Алмазна шліфування - все про ідеальне огранювання алмазів

Витоки великого мистецтва полірування дорогоцінного каміння сягають глибокої давнини. Вже шумери, ассирійці та аккіди хвалилися чудовими прикрасами та амулетами, в які були вставлені дорогоцінні камені, ще круглі і не дуже окреслені, але чудово відполіровані. Матеріал для точильних каменів дала людині сама природа, показавши блискучі поверхні множини правильно сформованих кристалів. Людина, наслідуючи природу, процес шліфування, за рахунок використання техніки, тільки прискорила і вдосконалила, пробуджуючи потенційну красу каміння як би від сну.

Перші спроби полірування діамантів відносяться до XNUMX століття, а форма діамантового огранювання, ще недосконала, до XNUMX століття Саме завдяки цим огранюванням, завдяки суворо певним пропорціям, ми можемо зараз милуватися безліччю чудових оптичних ефектів діамантів, які гемологи називають блиском.

Форми навчання

Мінералогічно алмаз є чистий вуглець (С). Кристалізується в правильній системі, найчастіше у вигляді октаедрів (рис. 1), рідше тетра-, шести-, дванадцяти-і дуже рідко октаедрів (рис. 1). Звичайно, в природних умовах ідеально освічені чисті кристали зустрічаються рідко і дуже дрібні. Найбільші кристали найчастіше морфологічно слабко розвинені (фото 2). Багато хто з них має мозаїчну структуру в результаті множинних двійників або спайок; багато кристалів мають закруглені краї, а стінки опуклі, шорсткі або зазубрені. Трапляються також деформовані або травлені кристали; їхнє формування тісно пов'язане з умовами утворення, а також подальшого розчинення (труєння поверхні). Поширеними формами є двійники типу шпинелі, у яких площиною злиття є площина октаедра (111). Також відомі множинні близнюки, що утворюють зіркоподібні фігури. Є також нерегулярні спайки. Приклади найбільш поширених у природі форм показано на рис. 2. Розрізняють ювелірні алмази (найчистіші, майже досконалі кристали) та технічні алмази, які за мінералогічними ознаками поділяються на борти, карбонадо, балласи і т. д. Борт (борт, боорт) зазвичай у вигляді зернистих скупчень, сірого або чорного кольору. Баласи являють собою скупчення зерен найчастіше променистої структури та сірого кольору. Карбонадо, також відомий як чорний діамант, має криптокристалічну форму.«Загальний видобуток алмазів з давніх-давен оцінюється в 4,5 мільярда каратів за загальної вартості в 300 мільярдів доларів».

Алмазне шліфування

Витоки великого мистецтва полірування алмазів сягають давніх часів. Відомо, що шумери, ассирійці та вавилоняни вже могли похвалитися огранованим камінням, що використовувалися у вигляді прикрас, амулетів чи талісманів. Також відомо, що шліфувальні камені були стимульовані самою природою, показуючи поверхні багатьох добре сформованих кристалів, що сяють блиском або згладжених водою каменів з сильним блиском і характерним кольором. Таким чином, наслідували природу, натираючи менш тверді камені твердішими, надаючи їм круглу, але асиметричну, неправильну форму. Полірування каміння до симетричної форми прийшло значно пізніше. Згодом сучасна форма кабошона розвинулася із округлих форм; Зустрічаються і плоскі поверхні, на яких виконане гравіювання. Цікаво, що обробка каменів із симетрично розташованими гранями (фасетками) була відома набагато пізніше, ніж гравіювання каменів. Плоскі камені з симетрично розташованими стінками, якими ми захоплюємося в наші дні, беруть свій початок лише в середні віки. 

Етапи шліфування алмазів

У процесі обробки алмазів виділяються огранювачі 7 етапи.перший ступінь - Підготовчий етап, на якому необроблений алмаз піддається детальному огляду. Найбільш важливими факторами є форма та вид кристала, його чистота та колір. Прості форми алмазів (куб, октаедр, ромбододекаедр) у природних умовах явно спотворені. Рідко кристали алмазу обмежені плоскими гранями та прямими краями. Зазвичай вони закруглені різною мірою та створюють нерівні поверхні. Переважають опуклі, увігнуті чи скелетні форми. У той же час, крім простих, більш-менш спотворених форм, можуть виникати і складні форми, які є поєднанням простих форм або їх близнюків. Можлива також поява спотворено деформованих кристалів, які значною мірою втратили свою початкову форму куба, октаедра або ромбододекаедра. Тому необхідно досконально знати всі ці дефекти деформації, які можуть вплинути на подальший хід процесу обробки, та планувати процес таким чином, щоб вихід огранених алмазів був якомога вищим. Колір діамантів опосередковано пов'язані з формою кристалів. А саме було встановлено, що орторомбічні додекаедри в основному мають жовтий колір, а октаедри зазвичай безбарвні. У той же час у багатьох кристалах може мати місце колірна неоднорідність, що полягає в зональній і чітко різної насиченості кольору. Отже, точне визначення цих відмінностей також істотно впливає на процес обробки і подальшу якість полірованого каміння. Третім важливим фактором, який слід визначити на попередньому етапі є чистота необробленого алмазу. Тому досліджують тип і характер включень, розмір, форму освіти, кількість та розподіл у кристалі. Також визначається розташування та протяжність слідів сколу, тріщин зламу та тріщин напруги, тобто всіх структурних порушень, які можуть вплинути на процес шліфування та вплинути на подальшу оцінку якості каменю. Нині надзвичайно корисними щодо цього виявилися методи комп'ютерної томографії. Ці методи завдяки використанню відповідного пристрою дають тривимірне зображення алмазу з усіма його внутрішніми дефектами, завдяки чому шляхом комп'ютерного моделювання можна точно запрограмувати всі операції, пов'язані з процесом шліфування. Істотною перешкодою у поширенні цього методу є, на жаль, висока вартість приладу, через що багато шліфувальників досі користуються традиційними методами візуального огляду, використовуючи для цього невелике плоске віконце, попередньо відшліфоване на одному з грані кристала.друга стадія - Розтріскування кришталю. Цю операцію зазвичай проводять на слаборозвинених, деформованих, двійникових чи сильно забруднених кристалах. Це діяльність, яка потребує багато знань та досвіду. Суть у тому, щоб розділити кристал таким чином, щоб його частини були не тільки якомога більшого розміру, але й максимально чистими, тобто придатність до подальшої обробки повинна співвідноситися з каменями, що обробляються. Тому при розколюванні все більша увага приділяється не тільки потенційним поверхням поділу (площин спайності), але й одночасної можливості усунення різного роду зовнішніх і внутрішніх дефектів, таких як тріщини, площини двійників, чіткі сліди спайності, значних включень і т. д. що для алмазу характерна октаедричні спайність (по площині (111)), і тому потенційні поверхні розбиття є площинами октаедра. Звичайно, чим точніше буде їх визначення, тим ефективнішою і надійнішою буде вся операція, особливо якщо врахувати високу крихкість алмазу.третій етап - Розпилювання (різання кристалів). Цю операцію виконують на великих добре утворених кристалах у формі куба, октаедра та орторомбічного додекаедра за умови, що поділ кристалу на частини було заздалегідь сплановано. Для різання використовують спеціальні пили (пили) з дисками з фосфористої бронзи (фото 3).етап четвертий - Початкова шліфування, що полягає у формуванні фігури (рис. 3). Утворюється рондист, тобто смуга, що відокремлює верхню частину (корону) каменю від його нижньої частини (павільйону). У разі діамантового ограновування рондист має кругле обрис.етап п'ятий - правильне шліфування, що полягає в шліфуванні лицьового боку каменю, потім цанги та основних граней корони та павільйону (фото 4). Процес завершує формування інших граней. Перед початком операцій огранювання проводиться відбір каменів визначення напрямків огранювання, що пов'язані з існуючої анізотропією твердості. Загальне правило при шліфуванні алмазів полягає в тому, щоб поверхня каменю залишалася паралельною стінкам куба (100), стінкам октаедра (111) або стінкам алмазного додекаедра (110) (рис. 4). Виходячи з цього, розрізняють три типи ромбів: чотирикінцевий ромб (рис. 4а), трикінцевий ромб (рис. 4б) та двокінцевий ромб (рис. 5), рис. в). Експериментально встановлено, що найпростіше шліфувати площини паралельно осі симетрії четвертого порядку. Такими площинами є грані куба та ромбододекаедра. У свою чергу нахилені до цих осей площині октаедра найважче піддаються шліфування. А оскільки більшість граней, що шліфуються, лише гранично паралельні осі симетрії четвертого порядку, вибираються напрямки шліфування, найбільш близькі до однієї з цих осей. Практичне використання анізотропії твердості на прикладі діамантового огранювання показано на рис. XNUMX.Шостий етап - полірування, що є продовженням шліфування. Для цього використовуються відповідні полірувальні диски та пасти.Сьомий етап - перевірка правильності розрізу, його пропорцій та симетричності, а потім очищення кип'ятінням у розчині кислот, переважно сірчаних кислот.

Збільшення маси

Масовий вихід подрібнених кристалів алмазу залежить від їхньої форми (форми), і масовий розкид може бути значним. Це підтверджується розрахунковими даними, згідно з якими вихід алмазів, огранених з правильно сформованих форм, становить близько 50-60% від вихідної маси, у той час як при явно деформованих формах всього близько 30%, а при плоских формах близнюків - всього близько 10- 20% (фото 5, 1-12).

ПРЯМІ МУРАВ'ЯНІ БРІЛЯРІЇ

Розетка ограновування

Огранювання «розетка» - перша форма огранювання, в якій використовуються плоскі грані. Назва цієї форми походить від троянди; є результатом зв'язування певної подібності розташування граней в камені з розташуванням пелюсток добре розвиненої троянди. Огранювання розетка широко використовувалася в 6 столітті; в даний час застосовується рідко і в основному для обробки дрібних уламків каміння, т.зв. макле. У вікторіанську епоху його використовували для шліфування темно-червоного граната, що було дуже модно на той час. Ограновані камені мають тільки огранену верхню частину, а нижня частина є плоскою шліфованою основою. Верхня частина має форму піраміди з трикутними гранями, що сходяться під більшим або меншим кутом до вершини. Найпростіші форми розеточного огранювання показані на рис. 7. В даний час відомі й інші види розетки. До них відносяться: повна голландська розетка (рис. 7 а), антверпенська або брабантська розетка (рис. XNUMX б) та багато інших. У разі подвійної форми, яку можна охарактеризувати як базове з'єднання двох одинарних форм виходить подвійна голландська розетка.

Різання плитки

Ймовірно, це перше грановане огранювання, адаптоване до восьмикутної форми кристала алмазу. Його найпростіша форма нагадує октаедр із двома усіченими вершинами. У верхній частині поверхня скла дорівнює половині поперечного перерізу октаедра у найширшій його частині, у нижній удвічі менше. Різання плитки широко використовувалося древніми індіанцями. У Європу він був завезений у другій половині 8 століття нюрнберзькими точильниками. Існує безліч видів огранювання дошки, серед яких так зване огранювання Мазаріні (рис. 8а) та Перуцці (рис. XNUMXб), широко поширене у Франції та Італії в XNUMX ст. В даний час плиткове огранювання в основному використовується в дуже тонкому вигляді; Огранені таким чином камені виступають покривними стеклами різних мініатюр, вкладених, наприклад, у кільця.

Ступінчастий розріз

Прототипом цієї форми огранювання, нині дуже поширеною, було плиткове огранювання. Для нього характерна велика плоска поверхня (панель), оточена серією прямокутних граней, що нагадують щаблі. У верхній частині каменю грані ростуть поступово, круто спускаючись до його найширшого краю; у нижній частині каменю видно такі ж прямокутні грані, що ступінчасто спускаються до нижньої грані основи. Обрис каменю може бути квадратним, прямокутним, трикутним, ромбічним або фантазійним: повітряний змій, зірка, ключ і т.д. Прямокутна або квадратна форма огранювання зі зрізаними кутами (восьмикутний контур каменю в площині рондиста) називається огранюванням смарагду (рис. 9). Дрібні камені, східчасті та подовжені, прямокутні або трапецієподібні, відомі як багети (франц. baquette) (рис. 10 а, б); Їхнім різновидом є камінь квадратної форми ступінчастої огранювання, званий карре (рис. 10 в).

Старі блискучі огранювання

В ювелірній практиці часто трапляється, що діаманти мають огранювання, що значно відрізняється від «ідеальних» пропорцій. Найчастіше це діаманти старого огранювання, зроблені в 11 столітті або раніше. Такі діаманти не демонструють таких чудових оптичних ефектів, як ті, що грають сьогодні. Алмази старого діамантового ограновування можна розділити на дві групи, переломним моментом тут є середина дев'ятнадцятого століття. , характерне розташування граней, дуже великий цоколь і маленьке віконце (рис. 12). Алмази, огранені після цього періоду, також мають невелику поверхню і велику усічену цангу, проте контур каменя кругле або близьке до круглого і досить симетричне розташування граней (рис. XNUMX).

БЛИСЧИЙ ОГРАНК

Переважна більшість діамантового ограновування використовується для діамантів, тому назва «діамант» часто вважається синонімом назви діаманта. Діамантове огранювання було винайдено в 13 столітті (деякі джерела припускають, що воно було відоме вже в 33 столітті) венеціанським точильником Вінченціо Перуцці. Сучасним терміном «діамант» (рис. 25 а) позначають круглу форму з 1 гранями у верхній частині (коронка), включаючи скло, і в нижній частині (павільйон) з 8 гранями, включаючи цанги. Розрізняють такі грані: 8) у верхній частині (вінце) - віконце, 16 граней віконця, 13 головних граней вінця, 2 грані вінця рондист (рис. 8 б); 16) у нижній частині (павільйон) — 13 основних граней павільйону, XNUMX граней павільйону рондиста, цальца (рис. XNUMX в). Смуга, що розділяє верхню та нижню частини, називається рондистою; він забезпечує захист від пошкодження країв фасеток, що сходяться. 

Перевірте також наші збірка знань про інші дорогоцінні камені:

• Алмаз / Алмаз
• Рубін
• аметист
• Аквамарин
• Агат
• аметрин
• сапфір
• смарагд
• Топаз
• цімофан
• жадеит
• морганит
• Хауліт
• перідот
• олександрит
• Геліодор