Описать технологию огранки камней ступенчатой огранки

Ступенчатая огранка — один из видов огранки драгоценных камней.

Ступенчатая огранка как правило применяется для цветных камней: берилла, изумруда, сапфира, рубина, граната, топаза. При этом типе огранки оформляется табличка и несколько рядов граней. В целом это напоминает ряд ступеней отсюда и название. Обычно контур делают прямоугольным или квадратным, но иногда ему придают форму ромба, сердечка или более неправильную форму. Табличку нередко делают слегка закруглённой. Этот вид огранки, в основном, применяется для подчёркивания внутренней окраски камня, а не для того, чтобы выявить игру света. Поэтому не добиваются полного отражения от нижних граней и значительная часть света, входящая в камень, уходит через основание. При огранке камня его высоту выбирают в зависимости от интенсивности окраски. Если камень имеет более тёмный оттенок, то его делают мельче для полного проявления цвета. Камни гранятся обычно так, чтобы максимально сохранить вес и реализовать камень по максимальной цене.

Расчет рациональных углов наклона граней камня

Наилучший блеск в камнях ступенчатых видов огранки достигается, когда углы между гранями павильона меняются постепенно по направлению к вершине павильона. На очень мелких камнях обычно делают от 1 до 3х рядов граней, на более крупных до 6 рядов. Заготовка должна иметь правильные пропорции.

Расчет углов ограночной формы начинается с определения углов наклона граней павильона а и угла наклона граней коронки к плоскости рундиста.

Угол наклона граней павильона к плоскости рундиста а лежит между значениями критического угла материала R (нижний предел) и разности 180° и критического угла R, деленной на три (верхний предел). Для полного отражения падающего на камень луча необходимо соблюдение следующего условия: луч должен упасть под углом не менее критического угла R, то есть a >R. Согласно номограмме Витковского для изумруда с показателем преломления 1,576-1,582, нижний предел наклона граней павильона к плоскости рундиста, т. е. критический угол R, равен 43° верхний предел угла наклона граней павильона соответственно равен 40-50°. Исходя из этих данных для данной каменной вставки можно применить традиционные соотношения (коронка 1/3, павильон 2/3). Между соприкасающимися гранями угол изменяется на 5°-10

Процесс огранки.

Для того чтобы получить из куска материала ограненный сверкающий камень, необходимо выполнить ряд операций:

1. сортировка и разметка сырья:

2. резка на заготовки

3. наклейка заготовок

4. предварительная обработка заготовок

5. наклейка заготовок

6. огранка граней низа(по рядам)

7. полировка граней низа (по рядам)

8. окончательная заточка по рундисту

9. полировка рундиста

10. переклейка

1. Предварительный осмотр, сортировка и разметка сырья. Предварительный осмотр сырья проводится для выбора оптимального способа его обработки с учетом дефектов, неровности окраски, возможной формы огранки. Перед резкой сырья на заготовки его рассортировывают на группы по размерам кристаллов и внутренним дефектам. Затем материал каждой группы размечается на заготовки с учетом их оптимальных размеров с целью наиболее рационального использования сырья при распиловке. Обычно для разметки используется более твердый материал, часто алмаз. Разметка сырья осуществляется под 6-10 х лупой или микроскопом. Нижняя сторона камня должна быть наиболее интенсивно окрашенной. Линии раскалывания или распиливания отмечаются рапидографами или специальными фломастерами. Необходимо учитывать удаление дефектных участков.

11. огранка граней верха (по рядам)

12. полировка граней верха (по рядам)

13. отклейка и очистка

14. контроль качества

 

Резка (распиловка) сырья.

Резка является немаловажной операцией, так как она служит для разделения на пластины или заготовки в тех случаях, когда требуется изменить размеры ограночного сырья. Она так же Очень

Резка (распиловка) сырья.

Резка является немаловажной операцией, так как она служит для разделения на пластины или заготовки в тех случаях, когда требуется изменить размеры ограночного сырья. Очень важно ровно и правильно распилить кусок сырья. Необходимо хорошо закрепить камень в станке, т.к. если камень сдвинется, в зажимном устройстве, то отрезные диски выйдут из строя. Каждый кусок камня следует осмотреть и выяснить наилучшее направление разреза. Вручную или под прессом подают камень к отрезному диску. Важно, чтобы плоскость реза была параллельна плоскости диска, диск о камень не терся и камень не сдвинулся с места. Цветные камни распиливают на специальных станках при помощи алмазных дисков и пил при частоте вращения 8000 об/мин. При резке камень охлаждается водой, водоэмульсионными жидкостями, маслом, керосином. В данном случае для резки используют станки марки СРК - 90 с алмазными отрезными кругами диаметром 90-160мм на металлической связке.

Зажим заготовки.

Перед механической обработкой заготовка зажимается в специальном приспособлении или закрепляются на оправках наклейкой смолой или специальной мастикой: 55% шеллака, 45% корунда нормального М-28. На этой оправке камень проходит все операции огранки.

Обдирка.

Это абразивный процесс, целью которого является приданое заготовки контуров будущего ограненного камня. Она выполняется на абразивном круге, который изготавливаются из карбида кремния. При изготовлении кругов, которые должны быстро удалять лишний материал, используется грубое абразивное зерно. Тонкое зерно выбирают, когда требуется мягкое и тонкое абразивное действие. Круги из карбида кремния различаются по размерам в соответствии с моделями существующего оборудования. Обычные размеры кругов: толщина 12-36 мм, диаметр 150-250 мм, зернистость 125/100.Элементарный обдирочный станок состоит из вращающегося в подшипниках стального вала с насаженным на него одним или несколькими обдирочными кругами. Скорость вращения 3000 об/мин. Грубые и тонкие круги установленные на противоположных концах вала и заключенные в кожух, для предотвращения разбрызгивания воды и абразива. Вода подается для охлаждения и удаления образующейся пыли с помощью губки или капельного устройства. Смачиваться должна вся поверхность камня. Обдирка производится в направлении вращения круга, при обдирке закладываются основные размеры камня, исправить их потом будет невозможно

5.Огранка. Операция огранки заключается в нанесении (путем сошлифовки) на заготовку системы закономерно расположенных граней. На поверхность коронки или от рундиста под требуемым углом к плоскости алмазного круга наносится ряд симметрично расположенных граней, одинаковых по высоте.

Огранка производится на станках модели ГП-2 или 0126-А при помощи квадранта с делительной головкой. Для огранки применяется алмазный круг диаметром 140 мм на металлической связке с алмазным зерном марки АСМ 60/40 50%-ной концентрации. Частота вращения алмазного круга 3000 об/мин. Охлаждение водяное. Гранильные станки оборудованы делительными кольцами, кот. подходят для огранки камней любых форм.

6. Наклейка. Перед огранкой камень наклеивают специальной мастикой, в которую входит 82% сургуча, 8% шеллака, 5% канифоли, 5% мела, наклеивают на торец оправки, хвостовая часть которой подходит к цанговым зажимам всех ограночных станков. Наклейка камней должна выполнятся аккуратно, т.к. от точности наклейки напрямую зависит точность выполнения готового камня.

Ограночные оправки изготавливают из металла на токарных станках или из деревянных стержней (лучшими породами деревьев являются клен и береза). В процесс наклейки используется специальное устройство называемое трансфером. При обычных температу­рах обработки наклеенная смола практически не дает усадки и с трудом отделяется от камня. При применение деревянных оправок, смола наносится уже размягченной, а камень берется предварительно подогретым.

Полирование.

Завершающей операцией изготовления любого камня явл. полировка. К нему переходят лишь в том случае, когда поверхность соответствующим образом подготовлена предыдущими этапами. Полировка граней производится в той же последовательности и на том же станке, что и огранка. Процесс осуществляется на алмазном круге марки АПВ диаметром 140 мм на металлической связке Ml с алмазным зерном АСМ 7/5 50%-ной концентрации, частота вращения 3000 об/мин, охлаждается растительным маслом. Как материал для полировальников используют: пластмассу, олово, дерево. Для придания зеркального блеска полировка поверхности граней ведется на полировальном станке К-102 при помощи алмазной пасты АСМ 5/3 10% концентрации, которая наносится на ворс щетки.

Отклейка и очистка

Отклейка производится путем нагревания вставки до температуры размягчения мастики. Очищают ограненные и отполированные камни в ультразвуковой ванне модели УЗУ - 0,1 или УЗУ - 0,25 смесью растворов 30%-ного едкого натра и спирта.

Контроль качества

Проверка соответствия геометрических параметров, наличие сколов и микротрещин, а также выявление дефектов обработки производится визуально с помощью лупы с 6-ти или 10-тикратным увеличением путем сравнения с утвержденным образцом - эталоном. В другом случае может быть использовано специальное контрольно-измерительное оборудование.