Чем является обработанный алмаз. Чем обрабатывают алмазы? Изучение внутренней структуры
У многих алмазов уже от самой природы есть совершенные формы и оптические свойства, однако первоначальный вид камня никак не может открыть всю красоту бриллианта. Несовершенные грани у камней больших размеров, поскольку в маленьких алмазов часто встречаются вполне приличные грани. Часто кристаллы имеют мелкие повреждения, которые заметны и портят общий вид камня. Иногда кристаллы получают повреждения в результате добычи. Работа над формой алмаза - это первая стадия обработки, вторая стадия - изготовление специальной оправы для бриллианта.
Часто именно камень подстраивают под оправу, и определяет его форму. Обрабатывать камни начали с давних времен, правда, тогда это имело слишком примитивный уровень и все сводилось к шлифовке. Поэтому камень не полностью открывал свои оптические свойства, и заметными оставались внешние признаки. Обычно в древние времена драгоценные камни использовали для кулонов. Иногда ювелиры занимались обработкой камней для первосвященников, тогда камень должен иметь определенные характеристики, цветовую гамму, а уже оправа подгонялась под него.
Среди всех способов огранки является древний, которым пользуются и до нашего времени - "кабошон". Его используют в России, США, Канаде, Мексике, Кубе, Доминикане, Бразилии, государствах Европы и Евросоюза (Болгарии, Великобритании, Испании, Германии, Греции, Италии, Польши, Франции, Хорватии, Чехии, Черногории, Австрии и Швейцарии), а также в странах Азии (Австралии, Индии, Таиланда, Сингапура, Вьетнама, Индонезии, Малайзии, Филиппин, Ирана, Китая), Израиля, странах Африки (Туниса, Египта, Ливии), государствах Кавказского региона (Южной Осетии, Абхазии, Армении, Азербайджана, Грузии), Турции, странах Балтийского региона (Эстонии, Латвии, Литвы, Финляндии), странах бывшего СССР (Беларуси, Украины, Молдовы, Казахстана, Кыргызстана, Таджикистана, Узбекистана), регионах России (Москвы, Санкт-Петербурга, Дагестана РФ, Ингушетии, Чечни РФ, Северной Осетия).
Такой метод позволяет предоставлять камням круглую форму. Подобным способом обработки пользовались еще во времена Древнего Рима. Так сложилось, что методом "кабошон" обрабатывали изумруды, гранаты, сапфиры и рубины. Наиболее часто обрабатывали темно-красный гранат и поэтому со временем именно этот камень стали называть кабошон, очень часто его использовали для брошей. В древности и до 15-го века многие из людей считали, что обрабатывать алмазы вообще нельзя, поскольку они имеют слишком жесткую форму, поэтому из камней только удаляли слой смолы. Такое покрытие имели камни из Индии.
Позже изобрели другой способ шлифовки алмазов - с помощью металлических дисков. Первоначально считалось, что автором изобретения был Луи де Беркан, позже Анри Полак опроверг этот факт. Поэтому возникло предположение, что метод изобрели в Индии. Конечно, индийские мастера мало догадывались о том, что таким методом шлифования они открывают оптические свойства алмаза. Методы шлифовки развивались очень медленно и на 16-й век ювелирам были известны только две формы огранки - наконечник и таблица. С первым видом мастерам было намного легче, чем со вторым, поскольку здесь только нужно было усовершенствовать природные формы камня. Что касается второго метода, то первое, что было нужно - это камни должны иметь большие размеры. Иногда для такой работы использовали пилу.
Следующий метод обработки бриллиантов изобрел кардинал Мазарини, по крайней мере, ему приписывают это изобретение, хотя существуют гипотезы, что метод впервые появился в Индии - огранка розой. Этот метод используют только для обработки алмазов небольших размеров. Всего есть шесть вариантов такой огранки: голландская роза, полуголландская роза, антверпенская роза, двойная голландская роза, треугольная роза, бриолет.
Следующий метод - огранка бриллиантовая - предполагают, что изобрели в 17-в веке в Венеции. Камни, которые проходят этот вид огранки, имеют 32 грани. Такой вид огранки имеет ощутимые преимущества перед другими, поэтому часто камни, которые обрабатывали методом розы, отдавали еще раз бриллиантовой огранки. Еще один вид огранки алмазов - видоизмененная форма. Этот метод оптимален, в том случае, когда требуется максимально сохранить вес камня и при этом никоим образом не нарушить оптического эффекта, часто такой вид обработки называют "звезда Кера". Этот метод изобрели в США, и там приобрел большой популярности, благодаря тому, что бриллианты отмечались необычной игрой света, камень менял свой вид при каждом движении. Кроме того, в начале прошлого века в США изобрели еще один вид огранки, который назвали в честь 60-летия королевы Виктории - "юбилейный". Часто для цветных бриллиантов используют огранку «лестница». Поэтому структура обработанного алмаза состоит из таблички и нескольких рядов граней.
Такой метод используется для того, чтобы в полной мере показать внутреннюю красоту камня. При этом, если камень темного оттенка, то его размеры значительно уменьшают, чтобы поток света не исчезал полностью, и наоборот, если камень прозрачный, то в таком случае его высота должна быть большой, чтобы свет максимально проявлялось. В последнее время бриллианты высокого качества обрабатывают так называемой изумрудной огранкой - в этом случае все пропорции должны быть.
Смешанная огранка - это огранка ступеньками добавлена к огранке бриллиантовой. Относительно эффекта света - он слишком слаб, хотя внешний вид значительно улучшается. Количество граней зависит от запросов заказчика. Привлекательным видом огранки этого метода есть французская огранка. В этом случае эффект света бывает разным, для примера можно привести рубин и сапфир, на самом деле это один минерал - просто это его разновидности. Относительно эффекта света, то через рубин проходит красный луч, а через сапфир - синий, а затем в этих камней различные оптические свойства.
В 1961-м году начинают использовать профильную огранку. При обработке этим методом с помощью специальной пилы алмазы разрезают на пластины, толщина которых составляет 1,5 мм. Затем эти пластины подвергают обработке - верхнюю сторону полируют, а нижнюю сторону покрывают специальными бороздками. Обычно такие пластины отмечаются своими уникальными формами и с них ювелиры изготавливают разнообразные украшения нестандартной формы, первоначальное название огранки - "принцесса". Сегодня люди тратят на бриллианты деньги во всех странах: австралийский доллар, белорусский рубль, британский фунт, европейская валюта, казахстанский тенге, канадский доллар, китайский юань, литовский лит, новозеландский доллар, российский рубль, сингапурский доллар, украинская гривна, швейцарский франк, японская иена, американский доллар и другие.
Алмазы образовались более 300 млн. лет назад. Кимберлитовая магма сформировалась на глубине 20-25 км. Магма постепенно поднималась по разломам в земной коре, и когда верхние слои уже не могли сдерживать давление горных пород, происходил взрыв. Первую такую трубку обнаружили в ЮАР в г. Кимберли - оттуда и пошло название.
1. В середине 50-х годов были открыты богатейшие коренные месторождения алмазов в Якутии, где было на сегодняшний день обнаружено около 1500 кимберлитовых трубок. Разработкой месторождений Якутии занимается российская компания «АЛРОСА», которая добывает 99% алмазов в Российской Федерации и более четверти в мире.
2. Город Мирный - алмазная «столица» России, расположенная в Якутии (Саха) в 1200 км. от Якутска.
Открытая геологами летом 1955 года алмазоносная трубка «Мир» дала название рабочему поселку, выросшему среди тайги и ставшему через 3,5 года городом.
3. Население города составляет около 35 тысяч человек. Около 80% этого населения работает на предприятиях, связанных с группой компаний «АЛРОСА».
4. Площадь Ленина – центр города.
5. Аэропорт Мирного
Обеспечение Мирного продуктами и потребительскими товарами происходит следующими способами: авиацией, судоходными поставками (на тот период, пока на Лене открыта навигация) и по “зимнику”.
6. Грузовой самолет Ил-76ТД авиакомпании «АЛРОСА»
7. В Мирном расположена штаб-квартира крупнейшей в России алмазодобывающей компании «АЛРОСА».
История компании началась с треста «Якуталмаз», образованного для освоения коренных алмазных месторождений Якутии в начале 1950-х годов.
8. Основным месторождением “Якуталмаза” стала кимберлитовая трубка “Мир”, открытая 13 июня 1955 года.
Тогда геологи отправили в Москву зашифрованную телеграмму «Закурили трубку мира. Табак отличный».
9. Карьер расположен в непосредственной близости от Мирного.
10. С 1957 по 2001 год из месторождения было добыто алмазов на 17 млрд долл. США, вывезено около 350 млн м3 породы.
За эти годы карьер так расширился, что самосвалам приходилось проезжать по спиралевидной дороге 8 км. от дна до поверхности.
11. Карьер имеет глубину 525 м и диаметр 1,2 км, является одним из крупнейших в мире: по высоте в него могла бы войти Останкинская телебашня.
12. Карьер был законсервирован в июне 2001 года и с 2009 года добыча алмазной руды ведётся подземным способом на руднике «Мир».
13. В зоне расположения трубки Мир проходит водоносный горизонт. Сейчас вода поступает в карьер и, таким образом, представляет угрозу для находящегося под карьером рудника. Вода должна непрерывно выкачиваться и направляться в разломы, найденные геологами в земной коре.
14. Объем добычи алмазов на руднике в 2013 г. составил более 2 млн. карат.
Ресурсы (включая запасы) – более 40 млн. тонн руды.
15. На руднике трудятся около 760 человек.
Предприятие работает семь дней в неделю. Режим работы рудника – трехсменный, смены продолжается по 7 часов.
16. Маркшейдеры, определяющие направление проходки по рудному телу.
17. Для проходки в руднике задействовано 9 проходческих комбайнов (Sandvik MR 620 и MR360)
Комбайн представляет из себя машину с исполнительным органом в виде стрелы с фрезерной коронкой, которая снабжена режущими инструментами – зубцами.
18. У такого комбайна Sandvik MR360 72 зуба из закаленного металла.
Так как зубья подвержены износу, они осматриваются каждую смену и при необходимости заменяются на новые.
19. Для доставки руды от комбайна к рудоспуску работают 8 погрузочно-доставочных машин (ПДМ).
20. Магистральная конверторная лента длиною 1200 метров от кимберлитовой трубки к скипу рудоспуска.
Среднее содержание алмазов превышает 3 карата на тонну.
21. От этого места до дна карьера около 20 метров.
Для предотвращения затопления подземного рудника между дном карьера и выработками рудника оставлен целик толщиной 20 метров.
На дне карьера также проложен водоупорный слой, который препятствует проникновению воды в рудник.
22. На руднике также организована система сбора воды: сначала грунтовые воды собираются в специальные отстойники, затем подаются на отметку -310 метров, откуда насосами откачиваются на поверхность.
23. Всего на руднике работают 10 насосов мощностью от 180 до 400 кубометров в час.
24. Монтаж магистральной ленты
25. А это подземные работы на другой трубке – «Интернациональная» («Интер»).
Она расположена в 16 км от Мирного. Добыча алмазов открытым способом здесь началась в 1971 году, и когда к 1980 году карьер достиг отметки 284 м, он был законсервирован. Именно с «Интера» началась добыча алмазов в Якутии подземным способом.
26. «Интернациональная» – самая богатая кимберлитовая трубка компании по содержанию алмазов в руде – более 8 карат на тонну.
Кроме того, алмазы «Интера» отличаются высоким качеством и ценятся на мировом рынке.
27. Глубина шахты - 1065 метров. Трубка разведана до 1220 метров.
Протяженность всех выработок здесь более 40 км.
28. Комбайн отбивает руду рабочим органом (шарошкой), с установленной на него резцами.
29. Далее идет погрузка в погрузочно-доставочные машины, которые отвозят руду до рудоспусков (горных выработок, предназначенных для транспортировки руды из рабочей зоны на расположенный ниже транспортный горизонт), затем вагонетки транспортируют ее до капитального рудоспуска, через который она подается в скиповой ствол и выдается на поверхность.
30. За сутки на «Интере» добывается 1500 тонн руды. Объем добычи алмазов в 2013 году составил более 4,3 млн. карат.
31. В среднем в одной тонне породы содержится 8,53 карат алмазов.
Так по содержанию алмазов на тонну добытой руды “Интера” приходятся 2 тонны руды с “Мира”, 4 тонны с “Айхала” или 8 тонн с “Удачнинского”.
32. Работа на руднике ведется днями и ночами без выходных. Праздников всего два - Новый год и день Шахтера.
33. Кимберлитовая трубка «Нюрбинская»
Нюрбинский горно-обогатительный был создан в марте 2000 года для освоения месторождений Накынского рудного поля в Нюрбинском улусе Республики Саха (Якутия) - кимберлитовых трубок «Нюрбинская» и «Ботуобинская», а также прилегающих россыпей. Добыча ведется открытым и россыпным способом.
34. В Нюрбинском ГОКе впервые за всю историю объединения «Якуталмаз» и компании «Алроса» применяется вахтовый метод - с привлечением работников, проживающих в Мирном (320 км.), в Нюрбе (206 км.) и в поселке Верхневилюйск (235 км.)
35. По данным на 1 июля 2013 года, глубина карьера “Нюрбинский” составляет 255 метров.
Открытым способом карьер будет отрабатываться до 450 метров (до отметки -200 метров от уровня моря). Существует потенциал работы до отметки -320 метров.
36. Для транспортирования руды и вскрышных пород используются автосамосвалы большой и особо большой грузоподъемности - от 40 до 136 т.
37. В карьере эксплуатируются автосамосвалы CAT-777D фирмы «Катерпиллар» грузоподъемностью 88 т.
38. Нюрбинский ГОК имеет самые высокие темпы прироста добычи природных алмазов в АК «АЛРОСА».
39. Объем добычи алмазов в 2013 году составил 6,5 млн. карат.
40.
41.
42. Среднее содержание алмазов в руде – 4,25 карата на тонну.
43. В кузове такого самосвала порядка 300-400 карат.
44. С карьера или из шахты руду самосвалами отправляют на фабрику, где из нее извлекают сами полезные ископаемые.
45. Обогащение алмазов Мирнинского ГОКа ведется на фабрике №3, которая в 70-е годы прошлого века была флагманом алмазодобывающей промышленности страны.
Мощность обогатительного комплекса - 1415 тысяч руды в год.
46. Корпус крупного дробления и щековая дробилка.
В ней происходит измельчение путем трения подвижной “щеки” о неподвижную. За сутки через дробилку проходят 6 тысяч тонн сырья.
47. Корпус среднего дробления
48. Спиральные классификаторы
Предназначены для мокрого разделения твердого материала на пески (осадок, размером частиц до 50 мм), и слив, содержащий тонкие взвешенные частицы.
49. Мельница мокрого самоизмельчения
50. Диаметр мельницы - 7 метров
51. Грохота
52. Камни просеивают через сито, где они делятся на группы по размеру.
53.
54. Мелкопереработанную породу отправляют на спиральные классификаторы (винтовые сепараторы), где все сырьё разделяется в зависимости от его плотности.
55. С внешнего борта поступает тяжелая фракция, а с внутреннего – легкая.
56. Пневмофлотационная машина
Мелкий материал вместе с добавлением водных реагентов поступает в пневмофлотационную машину, где кристаллы мелких классов прилипают к пузырькам пены и направляются на доводку. На пневмофлотационной машине извлекают самые мелкие алмазы – от 2-х и менее мм.
57. Это пленочная машина, где с помощью реагентов создается слой, к которому прилипают кристаллы мелких алмазов.
58. Рентгенолюминесцентный сепаратор
В этом сепараторе используется свойство алмазов светиться в рентгеновских лучах. Материал, двигаясь по лотку, облучается рентгеновскими лучами. Попав в зону облучения, алмаз начинает светиться. После вспышки специальное устройство фиксирует свечение и подает сигнал на отсекающее устройство.
59. Центральный пульт управления обогатительной фабрикой.
На фабрике есть еще цех окончательной доводки, где алмазы чистят, рассеивают, производят ручную выборку, сортируют и упаковывают.
60. Центр сортировки алмазов
Все добытые на месторождениях компании в Якутии алмазы направляются в Центр сортировки в г. Мирный. Здесь происходит разделение алмазов по классам крупности, ведутся первичная оценка сырья с разных месторождений и его мониторинг для планирования работы горно-обогатительных комбинатов.
61. В природе не бывает идеальных кристаллов или двух одинаковых алмазов, поэтому их классификация предполагает сортировку.
16 размеров х 10 форм х 5 качеств х 10 цветов = 8000 позиций.
62. Вибрационный ситовой грохот. Его задача - разделить мелкие алмазы на размерные классы. Для этого используются 4-8 сит.
За раз в устройство закладывается около 1500 камней.
63. Теми, что побольше, занимаются развесочные аппараты. Самые крупные алмазы сортируют люди.
64. Форму, качество и цвет кристаллов определяют оценщики при помощи луп и микроскопов.
65. Через специалиста в час проходят десятки алмазов, а если мелкие - то счет идет на сотни.
66. Каждый камень смотрят по три раза.
67. Ручное взвешивание алмаза
68. Вес алмаза определяется в каратах. Название «карат» идет от имени семени рожкового дерева карат.
В древности семя карата служило единицей измерения массы и объема драгоценных камней.
69. 1 карат - 0,2 г (200 мг)
Камни весом больше 50 карат находят несколько раз в месяц.
Крупнейший на планете алмаз «Куллинан» весит 621 грамм и стоит около 200 млрд рублей.
Самый большой алмаз среди якутских - «XXII съезд КПСС», он весит 342 карата (более 68 граммов).
70. В 2013 году предприятия группы «АЛРОСА» добыли более 37 млн. карат алмазов.
Из них 40% идут на промышленные цели и 60% - на ювелирные.
71. После отбора камни попадают на гранильный завод. Там алмазы становятся бриллиантами.
Потери при огранке составляют от 30 до 70% от веса алмаза.
72. По состоянию на 2013 год запасы группы «АЛРОСА» составили 608 млн. карат, а прогнозные запасы составляют около одной трети общемировых.
Таким образом, компания обеспечена минерально-сырьевой базой на 30 лет вперед.
Обработка алмазов в бриллианты с точки зрения технологии производства не является сложной, тем не менее это чрезвычайно тяжелый человеческий труд. Основные операции остаются практически неизменными на протяжении нескольких сотен лет и производятся вручную. Однако все они постоянно совершенствуются в направлении повышения производительности обработки алмазов и качества изготовленных бриллиантов, а также в направлении создания новых форм и типов огранки.
При обработке алмазов необходимо опираться на специальные знания, иметь терпение, усидчивость и ни в коем случае не торопиться с принятием решения относительно того или иного будущего бриллианта. Решение, как следует огранить алмаз, принимается на основании его природной формы, при этом следует учитывать внутреннюю кристаллическую структуру камня, включения и изъяны, поэтому в производстве бриллиантов постоянно приходится делать выбор между максимально большим размером и максимально высоким качеством бриллианта. Строгих правил на этот счет не существует. Тем не менее, вопреки всем сложностям из-под рук огранщика должен выйти бриллиант идеальной огранки.
Под технологией обработки алмазов в бриллианты подразумеваются последовательное выполнение определенных операций с кристаллами алмазов. К числу таких операций относятся: предпроизводственное исследование кристаллов алмазов , их разметка , распиливание (раскалывание), подшлифовка (грубая обдирка), обдирка (обточка), огранка , полировка , промывка и оценка .
По мере развития научно-технического прогресса и совершенствования ограночного оборудования содержание самих операций может измениться, но суть и название их наверняка останутся прежними. Пока главным технологическим принципом остается то, что алмаз обрабатывается только алмазом, хотя в практику их обработки уже давно внедрены лазерные установки, более эффективно выполняющие некоторые операции.
Предпроизводственный анализ выполняется с целью определения технологической направленности обработки алмазов. Здесь идет сортировка по форме будущих бриллиантов, определяются кристаллы на распиливание (однократное или многократное), раскалывание или на подшлифовку; определяются особенности каждого кристалла, выявляются напряженные и дефектные кристаллы, характер и расположение природных дефектов и т.п. По сути, на стадии предпроизводственного анализа делается прогноз веса готового бриллианта, основных геометрических параметров, оценочных характеристик и стоимости будущего бриллианта.
Сегодня на ограночных фабриках нового поколения используют современные технологии при анализе, оптимизации и планировании огранки алмазов. Оценить возможность алмаза и спланировать его обработку технологу (огранщику) помогают компьютерные системы по моделированию огранки бриллианта. Система производит мгновенный анализ сырого алмаза и показывает, каким образом из него можно получить оптимальный бриллиант. Далее после выбора способа (формы) огранки можно задать параметры по нанесению лазерной разметки. Размер бриллианта — чрезвычайно важный фактор ценности и стоимости готового камня, поэтому потеря веса на каждой стадии огранки и полировки тщательно отслеживается технологом (огранщиком) контролирующим процесс обработки.
При разметке на кристалл наносятся линии, образующие плоскость распиливания или раскалывания, а в случае подшлифовки — нанесение плоскости площадки бриллианта. Главная цель разметки — получить бриллиант или сочетание бриллиантов с максимальной стоимостью.
В процессе распиливания или раскалывания кристалл алмаза разделяется на части, которые по замыслу технолога или разметчика обусловливают оптимальное использование алмазного сырья. При этом нередко удаляются природные дефекты алмаза, что повышает стоимость будущих бриллиантов. Сам технологический процесс достаточно трудоемкий и состоит из нескольких последовательно выполняемых операций, требующих внимания и исключительной аккуратности. От того, как будут выполнены эти операции, во многом зависят дальнейшая работа с полученными полуфабрикатами и конечный выход бриллиантов.
Процесс подшлифовки (грубая обдирка) — это снятие лишней массы кристалла. Данная операция используется при обработке кристаллов неправильной формы и обломков кристаллов, когда их нельзя или нецелесообразно распиливать или раскалывать. В результате подшлифовки получают заготовку (полуфабрикат), годную для использования в операциях предварительного нанесения граней и обдирки. Обычно эта операция начинается сразу после предпроизводственного анализа, но может выполняться и после распиливания или раскалывания сложных по форме кристаллов.
Обдирка алмазов считается одной из самых ответственных операций во всем технологическом цикле изготовления бриллиантов, от которой во многом зависит коэффициент использования алмазного сырья. Во время обдирки (обточки) изготавливается базовая форма будущего бриллианта. Обдирка может проводиться в один этап или в несколько, когда она подразделяется на черновую и чистовую.
Качество огранки — это один из наиболее существенных параметров при оценке бриллианта. Огранка алмаза, т.е. нанесение граней — фацетов под определенным углом относительно друг друга, позволяет алмазу максимально преломлять световые лучи. Фацет получают путем трения о шлифовальное колесо (алмазный диск), а в качестве шлифовального агента применяется льняное масло. Сначала снимается большой гладкий фацет на вершине камня — площадка. Затем наносятся основные грани снизу и эта конусообразная часть называется павильон. Далее точатся фасеты на верху — это корона. Затем наносятся дополнительные грани на павильоне, далее снова на короне. Каждый фацет требует соблюдения точных размеров, формы и угла. Камень также обводится граненым пояском — рундистом, а внизу, в самой нижней части павильона, появляется калетта (шип), параллельная площадке. Собственно огранка — это нанесение на обточенную заготовку площадки, граней и клиньев в определенной последовательности с соблюдением основных параметров на огранку.
Огранка алмаза — нанесение основных граней низа
Операции огранки и полировки совмещены и проводятся на одном и том же ограночном диске, части которого шаржированы различным по размерам алмазным порошком (пастой). Собственно огранка — это нанесение на обточенную заготовку площадки, граней и клиньев в определенной последовательности с соблюдением основных параметров на огранку. Полировка обеспечивает высокую чистоту поверхности бриллианта и, следовательно, высокое значение коэффициента отражения света от его поверхности. Операции огранки и полировки — наиболее трудоемкие и ответственные в общем технологическом процессе изготовления бриллиантов.
Огранка и полировка бриллианта
Промывка бриллиантов — это завершающий этап в производственном цикле их изготовления. Цель промывки — удалить производственную грязь и масла с поверхности бриллианта. Промывка состоит из нескольких последовательно выполняемых операций. При этом используется моющий раствор на основе концентрированной серной кислоты с добавлением определенного количества азотно-кислого калия, дистиллированная вода и чистый спирт. Сначала бриллианты кипятят в моющем растворе, который удаляет оставшиеся масла и грязь, а затем их многократно промывают в дистиллированной воде и сушат спиртом. Только тогда бриллианты получаются чистыми и приобретают свой товарный вид.
Дальнейшая оценка бриллиантов состоит в определении их массы в каратах, проведении сортировки по размерно-весовым группам и форме огранки, в определении группы цвета и группы дефектности и качества финишной обработки в соответствии с российской отраслевой классификацией или одной из международных классификаций. Оценка проводится экспертами.
Обработка ювелирных алмазов
Обработка алмазов началась в Индии в глубокой древности. Из литературных источников можно узнать, что алмазы обрабатывались в то далекое время на быстро вращающихся медных дисках, которые были покрыты смесью бриллиантового порошка и масла.
По записям того времени можно судить, что обработка алмазов в Индии достигла высокого уровня, но индийские ювелиры так и не сумели найти форму, которая смогла бы придать алмазу блеск и красоту бриллианта.
Мастера просто немного отшлифовывали камень и выравнивали неровности. Придавали алмазу блеск, искусственные грани делались для того, чтобы скрыть природные дефекты. В форме плоских камней производилась огранка.
Важную роль в процессе обработки алмазов играло искусство раскалывания камня, для того чтобы уменьшить массу кристалла и удалить дефектные части. Этот метод был известен с древних времен.
Чтобы придать наибольший блеск ювелирному бриллианту, индийские гранильщики подвергали камни гранению. Небольшие обрабатываемые камни теряли небольшую часть своей массы. Однако более крупные алмазы теряли до 50 % и более своей массы.
Камни, найденные в Индии, там же и получили свою первую огранку и ценились довольно дорого.
Надписи на некоторых камнях свидетельствуют о том, что гравировка драгоценных камней продолжала совершенствоваться. Алмаз Шах был гравирован в Персии, и на его некоторых плоскостях написаны даты и имена тех, кто им владел.
Имена и даты владения написаны и на бриллианте Акбар-шах. 1618 год - это самая первая запись на этом камне.
Процесс обработки алмаза в бриллиант считается очень трудоемким. Высокий профессионализм рабочих-огранщиков играет основную роль в качестве алмазной продукции.
Современные технологические способы обработки алмазов имеют несколько этапов: раскалывание камня, резка или распиловка, предварительная обдирка, огранка и полировка кристаллов.
Алмазы, которые поступают на обработку, обязательно осматриваются, для того чтобы определить способ обработки и вид огранки. Точная ориентировка кристаллов имеет большое значение для раскалывания, распиловки и огранки камня. Для этого процесса используются рентгеновские лучи.
Распиловка - главная операция в работе с алмазами. Алмаз, имеющий трещину, темное пятно или другой дефект, подлежит специальной распиловке. Участок с дефектом стараются выделить в меньший кристалл, а из части, которая осталась, получают бриллиант высокого качества.
Иногда, в зависимости от формы алмаза, распиловку проводят прямо по дефектному месту.
Пригодные для распиловки алмазы вклеивают в медные или латунные оправы, затем при температуре 150-500о сушат и закрепляют на распиловочном столе.
Дисками из фосфористой бронзы производят распиловку. Поверхность фосфористой бронзы шаржирована алмазным порошком путем вдавливания алмазной пудры в поверхность диска.
В работе используются диски диаметром 60–90 мм и толщиной 0,05-0,09 мм. При распиловке диск вращается с частотой 3-15 тысяч оборотов в минуту.
Все крупные алмазы (от самых больших и до 0,025 карат) подвергаются распиловке. Во время распиловки потери в основном зависят от качества и размера кристаллов. Для алмазов различного веса потери (в %) составляют: от 0,025 до 0,5 карата - 3,75; от о,51 до 1 карата - 2,0–2,5; от 1,1 до 10 каратов -1,6; выше 10 каратов -1,5.
Алмазы начинают разрезать в направлении меньшей твердости кристалла. В направлении большей твердости камень не поддается практически никакой обработке.
Обточке или обдирке алмазы подвергаются сразу после распиловки, на обдирочных токарных станках. При помощи специального клея алмазы закрепляют в оправы и начинают обрабатывать на небольших скоростях. При увеличении скоростей алмаз может расколоться.
Обдирка алмазов производится для обтачивания ребер, углов и граней кристаллов. В процессе работы потери могут составить от 15 % до 25 %. Отходы используются для изготовления алмазного порошка.
Огранка алмазов производится после обдирки. Существует два вида огранки камней: бриллиантовая и ступенчатая форма огранки. Верхняя горизонтальная грань фигуры получила название площадки, маленькая нижняя - кюлассы. Остальные грани называются боковыми.
Верх бриллиантов образуют боковые грани, они составляют коронку, то есть верх. Боковые нижние грани образуют павильон (низ). Боковые грани обычно располагаются в виде рядов или ступенек. К одному такому ряду принадлежат все грани, которые наклонены к оси камня под одинаковым углом и симметрично расположены вокруг нее.
Ободок, соединяющий коронку с низом бриллианта, обычно называют базой или рундистом. В павильоне может быть до пяти-шести ступеней, в коронке до трех.
Чтобы придать правильную форму огранке камня, его необходимо огранить так, чтобы наибольшая часть лучей, вошедших в него, не прошла насквозь, а отразившись от его граней, вернулась обратно.
Для наилучшего отражения внутри камня нужно, чтобы внутри кристалла свет падал на грань под углом более 2403. Игра цветов и блеск полностью зависит от качества огранки и шлифовки. Стоимость правильно ограненного камня, соответственно, увеличивается.
Большая часть лучей света, вошедшая в бриллиант, отражается от внутренней поверхности его граней. Отражая лучи света, грани верхней части камня начинают сверкать алмазным блеском. Грани нижней части камня при внутреннем отражении, отливая металлическим блеском, кажутся посеребренными.
Блеск граней нижней и верхней частей камня, переливание световых лучей обусловливает игру бриллианта.
Огранка розой иногда применяется для кристаллов, которые имеют массу от 0,01 до 0,02 каратов. Огранка розой отличается от других способов огранки плоским основанием. Верхняя часть обычно состоит из многих граней, которые напоминают бутон розы.
Часто огранку розой немного упрощают. Число граней сводят к 12, 8 или даже 3. Стоимость изделий с такой огранкой значительно ниже, чем стоимость драгоценностей с бриллиантовой огранкой.
Другой вид огранки камней называется «принцесса». Алмаз, ограненный таким способом, выглядит, как плоская табличка, которая имеет толщину до 1,5 мм. Табличке придаются разнообразные контуры: прямоугольные, квадратные, многоугольные, ромбические или сердцевидные.
В ювелирных изделиях некоторые алмазные таблички соединяются в виде различных узоров: цветов, палочек или звездочек.
В основном алмазы гранят в форме круглого бриллианта, при такой форме лучше видна игра световых лучей и блеск камня. Угол наклона граней имеет особое значение при огранке. Нижние основные грани должны находиться под углом 38-43о, угол наклона верхних граней может колебаться до 30-40о.
Оптимальный угол наклона для некоторых кристаллов может составлять 40,50, при котором достигается наилучший блеск и игра бриллиантов.
Полировка и огранка камней выполняется на специальных станках с чугунным диском, который покрывается алмазным порошком. Ограночный диск вращается с частотой 2500–2800 оборотов в минуту. Для огранки применяются также алмазно-металлические круги специальной зернистости.
В конце шлифовального процесса применяют чугунные диски, которые покрыты алмазным порошком с наименьшей зернистостью: до 3-10 мкм.
Но наиболее высокую чистоту поверхности можно получить в том случае, если использовать в работе только чугунные диски, тогда чистота поверхности увеличится в 2–3 раза, по сравнению с алмазно-металлическими кругами.
Для алмазов, имеющих большие размеры неприменимы стандартные формы огранки, и мастер-ювелир должен использовать все свои силы и умения, чтобы при обработке такого камня сохранить величину, данную камню от природы.
Чтобы избежать крупных потерь во время обработки камней, маленькие удаленные кусочки алмазов гранят в виде роз или мелких бриллиантов.
Данный текст является ознакомительным фрагментом. →В процессе обработки алмаза огранщики преследуют единственную цель - сэкономить алмазное сырье и по возможности удалить часть природных включений камня. Процесс огранки - очень сложный в технологическом плане, он состоит из нескольких операций. Заключительным этапом становится шлифовка и полировка, о которых и пойдет речь далее.
После распиловки и придания заготовке нужных очертаний приступают к шлифованию. Облагородить поверхность самого твердого минерала можно только с помощью другого такого же алмаза. Это связано с тем, что камень имеет разную твердость на разных участках поверхности. На этих различиях и "играют" огранщики - они используют алмазный порошок, в котором наряду менее твердым частицами встречаются и более твердые. Ими-то и можно отшлифовать кристалл.
Процесс шлифования на гранильном предприятии выглядит так: шлифовальный станок, который представляет собой небольшой стальной круг диаметром в 30 сантиметров, покрывается алмазной крошкой. Далее при помощи клещей алмазы крепко зажимаются и подносятся к алмазному диску, который крутится с огромной скоростью - 2000-3000 оборотов в минуту.
Процесс шлифования огранщик оценивает на глаз, не особо полагаясь на показания приборов. Как показывает практика, такой подход наиболее результативен в плане качества. Издержки алмазного сырья очень велики - при круглой огранке потери достигают 50-60%. Впрочем, отходы тоже идут в дело - алмазная крошка потом используется для шлифовки.
После шлифовки наступает стадия полирования, которой алмазы подвергаются на том же стальном круге. Разница лишь в величине зерна алмазного абразива - для полировки используется очень мелкий алмазный порошок, который крепится к стальному крусу посредством льняного масло. Как правило, на шлифовальном диске находятся сразу несколько полос с алмазным порошком различной величины (так называемая алмазная паста).
С ее помощью поверхность граней бриллианта становится зеркально ровной и гладкой, что очень важно для светопреломляющих свойств камня. Бриллиант хорошей огранки имеет высокий коэффициент отражения света, вот почему так важно достичь идеальных пропорций.
Завершает огранку процесс промывки, в ходе которого с поверхности бриллиантов счищается производственная грязь и масло, попавшее на камни при соприкосновении с алмазной пастой. Грязь и масло удаляются с помощью водного раствора серной кислоты, спирта и азотно-кислого калия. Бриллианты подвергают кипячению в этом растворе, потом моют в дистиллированной воде и обтирают спиртом.
После этих процедур бриллианты обретают заветный блеск и отправляются на оценку, где опытные эксперты определяют их вес, цвет, дефектность, качество огранки, сортируют по размерно-весовым группам в соответствии с российской или международной классификацией