Технология обработки алмазов в бриллианты

Российский  государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе

Кафедра геммологии 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа по теме:

«Технология обработки алмазов в бриллианты»  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: студент группы ЗМГГ-07

Капанакцян  Микаел 
 
 
 
 
 

Москва, 2012

Технология  огранки бриллиантов, обработка алмазов  в бриллианты

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.

В производстве бриллиантовпостоянно 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.

Распиливание  алмаза

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. 

История огранки алмазов

Довольно  часто со ссылкой на легенды и предания проводится идея о том, что алмазы гранили еще тысячи лет назад. Это неверно. Даже еще в XIV в. в Индии считалось, что для сохранения магических и мистических свойств алмаза не следует никакими способами изменять форму алмаза, данную ему природой. В настоящее время общепринятым считается, что первые попытки полировки кристаллов алмаза были осуществлены в начале XIV века, но не в Индии, а в Европе. Неровные поверхности кристалла как бы выравнивались, и таким образом достигалась более высокая прозрачность камня. При этом вершины кристалла становились более острыми, а потому первые обработанные алмазы получили название «острый камень» или «островершинный камень» (Point Stone). В основном это были правильные октаэдры с острыми вершинами и это был первый вид базовой огранки, который относят к XIV в. Такие алмазы в качестве ювелирных украшений появились в средние века и оставались весьма популярными в период Ренессанса. Настоящая огранка с изменением формы исходного алмаза впервые появилась в Европе в начале XVI веке. Изменение формы было минимальным, а вид огранки получил название «огранка площадкой» (Table Stone или Table Cat). Полагается, что этот вид огранки появился одновременно с изобретением процесса обдирки (задания формы) и шлифовки (т.е снятие лишне массы алмаза). При этом площадка была не только с верху, но и нередко внизу. Эта дополнительная нижняя грань получила название «каллета».

Огранка площадкой касалась в основном кристаллов октаэдрической формы. Многие первые ограненные таким образам бриллианты имели каллету размером в половину верхней площадки. Такая огранка пришла в Европу с востока и была известна как индийская. Впоследствии большинство таких бриллиантов было переогранено. В производстве бриллиантов огранка площадкой доминировала в течении всего XVI и начало XVII веков, поскольку считалось, что ее геометрия усиливает магические свойства алмаза. Со временем огранка площадкой совершенствовалась. Первое усовершенствование — это нанесение к четырем естественным граням верха и низа бриллианта еще четырех дополнительных узких граней. По мере изменения процесса обдирки усложнялась и форма огранки площадкой.

Постепенно  бриллиант старой простой огранки  принял круглую форму, которая стала  называться «круглая простая огранка» или «круглая неполная огранка».

К середине XVII века огранки  вида «островершинная» и «площадкой»  практически перестали  применяться при  обработке алмазов  в бриллианты. Круглая  форма огранки  стала преобладающей. Простая круглая  огранка стала  предшественником современной бриллиантовой (фасетной) огранки.

В истории развития огранки алмазов  особое место занимает огранка розой. Ограненный розой бриллиант  имеет плоский  низ, а верх — в  виде купола. В XV веке ограненные розой  бриллианты получили достаточно широкое распространение.

Огранка розой была очень  популярна среди  мастеров Амстердама и Антверпена особенно XVIII и XIX веках. Амстердамская  или голландская  огранка розой  отличалась от антверпенской  более высоким  верхом и более  острой вершиной купола. В этих бриллиантах выделяют три уровня (части): верхний (купол или корона), как правило, состоящий из шести граней; средний, также состоящий из шести опоясывающих граней и шести парных клиньев, и плоского основания (низа). Высота бриллианта составляла обычно половину диаметра основания, а диаметра короны — три четверти диаметра основания.

В XIX веке весьма популярными  были бриллианты, ограненные двойной розой, которые  устанавливались  в серьги и из которых  изготавливались  брелоки для часов, прежде чем последние  стали носить на руке. Огранка двойной розой так же относится к древним, поскольку, по крайней мере, два исторических бриллианта «Флоренция» и «Санси» были огранены именно таким способом.

В дальнейшем огранка  розой совершенствовалась в направлении  придания бриллианту различной формы и увеличения количества наносимых граней.

Одна  из ранних огранок  с нанесением дополнительных граней на естественный алмаз октаэдрической формы в истории  развития ограночного  искусства получила название огранка  «Мазарини» по имени  французского кардинала Мазарини. Его коллекция насчитывала 16 крупных бриллиантов, среди которых были такие известные, как Санси (Sancy, 55 карат) и Зеркало Португалии (Mirror of Portugal, 30 карат). Известно, что он завещал свою коллекцию французской короне с условием, что в историю они войдут как бриллианты Мазарини. Известные нам бриллианты огранки «Мазарини» были выполнены в форме подушки с нанесением 17-и граней на павильоне, включая калетту.

В те времена такая  огранка была редкостью  и требовала большого труда. Поэтому приобрести бриллиант такой огранки могли позволить себе только очень состоятельные люди, среди которых был и французский кардинал.

Огранка Мазарини и иные, существовавшие в  те времена виды огранок  выполнялись сравнительно большой калеттой. Это было необходимо, чтобы свет, проходящий сверху через бриллиант, отражался от нее и увеличивал тем самым блеск и игру бриллианта. В последствии, когда уменьшили высоту павильона и тем самым добились эффекта полного внутреннего отражения, калетта превратилась в острый шип, т.е. практически исчезла. Мастера все ближе и ближе подвигались к тому, что ныне мы называем идеальной или классической бриллиантовой огранкой.