和斜方十二面体形状的大型形状良好的晶体，前提是预先计划将晶体分割成多个部分。切割时，使用带有磷青铜圆盘的特殊锯（锯）（照片3）。第四步 — 初始抛光，包括形成图形（图 3）。形成了一个回旋曲，即一条将石头的上部（冠部）与其下部（亭部）分开的条带。在明亮式切工的情况下，圆舞曲具有圆形轮廓。第五阶段 — 正确的磨削，包括磨削宝石的正面，然后磨削夹头以及冠部和亭部的主要边缘（照片 4）。该过程完成了剩余面的形成。在切割操作开始之前，选择宝石以确定切割方向，这与现有的硬度各向异性相关。抛光钻石时的一般规则是保持宝石表面与立方体 (100) 的壁、八面体 (111) 的壁或金刚石十二面体 (110) 的壁平行（图 4）。据此，菱形被区分为三种类型：四尖菱形（图4a）、三尖菱形（图4b）和两尖菱形（图5）。五）。实验证明，磨削平行于四阶对称轴的平面是最容易的。这些平面是立方体和菱形十二面体的面。反过来，与这些轴倾斜的八面体平面是最难磨削的。并且由于大多数磨削面仅与四阶对称轴极为平行，因此选择最接近这些轴之一的磨削方向。以金刚石切割为例，硬度各向异性的实际应用如图 XNUMX 所示。十一.第六阶段 - 抛光，是磨削的延续。为此，需要使用适当的抛光盘和抛光膏。第七阶段 - 检查切割的正确性、比例和对称性，然后在酸溶液（主要是硫酸）中煮沸进行清洁。

体重增加

破碎的金刚石晶体的质量产量取决于它们的形状（形状），并且质量变化可能很大。计算数据证实了这一点，根据该数据，从正确成形的形状切磨出的钻石的产量约为原始质量的 50-60%，而对于明显变形的形状，其产量仅为约 30%，而对于扁平形状和孪晶 - 仅约 10-20%（照片 5、1-12）。

直蚂蚁闪光

玫瑰花切

玫瑰花形切工是第一种使用平边的切工。这种形式的名字来源于玫瑰；是将宝石中刻面的排列与发育良好的玫瑰花瓣的排列具有一定相似性联系起来的结果。玫瑰花形切工在六世纪被广泛使用；目前很少使用，主要是在加工所谓的小石头碎片时使用。马克勒。在维多利亚时代它被用来打磨深红色石榴石，这在当时非常流行。刻面宝石仅具有刻面顶部部分，底部部分是平坦的抛光底座。上部形状像金字塔，三角形边缘以较大或较小的角度会聚到顶点。最简单的玫瑰花形切割形式如图 6 所示。 7. 目前，其他类型的莲座式切割是已知的。其中包括：完整的荷兰花环（图 7a）、安特卫普或布拉班特花环（图 XNUMXb）以及许多其他花环。在双重形状的情况下，可以将其描述为两个单一形状的基本连接，其结果是双荷兰玫瑰花结。

瓷砖切割

这可能是第一个适应钻石晶体八角形形状的刻面切割。它最简单的形式类似于具有两个截断顶点的八面体。在上部，玻璃表面等于八面体最宽部分横截面的一半，在下部则为八面体横截面的一半。古代印第安人广泛使用瓷砖切割。它于八世纪下半叶由纽伦堡磨床带到欧洲。板材切割有​​多种类型，其中有所谓的 Mazarin 切割（图 8a）和 Peruzzi 切割（图 8a），流行于 XNUMX 世纪的法国和意大利。如今，板坯切割主要以非常精细的形式使用；以这种方式切割的宝石可用作各种微型模型的盖玻璃，例如嵌入戒指中。

阶梯切割

这种现在很常见的切割形式的原型是板坯切割。它的特点是一个大的平坦表面（面板），周围环绕着一系列类似于台阶的矩形边缘。在石头的顶部，边缘逐渐生长，陡峭地下降到最宽的边缘；在石头的下部，可以看到相同的矩形边缘，逐步下降到底座的下边缘。石头的形状可以是正方形、长方形、三角形、菱形或花式：风筝形、星形、钥匙形等。带切角的矩形或正方形切工（朗迪斯平面中宝石的八边形轮廓）称为祖母绿切工（图 9）。阶梯状、细长的、矩形或梯形的小宝石被称为长棍宝石（法式长棍宝石）（图 10 a、b）；它们的品种是一种方形阶梯式切割宝石，称为 Carre（图 10 c）。

老明亮式切工

在珠宝实践中，经常会发生钻石的切工与“理想”比例显着不同的情况。大多数情况下，这些钻石是 11 世纪或更早制造的旧切工钻石。此类钻石不会表现出与当今切割的钻石相同的显着光学效果。古老的明亮式切工钻石可分为两类，其中的转折点是十九世纪中叶。早期的钻石通常具有类似于正方形（称为垫形）的宝石轮廓，侧面或多或少有凸面。 ，边缘的特有排列、非常大的底座和小窗口（图 12）。此时期之后切磨的钻石也具有较小的表面和较大的截头夹头，但宝石的轮廓是圆形或接近圆形，并且面的排列相当对称（图六）。

明亮式切工

绝大多数明亮式切工均用于钻石，因此“钻石”一词通常被认为与钻石同义。钻石切割是由威尼斯研磨师 Vincentio Peruzzi 在 13 世纪发明的（一些消息来源表明它在 33 世纪就已经为人所知）。现代术语“钻石”（图 25，a）表示圆形，上部（冠部）有 1 个刻面，包括玻璃，下部（亭部）有 8 个刻面，包括夹头。区分以下面：8）上部（冠部）-窗口，16个窗口面，13个主冠面，2个朗迪斯冠面（图8b）； 16）下部（亭子） - 亭子的13个主要面，亭子的XNUMX个面 rondista，tsalza（图XNUMXc）。分隔上部和下部的条带称为rondista；它可以防止刻面的会聚边缘受到损坏。 

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