Чем обрабатывают алмазы?

Как огранщики обрабатывают алмазы

Специальность огранщик алмазов очень ответственная и кропотливая. Работа с этим материалом требует высокого мастерства, ведь камень является одним из самых твердых в природе. В производстве бриллиантов используются новейшие технологии, инструменты и даже компьютерные программы, которые значительно уменьшают отходы исходного сырья. Бизнес, связанный с изготовлением драгоценных камней, можно назвать одним из наиболее прибыльных.

Чем обрабатывают и шлифуют алмазы

Поговорим о том, чем обрабатывают алмазы при изготовлении бриллиантов. Для этого подходит он сам, а точнее кусочки, которые откололись. При создании бриллиантов необходимы идеально ровные поверхности.

Предприятия оборудованы всем, что необходимо для обработки и шлифовки камня. Для распила алмаза нужны металлические диски, на которые нанесена алмазная пыль со смазкой. Но, есть и более усовершенствованный способ – лазер. А с помощью специального резца можно отколоть кусочек кристалла.

Компьютерная программа определяет, сколько может получиться ограненных драгоценных камней из исходного сырья.

Автоматическое оборудование, позволяет с высочайшей точностью делать пропорциональные грани алмаза. Есть и ручные варианты станков (к примеру, «Гран-1», ОАБ-4). Обычно в них входят рабочая поверхность и держатель для камня, который его фиксирует в нужном положении, с требуемым углом. Алмазные круги для огранки — это также одна из частей с которым соприкасается камень. Диск ограночный АИЦ 3П-202 подойдёт для вышеперечисленных станков. Он полирует и шлифует поверхности камня.

Есть такой вариант станка, как консольный малогабаритный (СМОК-3) для огранки камней. Его чаще всего используют для обучения мастера-специалиста. К нему подходят консольные ограночные диски.

Сложность этой профессии в том, что требуется очень высокое мастерство сотрудников. Специальность можно получить, лишь пройдя долгий путь стажера. После обучения нельзя сразу рассчитывать на самостоятельную деятельность.

Изучение внутренней структуры

Обработка алмазов начинается с изучения мастером внутренней структуры. Не всегда попадаются идеальные камни. В них могут быть посторонние включения и трещины. Если начать работать с ним, то это приведет к расколу. Нельзя допустить выбраковывание таких ценных материалов.

Все дефекты можно увидеть опытным взглядом при помощи увеличительного стекла. Производство по огранке алмазов не требует большой скорости работ. Обнаружение недостатков — процесс кропотливый и длится не один день. Все зависит от размеров камня и его ценности.

Чтобы разглядеть все максимально точно, нужно чтобы стороны были прозрачными. Если случается так, что у части камня матовая поверхность, то ее шлифуют для оценки внутренней структуры. Иногда может потребоваться расколоть камень, ведь не каждое ювелирное украшение требует крупных бриллиантов.

Раскол или распил

Первые шаги в обработке алмазов — раскол сырья, который заключается в том, чтобы убрать имеющиеся дефекты и постараться минимизировать отходы. Иногда из одного большого экземпляра можно получить несколько поменьше, что зачастую гораздо удобнее и качественнее.

Для раскола (распила) используют алмазную пилу (диск с алмазным напылением). Данное устройство имеет скорость вращения в 10 тысяч оборотов в минуту. Медленно, но верно, алмаз делят на части. Процесс длится от одного до нескольких часов (к примеру, на камень в один карат уходит до 8 часов).

Более современным и надежным способом распила камня стал лазер. У него масса преимуществ:

  • точность работ очень высокая;
  • все проходит под контролем мастера;
  • процесс занимает гораздо меньше времени – от 5 до 30 минут (смотря какой размер у камня);
  • экономия сырья за счет уменьшения отходов.

Последний пункт появился благодаря тому, что лазер очень тонкий – его толщина 2 микрона. Именно поэтому отходы минимальны.

Грани шлифуются

После прохождения распила, алмазы готовят к этапу огранки, где его фиксируют клеем. Однако этому предшествует обдирка (обточка) камня. При этом ему уже придается нужная форма, напоминающая бриллиант.

Шлифуют алмазы аналогичным камнем. Для этого используют специальный металлический круг, который вращается в горизонтальной плоскости (2-3 тысячи оборотов в минуту). Его поверхность состоит из алмазного порошка и масла. Каждый камень закрепляют в цангу, где его положение меняют, чтобы сделать нужное количество граней при соприкосновении с кругом.

В профессии огранщика сложность в том, то нужно вручную контролировать расположение граней. Это делается с помощью лупы. В данном процессе может теряться 50-60% материала, но при этом придается симметричная форма камня.

Шлифованную поверхность делают при помощи того же круга, на котором есть дополнительная полоса с алмазной пылью. Такая полировка улучшает качество огранки, убирая следы шлифовки фасетов. Каждый этап работы ведет к изысканной игре света, присущей настоящему бриллианту.

Если статья понравилась, то ставьте лайк.

Пишите комментарии и публикуйте ссылку на статью в соцсетях.

Способы обработки алмазов в процессе создания бриллиантов

Алмаз является самым твердым материалом в природе. Все знают, что для того чтобы получить бриллиант, алмаз обрабатывается. Но как же это сделать, ведь для этого необходимы еще более твердые материалы? Чем обрабатывают алмазы, изготавливая бриллианты?

На самом деле в твердости алмаза есть границы, в разных направлениях она разная, поэтому если правильно выбрать угол, при котором к алмазу направляется режущий инструмент, можно получить приемлемые результаты. Кроме того, довольно давно люди поняли, что для этих целей годится только другой алмаз или его осколок.

Алмаз представляет собой высококристаллизованный углерод, атомы которого имеют геометрическую организацию, что позволяет откалывать кусочки алмаза параллельно плоскости, образованной атомами. При такой обработке поверхность становится ровная и гладкая.

Прежде чем обработка алмазов начнется, мастер должен изучить его внутреннюю структуру. Любое неправильно рассчитанное включение или трещина может привести к тому, что в процессе огранки камень расколется. Дефекты алмаза оцениваются вручную при помощи лупы. В зависимости от ценности и размера камня, этот процесс может затянуться от нескольких дней до нескольких лет.

Если алмаз имеет матовую поверхность, то перед началом работы одна его сторона шлифуется, чтобы можно было оценить его внутреннюю структуру. После этого, в том случае если необходимо камень расколоть, тушью могут быть нанесены линии раскола.

Раскол

Первым этапом обработки алмаза считается его раскол. Конечно, было бы интересно получить камень как можно больше и не раскалывать его вовсе, но это может повлечь за собой высокую хрупкость, если имеются множественные включения или трещины. Раньше раскол производился при помощи стамески и молотка после тщательных расчетов мастера. Но это часто приводило к ошибкам, и камень мог быть испорчен.

В последнее время вместо раскола стали использовать распил. Для этих целей используют полотно алмазной пилы, состоящее из мели и покрытое крошкой драгоценного камня. Такое полотно вращается со скоростью 10 тысяч оборотов в минуту и постепенно распиливает алмаз.

Процесс может длиться очень долго, один камень весом в 1 карат могут распиливать до 8 часов. Но в последнее время появился еще более надежный способ — сейчас для этих целей используют лазер.

Трение — с помощью этой процедуры получают черновую форму бриллианта. На токарном станке или специальной установке закрепляются два алмаза, после чего устанавливаются в правильном направлении и трутся друг о друга.

Огранка

Огранка алмаза, или как она еще называется, шлифовка, производится только другим алмазом. Это возможно благодаря тому, что твердость алмаза в разных направлениях разная. Поэтому перед тем как перейти к этой процедуре, производят тщательные расчеты. Используется для этих целей и алмазный порошок или крошка.

На горизонтально вращающемся круге из стали, на поверхности которого находится алмазный порошок и масло, шлифуются грани алмаза. При этом скорость вращения круга составляет 2-3 тысячи оборотов в минуту.

Несмотря на большое разнообразие инструментов, опытный огранщик контролирует расположение граней и направление углов вручную при помощи лупы. Существуют определенные механические станки для обработки мелких камней, однако они используются крайне редко.

При огранке алмазов теряется очень большое количество материала. В среднем эта цифра может доходить даже до 50-60%. При обработке легендарного алмаза Куллинана она составила около 65%. При шлифовке алмаза дополнительно образуется алмазный порошок, который также собирается и используется далее.

Полировка — на шлифовальном круге имеется дополнительная полоса, на которую нанесена очень мелкая алмазная крошка (практически пыль), которая используется для дальнейшего полирования бриллианта. Это делается с целью убрать все неровности и следы шлифовки камня.

История обработки алмазов

Впервые начали огранять алмазы еще в Индии. Сперва заметили, что если потереть одним алмазом о другой, то их грани шлифуются и блеск возрастает. Там же и была изобретена легендарная огранка в форме розы. В Европе подвергать алмазы огранке начали позже — только в XIV-XV веках. Впервые в середине XV века ювелиром был огранен алмаз, который впоследствии получил название «Санси».

Спустя два года, алмазы начали распиливать. Сначала такие пилы представляли собой проволоку из железа с нанесенным на поверхность алмазным порошком. Крупные алмазы распиливали долго, например, на распилку алмаза «Регент» ушло целых два года. Поэтому сейчас отказались от такого метода и отдали предпочтение медным или бронзовым дискам.

Сейчас практически весь процесс компьютеризирован. Машина рассчитывает форму огранки, которая позволит камню открыть максимально такие качества, как блеск и игра цвета. Помимо лазера, для распила и обработки алмаза используется ультразвук и электроэрозионная установка.

Несмотря на все свои очевидные достоинства, камень обладает и некоторыми недостатками, например, химической активностью в отношении никеля и железа. При повышенной температуре эти металлы образуют с алмазом растворы внедрения, впоследствии чего алмаз разрушается. То есть алмаз невозможно использовать для того, чтобы порезать сталь на высокой скорости.

Мягкое железо также может губительно воздействовать на алмаз. В процессе резания оно нагревается и растворяет в себе кристалл углерода. Впрочем, часто эту простую реакцию используют для обработки алмазов. Например, когда нужно получить инструмент или некоторые детали машин, например, втулки или шестеренки. Это делают при помощи железных резцов.

Алмаз — самый твердый минерал в мире, обработанный он представляет собой бриллиант. Несмотря на такое свойство, распилить его все же можно. Кроме того, его твердость вовсе не означает прочность. Иногда от сильного удара бриллиант может расколоться.

Чем обрабатывают алмазы?

Я думаю, не стоит рассказывать о том, насколько тверд алмаз. Все и так знают, что алмаз — наиболее твердое вещество из всех, встречающихся в природе. Но все в то же время знают, что алмазы режут, шлифуют, гранят, полируют. Чем? Что может справиться с этим сверхтвердым веществом? Только сам алмаз.

Читайте также:  Огненный опал: какие свойства имеет и где используется?

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 . В середине XV века ювелир бургундского герцога Людвиг ван Беркем впервые огранил алмаз, который впоследствии получил название «Санси». Алмаз Санси
Фото: Sailko, ru.wikipedia.org

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.

  • 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.
  • 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
Фото: ru.wikipedia.org

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.

В принципе, на алмазе можно было бы написать и эту статью, был бы алмаз подходящих размеров и раскаленный гвоздик! Для тех, кто сомневается, предлагаем посмотреть коллекцию крупнейших алмазов, выставленную в израильской алмазной бирже.

Разновидности огранки бриллиантов: примеры на фото, описание и этапы обработки

Прежде чем стать сверкающими самоцветами, добытые алмазы проходят длительную обработку. Она требует много усилий и времени со стороны мастера-ювелира и называется огранкой.

Что такое огранка бриллианта

Огранка бриллиантов – важный и необходимый процесс преображения алмаза в шикарный самоцвет. Неограненный кристалл невозможно вставить в ювелирное изделие, он не будет обладать роскошным видом и великолепным сияниям.

Огранщик превращает кристаллы алмазов в бриллианты путем прямого воздействия на них специальными инструментами. Все этапы обработки происходят вручную. Это долгий и кропотливый процесс, требующий:

  • точности движений;
  • усидчивости;
  • умения представлять объемные образы будущих изделий.

Как выглядит неограненный бриллиант

Огранка алмазов изменяет природный самоцвет кардинально. Если сравнить кристалл до и после процесса, то сложно поверить, что это один и тот же камень. Придание формы и грани заставляют его сиять и переливаться всеми цветами радуги, дают прозрачность.

Бриллиант до проведения огранки выглядит совсем не так, как обработанный минерал:

  • неровная форма;
  • нет блеска;
  • могут быть вкрапления, примеси;
  • темного или черного цвета.

Бриллиант без огранки не имеет массового спроса, хотя есть отдельные коллекционеры, приобретающие именно такие камни, но это единичные случаи.

Основные этапы огранки

Процесс обработки алмазов в бриллианты непростой и ответственный. Ценность камня обусловлена не только размером, каратностью, цветом и чистотой, но и типом огранки, трудом мастера-ювелира. Необходима математическая точность, чтобы кристалл заиграл всеми гранями, отражая падающий на него свет.

Время, занимаемое на обработку одного кристалла, зависит:

  • от выбранной формы – чем больше граней, тем дольше идет процесс;
  • размера минерала – большие гранятся дольше, но бывают мелкие экземпляры, оцениваемые дороже крупных из-за кропотливого и длительного труда;
  • состояния и новизны оборудования – чем оно современнее, тем дело идет быстрее;
  • опыта мастера – новички боятся испортить будущий бриллиант лишним движением руки.

Бриллиант «Золотой юбилей», имеющий 102 грани, был подарен монарху Таиланда. На его создание ушло 2 года. Такие экземпляры попадаются редко, обычно работа ведется в штатном режиме. Средние сроки огранки:

  • подготовка к распилу – 3–4 часа;
  • распилка – камень в 1 карат нужно пилить 6–8 часов;
  • шлифовка – 3–4 часа;
  • полировка – 1–2 часа.

Чем обрабатывают алмазы

Алмазная огранка осложняется твердостью минерала – 10 из 10 по шкале Мооса. Для каждого этапа производства используются определенные приспособления.

  1. Распил алмаза осуществляется с помощью лазера или алмазной пилы, скорость вращения которой достигает 9000 оборотов в минуту.
  2. Обдирка производится алмазным резцом, это грубая обработка, при которой намечаются контуры и будущие грани. При этом образуется алмазная пыль, используемая в производстве бриллиантов.
  3. Для шлифовки применяются чугунные диски, которые едва дотрагиваются до кристалла при вращении. Сначала шлифуются верхние, затем нижние фасеты (скошенные боковые грани).
  4. Полировка производится горизонтально расположенным полировальным кругом из железа. Время от времени изделие промывают водой для очистки от отходов, стружки.
  5. Конечная стадия – кипячение в серной кислоте. Это очищает бриллиант от грязи, масла, алмазного порошка.

Стандартная обработка алмаза

В 21-м веке все этапы процесса огранки точно отработаны. Наука и техника позволяют моделировать будущие бриллианты в 3D-формате путем введения нужных параметров в программу. Это избавляет мастера от необходимости определять количество, длину и ширину граней на глаз.

В рождении бриллианта есть 4 этапа. Как гранят алмазы:

  1. Камень просвечивают рентгеновскими лучами, отыскивая в нем трещины. С помощью рентгена определяют точное положение алмаза в добытой породе. По полученным сведениям производят распил.
  2. После выделения из породы и разделения на куски каждый экземпляр подвергают обдирке на специально разработанном токарном станке. Это придает камню задуманную форму и нужное число граней.
  3. Далее алмаз обильно обрабатывают алмазным порошком, смешанным с оливковым маслом, и шлифуют на специальных железных кругах. Это придает гладкость.
  4. Завершает процесс полировка. С ее помощью изделие приобретает окончательный блеск.

В дополнение к просмотру передачу об огранке в России:

Старый тип обработки

Первые огранщики алмазов были в Индии, они высекали из самоцвета восьмиугольник, что считалось священным ритуалом. К 14-му веку в Европе появились мастера, вырезающие на алмазах грани, придающие блеск. В 1465-м по заказу герцога было изготовлено первое изделие, напоминающее бриллиант с огранкой по типу «роза».

В 1919 г. Марсель Толковский провел расчеты и вывел две схемы гранения алмазов – круглую и бриллиантовую. С него началась эра преображения минералов в драгоценности.

С 1919 г. практиковалась огранка по разработке М. Толковского:

  • сверху располагалась плоская площадка – корона;
  • основание сужалось, практически превращаясь в острый кончик;
  • по периметру располагался поясок;
  • изделие получало 57 граней.

Метод был очень популярен – до этого камни практически не сияли. Применялся до 1965 г., когда Арпад Неджи разработал схему обработки алмаза, в которой увеличил число граней до 65. Далее стали появляться все новые виды гранения, обусловленные спросом покупателя на разнообразные бриллианты, а не однотипные.

Виды огранки бриллиантов

Алмазный рынок представлен разнообразными по форме, размеру и числу граней кристаллами. Существует более 30 вариантов огранки алмаза. Выбор конкретной формы основан на контуре рундиста – тонкой грани, опоясывающей камень.

Есть 3 основные формы огранки бриллиантов, на которых было основано все существующее многообразие:

  • ступенчатая – грань разделяет камень на верхнюю и нижнюю часть, фасеты расположены параллельно грани, используется для прямоугольных, трапециевидных, квадратных самоцветов;
  • бриллиантовая – огранка по Толковскому;
  • смешанная – комбинация из первых двух.

Самое частое число граней – 57, маленькие камни могут иметь 17 фасетов, квадратные – 65 и 74, особо крупные экземпляры – 102.

Круглая

Самый востребованный и популярный тип гранения самоцветов. Крайне невыгодный для производства – много материала уходит на стружку. Количество граней может быть 17, 57.

Овальная

Самоцвет в форме овала используется для создания кулонов, серег, колец. Считается, что этот тип огранки придает хозяйке элегантность. Серьги визуально удлиняют лицо, а кольцо – пальчики. Мелкие камни имеют 17 фасетов, покрупнее – 57.

«Принцесса»

После огранки по этому типу получается почти идеальный квадрат, искрящий всеми цветами радуги. Занимает второе место по популярности. В основном идет в обручальные кольца. Недостаток – край откалывается при ударе, камень теряет прочность закрепления в оправе, его легко повредить или потерять. Имеет 65 граней.

«Сердце»

Огранка алмаза «сердцем» – это усложненная «груша», широкое основание у нее раздвоено. Форма огранки появилась относительно недавно и быстро набрала популярность. Число граней у сердечка 57 или 58.

При такой огранке изделие получается хрупким, может расколоться при ударе о поверхность. Для увеличения прочности используют определенные пропорции: отношение длины к ширине должно быть 1 к 1.

Путем высечения 24 треугольных фасетов достигается сходство с бутоном розы. Этот древний тип гранения применим для камней размером от 2 карат. Используется для колец, кулонов, браслетов.

«Капля»

Второе название огранки – «груша». Сочетает в себе круглую форму и гранение по типу «маркиз». Алмазу придается форма капли. Используется для инкрустации серег, перстней. Популярна среди женщин. Число граней – 56.

Читайте также:  Симбирцит: каким бывает и кому он подходит?

Изумрудная огранка бриллианта

После гранения минерала по типу «изумруд» получается восьмиугольный прямоугольник, позволяющий сохранить до 70 % исходной массы камня. Подходит для обработки крупных алмазов, поскольку раскрывает их прозрачность. 56 граней отражают свет внутрь, отчего самоцвет становится горящим.

Огранка «ашер» была придумана в Бельгии для обработки идеально прозрачных самоцветов. Требует использования сырья высшего качества, используется редко. Отличается от «изумруда» квадратной формой, имеет то же число граней – 56. Максимально отражает цвет и чистоту бриллианта.

«Кушон»

Разновидность огранки по типу «груши», где имеется закругление сверху, сильно увеличивающее сияние камня. За это «кушон» называют «свечной бриллиант». Имеет 72 фасета. Такая обработка позволяет сохранять вес исходного экземпляра, насколько это возможно, потому популярна со времен барокко и до сих пор. Знаменитый бриллиант «Тиффани» огранен «кушоном».

«Радиант»

Новый тип огранки, используемый около 30 лет. Бриллианты принимают форму равностороннего треугольника с закругленными краями. Может быть 65 или 74 фасета.

Гранение алмаза «маркиз»

По легенде, овальная форма получаемых бриллиантов напоминает улыбку маркизы Помпадур, в честь которой король Луи 14-й заказал ювелиру огранить камень. Число граней – 55.

«Багет» и «триллион»

Мелкие алмазы требуют особого подхода, им нужно придать презентабельный вид, при этом максимально сохранив вес. Для этого хорошо подходят огранки по типу «багет» и «триллион».

В Нидерландах был изобретен способ огранки «триллион», в результате которой появляется бриллиант треугольной формы. Камни покрупнее имеют 31, 37, 52 грани, маленькие – 19. Получаемые экземпляры идут на украшение колец и перстней по бокам.

Огранка алмаза «по-королевски»

Это особый вид круглой огранки, характеризующийся наличием 86 граней. Такие экземпляры крайне редко идут для изготовления ювелирных изделий, становясь произведениями искусства. Находятся в частных коллекциях или музеях.

Виды фантазийной огранки

Виды огранки делятся на классические (круглые) и фантазийные (все остальные). Последние подразделяются на:

  1. Клиньевые, с округлой верхней частью. К ним относятся «груша», «радиант», «принцесса», «маркиз».
  2. Ступенчатые, фасеты на которых нанесены ярусами. Это «изумруд», «ашер», «триллион», «багет» и др.

Какой вид огранки кажется вам наиболее привлекательным? Что лучше смотрится в кольце – квадрат или роза? Поделитесь статьей с друзьями и знакомыми, информация может быть полезна.

Чем обрабатывают алмазы?

включайся в дискуссию

Поделись с друзьями

Алмаз – это природный минерал, представляющий собой углерод с аллотропной кристаллической решёткой. Благодаря особенностям молекулярного строения, он является чрезвычайно твердым материалом, который способен храниться неограниченно долго.

Химический состав алмаза может быть изменен под воздействием разных факторов: высокая температура, давление и/или вакуум. В результате их действия алмаз превращается в другой химический элемент – графит, имеющий иной состав качественных характеристик.

Алмазы получают путем естественной добычи и способом искусственной выработки. В рамках второго способа химический элемент графит подвергают воздействию высокой температуры и давления. Графитный материал меняет свою молекулярную структуру и превращается в алмазное сырье, приобретая характерные свойства прочности.

Перед дальнейшим использованием полученный сырьевой материал нуждается в дополнительной обработке. Фактор повышенной твердости алмаза требует особого подхода к методам ее осуществления.

История

История добычи алмазов чрезвычайно молода. Это объясняется сложностью поиска и добычи минерала, а также трудностями, сопряженными с его обработкой. Технология обработки описываемого материала при помощи другого алмаза стала набирать популярность лишь к XIV-XV веку нашей эры. До этого времени данный метод применялся лишь древними индийскими мастерами, которые тщательно хранили секреты технологии.

На территории России разработка залежей минерала и освоение технологий его обработки приняли промышленный масштаб лишь во второй половине XIX века. На сегодняшний день в Сибири ведется работа по добыче данного полезного ископаемого на рудниках, находящихся в списке крупнейших в мире. При этом освоены все виды обработки алмазов.

Особенности обработки

Технология обработки и набор технических приспособлений, подходящих для этого, определяется наименованием конечной цели, для которой будет использоваться обработанный алмаз.

Характеристики алмаза обуславливают необходимость его использования в различных технологических системах, инструментах и приборах. Например, мелкая алмазная фракция – крошка, используется в качестве напыления, покрывающего рабочие поверхности каких-либо режущих приспособлений. Алмазное напыление применяется для нанесения на отрезные диски, пилы, ленты, предназначенные для распиливания металла, камня, бетона, керамики и других материалов.

Несмотря на устойчивость алмаза к воздействию деструктивных нагрузок широкого спектра, он является хрупким материалом. Применение ударно-прессовочной технологии позволяет измельчать алмазы в крошку. Дробление минерала производится с применением гидравлического пресса (данный вариант обработки редко применим).

Более широко используется технология прокатного измельчения. В рамках данного процесса, сырье подается по конвейеру в специальную камеру, в которой вращаются соприкасающиеся друг с другом цилиндрические валики. Проходя между ними, алмазное сырье крошится. Учитывая коэффициент прочности алмаза, на конвейере применяется несколько блоков с вращающимися валиками, имеющими разную величину зазора между ними. Это позволяет снизить нагрузку на механизм, так как производится поэтапное дробление по принципу от большего к меньшему.

Рабочая поверхность валиков покрывается алмазным напылением, так как никакой другой материал не способен выдержать данную нагрузку в столь эффективном эквиваленте.

Размерные параметры фракции крошки определяются наименованием конечной цели, для которой она будет использоваться. Алмазная крошка более крупной зернистости применяется для грубой обработки материалов с повышенным коэффициентом прочности: керамики, гранита, керамогранита. Например, крупная крошка используется в качестве режущего элемента, наносимого на рабочую кромку круговых коронок, предназначенных для выпиливания круглых отверстий в твердых материалах: керамической кафельной плитке, бетоне, гранитных плитах и других.

Алмазная крошка более мелкой зернистости применяется для осуществления тонкой обработки тех или иных материалов. В рамках данной обработки материалы зачищаются, шлифуются, полируются. Полировка производится специальной пастой, в основе которой лежит алмазная пыль. Получение алмазной крошки разной зернистости достигается путем дробления и последующего просеивания.

Пропускание дробленого алмаза через сеточные панели с разными размерами ячейки позволяет получить фракции фиксированного диаметра.

Процесс получения алмазных материалов, пригодных для применения в производственных целях, является более трудоемкой процедурой, чем ударно-прессовочная технология. В качестве данных материалов используются, например, круги для резки стекла, наконечники токарных резцов и другие. Они представляют собой элементы, полностью состоящие из алмазной массы. Изготовление подобных дополнений предполагает проведение производственных процедур, связанных с ресурсными затратами и применением нескольких технологий обработки одновременно.

Свойства прочности алмаза значительно затрудняют изготовление деталей, предъявляющих высокие требования к размерным параметрам и точности формы.

Единственным материалом, с помощью которого можно производить эффективную обработку алмазного сырья, является сам алмаз.

Правильное комбинирование факторов, воздействующих на инструмент обработки и на обрабатываемый материал, позволяет выполнять обработку максимально эффективно. Например, в некоторых случаях обрабатываемую заготовку нагревают в пределах среднего температурного диапазона, а температуру приспособления для обработки держат в области низких термических показателей. В таком случае разогретая заготовка поддается обработке, а процент износа инструмента снижается.

Использование данного способа обусловлено свойствами алмаза, которые он приобретает под воздействием высоких температур. Чем выше температура, тем ниже коэффициент прочности минерала.

Чем сделать раскол?

Другим способом обработки алмаза является обработка с применением горячего железа. Данный минерал способен вступать в химическую реакцию с металлом, нагретым до высоких температур. Горячее железо начинает поглощать углеродную составляющую алмаза. В точке соприкосновения раскалённого металла с минералом, на молекулярном уровне происходит расплавление последнего.

Данный метод имеет низкую производственную эффективность, однако, лишь с его помощью можно добиться определенных результатов в обработке алмазного материала.

Применение метода горячей стали производится при необходимости распилки большого объема сырья с минимальным отходным коэффициентом. В рамках этого метода используется раскаленная стальная проволока, приводимая в движение вращающимися валами. В данном случае линия распила получается максимально тонкой, а потеря основного сырьевого материала свидится к минимуму.

При помощи метода горячего пиления можно производить лишь манипуляции, направленные на обработку общего характера. Детальная огранка выполняется с применением более сложных технологий шлифовки. В рамках данного метода используется и технология горячего сверления. В этом случае сверлящий стальной элемент также разогревается до высоких температур. Эффективность метода повышается и за счет нагревания обеих деталей в результате трения друг об друга.

Сверление алмаза применяется для выполнения черновой обработки. Вдоль линии раскола заготовки просверливаются отверстия нужного диаметра. В них погружаются специальные анкерные расширители. Технология позволяет осуществлять управление расширением анкеров поочередно или одновременно. Благодаря этому, появляется возможность выполнить контролируемый раскол заготовки по заданной линии.

Ключевую роль для эффективности метода играет угол, под которым просверливаются отверстия. Любое отклонение от заданных значений может привести к нарушению точности раскалывания.

Чем шлифуют алмаз?

Главным направлением в технологиях обработки этого минерала является его шлифовка. Благодаря данной процедуре, алмазы приобретают свою конечную форму, и в некоторых случаях превращаются в драгоценные камни.

Изготавливая бриллианты, мастера прибегают к методам поэтапной обработки. Черновая заготовка очищается от примесей других минералов, если таковые имеются. Затем производится грубая распиловка, благодаря которой формируется основная форма будущего изделия. После этого начинается огранка.

Для шлифовки алмазного минерала используются приспособления, оснащенные специальными насадками – дисками или пластинами, имеющими толщину, форму и материал изготовления, соответствующие наименованию проводимой процедуры. На рабочие поверхности этих насадок нанесены фракции алмазной крошки различного диаметра.

Если огранка производится с целью получения драгоценного камня – бриллианта, то применяется множество насадок с широким спектром размерных параметров. Первыми используются пластины или диски с алмазной крошкой наибольшего диаметра. По мере протекания процесса зернистость насадок уменьшается. Конечная полировка осуществляется с применением алмазных наночастиц.

Инструменты, при помощи которых производится огранка, отличаются по целевому назначению и принципу работы. Некоторые из них функционируют за счет наличия вращательного движения ротора, на концевой вал которого прикрепляется шлифовальный диск. Работа других инструментов основана на принципе осуществления возвратно-поступательного движения. В специальные зажимы данных инструментов вставляются шлифовальные пластины.

В процессе обработки алмазы отшлифовывают до прозрачного стекловидного состояния. Благодаря тому, что грани будущего бриллианта располагаются в строго выверенных положениях, и под заданным углом, происходит превращение чернового сырья в драгоценный камень. На последнем этапе обработки его полируют до зеркального состояния.

На воспроизводство всего процесса уходит огромное количество времени (иногда годы), что объясняется устойчивостью минерала к внешнему воздействию.

С интересной информацией о добыче и обработке алмазов можно познакомиться в следующем видео.

Читайте также:  Пренит: значение и свойства камня


Из чего делают бриллианты: неограненный алмаз

Неограненный алмаз – твердый минерал природного происхождения, без огранки и полировки, неказистого вида и с полным отсутствием блеска. Только полная и тщательная алмазная обработка делает его дорогостоящим бриллиантом. Понять причину высокой стоимости кристаллов поможет ответ на вопрос: как и чем обрабатывают алмазы.

Вид камней зависит от порядка построения атомов, кристаллическая решетка которых выглядит как куб с четырьмя атомами углерода в центральной части и по одному на каждой вершине. Необработанные алмазы очень прочны, что обусловлено их специфическим строением. Помимо чистого углерода в составе могут присутствовать железо, магний, кальций в незначительном количестве.

Алмазы без огранки различаются по:

– назначению — технические и ювелирные;

– размерам, в зависимости от массы — бывают мелкими, средними и крупными.

Неограненный, необработанный алмаз имеет различные формы, но чаще похож на восьмигранник, куб, двенадцатигранник, в том числе ромбический. Встречаются кубические экземпляры, среди которых редко попадаются вызывающие ювелирный интерес. Некоторые добытые алмазы и вовсе напоминают бесформенные глыбы.

Цветовая гамма камня разнообразна. Преимущественно попадаются бесцветные и желтоватые минералы, изредка красные, розоватые, коричневатые, сероватые, голубые, черные и даже синие. Редко в природе встречаются зеленые экземпляры. Отличием кристаллов друг от друга являются не только цвет или форма, но и степень прозрачности.

Оттенки зависят от того, какие включения и примеси содержит камень, полученного им в природных условиях радиационного облучения и структурных особенностей. Большая часть минералов окрашена неравномерно, например, один цветной слой или несколько оттенков.

Твердость алмазов получила наивысшую, десятибалльную оценку по шкале Мооса после сравнения с другими минералами. Их название в переводе с греческого звучит как «неуязвимый». Правители Древней Греции считали камни символом могущества.

Каждый камушек имеет свои особенности, именуемые «включениями». Именно они придают ему уникальность и несхожесть с себе подобными.

– наличие пустот внутри;

– вкраплений посторонних веществ;

Многих людей интересует вопрос о том, чем обрабатывают алмазы. Камни настолько прочны, что разрезать их можно только при помощи таких же камней. Алмаз называют самым твердым, но и одновременно хрупким минералом природного происхождения. Он с легкостью разбивается при падении. Его можно поджечь, используя обыкновенную увеличительную лупу. Температура возгорания составляет 700°С и выше.

Сильные кислоты не способны навредить минералу и ухудшить его вид, структуру, цвет. Окисляющее воздействие оказывают на алмазы сода и селитра, а точнее – их щелочные растворы.

Самоцвет обладает люминесцентными свойствами, что превращает его в индикатор, определяющий наличие радиоактивных частиц. Их присутствие выдают электрические импульсы и световые вспышки.

Добывают алмазы в России, на территории Конго, ЮАР, Намибии. Небольшие месторождения есть в Канаде, Австралии, Анголе, Ботсване. Алмазная разработка – дорогостоящий и требующий сил процесс. До середины прошлого века местом поиска самоцветов преимущественно были вторичные месторождения, образование которых произошло вследствие разрушения горных пород. Процесс выглядел, как добыча золота: песок из реки при помощи лопат помещался в сито и просеивался, а затем промывался.

Самые объемные запасы будущих бриллиантов кроются в первичных породах, называемых «кимберлитовыми трубками».

Подготовка к добыче осуществляется двумя этапами:

– Образование 600-метрового углубления при помощи взрывчатки.

Руду, добытую из земных недр, доставляют на фабрики для измельчения и промывки. Чтобы получить один карат кристаллов, порой приходится переработать до сотни тонн породы. Затем происходит выбраковка с целью выбора определенного типа алмазов при помощи воды и рентгеновских лучей, после которой камни передаются в руки огранщиков.

По данным статистики всего 20-25% добываемого в мире сырья используется ювелирами. Лишь высококачественные неорганенные алмазы, имеющие безупречный цвет и чистоту, становятся частью драгоценных украшений.

Кристаллы с явными дефектами, вкраплениями или посторонними примесями считаются «техническими». Низкие по качеству и некрасивые по цвету камушки нужны в промышленности. В этой же категории оказываются самоцветы неправильных форм, чересчур маленьких размеров. Их используют для изготовления алмазной пыли, то есть измельчают.

Известно, что бриллиант – это обработанный алмаз. Его конечная форма зависит от натуральной, приобретенной в природе. Неограненные алмазы выглядят тусклыми, непривлекательными. Ограночный процесс делает его искристым, гладким, дорогим.

Без обработки минерал особой ценностью не обладает, и просят за него не более сотни долларов. Зато бриллиант, изготовленный из алмаза, стоит в 4-10 раз выше.

На стоимость также влияет вид огранки, которая бывает:

Продолговатый до обработки алмаз приобретает формы, которые называются:

Камни, чей натуральный вид имел почти идеальные очертания, получает одну из следующих форм:

Обработка алмазов в круглые бриллианты является трудоемким процессом, требующим строжайшего соблюдения пропорций. Это обуславливает высокую стоимость круглого изделия.

Как алмазы становятся бриллиантами

Обрабатываемые самоцветы изначально должны иметь хорошие размеры. Будущий бриллиант, то есть алмаз без огранки, весит на 40-60% больше, чем после окончания работ по его созданию.

Люди давно научились работать с драгоценными камнями, но упрямый кристалл поддался им лишь в XV веке. Обработка алмазов во все времена была кропотливым делом, требующим прохождения нескольких этапов, во время которых были испробованы многочисленные способы работ.

– шлифовался трением одного камня о другой;

– молотом превращался в крошку, используемую для покрытия металлических дисков;

– приобретал грани и плоскости в определенном количестве.

Методы обработки алмазов

Вопрос о том, как делают бриллианты, имеет два ответа: вручную и при помощи лазера.

Как из алмаза делают бриллиант вручную:

1. Раскалывание: По линиям, которые были сделаны специалистом при осмотре, на помещенном в держатель камне таким же минералом делаются небольшие надрезы. После происходит раскол ударом.

2. Распиливание: На этом этапе камень крепят при помощи известняка или гипса к медной головке, которую зажимают в специальном режущем инструменте. Для распила используется тоненький диск, смазанный маслом, смешанным с алмазным порошком. Скорость процесса составляет примерно 1 мм/час.

3. Придание округлости: Минерал становится круглым, что делает его похожим на бриллиант. Обработка проводится при помощи другого камня.

4. Огранка: Кристалл фиксируется в захвате машины для шлифования, квадранте, так, чтобы получился точный угол по отношению к шлифовальному диску для нанесения фацет. Диски, обычно стальные, смазываются специальной пастой или маслом, смешанным с алмазным порошком.

Технологии постоянно совершенствуются, на смену старым приходят новые. Поэтому некоторые алмазы становятся ограненными благодаря лазеру.

При выборе этого способа каждый этап формирования будущего бриллианта происходит с использованием лазерных установок. Кристалл, причисленный к разряду ювелирных, оценивается специалистом, определяющим метод обработки. Нанесение линий распила происходит при помощи лазера. Затем наступаете черед разрезания и огранки, естественно, лазером.

Лазерная обработка позволяет придавать камням нужные формы без учета их направления при закреплении. Отрицательным моментом становится значительные потери алмазной массы, чего не происходит при обработке вручную.

Несмотря на попытку облегчить работу с драгоценными камнями, создать из них шедевр сможет лишь талантливый мастер и только собственноручно. Обычно с одним камнем работает сразу несколько человек. Каждый из них занимается определенным этапом, а над приданием формы алмазу трудятся вдвоем.

Попытки создать искусственный алмаз начались в 1797 году, но увенчались они успехом лишь в 1956. За десятилетия технологии настолько усовершенствовались, что отличить искусственный камень от оригинального бывает непросто. Некоторые имитации бриллиантов выполнены настолько великолепно, что отыскать отличия между ними и подлинником могут лишь те, кто знает, как выглядит настоящий бриллиант.

Наиболее распространенная «подделка» называется фианит. Вторым камнем, имитирующим кристалл природного происхождения, является муассанит, отличить который может лишь тот, кто знает, как проверить его подлинность. Третий вариант — asha. Сияние ему придает слой углеродных атомов, то есть то, из чего состоит настоящий камень, что делает определение «на глаз» трудновыполнимой задачей.

Выращивание искусственных алмазов с использованием высоких температур и давления, изобретенное в 1950 годах, позволяет получить практически натуральные кристаллы. Это объясняется тем, что природные камни появляются в схожих условиях, но в течение более длительного периода.

Камешки, не успевшие пройти полный цикл роста при попадании на земную поверхность, требуют дополнительного воздействия температур и давления в лабораторных условиях. Это позволяет им стать полноценными алмазами, чуточку «доработанными» человеком. После дополнительных процедур они становятся полностью готовыми к превращению в бриллиант.

Порой возникает вопрос о том, как проверить алмаз на подлинность. Ведь его высокая стоимость является отличным поводом создания подделок и разнообразных имитаций, выдаваемых за настоящий кристалл. Сделать это можно с помощью специалиста или самостоятельно, в домашних условиях.

Как определить подлинность алмаза:

– По рудинисту — узкой границе, делящей ограненный кристалл на верхнюю и нижнюю части. Она должна быть матовой. Прозрачность говорит об искусственном происхождении.

– Твердость. Настоящий алмаз оставляет на стеклянных поверхностях следы. Другие минералы, такие как сапфиры и рубины, он также царапает. Исключением в данном методе является лишь муассанит, имеющий аналогичную бриллианту твердость.

– Блеск и преломление света. Настоящий бриллиант блестит, но не настолько сильно, как муассанит. От фианта и циркона натуральный кристалл отличается показателем преломления света: положив камни на печатный текст, например, страницу книги, увидеть буквы сквозь подлинник не получится.

– Дефекты и включения. Они есть в настоящих камнях и отсутствуют в подделках, но это ни в коем случае не трещины на поверхности, царапины или сколы. Что такое чистота бриллианта →

– Рассеивание света и ультрафиолет. Луч света, направленный сквозь подделку, останется таким же интенсивным. Настоящий бриллиант светится в ультрафиолете.

– Рисунок маркером. Линия, нарисованная фломастером или маркером по поверхности драгоценного камня, будет четкой и ровной, тогда как на подделке − расплывчатой.

– Воздействие кислот. Опущенный в кислотный раствор настоящий бриллиант перенесет испытание с достоинством, выйдя из него невредимым.

– Нестираемость. Настоящий камень сложно стереть, потому придется осмотреть грани камешка, вызвавшего сомнения. Если они сглажены и кажутся стертыми — это подделка.

Алмаз справедливо заслуживает звания уникального и незаменимого в промышленности камня. В разные времена он использовался с разнообразными целями, но, лишь получив ювелирный интерес, стал по-настоящему дорогим. Его стоимость зависит от способа обработки, формы и переменчивости моды, но спрос всегда остается высоким и вряд ли когда-то изменится.

Всем спасибо за прочтение, надеюсь пост был полезен и информация пригодится кому-то.

Так же с удовольствием проконсультируем по вопросам приобретения камней.

Ссылка на основную публикацию