钻石就是提纯过金刚石,只不过纯度高于未提纯的金刚石。它的硬度非常高,所以用什么氧气、高压水流根本不可能切割出钻石,要想切割钻石,应该把极小的金刚石颗粒制作成砂轮,用这种砂轮打磨,才能切割金刚石。
刚开采出来的钻石原石雕琢成一颗精美的宝石,这简直是一门艺术。
1 设计
首先需要确定如何切割才能最充分的利用原石,如今切割技师会使用最尖端的技术手段来设计切割方案。
2 劈割及锯切
如果根据设计要用一块钻石原石制作出两颗或两颗以上的成品钻石,那首先就需要通过 劈割及锯切的手法将钻石原石分切成几小块。
3 激光切割
下一步要进行精细切割。即切掉钻石多余的部分,将其打造成需要的形状。如今这个切割工序可以使用激光。
4 抛光
切开的钻石表面并不光滑,因此需要打磨抛光,但钻石抛光并非听上去那么简单,钻石极其坚硬,因此为其抛光时只能使用金刚石粉末。
5 评级
当钻石加工完毕后,就可以根据4C标准为其评级了,4C标准包括钻石的颜色,净度,切割工艺和克拉重量。
最坚硬的东西,当然还是用最坚硬的东西去切割了。乍一听很迷惑,其实是这样的。钻石虽然很坚硬,但也是有弱点的,他脆,很容易摔裂,这是因为它也是有解理的。打个比方,撕纸的时候会发现,横着撕很难撕成一条直线,竖着却很容易。这就是解理,切割时用坚硬的一面去打磨解理的一面。就是这么简单!
最初使用金属丝蘸钻石粉膏手工锯切,劳动强度极高,效率很低,不过总算能切动。后来发明了钻石转锯,使用锯片蘸钻石粉膏锯切,动力为人力、畜力、电机。与现代机械切割机基本相同。劳动强度和效率都有极大的改善。
钻石琢磨一直使用金属盘蘸钻石粉进行磨削、抛光。 只不过现代设备更精密可靠,并且能实现自动化。
为了将钻石原石切磨加工切磨成各种琢型的成品钻石,必然按步骤实施一系列加工工序。一般而言,切磨加工钻石有四个独立的步骤,即标记(marking)、分割(dividing)、成型(shaping)和抛磨(polishing)。
1、标记原石
主要在对钻石原石作正确评价基础上,将设计意途用专门的笔标记在钻石上,切磨加工师按标记对钻石实施切磨加工。标记是钻石切磨加工的第一步,这也是整个切磨加工环节中最重要的工作,它直接影响钻石切磨加工的经济效益,也影响最终钻石成品的完美程度,因此,做这项工作的人必须具备具坚实的宝石学专业知识,丰富的实践经验,并精通加工技术。他的最终目的是制造出最大、最干净、最完美形态的成品钻石,并创造最大的经济效益。
2、分割原石
出于各种原因,需要对原石进行分割。分割原石也是一项十分重要的工作,它也直接影响钻石成品的质量,并最终影响钻石成品的价值。分割原石时所需要考虑的重要因素有:钻石原石的形状、钻石的内部瑕疵、双晶及结晶学特征等。例如外形为八面体的钻石,通常采用原石截顶(topping the stone)的方法,也说是把原石锯成(图4-7)所示的不等部分。这样将获得更大的商业价值。以一颗6克拉的原石为例,若原石按截顶分割后,底部大的部分的重量大约为4克拉,顶部大约重2克拉,成品可能将示一颗重2克拉、一颗重1克拉。若按腰部等分的办法分割,两部分的原石重3克拉,仍以50%的出品率计算,将获得两件大约15克拉的成品,显然采用第一种办法所获得的商业价值会更大。
3、粗磨
粗磨是将钻石原石进行成型加工处理的过程,它是一项切削或切磨工艺,这项工艺类似于在车床上加工木头或金属。
钻石粗磨的过程是:首先将腰磨的钻石粘在一个夹具上,并把夹具装在粗磨机的卡上,
将另一颗充当切削夹在夹具上。操作者用手臂夹住长柄,当粗磨机带动钻石旋转时,使两颗钻石相互接触柄互磨成型。
4、抛磨
抛磨是对粗磨成型的钻石实施一系列工序而将其抛磨成最终成品的过程。抛磨设备的主要部件有磨盘、夹钳、夹嘴。抛磨是一项技术性能极强的技术,需要钻石切磨工懂得一定的工艺,并需要丰富的经验。
钻石首饰的加工
钻石的主要功能之一是佩戴,以装饰美化人们的生活,要佩戴,必须制作成首饰。因而钻石首饰的加工制作应是整个钻石加工环节中极其重要的组成部分。钻石首饰加工有下列二种最基本的方法:
4.3.1 手造法加工
手造法加工是最原始的钻石首饰制造方法,也是最基础的加工步骤,无论是铸造法还是锻压法,均要以手造的首饰为模具。所以手造师傅在首饰加工厂里常常是技术水平最高的。钻石首饰手造法加工的基本过程是:
(1)前期准备:加工师在拿到一张完整的珠宝首饰设计图样后,首先要进行读图,以了解珠宝设计师的设计意图,分析首饰的整体结构和钻石镶造方式等。在此基础上,预备加工材料,调整加工设备。
(2)分件加工:根据结构分析的结果,按取大优先的原则,将整个首饰分解成若干独立元件,然后依照各个元件的重量、薄厚、宽窄、粗细、长短准备金属材料,利用压片机、拨丝机、窝砧、坑铁、打金锤、剪钳等工具,经过压片、压条、拨丝、剪切、打金等工艺,制成各元件的基本外型;并用锉、钳等工具进行比较准确的元件成形处理。钻石首饰要按镶嵌方式,首先加工好主石及副石的镶口。
(3)拼合定型:依据设计图样形态,在橡胶皮泥上摆放加工好的零散元件,要注意整体的协调和高低位层次,这对于能否完美表达设计要求是非常重要的。在整体摆好后,用预先调配好的石膏浆浇在被橡皮粘住的首饰雏形上,当石膏干燥后,去掉橡皮泥,这时整个首饰的正面就会被石膏牢固的定型。
(4)整型焊接:先在石膏底托上清理出首饰面的焊点,准备好从高温到低温的几种金属焊,用硼砂做焊药,用风球-油壶-火吹构造的焊具,按先大后小的顺序,依次焊接上。焊接后洗净首饰毛胚的石膏粉,用低温金属焊,焊上细小的元件。要注意检查焊点的虚实,并尽能在较短时间内完成焊接,保持焊点的洁净。
(5)精细处理:焊接完的首饰虽已基本成形,但却相当粗糙,还需用锉、砂、纸、皮砂轮等工具,对其进行精细平滑处理,除去所有多余焊、锉痕。如果有锉不下去的砂眼存在,还需要用火焊将其修补好。做此工序时,必须快速准确,避免原有的焊点脱开。
(6)钻石镶嵌:钻石是整件钻石首饰的中心,所以从设计到加工的整个过程都应把钻石镶嵌放在首位。首先选择适当的镶嵌方式,利用吊机、细锉、钳、镊子、木夹子等工具,经过石型观测、宝石摆放、镶口定位、放石加固,完成钻石镶嵌工序。镶嵌时一般先上副石,后上主石,再利用吸珠将瓜打圆或用胶轮把包边打光。
(7)抛光清洗:抛光是为了提高金属表面的光洁度。通常使用的工具有打磨机、毛刷、上绿蜡的黄布轮以及上红蜡的白布轮等。
(8)后期处理:加工制作钻石首饰时,常常在钻石首饰的金属局部附加电镀彩色金属层(如电镀18K白金等),以达到新颖的艺术效果。此外,作为工业产品,出厂前还要在钻石首饰上打印厂标、金属纯度及钻石重量等参数,才能算是完成了整件钻石首饰的制作过程。
4.3.2 铸造法加工
铸造法是当前比较流行的贵金属钻石首饰加工镶嵌方法。此法的加工步骤如下:
(1)起板:即利用手造方法制造出首饰样板,并在其适当位置焊上能保证浇铸时引导金属液体顺利灌入的水口棒,作为浇铸用样板。在某些情况下,也采用浮雕的技法直接用雕蜡方法制造出首饰原形,称为起蜡板。
(2)压胶、注蜡:用塑性生橡胶片把首饰样板夹在其中,将生胶片塞入一个预选的铝框中,并使被压制的样板填满碎胶片,利用热压机(150℃±)在橡胶中压制30-60分钟,而后用手术刀,按一定技术规则将胶片割开,取出首饰样板就制成了所谓的胶模。用联接抽真空机的铸蜡机(70-90℃,1-12×105Pa)将熔融状的石蜡注入胶模中,冷却硬化后从胶模中小心取出,就成了所谓的蜡模。
将蜡模上的毛边去掉,并按客户要求修改圈口后,种在一根准备好的蜡杆上,从一个方向依次种上一批首饰蜡模,构成一个蜡树。较小的种在树顶部,而较粗大的放在树底部,种的角度应在45°左右,以保证液体金属能顺利灌入到所有的部位上。
(3)浇铸:先将蜡树称重后,固定在铸笼内,按劳1:40的比例将石膏粉与水搅伴均匀,放在抽真空机上抽真空大约90秒,取出后灌入铸笼,再抽真空约90秒后小心取出。石膏经大约2小时就能凝固,而后再经过1-2小时的蒸蜡,就可以将铸笼放入烘箱内进行石膏的烘焙了,经过约6小时的逐步升温过程即可完成石膏的烘焙,制成石膏模。
下一步则将金属料及补口在熔金炉中加热,当合金完全熔化并搅匀后,把金水浇铸到真空机或离心铸造机的石膏中,冷却后就制成了首饰毛坯。
(4)执模、炸金:执模是指对首饰毛坯进进行精心修理的工序;而炸金是指执模后对金属首饰进行除污加亮的工序。两道工序对于加工钻石首饰都必不可少。
(5)镶石及后期处理:经炸金后,通过与手造工艺相同的镶石、抛光、清洗
切磨过程:
一颗钻坯看起来并不起眼,必须经过仔细的切磨、加工,才会成为我们所惯见的闪烁生辉的钻石。因此,钻石的车工,直接影响钻石的价值,详见后述。最理想的切割效果当然是保持钻石的最大重量、尽量减少瑕疵,并充分展示钻石的美,以使钻石光彩照人。一般的切割过程包括以下几个步骤:
标记(划线):这是钻石切割的第一步,先检验钻坯、并在钻石表面做标记,做这项工作的人有着丰富的经验并精通加工技术。最终目的是制造出最大、最干净、最完美的钻石,以尽可能高地体现钻石的价值。划线员必须留意两点:即既要尽量保持最大的重量,又要尽量减少内含物。划线员利用放大镜研究钻坯的结构,如果是大颗粒钻石,这项工作可能要历时数月,对普通钻坯则需要几分钟。不过,不论钻坯如何细小,每一颗钻石都要经过详细的检查以做出正确的判断。
划线员用印第安墨水在钻坯上划下标记,显示该钻坯要沿此线分割。通常尽可能沿钻石的天然纹理方向划线。
分割原石:包括劈割和锯切。
劈割:劈割师将划好的线的钻坯安放在套架上,然后以另一颗钻石沿分割线削一个凹痕,再把方边刀放在凹痕上,以手捶在劈刀上以合适的力敲击,钻石会沿纹理方向被劈成两半或多块。
锯切:大多数钻石并不适宜劈开,这时需要用锯切开,由于只有钻石才能切割钻石,因此锯片是一张在边缘涂有钻石粉及润滑剂的磷青铜圆片。钻石固定在夹子上,锯盘以高速旋转,即可将钻石锯开。现代激光技术引入钻石切割,大大提高了钻坯的加工效率。
成型:锯开或劈开的钻石再送到打圆部门去打圆、成型,即按照设计要求将钻石做成圆形、心形、椭圆形、揽尖形、祖母绿形等常见的切割花形,或其它特殊的形状。由于钻石是目前为止人类所认识到的最硬的天然物质,所以只有钻石才能打磨钻石,而且因钻石各个方向的硬度略有不同。所以研磨时要凭借经验,把握住钻石的基本形态:三方体、八面体、十二面体及晶体特性。一般方法是将钻坯高速旋转的车床上,然后用另一臂杆上的钻石把转动中的钻坯打圆。
起瓣、抛光:在一个涂有钻石粉和润滑油的铸铁圆盘上,车磨出所有瓣面(刻面),使钻石发出诱人的光彩。研磨的过程通常是,首先在底层做出8个大面,然后做16个刻面。加尖底,共25个刻面,正确改错了,并由此延伸出三角小面,风筝面及腰上刻面,一共33个刻面,这样一颗圆形钻石一共58个刻面,如果没有底尖的小刻面则共有57个刻面。并不是每颗钻坯都必须经过全部五道工序,这须视钻坯的本身特点、所要达到的目标而定,如对前述的“扁平状”钻坯可能就不用劈割这道工序,又如加工祖母绿钻石就不须经“打圆”的工序。然而,任何钻石毛坯,有两道工序是必不可少的,这就是“划线”、“起瓣、抛光”。一颗精工切割的钻石所产生的瓣面,其位置和角度都是经精确计算的,使钻石发出最大的光彩。由此可见,切割世界上最坚硬的宝石——钻石,不仅需要先进的设备,更需要切割师由丰富的经验、高度责任心和全神贯注,才能释放钻石全部的灵彩。首饰柜台里一颗钻石,可能遗穿越过许多国家,经过若干人之手,通过加工、镶嵌、制作后才成为一件钻石首饰。 随着科学技术的进步,激光技术、电子计算机记述的引入,可以使钻坯的设计、切磨更加精确无误。
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