宝石加工工艺特点及技术要求模板.doc
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1、第1章 宝石加工 实践证实,大多数宝石原料全部必需经过一定加工琢磨工艺处理后,方能显示出其完美品质,“玉不琢,不成器”,就是这个道理。越是高级宝石,越需要精细设计加工才能取得更为理想佳品,所以,宝石加工工艺优劣是决定宝石价值和档次高低关键依据。宝石加工开始于10000多年前旧石器时代,大家最早期手工劳动作品是不成对称型装饰品。在旧石器时代末期至新石器时代,宝石加工工艺不停提升,大家学会了抛光。所以,宝石加工是一项很古老工艺和艺术。中国是加工琢磨宝石最早国家之一,所以历史上出现过很多著名宝石加工大师,如秦朝烈裔,金朝邱处机和明朝陆子冈等。今天,因为科学技术进步,宝石加工在操作技术上已在逐步由手工
2、业向机械化、自动化发展,加工艺术性更趋成熟,愈加精湛,加工效率大幅度提升,这为满足社会日益增加对珠宝需求和需要多样化提供了技术保障。1.1 工艺特点及技术要求1.1.1 工艺特点宝石加工即使随科学发展而不停进步,但因为受本身要求和性质制约,它含有部分固定、相对稳定工艺特点。1、减法出造型减法出造型是宝石加工工艺技术本质。宝石加工是经过琢、磨等基础工序完成,所谓“琢”就是切开,也就是将宝石原石中不需要部分切除,或将大块原石切成所需要小块,同时又为后面磨工艺留下一定余量。“磨”即指磨削,也是去除余料,所不一样是琢和磨技术方法存在显著不一样,磨包含倒棱、圈形、粗磨、细磨和抛光等关键工序。琢磨减法性质
3、要求宝石加工必需是渐近、正确,减量逐步降低趋零,减多或降低全部不会出现高质量成品,严重者可能会浪费原料,造成巨大损失。所以,宝石加工需要优异技术和丰富实践经验,更需要在加工前对宝石原料进行认真研究,并依据具体宝石原料特征作出周密细致设计。从某种意义上说,宝石加工工艺技术是实现宝石设计思想手段。2、手工艺性因为宝石原料特征千差万别,能够说世界上没有两块特征完全相同宝石,这使得宝石加工极难大批量一模一样地进行生产,尤其是高级宝石,成品重量和造型很大程度上由宝石大小、形状和其它性质所决宝。一块宝石往往只能加工一样或几样不一样产品,而另一块宝石加工出来成品则可能完全不一样,不管在大小和重量上,或琢型上
4、全部会有很大差异。所以,尽管宝石加工设备机械化和自动程度可能会越来越高,但宝石加工具体操作和加工关键步骤则可能永远是手工。3、不一样宝石种类加工技术有所不一样因为不一样种类宝石在性质、质量、价值等方面存在着较大差异,所以,要求不一样加工技术和方法。部分关键宝石(如钻石、翡翠和软玉等)因为受本身性质、特征和价值影响,还形成了部分专门加工工艺和技术,例钻石加工、玉雕、有色宝石加工等。当然,全部这些不一样加工工艺,就其本质而言全部是一样,全部是离不开琢、磨和抛,不一样之处关键是具体工艺技术和精度要求不一样,从而使加工使用设备、磨料等也会有较大差异。4、加工款式不一样,对宝石加工工艺要求不一样宝石加工
5、必需完整、正确地反应设计方案,即是说,不一样设计(关键是造型或款式)方案给宝石加工工艺和技术限定了范围,刻面型宝石必需使用刻面型加工工艺,弧面型宝石必需用弧面型加工工艺,玉雕必需玉雕加工工艺等。即是说,不一样琢型对加工工艺要求是不一样。1.1.2技术要求宝石加工并非是全部些人全部能完成工作,宝石加工对加工人员有较专门技术要求,尤其是对于钻石、红宝石、翡翠等高级宝石,其技术要求应该愈加严格。最起码要求有:(1)熟练掌握所加工宝石物理化学性质和加工性能;(2)熟练掌握宝石加工设备结构、操作方法和使用范围;(3)熟练掌握不一样种类宝石加工工艺步骤、操作规程和技术方法;(4)能正确无误地了解宝石设计方
6、案,并正确地经过加工工艺操作实现设计意图;(5)能对加工成品质量和价值作出较正确而合理评定。要达成上述基础要求,需要在掌握宝石学、宝石加工工艺学等相关基础知识基础上,经过较长久具体加工实践。专业知识越扎实,实践经验越丰富,加工水平就越高。1.2 常见设备和工艺材料1.2.1 常见设备要把宝石原料(矿物或岩石)琢磨成宝石,必需借助于一定加工设备。而加工设备实际上是随科学技术发展而不停改善和发明。现在宝石加工设备种类已相当繁多,但依据其在加工中作用,关键可将另工设备分成下列几大类。1、切割设备切割设备关键用于宝石原料分割.其具体用途有:(1)分割原石:即把大块料分割成小块料,或把大块料上废料剔除;
7、(2)预形:即把毛料修整为初步造型(毛坏)。依据用途不一样,切割设备又可分为下料机(或开石机)和修整机两大类。下料机(开石机):关键是用于分割大块原石,其结构比较简单,关键部件有:钢质主动轴和轴承、冷却装置、支撑和进料装置、防溅罩、电动机和皮带等(图3-1-1);切块机(切块、切条和切粒等)体积比开石机小,关键用途是把中等大小原石切成片、条和小块料,其结构和开石机类似。 图3-1-1开石机结构示意图1.原石;2.原石夹;3.托盘;4.滑机;5.防溅罩;6.锯片;7.法兰盘;8.主动轴;9.轴承;10.电动机;11.砂浆槽修整机:关键用于小块宝石(珍贵宝石)切割和毛料修理。其结构简单,关键部件有
8、:电动机、冷却机、载物台、锯片、防溅罩、轴承和主动轴、皮带轮和皮带、有机玻璃防溅板等(图3-1-2)。图3-1-2修整机结构示意图1.电动机;2.冷却液箱;3.载石平台;4.锯片;5.防溅罩;6.轴承主动轴;7.皮带轮和皮带;8.有机玻璃防溅罩2、磨削设备关键用于磨削宝石使之出造型。依据磨削方法和磨具不一样,磨削设备可分以下多个:(1)轮磨机:关键功效是给宝石倒棱和圈形,即磨削宝石毛坯使之成造型雏型。其关键部件是:轴承、主动轴、冷却水管、防溅罩、砂轮、法兰盘、水槽等(图3-1-3)。图3-1-3轮磨机结构简图1.轴承;2.主动轴;3.冷动水管;4.防溅罩;5.砂轮;6.法轮盘;7.水槽(2)盘
9、磨机:多用于磨削平面,如刻面型宝石多种面。关键结构是:防溅罩、支架、轴承、电动机、被动轴筒、砂带、主动轴筒、水槽等(3-1-4)。图3-1-4盘磨机结构示意图1.砂盘;2.防溅盆;3.轴承;4.主动轴;5.电动机(3)带磨机:带磨机磨具是砂带,关键用于磨削宝石多种弧面。关键结构是:防溅罩、支架、轴承、电动机、被动轴筒、砂带、主动轴筒和水槽等(图3-1-5)。 图3-1-5带磨机结构 图3-1-6滚磨机结构1.防溅罩;2.支架;3.轴承;4.电动机; 1.滚桶;2.支轴;35.皮带轮;5.被动轴筒;6砂带;7主动轴筒;8水槽 6.主动轴;7.电动机(4)滚磨机:关键用于磨削除去毛坯棱角,使之变圆
10、滑。关键部件有:滚桶、支轴、皮带轮、主动轴、被动轴和电动机等(图3-1-6)。3、抛光设备关键用于宝石抛光。大多数加工厂不设置专门抛光设备,而是用磨削设备更换磨具、磨料来替换。当然也有专门抛光设备,常见抛光设备由抛光桶、橡胶板内衬、弹簧、电动机、皮带传动装置、偏心轮等组成(图3-1-7)。 图3-1-7振动抛光机结构图 图3-1-8机械钻孔机结构图 1.抛光桶;2.橡皮板内衬;3.弹簧; 1.钻动轴;2.钻头夹具;3.钻杆;4.钻杆 4.电动机;5.皮带传动装置;6.偏心轮 5.电动机;6.载石台;7.圆珠坯4、钻孔设备钻孔设备关键用于珠型和异型宝石打孔,也包含珍珠打孔。现在常见钻孔设备两种,
11、即机械打孔机和超声波打孔机。(1)机械打孔机:由转动轴、钻头夹具、钻杆、钻杆升降操作器、载物台、圆珠坯等组成(图3-1-8)。(2)超声波打孔机:其原理是将超声波慢振荡经过放大和转换为同一频率机械振动来实施打孔。其结构由转换器、线圈、超声波发生器、耦合放大杆、变幅杆、工作夹和毛坯等组成。5、常见工具关键有铡铊、錾铊、勾铊、磨铊、轧铊、钉子、棍子、串锤、弯子等(见图3-1-9)。图3-1-9 用于雕刻多种工具(a)铡铊;(b);(c)錾铊;(d)勾铊;(e)磨铊;(f)轧铊;(g)钉子;(h)棍子;(I)串锤;(j)弯子1.2.2 常见工艺材料1、磨料 是用于琢磨和抛光宝石材料,关键是部分含有一
12、定硬度和韧度粒状或微粒状矿物或矿物集合体。必需含有基础条件是:硬度比被加工材料高;有合适抗破碎强度和自锐性;在高温下能保持固有硬度;粒度和形状均匀;和被加工材料不产生化学反应。现在用于宝石加工磨料关键有:金刚石、碳化硅、碳化硼、刚玉和关键用作抛光硅藻土等。2、磨具 是宝石加工中最关键切割、磨削和抛光工具。依据在加工中作用不一样,磨具可分为切割磨具、磨削磨具和抛光磨具三大类;依据磨具和磨料附着关系,又有游离磨料磨具和固着磨料磨具之分。(1)固着磨料磨具:是指磨料被某种结合剂结合起来并做成一定而形状磨具,或磨料被附着于某基体上而成磨具。这种磨具常见有金刚石粉锯片、砂轮(碳化硅砂轮和金刚石砂轮)、砂
13、带(碳化硅)、砂盘等。(2)游离磨料磨具:是指磨料不是粘附于磨具基体上,而是在磨具工作面上处于游离分散状态,此种磨具通常仅起支撑磨料进行磨削作用,而不把持磨料。这种磨具常见有磨盘和抛光盘。3、辅料在宝石加工中,除需多种磨料和磨具外,还需多种辅助材料,包含冷却液、粘结材料和清洗材料等。(1)冷却液:在宝石加工过程中,往往产生大量热量,使宝石和磨具温度升高,故要使用冷却液降温。除冷却外,冷却液还有清洗和润滑作用。宝石加工中常见冷却液有水、油和皂化液等。(2)粘结材料:关键用来将宝石粘在一操作棒上方便于宝石加工。粘结材料必需含有条件是:含有良好粘结性;合适软化点,有良好热稳定性;良好化学稳定性;无毒
14、、无杂质。宝石加工中常见粘结材料有:石蜡、虫胶、松香、黑火漆、火漆胶、绿条胶、红胶、502胶和木漆等。(3)清洗材料:关键用于清洗粘结剂和宝石表面油污、灰尘等。常见宝石清洗材料有:水、碱性溶液、酸性溶液和有机溶液等。1.3 常见款式宝石加工款式是指宝石切工和琢型。自古到今,宝石款式千变万化,总结、归纳宝石款式,可分为弧面型、刻面型、珠型、异型几大类。1.3.1弧面型弧面型又称素面型,它是由一个拱曲抛光顶面和一个平未经抛光底面组成,其外型通常为卵型或圆型。1、弧面型宝石分类弧面型常分为圆型、椭圆形、橄榄型、心型、方型、随意型。依据截面特点又可分为高拱顶、中拱顶、低拱顶、双凸型、凹凸型(见图3-1
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