寶石加工方法和設(shè)備.ppt

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1、寶石加工方法和設(shè)備寶石加工的基本方法主要包括：鋸切、琢磨、拋光。這三種方法的作業(yè)過程構(gòu)成了寶石加工的三大工序。寶石切磨加工的三大工序一、鋸切法1、鋸切法原理鋸切是將寶石材料分割及修整成適當(dāng)大小和形狀的加工方法。不同的寶石材料應(yīng)視其塊度大小和貴重程度不同，使用不同的鋸機(jī)和鋸片。（1）鋸切機(jī)理鋸片帶動磨料對寶石材料線性磨削的結(jié)果。鋸切法原理示意圖（2）鋸切方式1)使用散粒的磨料，調(diào)成砂漿，用鋼制鋸片帶動游離的磨粒對寶石材料進(jìn)行切割。此種鋸法稱為“泥砂鋸”。2)使用固著磨料的鋸片，如鉆粉鋸片，因磨粒被固定在鋸

2、片上，故對寶石材料的切削作用強(qiáng)，鋸切效率高，這是現(xiàn)代鋸切寶石的主要方法。2、鋸切加工的常用設(shè)備（1）開石機(jī)（開料機(jī)、下料機(jī)）一種較大型的切割機(jī)，主要用來分割直徑在15-20cm以上的大塊寶石原料，也稱開料機(jī)或下料機(jī)。開石機(jī)結(jié)構(gòu)及工作方式鋸片直徑：400～900mm冷卻方式：噴淋式進(jìn)料方式：鋸片移動（2）切片機(jī)（切塊機(jī)）一種較小型的切割機(jī)，主要用于將中等大小塊度（直徑10-15cm）的原料切割成片、條、小塊等毛料。鋸片直徑：300～450mm冷卻方式：浸潤式1/4～1/3進(jìn)料方式：原料移動切片機(jī)結(jié)構(gòu)及

3、工作方式（3）修整機(jī)（寶石切割機(jī)）一種小型或微型的切割機(jī)，適用于小塊寶石（貴重寶石）原料的分割和毛坯的修整，常稱為"寶石切割機(jī)"。多切能寶石切割機(jī)（右端為切割裝置）鋸片直徑：100、110、150mm鋸片厚度：0.15～0.3mm冷卻方式：浸潤式　噴淋式（本機(jī)）進(jìn)料方式：手持進(jìn)料寶石切割機(jī)結(jié)構(gòu)及工作方式二、琢磨法1、琢磨法原理琢磨即研磨，是對寶石材料進(jìn)行造型加工的基本方法，一般在將寶石材料分割及修整成一定規(guī)格大小和形狀的坯料基礎(chǔ)上進(jìn)行，幾乎所有加工余料都要通過琢磨去掉，直至工件具備成品形態(tài)。（1）

4、琢磨方式按磨料使用方式：1）以游離磨料琢磨——將磨料與水混合使之粘附在磨具上對寶石進(jìn)行琢磨，現(xiàn)在已較少使用。2）以固著磨料琢磨——將磨料制成磨具直接對寶石進(jìn)行琢磨，這是現(xiàn)代寶石加工的主要方式。按磨具磨削方式：①輪磨②盤磨③帶磨④滾磨（2）琢磨機(jī)理一般認(rèn)為，琢磨作用的過程主要是磨料對工件的摩擦切削作用，此外還有沖擊壓裂作用和化學(xué)水解作用的參與。1）磨擦切削作用首先分析一行單粒磨料顆粒對寶石材料的磨削力和磨削作用。單粒磨料顆粒對寶石材料的磨削力矢量（左）及磨削作用（右）分析單個磨料顆粒對寶石材料的磨削作用是

5、線磨削，而磨盤上大量隨機(jī)分布的磨料顆粒所產(chǎn)生的許許多多的磨削凹痕相互穿插迭加就形成了面磨削作用。面磨削作用示意圖2）沖擊壓裂作用由于磨料顆粒的各向尺寸不同，粒度大小不均勻，被磨削的寶石表面總是支撐在部分少量的磨粒上，使琢磨具有振動沖擊和壓裂作用性質(zhì)，從而加快磨削剝離速度。沖擊壓裂作用示意圖3）水解裂擠作用冷卻水滲入壓裂紋中，在摩擦熱作用下發(fā)生膨脹，同時還可能與寶石新生裂面發(fā)生水解反應(yīng)，如與硅質(zhì)水解反應(yīng)生成硅酸薄膜，體積增大，擠壓裂縫表面，加速琢磨過程。水解裂擠作用示意圖2、琢磨加工的常用設(shè)備（1）輪磨機(jī)

6、磨具是砂輪，主要用于磨削寶石毛坯，沖磨成所設(shè)計(jì)款式之雛形。金剛石砂輪機(jī)（左端）（2）盤磨機(jī)磨具是磨盤，主要用于磨削寶石平面，如刻面型寶石，也可用于弧面型寶石的造型。兩種結(jié)構(gòu)類型的盤磨機(jī)（3）帶磨機(jī)磨具是砂帶，適用于磨削寶石的各種弧面，如凸面型寶石。帶磨機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖（4）滾磨機(jī)磨具是滾筒，主要用于滾動磨削除去寶石毛坯和不規(guī)則小料的棱角，使之變圓滑。滾筒研磨（拋光）機(jī)的結(jié)構(gòu)（左）及外觀（右）三、拋光法拋光是對寶石進(jìn)行光整加工的方法，一般是在寶石加工的最后，也是最關(guān)鍵的一道工序。其作用是消除寶石被加工表面因研磨

7、工序所殘留的破壞層（凹凸層、裂紋層），以獲得光滑明潔的光學(xué)表面。1、拋光法原理寶石的拋光機(jī)理十分復(fù)雜，至今尚未形成一種完善的理論。最為流行的拋光學(xué)說是如下兩種：（1）微粒機(jī)械磨削說（2）塑性流動說（1）微粒磨削作用拋光過程與研磨類似，都是以硬質(zhì)的磨料磨削軟質(zhì)材料表面的過程，差別在于所用的磨料粒度不同，磨料粒度越細(xì)，被磨削寶石表面的磨痕也就越細(xì)密、輕微，當(dāng)磨削深度在100nm左右時，表面就會出現(xiàn)光滑的鏡面效果。實(shí)驗(yàn)依據(jù)：1）已拋光的寶石表面在高倍顯微鏡下可見到明顯的起伏（磨痕）現(xiàn)象，用多波干涉顯微鏡可測定

8、其起伏深度；2）金剛石微粉幾乎可以對所有的寶石進(jìn)行拋光，而且效果可達(dá)最佳，因?yàn)榻饎偸捕茸畲蟆?）當(dāng)用金剛石微粉對刻面寶石某一小面進(jìn)行拋光時，隨拋光時間加長，該小面面積增大，表明金剛石微粉有磨削作用。4）用低于寶石硬度的拋光劑對寶石進(jìn)行拋光，其效果一般不佳。但有例外：不能解釋某些低硬度拋光材料（如瑪瑙粉、硅藻土）能很好地拋光高硬度寶石（如剛玉寶石）。（2）熱物化作用20世紀(jì)初，貝爾比（Beilby)研究發(fā)現(xiàn)，拋光過程是由于拋光面受到摩擦熱作