какую шкуру используют для шлифовки алмазов
Как происходит огранка и полировка алмазов
Практически все бриллианты, которые используются в драгоценных украшениях, прошли огранку и полировку. Эта обработка не только улучшает внешний вид камня, делая его более аккуратным и привлекательным, но и влияет на его яркость и блеск.
Стоит остановиться на этих двух процессах более подробно, чтобы понять особенности и значение для камня.
Для чего бриллиантам нужна огранка и полировка?
Огранка — одна из четырех самых важных качественных характеристик алмаза (остальные три — цвет, чистота и вес карата). Это способ, при котором алмазу придается определенная форма, и из грубого куска материала получается полированный, граненый камень.
Более точно, огранка обозначает конфигурацию с определенным устройством и формой граней.
Естественные алмазы, добытые из земли, называют «неограненными алмазами». Наиболее качественные из них пойдут в ювелирное производство. Там они пройдут полировку, огранку и будут установлены в драгоценности. Это делается по нескольким причинам.
Во-первых, необходимо придать симметричную и стандартизированную форму, чтобы поместить в стандартную ювелирную оправу.
Во-вторых, покупатели предпочитают бриллианты различных форм, поэтому продавцы драгоценностей предоставляют широкий ассортимент камней всевозможных размеров и конфигураций. В-третьих, огранка и полировка улучшают яркость, блеск и сверкание камня.
Конечно, не все бриллиантовые формы позволяют максимизировать отражающие характеристики камня, тем не менее, ценность бриллианта, в основном, измеряется его способностью блестеть и сверкать.
Например, круглая огранка является самой популярной потому, что такой бриллиант имеет самые высокие характеристики сияния и яркости.
Очень важно при обработке камня подчеркнуть и приумножить его достоинства. Это очень сложная задача, поскольку специалисту нужно балансировать между четырьмя параметрами (масса, огранка, чистота и цвет), чтобы достичь наибольшей ценности и, следовательно, стоимости бриллианта.
Например, если у камня много видимых вкраплений, то ювелиру придется выбирать: улучшить чистоту камня, но потерять в массе или сохранить массу, но с низким уровнем чистоты.
Как производится обработка алмазов?
Так как алмазы очень твердые, резать их очень трудно и сложно. Необработанные алмазы распиливаются и режутся с помощью специальных лезвий и лазеров.
Очень часто необработанные алмазы проходят анализ с помощью 3D технологий, чтобы воспроизвести и наглядно увидеть, каким получиться камень на выходе и каким способом его лучше всего резать.
После того как алмаз разрежется на определенные кусочки, формируется их форма и конфигурация граней и только потом полируется.
Гранение алмазов.
Гранение — важный шаг в обработке алмазов. Этот процесс представляет собой обрезание граней, которые формируют конечную форму бриллианта.
Число, форма и расположение граней определяют тип огранки. Например, у круглой огранки должно быть определенное число граней, с обозначенной формой и расположением, которое строго соответствует стандартам и рекомендациям.
Гранение имеет большое значение потому, что форма и расположение граней, в конечном счете, влияет на способность отражать и преломлять проникающий свет.
То есть, сколько света пройдет вглубь камня и сколько сможет отразиться на поверхности вершины или на другом участке камня.
Это крайне важно для качества камня потому, что чем больше света вернется на поверхность, тем более яркий и блестящий бриллиант будет. Непропорциональные, несимметричные, с неправильной формой грани приведут к низкому сорту бриллианта, который будет темным и тусклым.
Однако есть такие виды огранки, которые не призваны максимизировать блеск, они интересны своей формой и параллельными гранями. Например, изумрудная огранка, она тоже достаточно популярна, хотя такой бриллиант не отличается яркостью своего блеска, ввиду особенностей своего строения.
Полировка алмазов.
Полировка — заключительный этап в процессе обработки алмазов. При помощи полировочных инструментов поверхность бриллианта становиться идеально гладкой и ровной.
Этот процесс также очень важен для игры света на поверхности бриллианта. Полировка не настолько важна как гранение, однако, ее качество может, или увеличить потенциал камня сиять и блестеть, или уменьшить его.
Как выбрать огранку бриллианта?
При покупке бриллианта одним из решений, которые вы должны принять, является выбор огранки.
Давайте посмотрим и узнаем больше о том, как выбрать правильную огранку для вашего камня.
Понятие форма часто используется для обозначения алмазной огранки, но эти два термина не означают одно и то же.
В то время как форма относится к видимым очертаниям и общему виду бриллианта, огранка имеет более всестороннее значение, которое также включает число, форму, размеры и расположение граней камня.
Например, огранки «принцесса», «ашер» и «радиант» имеют прямоугольную форму, но отличаются пропорциями и тем, как их грани сформированы и выстроены.
Насколько важна алмазная огранка?
Справедливости ради стоит отметить, что огранка, пожалуй, самая значительная качественная характеристика алмаза, иногда более важная, чем цвет, чистота и вес карата. Это не означает, что не важно, насколько прозрачный или бесцветный камень.
Однако, способ, которым ограняется бриллиант, определяет, как хорошо он будет отражать свет, и сколько блеска и сияния он будет в результате иметь.
Бриллиантовая обработка с правильными пропорциями может выглядеть столь блестящей, что ее сияние сделает несовершенный цвет или чистоту менее видимыми.
С другой стороны, алмаз той же чистоты и шкалы цвета, но с более плохой огранкой, не будет иметь такого блеска. Мало того, что такой камень будет выглядеть менее ярким, но и его естественные недостатки и желтоватые оттенки будут более заметны.
Какие критерии используются при выборе алмазной огранки?
Среди алмазов, которые классифицированы и имеют сертификат, вы можете выбирать, ориентируясь на качество обработки каждого камня.
Вы также можете сравнивать бриллианты по уровню их блеска, а поскольку это характеристика, которая напрямую зависит от размеров камня, вы будете косвенно выбирать более пропорциональную огранку.
Иногда, вы можете подбирать определенные пропорции, которые соответствуют какой-либо вашей потребности.
Например, для обрамления, скрывающего нижнюю часть алмаза, вы можете выбрать камень, который ограняется менее глубоко, чем обычно, чтобы при установке была видна значительная часть его поверхности, и при этом он будет выглядеть больше.
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать /наука, история, политика, творчество/
Алмаз считается одним из ценнейших камней на Земле. Многие так же знают, что алмаз также считается самым твердым материалом. Однако для создания ювелирного изделия алмаз нужно серьезно обработать.
Если материал обладает такой прочностью, чем его обрабатывают?
То, что если потереть один необработанный алмаз о другой, их грани шлифуются и блеск обоих возрастает, заметили еще в древней Индии. В Европе гранить алмазы начали значительно позже, в XIV—XV вв.. В середине XV века ювелир бургундского герцога Людвиг ван Беркем впервые огранил алмаз, который впоследствии получил название «Санси».
В XVII веке алмазы научились распиливать. Первые пилы представляли собой железную проволоку, поверхность которой была шаржирована (насыщена) алмазным порошком. Распиливание крупных алмазов длилось подолгу: например, алмаз «Регент», весивший 410 карат, пилили около двух лет, расходуя огромное количество алмазного порошка.
Нынче алмазы режут на специальных станках с помощью быстро вращающихся бронзовых дисков толщиной 0,05−0,07 мм. На диски подают суспензию алмазного порошка. Современные установки предусматривают применение для интенсификации резки алмазов ультразвуковой, электроэрозионной, лазерной и других видов обработки. Самым сложным и ответственным процессом при изготовлении из алмазов бриллиантов является огранка. Ее производят с помощью быстро вращающегося диска из медного сплава, в который впрессованы мелкие алмазы, или чугунного диска, в поверхность которого втирают алмазный порошок, разведенный в репейном или оливковом масле. При этом форму драгоценного камня и расположение граней в нем делают с таким расчетом, чтобы падающий свет не проходил сквозь камень, а, претерпев полное отражение от внутренних поверхностей граней, возвращался бы обратно, обеспечивая «игру» света.
Огранка бриллиантов — необычайно сложный и трудоемкий процесс. Крупные камни гранят месяцами, а уникальные — по нескольку лет. Масса алмаза от этой операции сокращается вдвое или втрое, пропорционально растет и его стоимость.
Поэтому перед тем, как приступить к огранке крупных алмазов, тщательно обсчитывают форму будущего бриллианта, которая обеспечит наилучшую «игру» и позволит максимально сохранить массу исходного камня. Сейчас для этой цели используют компьютеры, которые максимально облегчают задачу.
Казалось бы, алмаз — безупречный камень. Но и у него есть недостатки.
1. Он химически активен по отношению к железу и никелю. При повышенной температуре он образует с ними растворы внедрения и разрушается. То есть резать алмазом сталь на высокой скорости невозможно.
2. Алмаз бессилен даже против мягкого железа. Нагреваясь в процессе резания, железо начинает в больших количествах растворять в себе углерод. Тем самым оно «съедает» самый твердый в мире материал.
Алмаз в материнской породе
Впрочем, любой недостаток можно превратить в достоинство. Эту простую химическую реакцию можно использовать для обработки алмазов. Такое свойство неприступного алмаза позволяет легко разрезать его раскаленной стальной проволокой.
Если к алмазу приложить железный резец, нагретый до 1000 °C, он начнет растворять в себе углерод, погружаясь вглубь алмаза со скоростью до 0,3 мм в час. Меняя форму головки резца, из алмазов можно изготавливать сложнейшие детали — например, втулки, шестеренки и прочие сложной формы изделия, которые невозможно изготовить по-другому.
Как пилят алмазы
Алмаз – самый твердый в природе материал. Долгое время алмазы почти не умели обрабатывать, и использовали как технический камень, для полировки других, более мягких самоцветов.
До современности алмаз если и можно было резать, то только им же самим. Но при этом у ювелиров всегда была необходимость разделять природные алмазы на несколько частей – ведь отшлифовать всего один небольшой бриллиант, отбраковав много материала из-за трещин и включений, было бы слишком расточительно. Выгоднее разделить камень, оптимально обходя внутренние дефекты.
Современная программа, позволяющая оценить после сканирования камня, как лучше и выгоднее обойти его дефекты при распиле и шлифовке
Еще древние индусы заметили, что если тереть один алмаз об другой, то камень становится ярче. Так отдельные камни правильной формы и большой чистоты удавалось отшлифовать до ювелирного качества, но в целом алмазы шли на порошок и ценились недорого.
Только к 15-му веку в Европе научились хорошо работать с алмазным порошком в отношении самих алмазов – их начали красиво гранить и изобретать все новые формы огранки, чтобы вытащить из камня максимум световой игры.
Кристалл алмаза, подготовленный к сканированию для выявления дефектов
Так бриллиант стал королем ювелирных камней – ведь правильно ограненный камень обладает потрясающим блеском и сиянием, луч света из такого бриллианта не выходит, пока не отразится много раз от граней и не вернется в исходную точку.
А вот резать алмазы долго не получалось – до 20-го века камни, которые из-за внутренних дефектов надо было разделить на части, просто кололи.
Камни, на которые был расколот самый большой в мире алмаз Куллинан, и полученные из него бриллианты
Самая известная история раскола большого камня на несколько (тоже немаленьких) – это работа над самым крупным алмазом, Куллинаном. Ювелиры два года рассматривали и анализировали камень, делая расчеты, как выгоднее его расколоть. Говорят, в момент решающего удара по камню главный ювелир упал в обморок!
В результате, из камня в три тысячи карат получилось девять крупных и почти сотня мелких бриллиантов, которые сейчас украшают регалии и драгоценности британской короны.
В принципе, технология распила алмаза была понятна и до 20-го века, и были случаи, когда алмазы пилили железной проволокой, поверхность которой была насыщена алмазным порошком. Но в отсутствие электроприводов это был очень долгий процесс, поэтому этот способ не был популярным.
«Алмаз Регента» в короне королевы Евгении и рядом — его муляж, витрина Лувра
Например, найденный в 1700-м году очень большой, четырехсоткаратный «Алмаз Регента» распиливали, получив в результате тоже большой бриллиант в 140 карат. Он был вставлен в корону супруги Наполеона III и хранится сейчас в Лувре.
Так вот, этот алмаз пилили два года, потратив на него огромное количество времени и бриллиантового порошка.
И только в 20-м веке дело с распилом алмазов пошло на лад. Электрический двигатель приводит в движение тончайший бронзовый диск, толщиной менее двадцатой доли миллиметра, и крутящийся с скоростью от двух до десяти тысяч оборотов в минуту.
Диски для распила алмазов
На диск наносится специальная паста из алмазного порошка, которая постоянно пополняется, и подается масло для охлаждения и вымывания порошка из распила. Этот способ значительно экономичнее и предсказуемее, чем просто расколоть камень, даже если перед расколом производились тщательные расчеты.
Но и механический распил тоже имеет недостатки – во-первых, это все равно не быстро. Камень размером в карат пилили не менее восьми часов. И потом – хотя диск и тонок, часть камня все равно терялась, и погрешности направления распила также присутствовали.
Распил алмаза по предварительно размеченной линии
Настоящую революцию в ювелирном деле произвела лазерная технология распила алмазов. Теперь распилить алмаз можно за считанные минуты, с меньшими потерями и точнее. К тому же, стало возможным использовать кассетный метод, когда в установку заряжается много кристаллов для распила – это еще больше повысило производительность.
Нельзя применять лазер к алмазам с высоким внутренним напряжением – они просто расколются. Поэтому примерно каждый двадцатый алмаз все же приходится и сейчас распиливать дисковой пилой.
Камера для лазерной распилки алмазов
А еще придумали в буквальном смысле «выжигать алмаз каленым железом». У твердейшего алмаза оказалось любопытное свойство – при высоких температурах он становится химически активным по отношению к обычному железу. Сильно нагретое железо начинает растворять в себе углерод, буквально «съедая» алмаз.
Это не очень быстрая реакция – нагретая до тысячи градусов стальная проволока, прислоненная к алмазу, растворяет углерод и погружается в камень со скоростью всего в треть миллиметра в час.
Вот так выглядит современное место работы сотрудника, занимающегося распилом алмазов лазером
Но зато теперь появилась возможность изготавливать из алмаза детали сложной формы, для технических нужд. И вообще, оказывается, можно рисовать на поверхности алмаза раскаленной проволокой.
Применение алмаза: как люди используют драгоценный камень
При слове «алмаз» бо́льшая часть из нас представляет высокопрочный прозрачный минерал или ювелирные изделия с бриллиантами, блеск и игру света которых не спутаешь ни с одним известным камнем. Но неужели этим и ограничивается область применения минерала? Что делают из алмазов еще?
Где используется алмаз
Оказывается, сфера применения минерала огромна. Алмазы обрабатывают, получая не только камни разной формы и размера, но и крошку и алмазную пыль. Практически нет области промышленного производства, науки, в которых исключалось бы применение алмаза. Подробно рассмотреть все аспекты использования минерала невозможно, но составить общую картину и понять, для каких целей применяется алмаз, — вполне реально.
Медицина
Основное целевое направление — производство высокоточного хирургического оборудования с алмазным напылением. Тонкие и острые полостные надрезы позволяют хирургам максимально эффективно проводить сложнейшие операции в области сердца и других жизненно важных органов. Хирургический инструмент имеет хорошую износостойкость и практически не тупится.
Алмаз является хорошим проводником, и это свойство позволяет применить минерал в составе медицинского лазера. Тончайшее алмазное напыление дает возможность использовать указанное оборудование в разных направлениях медицины.
Применение алмазной дермабразии в косметологии позволяет провести шлифовку лица. Алмазная корректировка деликатно удаляет ороговевший слой кожи, устраняет пигментные пятна, акне. Затем полировка доводит эпидермис практически до идеального состояния. Процедура настолько нежна и деликатна, что позволяет работать с кожей вокруг глаз и губ.
Каким образом человеком используется алмаз в инновационных технологиях современной медицины? Разработки ученых из Санкт-Петербурга открыли новую страницу медицинской алмазной диагностики. Синтетические ультрадисперсные алмазы (УДА) находят применение в новейших тест-системах для диагностики инфекционных заболеваний. Маркеры-антигены закрепляются на специальных наноносителях, к числу которых и относится УДА. Например, на стекле смешивается УДА, сыворотка крови больного и антиген-возбудитель сифилиса, через 15 минут четко видны последствия реакции агглютинации. Чувствительность методики достигает 95%, а специфичность — 100%.
Американские специалисты используют синтетические наноалмазы в стоматологии для защиты корневых каналов после удаления нерва и пульпы. Скорость выздоровления пациентов в данном случае существенно возрастает.
С получением новых структур на основе алмазов наблюдается расширение границ использования минерала в медицине.
Промышленность
Применение алмазов в промышленности достаточно многогранно. И в этом большую роль сыграли их особенные свойства: твердость, теплопроводность и др.
Приборостроение и промышленное оборудование
При создании особо сложных деталей для любого оборудования, используются фрезеровочные, токарные и другие станки. Ножи по металлу, фрезы, шлифовальное оборудование также выпускаются с алмазным напылением. Длительный срок службы и высокая точность выполненной работы — главная особенность насадок и блоков с алмазным напылением.
До недавнего времени буровые коронки и долото выполнялись только с применением алмаза. Сейчас они вытеснены другими, более дешевыми материалами или синтетическими монокристаллами.
Высокая твердость алмаза обуславливает его использование в соплах станков гидроабразивной резки и фильерах для производства полимерных волокон.
Станок гидроабразивной резки
Алмазные наковальни позволяют исследовать поведение различных соединений при высоких давлениях (до 100 ГПа).
Алмаз применяется в самолетостроении, космической промышленности для создания сверхпрочных покрытий воздушных и космических кораблей, способных выдерживать высокие температуры и нагрузки.
Электроника и оптика
Применение алмазов в промышленности тесно связано с такими направлениями, как оптика и электроника. Это алмазные транзисторы, детекторы ионизирующих излучений на алмазе, матричные УФ-фотоприемники, поликристаллические алмазные пленки. Сложное узкоспециальное оборудование помогает человеку в различных направлениях жизнедеятельности.
Строительные и отделочные работы
Кто хотя бы раз занимался ремонтом или строительством, знает, что просверлить отверстие в бетоне или разрезать керамогранит обычными инструментами проблематично. Это долгий, монотонный труд, с большой затратой физических сил и с не всегда хорошим результатом.
Алмазный абразивный диск
Но, как только в дело вступают так называемые алмазные сверла и диски, работа выполняется в считаные минуты. Отверстия получаются аккуратные, нужной глубины и размера, а срез — ровным, без сколов. И неважно, где выполняются работы: в рамках квартиры или огромного строящегося здания, алмазное напыление в шлифовальных инструментах — гарантия высокого качества выполненных работ. Минералу под силу работа с любыми материалами: бетон, гранит, мрамор и др.
Ювелирное дело
Всем известно, что при огранке можно сделать из алмаза бриллиант — неповторимый по красоте и игре света камень. Крупные бриллианты используются для украшения тиар или диадем царственных особ.
В тройку алмазов-лидеров по размерам входят:
Дальнейшая судьба этих подарков природы довольно стандартна: их раскалывают на более мелкие части и выполняют огранку, получая бриллианты. Высокое значение показателя преломления и дисперсии обуславливают игру граней всеми цветами радуги. Также следует знать, что поверхность бриллиантов не царапается и сохраняет характерный блеск.
Крупные бриллианты в виде отдельного камня или в составе украшения — хорошее финансовое вложение и гордость любого коллекционера:
Алмаз применяется для создания эксклюзивных ювелирных украшений. Красота в каждой детали, сочетание с другими драгоценными камнями и баснословная стоимость — особенности, присущие неповторимому камню.
Самые дорогие ювелирные украшения с бриллиантами:
Химическая и физическая отрасли
Не менее важно значение алмаза и в этих сферах. Создание новых перспективных материалов, например, ультрадисперсионного алмаза, позволило использовать его в качестве углеродного носителя при электролизе.
Алмаз является хорошим полупроводником, а высокая светочувствительность позволяет использовать минерал в оптических приборах.
Учеными-химиками разработаны технологии, позволяющие использовать синтетические алмазы в качестве гальванического покрытия на основе серебра, золота, хрома и т. п. Наноалмазы также применяются для создания полимерных композитов и твердых смазок.
Минералы, наряду с синтетическими рубинами и сапфирами, используются в составе часовых камней в кварцевых часах для повышения износостойкости и долговечности.
Основные свойства алмаза
Алмаз — это твердая аллотропная модификация углерода, которая имеет:
Наличие люминесценции позволяет минералу светиться различными цветами на солнце, что особенно заметно при огранке в бриллиант.
Большинство природных алмазов бесцветны или имеют желтый окрас, но встречаются минералы розовой, голубой и коричневой окраски.
Синтетические алмазы
В последние годы особую значимость и распространенность приобретают искусственные (СVD или HPHT) алмазы. Хотя термин «синтетические» в данном случае не вполне корректен. Физические свойства алмаза, как и структура, соответствуют натуральному аналогу, однако он выращен искусственно, хоть и не содержит инородных синтетических материалов. В промышленности до 97% (от общей массы используемых алмазов) приходится на искусственные кристаллы.
Смотреть всю коллекцию «ШОКОЛАД» в каталог SUNLIGHT
Попытки создания кристаллов были предприняты еще в XIX веке, но лишь в 1953 г. была сконструирована специальная установка и получены первые кристаллы.
Чем режут алмаз
Если для разрезания других твердых материалов используются инструменты с алмазным напылением, то как и чем можно разрезать сам алмаз?
Алмазы режут с их же помощью. Для этой цели применяется тончайшая дисковая пила с алмазным напылением. Процесс протекает по направлению меньшей твердости в течение нескольких часов. Скорость резки минимальна.
С появлением инновационных технологий все шире используется лазерная резка.
Алмаз, как и бриллиант на его основе, не только красивый, но и особый по свойствам минерал. Поэтому ювелирное направление — лишь небольшая функциональная составляющая его возможностей. Медицина, электроника, приборостроение и т. д. активно расширяют границы применения этого материала.
Современные технологии выращивания кристаллов и создание искусственных наноматериалов позволяют существенно раздвинуть область использования прочного и оптически деятельного минерала.