宝石在加工过程中如何定向
❶ 宝石加工注意事项
1.多色性强的宝石
如堇青石、红宝石、蓝宝石、加工中时应将最好的颜色通内过顶刻面反应出来容。
2.解理发育的宝石
(1)解理面上不能抛光,必须斜交几度,如托帕石切割时不能平行底面解理。
(2)可利用解理去掉杂质部分;又如钻石,利用解理发育特点,可劈开钻石。
(3)加工中需加小心,用力适当,以免破坏宝石和产生裂纹,如钻石快速抛光时,腰棱部位会沿解理面产生“胡须”状。
3.折射率大的宝石,利用全反射特点加工宝石。
如钻石、折射率很大,又有高的色散,加工时需注意亭部角和冠部角度数的选择,尽量将入射到宝石内部的光使其全内反射,从而增强亮度和火彩,使宝石更艳丽。
4.碧玺特殊性质
常光方向吸收强度大于非常光方向。色深时,台面应与C轴方向平行,色浅时台面应与C轴方向垂直。
5.硬度对加工的影响
通常宝石晶体的基本特性是具有格子构造,晶格构造的不同方向离子面网密度不一样,导致不同方向硬度略有差异。钻石研磨就是利用其差异硬度,使最硬的方向去磨较软的方向。
❷ 关于宝石的几个问题,很急很急
楼上有好长的回答啊。。 我在此简单回答重点
如果你告诉我你是做什么用的答题 我可能会回答的更好一点。因为国内各个考试和英国等国外的的考题答题很多侧重点以及体系是不一样的,答案可能有很大的出处。
1. 颜色几乎包含了可见光光谱中所有颜色,刚玉属于他色矿物,纯净时无色,颜色是由于杂质元素 Fe、Ti,Cr,Mn,V等。杂质元素可以等价离子或异价离子形式代替晶格中的铝三价离子(不会用电脑打这种离子)。关于不同离子致色有个很大的表 如果有必要 我可以拍下来给你 很长。一般的楼上讲的那些就够用了。
2.在这里列举重要的几个国家:
1.缅甸红宝:颜色具有鲜艳的玫瑰红色,有鸽血红,颜色分布不均,常呈絮状,团块状。“糖蜜状”构造。 金红石包体,常见一组双晶,负晶发育,常见次生开放性裂隙。
2.猛速红宝:缅甸新矿区,桶状原石多呈褐红色,中心具有蓝色或者黑色心,缺少金红石包体,双晶发育,有“达碧兹"红宝。
3.泰国红宝:Fe含量高所以颜色较深,透明度低,颜色较均匀,色带不发育,缺失金红石包体,丰富的流体包体,常见两组以上聚片双晶。
4.斯里兰卡红宝:红色浅,金红石、锆石包体,丰富流体包体,指纹状、网状包体。负晶呈六方双锥状,内充填汽液包体。可见聚片双晶。
5.越南:颜色较暗的粉紫色,色带发育,流动的旋涡状构造,磷灰石、方解石等丰富固态包体,透明度低,聚片双晶发育,愈合裂隙,铁染裂隙。
6.坦桑尼亚:部分橙红色,规则的平行菱面体发育的色带和生长条纹,金红石、水铝矿包体等。
7.中国:云南质量较好,特征的淡紫色调,发育较多的裂理,矿物包体,孔洞,蚀痕。。。。
3.最好挑选没有经过 过分优化处理的天然祖母绿。 挑选净度较好 颜色较好者。 这个很难说了啊 兼顾的内容太多了。
4. 1.祖母绿脆性很强 十有九裂 很容易损坏。
2.祖母绿琢型是阶梯型的变种,这种琢型凸显宝石的体色,而且去掉阶梯型四个角,保护了祖母绿不会轻易被撞击后碎掉,因为太脆。
5.这个题有些问题了,红宝和蓝宝没有猫眼吧,应该是六射和十二射星光效应吧。因为它有三组交叉的包体啊。 祖母绿和金绿宝石猫眼倒是有猫眼效应的。
1.红蓝宝:金红石包体呈六十度夹角,大量规律排列,形成星光。
2.祖母绿:平行排列的 大量的管状包体。
3.猫眼:大量排列的,很细的针状包体。
6.宝石学中学到的物理性质很多就不列举了,因为实践的时候要求三条有效依据就可以,所以,我简单说最重要最常用的。
1.外表特征。 用放大镜和显微镜观察
2.折射率。 用折射仪测量。
3.光谱。 用分光镜测
4.光学性质。 用偏光镜
5.发光性。 用紫外灯
7. 钻石是稳定性非常好的宝石,但是完全解理发育,所以,保存钻石最重要的是防摔,避免磕碰。 不可火烧,因为会氧化。 其他的都没什么了 王水对它也没有作用。
另外就是处理过的钻石了,比如充填的和激光打孔的钻石 要避免在超声波清洗之类的。
这个题真的有点多余。呵呵
8.哇,你怎么老有这种大题。。我只答要点
1.合成的颜色为褐黄色,桔黄色。
2.合成晶形为八面体与立方体的聚形,常见不同于天然钻石的树枝状、厥叶状图案,常见双晶
3.内部可见细小的镍铁合金触媒。可见长圆形等形态,反射光下金属光泽。所以有磁性
4.沙漏状颜色分带
5.合成钻石缺失415nm吸收线
6.合成钻石阴极发光不同。
7.CVD合成钻石偏光镜下强烈的异常消光,短波紫外光下 橘黄色荧光。
就这么些吧 差不过够用过了,有什么不会的还可以问我。
❸ 珠宝加工的流程大致是怎样的
珠宝的制作是一个复杂的过程,需要二十多道工序,从设计,制模,浇注,抛光,电镀,镶嵌等一步一步完成。
1.概念与设计:设计师将自己的构思手绘出草图,然后使用制图软件将草图以精确的尺寸进行电脑绘制,完成最初的设计图纸。
2.工匠雕刻蜡:首饰工匠参照设计图纸手工雕刻出蜡版,再利用失蜡浇铸的方法倒出银版,而蜡版的批量制作则需用银版压制橡胶模。这是首饰制作工艺中要求最高的工序,所制银版必须光洁无痕,各部分结构合理,镶嵌宝石的位置尺寸准确无误。
3.胶模注蜡:橡胶模开好后进行注蜡操作。注蜡机中的蜡应保持在70-75度之间,将蜡液注入胶膜,冷却后取出蜡模,依次重复,得到多件蜡模。
4.挑选配石:根据银版及蜡模,挑选大小、形状及颜色合适的配石。
5.完成蜡型:准备好此次批量制作时所需的所有蜡版。
6.种蜡树:将每个蜡环单独手工焊接到一根蜡棒上,最终得到一棵形状酷似大树的蜡树,准备进行浇铸。
7.称蜡树:种蜡树前先对橡胶底盘进行称重,种完蜡树再一次称重,两次称重的结果相减可以得出蜡树的重量,将蜡树的重量根据金或银的密度比例进行换算,得出进行浇铸的金属量。
8.灌石膏:将种好的蜡树连底盘一起套上不锈钢筒,并将相应重量的石膏浆沿钢筒内壁缓缓注入,没过蜡树,抽真空后自然防止6-12小时,使石膏凝固。
9.烘焙石膏:将石膏模进行烘焙,作用是脱蜡,干燥和浇铸保温。
10.取出石膏模:取出烘焙好的石膏模,并同时准备好需要浇铸的金属溶液。
11.浇注液体黄金:将已经熔化配好的金水,从水口注入。
12.离心工艺浇铸:使用真空感应离心浇铸机浇铸。
13.石膏模炸洗及清洗:铸造后的石膏模处于高温状态,从浇铸机取出后自然放置10-30分钟,再放入冷水中进行炸洗。石膏由于收缩作用炸裂后,取出金树,用钢刷刷去大块的石膏,放入30%的氢氟酸中浸泡10分钟,夹出后冲洗,除去剩余石膏,直到金树表面干净。
14.剪切铸件:将金树上的首饰沿水口底部剪下晾干。
15.滚筒抛光工艺:用不锈钢磨料和活性有机合成溶液放入滚筒,随旋转摩擦使表面平整光亮。
16.砑光工艺:砑光全部以手工进行,用特制砑刀在首饰表面来回推动,这项工艺需要一定的技术和手法。
17.抛光工艺:使用抛光机对首饰进行打磨抛光,直至表面平整光滑和明亮。
18.挑选钻石:将钻石手工分拣,拣出适合的颜色、切割、大小匹配的,准备进行镶嵌。
19.镶嵌钻石:手工镶嵌每一粒钻石。
20.质量控制:将制作好的首饰,逐个进行精细检验,以确保质量的合格。
❹ 宝石的加工流程
宝石的款式设计完成后,就要按照设计方案进行加工,宝石的款式不同,加工工艺流程也不同,现分述如下:
一、凸面型宝石加工流程
采用凸面型琢型的宝石一般选用半透明-不透明的宝石原料,主要突出表现宝石的颜色、光泽和特殊光学效应(如猫眼效应、星光效应等),能充分弥补宝石在火彩、透明度和瑕疵方面的不足。凸面型宝石的材料广泛,一般没有什么特定的要求,常用的宝石种类有:翡翠、红宝石、蓝宝石、欧泊、金绿宝石、石榴子石、玛瑙等。其加工流程为:
出坯→圈形→上杆→预形→细磨→抛光→后期处理
(一)出坯
出坯包括画线和下料两道工序:
1.画线
画线对于颗粒小的贵重宝石原料是不必要的,因为此类宝石原石一般直接在修整锯上稍稍去除边角余料,就可进入下道工序(圈形)。
对大块原料经切割成的片料,为了料尽其用和准确方便,要进行画线。画线是用画笔在片料上画出凸面型宝石的腰形。画线所用的画笔为带有尖端的黄铜棒或铝棒,长度为10~15cm,也可使用彩色铅笔。
为了准确按一定的规格画出腰形,通常要使用模版(图11-4-1所示)。模版多用塑料、有机玻璃片或不锈钢制成。模版上有许多根据生产要求而设计的不同图形、不同尺寸的孔,画线时,将模版上选定的形状孔对在宝石原料上,用画笔画出腰形的轮廓,画得越细越好。
图11-4-1 模板
2.下料
下料的方法就是锯割,即用修边锯沿所画的轮廓线锯割,要留出大约2~4mm的余量,以免因宝石性脆,切割时产生的裂纹延伸到轮廓线内,造成不必要的损失。
切割时用修边锯,其操作步骤如下:(1)清洗载石台,打开冷却水,冷却锯片,以免原料与锯片在摩擦中温度过高。
(2)手持原料,用力均衡地推入锯片,要控制好进料的压力,一般以片料顺畅进刀而不产生火花或火花极少为好。一般开始进料时速度放慢,待原料进入一段后,要沿直线加快速度,但不能突然用力,快要切透时,放慢速度以免崩口。
(3)重复上述步骤,切除画线以外的多余量。如图11-4-2所示。
(二)圈形
圈形就是用砂轮圈出毛坯的腰形。圈形一般用直径>250mm的砂轮,磨料用80#~100#的碳化硅,具体步骤如下:
(1)打开冷却水和轮磨机。
(2)毛坯底面朝上,用手捏稳,用力均匀地把毛坯边缘和棱角磨去,所圈形状要平滑、自然、呈弧线,与所画轮廓线等距,留出大约0.5~1mm的余量,所圈腰面要与底面垂直(见图11-4-3)。
(3)圈形完成后,为防止底面边缘因尖利而崩口,可在底面边缘磨出一个小斜面,使之与底面的夹角为40°~45°,此时,小斜面的一边可与轮廓线重合但不要磨去轮廓线。
图11-4-2 下料时毛坯的形状
图11-4-10 圆钻型亭部的研磨步骤
a—第一步磨出亭部8个面;b—第二步磨出16个下腰面
8.亭部的抛光
亭部抛光与冠部抛光一样,先抛8个亭部主面,再抛光16个腰小面。
9.后期处理
亭部抛光完毕后,若怕宝石亭部的底尖破损,可在底尖磨出一个小平面,并对该小面和腰部进行抛光。然后,将宝石和粘杆在酒精灯下加热,待胶融化后拆胶,把带有胶的宝石和粘杆分别放入酒精中,清洗宝石,最后用清水洗净即可。
❺ 宝石的加工工艺
在加工工艺中,钻石和其他宝石的琢磨与抛光为两门相互独立的工艺,常称为钻石车工和宝石车工。宝石的车工款式见图11-1-12。
1.钻石车工工艺
钻石硬度最高,只能用金刚石粉琢磨。根据粗糙晶体上所见的“纹理”,即八面体的棱来确定钻石的方向。琢磨钻石是用旋转的磨盘研磨这些“纹理”。
图11-1-12 宝石的车工款式
(1)设计(或划线):根据钻石原石晶体形态,晶体包体、裂隙等的分布状态,设计出所需琢型款式,并用防水墨笔划出所分割钻石的部位。并定出顶刻面所处的位置。
(2)分割
a.劈开(劈钻)
钻石晶体可平行八面体晶面劈开,这道工序用来修饰原石晶体,去掉不理想部分以获得较好的形态。这是一项技术要求较高的工序,这项工作不仅可使钻石晶体能很快分开,而且还没有重量的损失。
b.锯开
如果钻石不具备劈开的条件时,通常便用锯开方法来分断。方法是在八面体中心上面一点将晶体锯成两个锥状小块。锯子是一个薄的磷青铜圆片,其边缘粘满了金刚石粉。锯子的锯盘转速约5000转/min(即分钟)、刀片边厚约1/500in(即英寸,lin=25.4)。这项工序切割中钻石重量的损失较大。
(3)打圆(粗磨)
把劈开或锯开的钻石牢牢地粘在支架上,进行手工或机械研磨,支架的转速约100转/min。
(4)磨面
这是最后一道工序,刻面的琢磨和抛光在同一工序中完成。先磨顶刻面,再磨主刻面,要对称地磨,磨一个面,抛光一个面。也可从亭部开始。钻石的琢磨程序见图11-1-13。图中所示从顶刻面到主刻面都要对称进行。
图11-1-13 钻石刻面的琢磨程序
2.其他宝石的琢磨
设计:确定琢磨款式,定出顶刻面位置,并用防水墨笔划好。
(1)切削:用边缘蘸满金刚石粉的金属轮进行切削。金属轮是铁的或磷青铜的圆锯。如果较贵重的宝石,则利用切割钻石的圆锯切割。
(2)打磨:首先将宝石琢磨成所需要的坯形,再用铜或青铜磨盘和金刚石粉或碳化硅粉进行打磨。所采用的研磨材料取决于被琢磨的宝石硬度,然后用更细磨料琢磨出刻面。凸面型宝石则要放在半圆形沟槽的细砂轮上磨出所要求的形状。
(3)抛光:对打磨产生的刻面或凸面进行抛光,抛光在铜磨盘和木磨盘的抛光机上进行。抛光材料为很细、很软的磨料,如氧化铝粉。蓝宝石和红宝石则用很细的金刚石粉在铜盘上抛光。凸面型宝石在布轮抛光机上进行抛光。
❻ 宝石加工中如何利用宝石具有方向性的物理性质
看样子你很内行。宝石的多色性使之从不同方向看呈现不同颜色,宝石加工就是要把专最好的颜色放在台面属上。比如红宝石,横截面上颜色最深,平行柱状的最浅,如果宝石颜色太深的话,不应该以横截面做台面,平行柱状的方向最好。
❼ 宝石怎样加工
您好
1、宝石成品的加工
宝石成品的加工包括从原材料选用至琢磨等环节。
选用材料者必须懂得宝石的各种特性和评价要领。选料标准包括原料的质地、颜色、透明度、硬度、块体大小,形状的可利用程度等因素,目的是看其能加工出何种价值的宝石。
习惯上,宝石界将钻石、红蓝宝石、祖母绿、金绿猫眼宝石等归为高档宝石;将绿柱石、翡翠、碧玺(电气石)、海蓝宝石、珍珠等归为中档宝石;黄玉、水晶、绿松石、玛瑙、琥珀等为低档宝石。而同一品种的宝石又根据质地、颜色等分高、中、低档,最明显的例子是翡翠,一块艳绿玻璃地的优质翡翠戒面价值万元以上,而低档的翡翠手镯一只也不过数百元。由于宝石的这些特性,故加工时常按品种选料,下料时应由经验丰富的人员进行。
选料后一般要对原料进行仔细观察,了解原料的内在质量、裂纹、包裹体、晶体光学方位、解理等情况,确定可利用的部分和需剔除的部分,再依照具体宝石的习性、具体形状、加工习惯来设计切割宝石。宝石形状的设计要有利于宝石对光线的折射、反射或特殊光学效应的显现,使珍贵的宝石能通过一系列的光面和棱表现出其内在的和外观的美,更加绚丽光彩。此外,还要考虑能否最大限度地保持宝石的体积。
款式方面,经过长时期的实践和研究,国际上已出现了大量流行的宝石设计款式,各种款式中宝石的光面数量、角度、形状均有一定的要求,款式也常有自己的命名,如钻石常被设计成四方八角形、弗罗朗廷(双玫瑰)形、钻圆形等流行款式。
设计好款式之后,要对宝石进行切割、研磨、抛光。切割宝石也叫“开料”,通常用带有金刚砂圆锯的宝石切割机进行。研磨和抛光可在专用的宝石研磨抛光机上进行,该机上有一可以粘信宝石坯料的机械手,机械手可以调节角度、压力;还有一电动磨盘,可以配粗细不同的的金刚石磨片和抛光盘,一般程序是先粗磨后细磨,再加氧化铝、氧化铈或硅藻土等抛光剂进行抛光。虽然现在有半自动化的切磨机械,但宝石加工是很难实行规格化的,主要还是要靠有丰富、良好的切磨技术及一定的宝石学知识的磨工来完成。世界上的一些名宝石,都由名人名匠设计加工。
玉和玉石的加工与一般的宝石不同,它一般被制作成非平面几何形态的各种饰物和工艺品。如翡翠原料(称“仔料”)要由行家开料,尽量能够大块利用,不能大块利用时就要取出价值高(如翠绿)的部分单独加工,或利用天然原料中不同质地和颜色的“翠”和“地”的分布巧妙地设计形象逼真的工艺雕刻品,如绿叶白骨的小白菜等。琢玉的过程包括了选料、设计、粗绘、铡(切割)、錾(凿)、冲(平)、磨(大样)、轧(细部)、勾(纹)、光(上光)等步骤。玉雕师可以用数年时间雕刻规模巨大的翡翠作品,使其成为无价之宝。
珍珠的加工也具有其特殊性。其中圆形且有光泽,可以作宝石用的,只不过占总产量的小部分,称之为原珠。原珠的加工一般有如下的工序:(1)漂白、泡水、浸中和剂;(2)利用灯光进行恒温加热,使其色正发亮,显现光泽;(3)品质分级、大小筛选;(4)穿洞,其中瑕疵少者可钻单洞,用于戒指、耳环等,价值较高;瑕疵多者则钻双洞,用于珍珠串项链;(5)镶嵌或串珠。
2、镶嵌
宝石琢磨成型后,即可以镶嵌在底托上,底托一般为18K、14K、12K等黄金或者白金等。以戒指为例,底托包括腕部(环)、腰部、底座和爪等几部分。底托的制作一般有如下工序;打造胎底(或机铸)、制作零件、焊接、锉磨,最后才能将宝石镶到底托上。
宝石的镶嵌形式变化无穷。若底托中央有一颗较大宝石则称之为“主石”,主石周围可以有小的“伴石”相伴或围绕;也有的没有主石,由多颗大小相同的宝石相伴出现如群星状等等。镶嵌宝石的首饰要讲究搭配,即根据宝石的价值、颜色等光学性质、个体大小、琢型以及流行款式,适当选择贵金属品种和设计首饰款式。考虑到宝石的价值,价格昂贵的钻石应配目考究的底托,也不宜制成佩戴于身体上不显眼部位的首饰;颜色的搭配如浅色的宝石不宜用浅色的底托,颜色太深的宝石宜采用采光量较大的镶嵌款式;宝石的个体大小也要与底托或整件首饰的大小相称,如欧洲人喜欢浑重的戒指,这时戒面的宝石就不宜太小,或需采用多颗宝石、镶碎钻等方法处理;造型方面要求底托的轮廓、线条与宝石形状有一定的配称,若流线型的底托镶上方形的宝石会使人感到不协调;流行款式方面要注意欧美、日本、东南亚及国内消费者口味不同的特点,避免诸如将翡翠这种东方人喜爱的宝石镶嵌到东方人不喜欢的造型或金属用料的底托上这样的毛病。
随着人们审美观的变化,一些反“潮流”的构思和选择正在不断出现,艺术上的抽象派、现代派思潮也不可避免地出现在宝石加工上。
希望回答可以帮助您
❽ 关于宝石加工设计
对天然宝玉石有共同性的要求:
1 材质均匀、纯洁,无瑕疵;
2 透明度好,加工后的产品晶莹透亮;
3 颜色艳丽;
4 成品表明有美丽的光泽;
5 材料硬度较大,强度叫好;
6 原石具有一定的形状、大小和质量,使加工后的产品能符合设计要求;
7 化学稳定性和佩带安全性好;
8 材料的加工性能好;
9 具有特殊光学效应等。
针对名贵的天然宝玉石,具有概括性的三点要求:“美观、耐久、稀少”
珠宝首饰设计图大部分采用三投影面体系及三视图。
绘图和看图,其实质就是空间物体与平面图形之间的相互转化。
运用正投影原理和将空间物体绘成视图。
正投影具有真实性、积聚性和类似性。
为了表达形体特征和大小,通常在主视图、左(侧)视图和俯视图上标出尺寸和角度等数据。
宝玉石具有的硬度、韧性、脆性等机械加工特性。
1 “琢” 即指切开作业。将原石中不需要的部分切去,或者将大块原石分割成所需的小块都属于切开作业。
2 “磨” 即指磨削作业。倒棱、圈形、粗磨、细磨和抛光都属于“磨”操作工序。
宝石加工的减法操作特性。
加工不同的品种的宝石可以采用不同的加工工艺及设备。
磨削工艺原理可以概述如下:磨料与宝石坯料之间的相对运动及相挤压产生的摩擦作用,形成磨削力,此力通过磨料颗粒尖顶,对宝石表面实行压碎和切削,工作面上磨削下来的碎屑不断被冷却液带走,依次逐步完成对原石的切割或研磨。
磨削力是磨具与宝石坯料之间的相互作用而产生的一对作用力和反作用力。它主要有宝石的变形及坯料与磨具之间的摩擦而产生。磨削力被分解成主要产生压碎作用的径向压力和产生切削作用的切向力。
磨削加工原理有两种理论,即机械破损加工理论和钻石高温转化理论。
抛光工艺原理有三种:微粒机械磨削学说、流布学说和物理化学学说。
影响宝玉石表面加工质量的因素:
1 宝石材料性质
2 磨具性能
3 磨削工艺参数
按照加工工序,可以分为切削余量,预形余量、粗磨余量和抛光余量。所有工序余量之和称为总加工余量。
公差值越大,表示尺寸精度越低。
偏差有正偏差、负偏差(或零偏差)之分。
表面粗糙度是指加工表面具有较小间距和谷峰所组成的微观几何形状特征。
在钻石切工比率及角度分级中,规定了台宽比、冠高比、腰厚比、亭深比、底尖比、全深比和冠角等加工数据范围。
评价内容有:
1 外形的规整性;
2 加工的准确程度,切磨角度和比例是否正确,是否有漏光现象;
3 加工的精密程度,小面的对称性,有无多余小面,有无畸形,边棱线是否交于一点;
4 抛光的光滑程度,表面有无砂眼和划痕,是否抛出宝石应具有的光泽等。
常用的切割设备:
1泥砂锯 2开石机 3切片机 4宝石切割机 5多刀切割机 6激光切割装置 7水流切割装置
常用的磨削设备:
1轮磨机 2盘磨机 3带磨机 4滚磨机 5圆球琢磨机 6圈形轮磨机
常用的抛光设备:
1盘磨机 2振动抛光机 3双盘磨抛机
常用的钻孔设备:
1机械钻孔机 1超声波钻孔机 3激光打孔设备
磨料具有的基本性能:
1 硬度应比被加工材料高;
2 有适当的抗破碎强度和自锐性;
3 在高温下能保持固有的硬度和强度;
4 粒度和形状均匀;
5 与被加工的材料不发生化学反应。
常用的磨料有:1碳化硅(SiC) 2天然几人造金刚石粉
常用的抛光剂有:氧化铈、三氧化二铁,金刚石粉抛光剂上最理想的。
磨料的粒度是指末了颗粒粒径的大小,一般用粒度号和基本粒尺寸表示。大于63μm的磨料称为磨粒类磨料,大于63μm的磨料称为微粉类磨料。
辅助物料:1冷却液 2粘接材料 3清洗材料
根据磨具与磨料的附着关系,可以分为游离末了磨具和固有磨料磨具两种。
辅助工具:1八角手 2机械手,常用机械手有64分度齿轮或60分度齿轮。
宝玉石的物理特性与款式设计和加工工艺的关系
1 宝玉石的晶体结构和形状
2 宝玉石的光学性质
3 宝玉石的力学性质
4 宝玉石的热稳定性
设计基本原则:最大限度的表现宝玉石饰品的总价值。总价值分为美学价值和商品价值。
1 尽量保留宝玉石成品质量,减少原石加工中的剔除量。
2 尽量保证宝玉石颜色特性,注意造型的厚度、粒度和定向定位。
3 尽量保持宝玉石的最佳光学特性,适当选择造型的几何形状、尺寸比例和角度。
4 尽量满足对宝玉石饰品的净度要求,注意对瑕疵和包裹体的处理。
弧面型款式,使用加工半透明宝石、不透明宝石、包裹体多的透明宝石及有特殊光学效应的宝石。
按照宝玉石的截面的不同形状分类,主要有单凸面弧面型、双凸弧面型、扁豆弧面型。
翻面型款式:1圆多面型 2玫瑰型 3阶梯型 4混合型。
珠型款式可以分为圆珠、椭圆珠、扁珠和棱珠等。
异型款式分为自由型和随意型。
弧面型款式加工过程的流程图:
画线——下料——圈形——上杆——预形——细磨——抛光——后期处理
翻面型款式加工过程的流程图:
出坯——上杆——圈形——冠部琢磨——冠部抛光——翻面后再上杆——亭部研磨——亭部抛光——后期处理
❾ 刻面型宝石的加工
刻面型又称棱面型、翻光面型和小面型。它的特点是宝石由许许多多具一定几何形状的小面组成,形成一个规则的立体图案。
(一)刻面型宝石的琢型
刻面型宝石的琢型很多,其中最基本的有圆多面型、玫瑰型、阶梯型和混合型四大类。根据这四大基本琢型演化出的款式有上百种之多。由于这四类基本琢型是借鉴钻石的琢型而来的,与钻石的琢型完全相同,仅根据宝石的品种不同在加工过程中其角度有所变化而已,因此刻面型宝石的琢型参阅本章第一节中钻石的琢型即可。
需要说明的是:
1)玫瑰型琢型虽然有着优美的几何形状,但对于宝石的火彩和亮度都不利,因此现已少用,只偶见于小颗粒的扁平形钻石、锆石和石榴石切磨中。
2)阶梯型琢型中的祖母绿型主要用于祖母绿的切磨,也适合于所有透明的宝石,尤其是颜色美的有色宝石。在这种琢型中小面的数目和阶梯数并不是最重要的,因为颜色美放在了首要位置,而火彩则居于次要位置。所以除了用于钻石加工的阶梯型琢型,要求有严格的刻面大小、比例、冠角和亭角大小外,一般宝石的台面较大,冠部较薄,亭部较厚。
3)混合型琢型可使宝石的火彩、颜色和重量达到最佳效果,但由于加工复杂,不利于大批量生产,因此只局限于高档宝石的设计与琢磨。常见的款式是冠部为圆多面型、亭部为阶梯型。
4)近年来市场上流行的彩色宝石“千禧工”(图5-1-32(a)和“格仔工”(图5-1-32(b),也是由四大基本琢型演化而来的。它们在加工设备和比例上有所变化,款式较为新颖。其中“千禧工”的每个面是内凹的,具聚光作用,增强了宝石表面的明亮程度;“格仔工”有单面和双面之分,每个面为方形或菱形,简洁明快,富于现代气息。
图5-1-32 千禧工首饰(a)与格仔工首饰(b)
(二)刻面型宝石的设计
刻面型适用于所有无色和有色的透明宝石。刻面型宝石的设计与弧面型宝石的设计一样,需要完成对原石定名、了解宝石的内外部特征、分析原石和选择设计方案等步骤。针对具体刻面型宝石的设计可主要从颜色、重量、瑕疵和比例四个方面着手进行。
1.颜色的设计
宝石的颜色与厚度和粒度有关,因此在设计中可将色浅的原石设计为厚度大的琢型,如海蓝宝石多设计成祖母绿型,以增强色度。同样,将色深的原石设计为厚度小的琢型,如山东蓝宝石,若设计为阶梯式方片(冠部为祖母绿式,底为平面),则厚度较薄,色度就可以减弱。
另外,使用改进型的款式也可改善宝石的颜色。对于颜色较浅、折射率又低的宝石,如浅色的黄玉、水晶等,多选用垂直分主小面的改良圆钻型款式,利用亭部更多的小面同时反光来增强其光泽效果。对于色浅的紫晶、茶晶等,除选用阶梯型款式外,还可选用水平分主面的改良圆钻型款式或选用杂石型款式以增加宝石高度来达到加深颜色的效果(见图5-1-33)。对于深色宝石,如暗红色石榴石、山东蓝宝石等,选用圆钻型的改进型(即亭部高度适当减小),让其漏光以降低宝石颜色的浓度,从而使宝石颜色得以改善。
图5-1-33 颜色设计过程中的琢型处理
2.重量的设计
从原材料上切磨宝石,材料损失很大,如钻石,损失重量常在50%以上。有资料表明,山东蓝宝石的出成率仅为30%左右。重量的损失直接关系到商品的价值。因此,在体现宝石整体美的情况下,保重已成为宝石工匠的一个重要课题。
重量包括两方面含义,即单粒宝石的成品尽可能大和一块原料经加工后总出成率要高。以哪个为主要视具体情况而定。
对于低档宝石,一般以出成率为主。因为这时宝石的价格与重量成正比,而在原料加工过程中出成率越高则价格越高。对于高档宝石,单粒宝石的价格更大些。因为这类宝石的价格与重量不是成简单的正比关系,有时成指数关系,至于大的名贵宝石品种价格更是不可估量。
增加单粒宝石的重量有以下四种方法:
(1)增加腰部直径
(2)增加腰部厚度
(3)增加亭部深度
(4)改进原有宝石的款式
前三种方法如图5-1-34所示。第四种方法常为改宝石的台面平面为弧面,接受光线多,使宝石显得明亮,如“千禧工”和“格仔工”,但这类磨工的损耗较大,成本较高。
图5-1-34 增加宝石重量的三种途径
3.瑕疵和包体的设计
瑕疵、包体是影响宝石净度的主要因素。在宝石加工过程中,对包体和内部瑕疵要考虑六个因素:大小、数量、位置、颜色、轮廓和透明度。
在对瑕疵和包体的设计中,我们应采取以下措施:
1)对有颜色的包体和大的裂隙应在原石切割时去掉,方法是沿裂隙面将原石剖开。
2)在原石设计时,尽量了解瑕疵和包体的位置,并标记。
3)本着先去除大的瑕疵或包体、再去小的原则,对有隐患的裂隙,宁可减少款式尺寸,也要去除。
4)对实在无法去除的瑕疵或包体应尽量把它设计到不影响宝石美观的位置上,即在腰部附近不显眼的地方(见图5-1-35)。这里要注意的是:①宝石台面下的包体易被发现;②亭部的包体易被反射成多个影像,形成“满天星”;③祖母绿型款式任何位置的包体都易被发现,包括腰部,因此设计这种琢型应使用干净的原料。
图5-1-35 包体的处理位置
5)对于颜色鲜艳、形体规整、轮廓清晰、易于观察的包体可充分利用,如琥珀中的昆虫、水胆玛瑙、发晶等。
4.比例的设计
在刻面型琢型的设计中,要充分考虑台面大小、冠部角度、腰面厚度和亭部深度,才能使宝石切磨后的体色、亮度、火彩和闪耀程度达到最佳效果。
(1)台面大小的设计
台面大小是相对宝石的腰径而言的。对于有色宝石,台面大小影响着宝石的颜色、火彩、闪耀程度和重量。这里要强调的是,颜色包括色相、明度、彩度(饱和度)三个因素。其中颜色中的明度又称为“亮度”、“色耀度”,它与色散有关的“火彩”在设计中是一对矛盾,因为亮度是各色反射光和透射光线的总量,亮度强代表各单色光在宝石内的全反射都比较强,任何一种单色光的反射光量减少,都会使亮度减弱。而火彩的要求正好相反,它要求各单色光的反射不一致,某些单色光反射量要大些,某些要小些,这样才能显示出色散,即火彩。正是由于这种原因,亮度和火彩不可能同时达到最佳状态。因此我们在宝石比例设计中,追求的是它们的综合效果,是二者的一种折中,这种折中通常被称为闪耀程度。搞清上述关系后,对我们的比例设计是很有帮助的。
对于色散效应强的宝石,如钻石、锆石等,设计时应使台面相应减小,因色散区主要集中在冠部的斜面区域。台面减小,会使冠部的斜面区域增大,光线将以不同的折射角从亭部反射。但无限度的减小,色散虽有所增强,宝石的亮度却会大打折扣,而且这样做对宝石的重量也没有好处。对宝石颜色较暗的可使台面增大得到改善,因为这样可以透过更多的光,但台面超过腰部直径的2/3时,从台面反射的光线将会抑制斜面区的光线,产生“晕”反射效应,宝石显得呆板。
(2)冠部角度的设计
冠部角度是指冠部主刻面与腰平面所夹的锐角。在腰径一定时,其大小由台面和冠高来决定。
在腰径和冠高不变的情况下,冠部角度的变化效果是一样的,冠部角度增大,台面增大,冠部角度减小,台面减小。
根据宝石的折射率计算或从《宝石折光率同临界角相关曲线图》上可查得刻面宝石冠部的角度,具体计算公式如下:
β=8×(45°-a)
式中:β—冠角,单位:度;α—亭角,单位:度。
冠部角度确定后,星刻面和上腰面的角度根据下列关系求得:
星刻面角度=冠部角度-(12°~7°)
上腰面角度=冠部角度+(5°~9°)
(3)腰部厚度的设计
腰部是宝石的镶嵌边,其厚度直接影响着宝石的重量和完美。太薄易导致腰部破损,太厚会产生模糊的灰色反射。就标准圆钻型的款式来说,腰边由16段厚薄相间的曲线组成,其腰部厚度按下式变化:
{δ}mm={a}+{b}mm2/{D}mm
式中:δ—腰部厚度;D—腰面直径;a—经验系数,为0.017mm;b—经验系数,为0.05~0.08mm2。
(4)亭部角度的设计
亭部角度是指亭部主刻面与腰平面所夹的锐角,其大小由腰径和亭深来决定。
亭角对宝石闪耀的影响是很大的,因为正确的亭角,可将尽可能多的光线从亭部小面反射出来,以产生最大的亮度(如图5-1-36(a)。
如果宝石的亭角小于正常变化范围,则亭部深度减小,进入宝石的光线会从亭部漏失,从台面向下观察,中心会出现“窗”,即鱼眼效应(如图5-1-36(b)。
如果宝石的亭角大于正常变化范围,则亭部深度加大,进入宝石的光线,同样从亭部漏失,从台面向下观察,中心处变暗,产生“钉头”效应或黑底效应(如图5-1-36(c)。
图5-1-36 宝石的光路示意图
(a)理想加工;(b)厚度偏小(鱼眼效应);(c)厚度偏大(黑底效应)
美国宝石学家E.S.Love描述的二维石亭角的计算公式如下:
若
若
式中:a—亭部主角,φ—介质的临界角,单位均为度。
对钻石而言,亭角约为40°,但对于其他宝石,这个角度根据折射率而变化。一般说来,折射率越低,宝石的亭角就应越大,也就是亭部越深,以便产生内反射,增大闪耀度。
常见宝石的临界角、冠角、亭角见表5-1-4。
表5-1-4 常见宝石的冠角和亭角
续表
(三)刻面型琢型的定位和定向
刻面型宝石虽然没有弧面型宝石的猫眼效应和星光效应,但为了更好地体现透明宝石的体色、亮度、火彩及闪耀程度,也需要对它进行定位。刻面型宝石的定位主要是对台面的定位,方法如下。
1.多色性明显的宝石
非均质宝石具有多色性,大部分宝石的多色性并不明显,因而在设计定位时可不予考虑。多色性明显的宝石,常见的有红宝石、蓝宝石、碧玺和坦桑石等,在设计中有一个定向定位的问题。定向和定位对不同宝石是不同的,要视具体情况而定。如蓝宝石,一般从平行结晶轴(Z轴)方向上观察颜色为蓝色,而从垂直Z轴的方向上观察常显示出一定的黄绿色,设计时通常把琢型的台面选在与晶体Z轴垂直的方向,这样可获得较柔和的蓝色。又如绿色碧玺,一般从垂直Z轴的方向上观察颜色为鲜明的绿色或蓝绿色,而从平行Z轴的方向上观察常显示深棕绿色或深橄榄绿色,设计时通常把琢型的台面选在与晶体Z轴平行的方向(见图5-1-37)。但是,如果碧玺的颜色极浅,有时又不得不选用垂直Z轴的方向为台面,这样可增加颜色的深度。
图5-1-37 蓝宝石台面的定位(a)和绿色碧玺台面的定位(b)
2.无多色性或多色性不明显的宝石
由于这类宝石在各个方向上颜色无变化或变化极小,因此在设计时应充分考虑最大限度地利用宝石。保证成品大的一个方法是,台面平行于对角线平面(见图5-1-38)。常用这种方法确定台面位置的宝石有石榴石、尖晶石、水晶等。
图5-1-38 无多色性或多色性不明显的宝石的台面定位
3.具有色带、色区、色团和色斑现象的宝石
有些宝石,常见晶体中颜色分布不均匀,如蓝宝石中的色带、紫晶中的色斑、碧玺中的色区等。如果台面方向确定不当,就可能造成其成品从台面观察时颜色分布不匀的现象,从而影响其商品价值。
对于蓝宝石的色带,通常把它放在靠近宝石腰部且平行于台面的位置,这样,色带的颜色通过宝石内光线的多次反射、折射,在顶面可展现均、正、浓的蓝色。
对于紫晶的色团、色斑,通常把它放在宝石台面正下方的中央区域,即放在冠部、腰部或亭部,使之从顶面观察颜色较均匀。如果色斑很小,最好把它放在亭部的尖角处,通过光线的反射、折射,使原本无色的折射光变成有色光,达到增色的效果(见图5-1-39)。
图5-1-39 色团和色斑的处理
对于碧玺的色区应酌情处理,如果色区无规律,采用上述两种方法放置色区,如色区排列有序且颜色鲜艳,可采用如图5-1-40的方法定位台面。
4.具解理的宝石
对解理发育的宝石来说,在原料切割上非常方便,但对于宝石加工的抛光工序来说,就较困难,而且易产生热使台面破裂,因此在原石定位上应避免台面平行于解理面,可使台面与解理面成5°~10°(或80°~85°)的角度或与纵轴平行来定向。如果原石的解理数较多,其走向原则上应避免台面平行于解理最发育的一组(见图5-1-41)。
图5-1-40 多色碧玺台面的定位
图5-1-41 具解理宝石的台面定位
(四)刻面型宝石的选料
习惯上把透明度作为是否采用刻面型琢型的重要尺度,对于比较透明的宝石多采用刻面型琢型,对不透明的宝石多采用弧面型琢型或其他琢型。对刻面型宝石原料的选择要比弧面型严格得多,因刻面型的原料价格较高,如果选择不当,损失会很大。根据外表很难推断宝石质量如何,宝石的价值常不仅在于外表美观,更须内部质地良好。
首先要检查原料的色彩性质及其分布状况。许多宝石有极明显的多色性、色区或色带,如果将其合理地进行定位,则可使宝石身价倍增。
其次要检查原料的形状。许多原料是很薄的片状或多锯齿状,这不利于原料的利用,对出成率影响很大。形状规则的宝石晶体,是宝石工匠乐于接受的。如电气石常呈细长铅笔状,断口似三角形。这很接近于祖母绿式的切割款式,因此切磨时极少损失。石榴石晶体常呈浑圆球状,这有利于加工成圆钻型款式。
再次要检查原料内部的瑕疵、绺裂的多少及分布。选料时,应从各个角度加以检查,想象出沿裂痕切割后的原料形状及大小。若估计损失量可能超过60%以上,则在选料时要慎重。另外还要对裂痕的性质加以了解。天然裂痕常因铁质污染外观呈暗褐色或黑色的细丝,而因锤击损伤留下的许多小裂痕,含有空气而显白色,对于这类料的选择更要慎重。因为其中可能还会暗藏许多裂痕。所以在宝石加工行业中害怕小裂,不怕大裂。
最后要检查原料的重量,宝石原料不能太小,太小不利于加工和镶嵌,对不同宝石的重量要求不同。一般要求在0.6ct以上,对于群镶的宝石可降至0.1ct以上。对于宝石晶体而言,要求粒径大于5mm,珍贵者可在3mm以上。
适用于刻面型宝石材料的种类很多,常见的有:钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿、海蓝宝石、变石、碧玺、长石、水晶、黄玉、橄榄石、尖晶石、石榴石等。
(五)刻面型宝石的加工工艺流程
刻面型宝石的加工工艺要比弧面型宝石复杂得多,分为九道工序:出坯、上杆、圈形、冠部研磨、冠部抛光、(翻转宝石)上杆、亭部研磨、亭部抛光、后期处理。
1.出坯
出坯是指把原料切割成小块料,然后用修理锯切割出宝石款式的雏形。切割所用的锯片为薄铁板制成,直径为100~150mm,厚度为0.3~0.5mm,其外缘刻有300多条小沟槽,小沟槽内嵌入100~120目金刚石粉末。具体操作步骤如下:
1)清理载石台,打开切割机和冷却水。
2)切除原料的外皮(无外皮的可直接进入下一步骤)。手持原料,用力均衡地把原料推入锯片,刚进料时,速度要慢,中途在进料畅通时加快速度,当料快切完时,放慢速度,以免崩口。
3)沿较深的裂纹切割原料。这样可得到大大小小不等的毛坯。
4)仔细观察毛坯,对不易观察到的绵裂用墨线标记位置,避免设计到宝石款式的轮廓线内。
5)若感粒度仍很大,则需进一步分料,要求切出的毛坯大粒多,小粒少,切除边角废料少,而且毛坯大小是可以被宝石款式接受的。
6)宝石毛坯分为规则形和不规则形。规则形毛坯(立方体、四方棱柱体)可用切割机沿对面一分为二,或平行对角面分为一大一小两部分。所得截面为正方形或长方形。正方形适合于加工成圆形、六边形、八边形及方形的琢型。长方形适合于加工成椭圆形、阶梯形、橄榄形等琢型。
不规则形毛坯应多切割成倒锥体,且锥体的高度应大于顶面长边的一半,这有利于款式设计。若锥体顶面为近正多边形,则毛坯可设计成圆形、方形等琢型;若锥体为近船体的形状,则毛坯可设计成椭圆形、阶梯形等琢型;若锥体顶面为一头大、一头小,则毛坯可设计成水滴形或心形等琢型;若锥体顶面长远远大于宽,则毛坯可设计成橄榄形等琢型。
以上是中低档宝石的出坯过程,对于较高档的宝石是不宜切割成小块的,除非宝石原料有严重的绵、裂等瑕疵。对高档宝石应本着简单去除边角料,达到初步出坯的结果。
2.上杆
上杆是指用胶把毛坯和粘杆粘结在一起。刻面型宝石的上杆,要比凸面型宝石复杂得多,这是因为刻面型宝石在磨制过程中需要更精确的角度。
粘杆主要用黄铜材料制成,也有用铁质材料的,长度一般为100~150mm,粘杆的粘结端有多种形状,以便粘结不同琢型的宝石(见图5-1-42)。胶一般用黑火漆胶或红火漆胶。
图5-1-42 粘杆
上杆的具体操作步骤如下:
1)将粘杆和宝石毛坯的表面洗净。
2)把胶弄碎,放于火烧杯中,用酒精灯加热至熔融。
3)把粘杆的粘结端加热,再加热毛坯,受热要均匀,如果毛坯怕热,则用石棉网隔开加热。
4)用胶把粘杆和毛坯粘结在一起,趁胶未完全凝固时,纠正角度。要求毛坯的中心线与粘杆轴线重合,顶面与粘杆重合,待自然冷却。
以上所介绍的上杆过程是对有经验的宝石工匠而言的,对于初学者来说,为了能使毛坯的角度达到精确,应借助杆粘接架。其结构和方法在此不再赘述。
3.圈形(后面的工序都以黄玉的标准圆钻型为例)
圈形是指圈磨出宝石的腰部形状和冠部的基本弧面,圈形时所用的磨具粒度为180#~220#。在圈腰部形状时,要确保粘杆轴线与磨盘面平行,这样才能使毛坯的顶面垂直于腰面。在圈冠部的基本弧面时,弧度要小,即弧面与粘杆的夹角要小。弧面的曲率要一致,否则会影响到冠部的刻面研磨。磨制方法见图5-1-43。
图5-1-43 宝石冠部的圈形
4.冠部的研磨
冠部研磨是指用宝石刻磨机带动毛坯在磨盘上磨出不同角度的小面,宝石刻磨机一般使用八角手刻磨机和机械手刻磨机。磨盘一般为150mm直径的金刚石磨盘,磨粒的粒度一般为600目。具体操作步骤如下:
1)打开研磨机和冷却水。
2)把带毛坯的粘杆安装到45°块上,再把45。块安装到宝石刻磨机上,使台面朝下,平行于磨盘,然后将宝石的台面磨平(见图5-1-44)。
图5-1-44 用45°块研磨冠部台面
3)卸下45°块,把带有毛坯的粘杆直接安装到宝石刻模机上(以八角手刻磨机为例),调节主机平台,使宝石与磨盘呈40°接触,并调节“八角手”到l孔位,通过八角手八条边在平台上的转动,可磨出冠部的八个主面。此时主面大小要一样,台面直径要达到腰直径的50%~60%。
4)提升主机平台,使毛坯与磨盘成23°,调节“八角手”到2孔位,通过八边的转动可磨出冠部的八个星小面。此时星小面与主面刚好构成两个正方形。
5)下降主机平台,使毛坯与磨盘成46°,调节“八角手”到3孔位,通过八边的转动,可磨出冠部左边的八个腰面。
6)保持平台不动,调节“八角手”到4孔位,通过八边的转动,可磨出冠部右边的八个腰面。此时冠部研磨完毕,这里要注意的是在研磨过程中,宝石与磨盘的接触要轻,用力适当,并不断观察磨削进度。
5.冠部的抛光
抛光所用的抛光盘一般为紫铜盘,抛光剂为钻石粉。具体操作步骤如下:
1)将磨盘取下,换上抛光盘,开机,涂上少量抛光剂。
2)用粘油法找到合适的角度,此角度要与研磨时的角度绝对吻合,否则会有多余小面出现。抛光顺序为先抛光星小面,然后抛光主面,最后抛光腰小面。
3)换上45。块,用上述粘油法,抛光宝石台面。
6.上杆
冠部研磨和抛光完毕后,将宝石坯料在酒精灯上加热,然后取下宝石坯料,掉转方向,将冠部粘结于一平头粘杆上。方法参见第2个工序。
7.亭部的研磨
具体操作步骤如下:
1)将粘杆安装到八角手上。
2)调节主机平台,使毛坯与磨盘成40°,选用八角手的1孔位,通过八边的转动,可磨出亭部的八个主面。
3)下降主机平台,使毛坯与磨盘成43°,选用八角手的3孔位,通过八边的转动,可磨出亭部左边的八个腰小面。腰小面的长度应为亭部主面长度的2/3。
4)保持平台不动,选用八角手的4孔位,同理,可磨出亭部右边的八个腰小面。
8.亭部的抛光
亭部抛光的方法与冠部抛光一样。顺序是先抛8个亭部主面,再抛16个腰小面。
9.后期处理
具体操作步骤如下:
1)若怕亭部的底尖破损,可在亭部底尖处磨一个小平面,研磨与抛光的方法同前。
2)腰部抛光为了宝石的整体美,可对腰部进行抛光。
3)拆胶处理把宝石和粘杆用酒精灯加热,使胶融化,拧下宝石。
4)清洗处理把带有胶的宝石和粘杆分别放入酒精中,待胶溶解后,把宝石和粘杆取出,用清水洗净。
至此,刻面型宝石的加工完毕。
❿ 具有星光效应的红宝石如何定向加工
只有星光效应的红宝石如何定向加工?这个要。请专业的师傅。说不好谁也不会教你。