宝石的加工流程

宝石的加工流程,第1张

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05~1mm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11-4-3 毛坯俯视图

(三)上杆

圈形后的毛坯在预形前要上杆。上杆就是用胶将宝石毛坯和粘杆粘在一起。对于经验丰富的宝石工匠,可直接手持毛坯进行预形,但对于初学者,则需要上杆,因为这样做既可以固定宝石,又可避免伤手。

粘杆一般长100~150mm,一端为圆形,直径约6~12mm不等,是用黄铜、铁或硬木制作的。具体上杆步骤为:

(1)用酒精清洗宝石毛坯和粘杆(少数化学性质不稳定的宝石只能用自来水清洗)。

(2)将胶弄成碎片,放入烧杯中,用酒精灯加热至熔化。

(3)把粘杆的粘结端浸入熔融的胶中,浸入深度约10mm,稍停片刻,让胶完全浸润粘杆,然后取出备用。

(4)用镊子夹住宝石毛坯在酒精灯上加热,使毛坯受热均匀,以免炸裂,对于怕热的宝石可用石棉网间隔加热。

(5)把毛坯底面与带胶的粘杆粘结在一起。在胶未完全硬结时,用手扶正毛坯,使毛坯的底面垂直粘杆,然后自然冷却。

(四)预形(图11-4-4)

预形就是用砂轮磨削出宝石的造型。预形所用的工具为轮磨机,有两个粗细不同的碳化硅砂轮,粗砂轮的直径为300~400mm左右,磨料粒度为80#~100#;细砂轮的直径为200~300mm,磨料粒度为180#~220#。粗砂轮的主要作用是磨削掉毛坯的余量,细砂轮的作用则是进一步修整去掉粗砂轮留下的预形余量和划痕、微裂隙,提高坯料表面的光滑度。通过预形,毛坯基本获得设计中的凸面形状,其具体步骤如下:

(1)打开冷却水和轮磨机,待砂轮转动平稳后开始预形。

(2)手持粘杆将坯料顶部磨出一斜面,斜面的边不要超出底面、小斜面的边(圈形时所磨出的小斜面),最好留有余量。磨斜面时,用力要均匀,且不断转动粘杆,使斜面尽量成圆环带,圆环带与垂直面的夹角约10°~15°。

(3)在第一个圆环带磨好后,向顶部方向磨出第二个圆环带,并依此向顶部磨出第三个、第四个圆环带,依此类推,使毛坯的顶面由阶梯状的弧面越来越趋近于较光滑的弧面。

(4)换用细砂轮,清洗毛坯,防止较粗的颗粒带到细砂轮上。再按上面的步骤进行,直到磨削掉宝石毛坯的多余量,并有较好的光滑度。

图11-4-4 预形的过程

(五)细磨

细磨的作用是为了提高宝石毛坯的光滑度,并进一步提高造型精度的工序。

细磨所用的工具主要有轮磨机、带磨机和盘磨机等,它们的共同特点是:在磨盘上覆盖一层有弹性的材料,当磨盘受到宝石毛坯压迫时,会自动产生一个屈服面,将毛坯包住,即磨盘弹性表层与宝石毛坯弧面呈球形磨面。正是因为这个屈服面的存在,使它增大了与宝石的接触,而且这个屈服面的磨削力远比砂轮的磨削力柔和得多,从而使宝石毛坯的圆滑度大大提高。

1轮磨

细磨所用的轮磨机在外形上与砂轮相似。其基体用金属或木轮制作,外圈用橡皮套粘结在基体上。橡皮厚约10~15mm,内含金刚石粉。这种橡皮轮适用于磨削红蓝宝石这样硬度高的宝石。其外圈也可用皮革代替,所用磨料为240#或280#的碳化硅。

2带磨

使用带磨机进行细磨,效率很高。将宝石凸面顶在砂带上,砂带产生屈服面,包住宝石,可增大宝石的磨削面积。

3盘磨

盘磨是较常用的细磨方法。其基体多为金属或硬木料制成,盘面微凸,上面粘结一块5~10mm之间的毛毡或软泡沫塑料,最外层用呢绒布或细帆布,也可用皮带。磨料为220#~280#的碳化硅或280#与W40的金刚石粉。

(六)抛光

宝石的抛光加工工艺包括平面抛光工艺、弧面抛光工艺和滚抛工艺等。由于宝石的成分和性质各异,抛光时所用的抛光盘、抛光料也不相同(表11-4-1)。主要的抛光盘材料有:铁、铜、锡、铝、铅、锌、胶木、有机玻璃、皮革和木材等。主要的抛光料:金刚石、氧化硅、氧化铝、氧化铬、氧化锡等微粉。

凸面型宝石的抛光工序、设备与细磨工序和设备有类似之处。若抛光工具用木盘,则要在其表面蒙上弹性材料,如毛毡、皮革、呢绒、帆布等,以产生屈服面。具体操作步骤如下:

(1)清洗宝石毛坯和抛光盘。

(2)打开抛光机,用刷子在抛光盘上涂一点抛光剂(抛光剂是用水或其他分散剂将抛光粉调成糊状而成),一次涂的量不能太多。

(3)抛光时,要从坯料的边缘开始,再渐渐过度到顶部,要用力均匀,使抛光的弧面光滑,并要随时检查抛光情况。

表11-4-1 不同宝石所使用的抛光盘和抛光剂表

(七)后期处理

宝石坯料抛光后,通常要进行如下的后期处理:

(1)拆胶:把宝石和粘杆用酒精灯加热,使胶融化,取下宝石。

(2)清洗:把带有少量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。

(3)底面处理:用220#的细砂纸或平砂盘,把底面磨平。若宝石的透明度好,底面还需抛光。

(4)上蜡:底面处理后的宝石清洗、晾干、上蜡,以填补微裂隙并增加宝石的表面光洁度。

二、刻面宝石的加工流程

一般对透明度好的宝石采用刻面型琢型,刻面型琢型的加工工艺比凸面型要复杂得多,其加工工艺流程如下:

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

通常采用劈切法和锯切法将原石分割成小块料,用粗盘粗磨加工出基准面(台面),并用粗磨或细磨的方式去掉有瑕疵的部分。

2上杆

将宝石的基准面紧贴粘接架的垂直面,用粘胶把宝石的亭部粘在加工杆上。粘杆的粘接端有多种形状(图11-4-5),以便粘接不同琢型的宝石。上杆的具体步骤为:

图11-4-5 粘杆的类型

(1)将粘杆和宝石毛坯的表面洗净。

(2)将粘杆预热,再预热宝石毛坯,宝石受热要均匀。

(3)用胶把粘杆和宝石毛坯的亭部粘结在一起,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,基准面与粘杆垂直。

3圈形

圈出宝石的腰部形状和冠部的基本弧面,圈形时所用的磨料粒度为180#~220#。在圈腰形时,要确保粘杆轴线与磨盘面平行,这样才能保证毛坯顶面垂直于腰面。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,弧面曲率要一致(图11-4-6),否则会影响到冠部刻面的研磨。

4冠部研磨

冠部研磨要在宝石刻磨机上完成。宝石刻磨机有两种:八角手刻磨机和机械手刻磨机。刻磨机使用的磨盘直径一般为150mm的金刚石磨盘,磨料的粒度一般为600目。研磨的顺序为台面、冠部主刻面、星小面、上腰面。具体步骤如下(以八角手刻磨机为例):

(1)打开刻磨机和冷却水。

(2)将带毛坯的粘杆安装到45°块上,再把45°块安装在宝石刻磨机上,使台面朝下,平行于磨盘,然后将宝石的台面磨平(图11-4-7)

(3)卸下45°块,把带有毛坯的粘杆直接安装到八角手刻磨机上,调节主机平台,使宝石与磨盘呈40°接触(冠部角度为40°),并调节八角手到1孔位,通过八角手八条边在平台上转动,可磨出冠部的8个主刻面,磨出的主刻面要保证大小一致,台面直径达到腰直径的50%~60%。

图11-4-6 宝石冠部的圈形

图11-4-7 用45°块研磨冠部台面

1—45°块;2—粘杆;3—宝石坯料;4—磨盘;5—夹具;6—托架

(4)提升主机平台,使毛坯与磨盘成25°,调节八角手到2孔位,通过八边的转动可磨出8个星小面。此时星小面与主面刚好为两个正方形。

(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,磨出冠部左边的8个腰面(如图11-4-8)

图11-4-8 圆钻型冠部的研磨步骤

(6)保持平台不动,调节八角手到4孔位,通过八边的转动,磨出冠部右边的8个腰面。

5冠部的抛光

抛光时,将磨盘换下,装上抛光盘,然后涂上抛光剂。

抛光的顺序是:首先抛光8个星小面,再抛光8个主小面,然后抛光16个上腰小面,最后抛光台面。

抛光中应注意的问题是:

(1)抛光的角度要与研磨角度一致,否则会有多余的小面出现。

(2)抛光盘面与抛光剂要保持干净,不能有较粗粒的磨粒残留,否则不仅达不到抛光的效果,反而使宝石表面留下擦痕。

6翻转宝石上杆(图11-4-9)

图11-4-9 换粘杆

1—平头粘杆;2—粘结有坯料的粘杆;3—粘结剂;4—粘接架

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,将冠部粘接于一平头粘杆上。

7亭部的研磨

亭部的研磨除无台面外,与冠部的研磨方法基本相似,具体步骤为:

(1)将粘杆安装到八角手上,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,磨出8个主面。

(2)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,磨出亭部左边的8个腰小面。

(3)保持平台不动,选用八角手的4孔位,磨出亭部右边的八个腰小面(如图11-4-10)。

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。

1.笔式聚光手电:用来观察浓色宝石的透明度。聚光手电的电珠应凹于笔头面,不能凸出笔头面,否则不便于观察。

2.放大镜:是宝石放大观察的仪器之一。最常用的是10倍放大镜,还有20、30倍的几种。放大镜是宝石专家的关键工具和必备之物,便于携带。可用它来鉴定宝石的品种和真伪。

3.二色镜:有的宝石具有多色性,观察宝石多色性最好的仪器是二色镜。二色镜是一种结构合理、价格便宜、小巧简单的光学仪器。二色镜使用的是一块合适的透明的无色方解石(冰洲石)菱面体,由于冰洲石的双折射率较高,该仪器可以将穿过宝石的两条平面偏振光线分离开来。

要求必须是有颜色透明的单晶体宝石才能够检测出多色性,玉石不能检测多色性。二色镜主要用于区别红宝石和红色尖晶石、红色紫牙乌;区别蓝色尖晶石和细小的蓝碧玺;区别蓝宝石和蓝色人工合成尖晶石等。

用二色镜检测宝石时必须不断转动宝石,直到两个差异最大的颜色出现在窗口上为止。对于宝石的三色性的确定,必须认真地反复检测,从三个不同的方向观测,出现三种颜色才是三色性。检测时注意:眼睛、二色镜和宝石样品,其间距应不超过2-5毫米。

4.折光仪:折光率是透明宝石重要的光学常数,是鉴定宝石品种的主要依据。测折光率的方法主要有两种:一种是直接测量法,用折光仪测量;另一种是相对测量法,用液体浸没法。折光仪是根据光的全反射的原理制造的。

常用的折光仪只适用于折光率为136-181范围内的宝石。宝玉石的折光率(N)的计算方法为光在空气中的传播速度(V1)与在宝石中的传播速度(V2)之比为一个常数,即N=V1 /V2 。均质体宝石,光在其中传播,传播速度不变,折光率相等,称之为单折光率。

非均质体宝石,在折光仪中有两个读数,最大、最小折光率值之间的差值,称之为双折光率。折光仪是宝石学家最常使用的仪器之一,它的体积小,使用方便。他既可以测试刻面宝石的折光率,还可以用点测法测出弧面宝石的折光率。

扩展资料:

选购指南:

1、首先要从客观上防止买假货

宝石虽小,但身价颇高。一颗不起眼的宝石有时竟能与一部彩电、一辆轿车甚至一架波音机的价钱匹比。若买了假货,其损失巨大。防止买假货除了主观上要掌握一定的理论知识和积累丰富的实践经验外,最好到正正规规的专营首饰店去买。

为了增加企业信誉和维护消费者的利益,国内有些珠宝厂家和商店主动采取措施,为广大消费者咨询服务。例如,一些珠宝首饰店聘请珠宝专家,现场为消费者解答各种疑问,并当场免费鉴定珠宝。国内好多乡村包括中小乡村都有这样的服务措施。

2、携带基本工具鉴别宝石

即使到国营商店买珠宝,也不能掉以轻心,为了提高鉴定的准确性,得必需携带最基本的工具,如放大镜、聚光手电等。携带这些工具对消费者来说无任何困难。

用放大镜可以观察宝石外表的光亮水平、损程度,由此来确定宝石的优劣,鉴别宝石的品种。鉴别宝石用的放大镜,最好用一个10倍的如能再准备一个20倍的则更好。用聚光手电可以观察宝石的透明度。

-宝石

   天然红宝石与人造红宝石有什么区别?如何鉴别红宝石的真假?跟着我一起来了解下!

天然红宝石与人造红宝石有什么区别 如何鉴别红宝石的真假

 红宝石是红色宝石中唯一硬度为9的宝石,立方氧化锆的硬度为85,是人工合成品只要用待测红宝石的边棱刻划立方氧化锆,划动者为红宝石,划不动者不是红宝石此法适用于宝石原料和各种琢型红宝石鉴定但它属于有损鉴定,对刻面宝石慎用切不可以用立方氧化锆的尖棱去刻划红宝石台面,否则红宝石上会留下划痕。

  人造红宝石与天然红宝石的区别

 鉴定红宝石可分为二个步骤,第一步是先把真正的红宝石与其它红色宝石替代品区分开来;第二步是把天然红宝石与人造红宝石区别开来。

 通常红宝石色彩越纯正、越浓艳,品质越高,价值也就越高。在综合影响红蓝宝石颜色的各种因素之后,我们分别将红蓝宝石分成五个级别,其中红宝石分为深红色、红色、中等红色、浅红色、淡红色五级。消费者只需对比红宝石的五个级别,就可以对红宝石的颜色进行简单的分级了。

 现在人工合成红宝石的技术已经很成熟,人工合成红宝石的方法也很多,但目前主要有三种方法:焰熔法,助熔剂法,水热法。其中焰熔法红宝石较易鉴定,通过观察内部弧形生长纹和气泡而确定为合成红宝石,市面上特别是在旅游商店出售的颜色鲜红、颗粒较大的标有“红刚玉”、“刚玉”“鲁宾石”的雕件或饰品,实则就是此种人工合成的红宝石。

如何鉴别真假红宝石

 助熔剂法红宝石需要专业人员在高倍显微镜下观察其内部特征才能鉴定出来。水热法红宝石合成环境仿照天然红宝石的生长环境,内部特征极象天然红宝石,一般仪器都很难将其区分,常需借助其它大型仪器,如x射线仪。合成宝石大致有合成红宝石、合成尖晶石、合成红色碧玺、合成红锆石和含钴红玻璃等,要鉴别这些貌似红宝石并不困难,因为它们在各种物理性质上与真正的红宝石有着比较明显的差异。

 不同方法合成的红宝石有不同的包裹体,区别它们需在专业实验室进行或通过放大镜检查。合成红宝石的共同特征是颜色鲜艳,且比较均匀,肉眼难以发现其中有包裹体,感觉内部非常干净。

 市场上大多数天然红宝石或多或少都明显存在所谓的“棉绺”,即沿一定方向(受晶体内部结构控制)分布的包体和内裂的组合,有时可见绢丝状包体。对于难以发现明显包裹体的天然红宝石可以用长波紫外灯(普通便携式袖珍验钞机)与合成红宝石区别。

 天然红宝石有较强的“二色性”,红宝石在长、短波紫外线照射下发红色及暗红色荧光。所谓二色性,即从不同方向看有红色和橙红色二种色调,放大检查时,红宝石内气液包体和固态包体丰富。刻面宝石在合适方向可见后刻面棱重影。即使仅依赖红宝石具有“二色性”的手段进行观察辨别,当即就可以排除其中的一大半替代品和伪劣品。

这只是鉴定钻石的方法之一,单单这个方法并不能准确的鉴定出是否是钻石,因为只要比玻璃硬度高的宝石都可以划动玻璃,比如无色蓝宝石等、

鉴定钻石最更好的方法是用热导仪,这样就可以吧出碳硅石之外的仿制品区别开来。

再通过放大观察宝石的刻面和透过上刻面观察底面棱线的方法来排除是否是碳硅石,就可以万无一失的鉴定钻石了。

鉴定钻石最好具备鉴定资格的专业鉴定师进行操作,避免出现失误。

方法如下:

1、选择好要刻面的宝石。

2、切磨,削除顶部,车床上用另一个宝石将至磨圆。

3、抛光,中间刻面一平刻面—先抛光,抛光斜面刻面。

4、顶和底按顺序和族群添上更多刻面,先是冠部上的星状刻面、腰棱上部刻面,腰棱下部刻面和亭部底尖。

5、加工,明亮式切磨法又在腰棱上、下方各添24和16个刻面,最后抛光后,宝石被镶嵌在贵金属中。

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