《钻石的加工》PPT课件.ppt

第八章 钻石的加工,第一节 概述,钻石原石只有精心设计、切磨和抛光后才能充分体现钻石的优良品质，光泽、亮度、火彩、闪耀等。,钻石加工指钻石原石转变成最终抛磨形状的过程。,已有500年之久，切磨工大部为荷裔比利时人从事切磨工作，精于花式切磨和难以切磨的钻石。,HRD 总部,三、世界著名钻石切磨中心,1、安特卫普,是世界上大钻加工水平的最高代表。,约有8000名技术熟练的技师加工约占世界的1/3的钻石。,以切磨品质高的较大钻石为主,加工 23ct 以上的钻石,由于美国工人 工资高,有些制造商也在工资较低的地区建厂,切磨较小的钻石。,2、纽约,现切磨人员超过六十万人，散布在孟买附近,近年来，其总体切磨水平呈上升趋势。,3、印度孟买,是切磨钻石最早的国家，早先是家庭作坊式，约有三十万或更多的人从事这项工作，使用的工具较落后，没有电力用绳索拉转转轮，三至四个人使用同一个转轮。,近年来，一直稳定在30亿美元左右，精湛的技术，优质的切割成为世界切磨中心,是花式钻的主要供应基地。,伦马甘的以色列钻石交易所,4、特拉维夫,二战时期，犹太切磨业者从荷兰的阿姆斯特丹、安特卫普和欧洲的其他一些切磨中心逃离，在以色列的特拉维夫，设立钻石工厂。,全国有好几所专门钻石职业学校，有相当完整系统的教材。做工精确、完美，被誉为世界最好的工之一。,5、俄罗斯,最早始于1725年，前苏联国家非常重视钻石加工业，不论在理论研究，还是技术装备、人员培养方面有大量的投入。,约翰尼斯堡约有三千余个切磨业者,6、南非约翰尼斯堡,切磨范围从米粒钻到2ct的钻石。,2/3的原石来自南非，,近十几年中国的钻石加工业有了很大发展，拥有加工人员一万六千余人，约有70余个切磨公司。每年加工能力为200万ct，以小钻为主,年加工产值约8亿美元左右,工厂主要在山东及广东地区。,7、中国,二、世界钻石加工格局,是最早的抛磨琢型，也称为晶体琢型。将八面体的8个晶面磨光。,八面体晶体抛光后的尖琢型,第二节 钻石的琢型,一、钻石 琢型的发展历史,1、12-13世纪(尖琢型),磨掉八面体晶体一个角顶，形成了有4条自然倾斜棱冠部,大约流行到17世纪。,桌型琢型,2、桌型琢型(14世纪),由三角刻面的尖顶、平的底组成；,3、玫瑰花琢型(15-16世纪),扁平晶体多采用此琢型,重量损失很小，,较大的钻石常切磨成双玫瑰琢型和泪滴琢型。,优点:增强亮度及闪烁效果;,缺点:火彩不足,玫瑰琢型多用于底部密封镶，流行了若干年。,荷兰单玫瑰琢型,双玫瑰琢型,1)单多面形琢型,现代单多面型琢型,老式单多面型琢型,磨掉八面体的晶棱,与现代单多面型近似,但前者为角状冠部,4、单琢型和双琢型(17世纪),2)双多面形琢型-马扎林式琢型,马扎林琢型,方形台面及16个三角刻面，底部有 4个大风筝面，12个三角形腰下刻面。,在1610年至1620年期间由国务活动家和钻石收藏家马扎林发明,类似的琢型还有英国星形琢型和英国方形琢型。前者有明显的角状冠部，后者为方形琢型，另外亭部的切磨也不同。,英国星形琢型,英国方形琢型,3）三重多面形琢型明亮琢型,可能出现于17世纪中叶，是最早的明亮琢型；,由58个刻面组成，有深的冠部和亭部；,最著名的是坐垫形轮廓的老矿（工）琢型和圆形、小台面的老欧洲琢型。,老欧洲琢型特点：钻石小面的大小、角度具有一种更均匀的样式。圆的外形已更接近于现代圆多面形的式样。冠部和亭部有58个小面，但台面很小，大的底尖及深的冠部和亭部。,老矿工琢型特点：包括现代圆多面形的所有刻面，如星刻面、风筝面、底刻面、腰上刻面、腰下刻面等。增加了钻石的亮度和火彩，但外形仍为不规则。,其特点是在三明亮琢型的基础上，平行腰棱方向将冠部和亭部主刻面分裂成两个刻面（图）。,4)巴西琢型：,5)里斯本琢型：,其特点是在三明亮琢型的底尖四周多出8个刻面（图）。,二、19世纪以来的近代琢型,1、圆多面琢型,托尔克夫斯基1919年计算出产生最大的亮度和火彩的最佳比例。,美国理想式琢型,美国理想琢型,美国人摩尔斯(Henry Morse）1860年在美国开办了第一家钻石切磨厂，1880年研制了圆多面形琢型理想角度和比例。,1940年艾普洛提出了称为“实用完美琢型”的设计。它被德国人接受，又为“欧洲琢型”。,艾 普 洛 琢 形,2)艾普洛琢型,3）1969年斯堪的纳维亚琢型,斯堪的纳维亚琢型,斯堪的纳维亚斯地区的国家制定了一套钻石分级标准，为圆多面形琢型提出理想比例和角度。,4）国际钻石委员会琢型,国际钻石委员会琢型,1970年IDC制定的钻石分级规则，对理想圆多面形琢型提出了切工分级标准。,典型圆多面形琢型比例对比表,也出现过86个小面、有102个小面及小面呈螺旋状排列琢型,国王工钻（86瓣）,辉煌工（102瓣）,2、花式琢型-圆明亮琢型的变化,不规则原石切磨成花式琢型,使其有好的出品率,满足人们求新、求异的审美心理,但生产成本较高，只有少数有经验的工匠才能切磨。此外,市场价格波动较大，市场投入相对要少。,由于原石的形态,为保持最大的重量，演化出圆明亮琢型的许多变形，包括心形、椭圆形(蛋形)、梨形、橄榄形、方形等，它们被称为花式琢型（异形）。现在人们通常把圆形明亮琢型和单琢型之外的钻石都叫异形钻。,3、阶梯琢型:是一种常见的琢型,1)常为正方形、长方形、六边形或八边形，但有时台面切成椭圆形、半圆形、菱形、梯形或梨形等。,2)台面以下有很多倾斜的平行排列的四边形刻面，靠近腰 棱处的刻面较大，而越往底尖和台面方向刻面越小。,3)腰棱之上的刻面排数比腰棱之下少，但排数并无具体规 定，主要取决于宝石的大小。,4)有时将其四个角切掉(即祖母绿琢型)。阶梯琢型有很多 变型，最典型的是祖母绿琢型。,5)阶梯琢型的火彩和亮度不如明亮琢型，所以包裹体或色调将明显得多。,4、混合琢型:刻面琢型的一种类型,1)是指同一颗宝石的冠部和亭部切磨成不同的款式。,2)对冠高、亭深等比例关系并无具体规定，只要能 使宝石的火彩、颜色和重量达到最佳效果即可。,3)常见的是冠部为明亮型，亭部为阶梯型(见图)。也有冠部为阶梯型，亭部为明亮型的。,5、星琢型,四 星 状,五 星 状,四角或五角形琢型，也被制成一些奇特的形状，有马头、鱼、十字架、月牙形和肖像等。,6、花系列琢型,1988年戴比尔斯推出以花命名的五种钻石琢型，旨在提高原石成品率和减轻颜色缺陷如褐色、黄、黄绿色等外观影响,提高闪烁和亮度,增强美学效果。,三、钻石琢型与光学性质的关系,要完美体现钻石的 亮度、火彩、闪烁，琢型比例必须适当，抛光优良。,亭部角度影响全内反射光线并决定亮度,冠高、冠角影响台面大小；,亭部比例恰当时，台面大则亮度大、火彩小台面小则亮度小、火彩强,第三节 钻石的切磨,要求:掌握加工的步骤、程序，了解钻坯对加工、设计程序的影响。,4.抛磨-磨钻,钻石切磨4个基本阶段：,1.设计和标记-设计、标线或划线,2.分割-劈钻或锯钻,3.成型-刮圆或初磨,从钻石形状、颜色、包裹体特征来确定琢型，并从标准比例与市场价格、成品率的关系进行综合考虑,使每颗钻坯产生最大的经济效益。分量上分、量必争。,一、设计和标记,1、形状,八面体晶体,切磨成两个即一大一小钻石,具有最好的成品率和价格；,1）设计,适合花式钻或切磨成数个小的圆形 琢形，或其它形状的钻石。,扁平的晶体,非常扁的晶体，譬如三角薄片双晶或劈钻只 能切磨出一个成品钻石。制作前不需先锯开。三角薄片双晶或其他成双晶的晶体通常因存在双晶面更难切磨，需要有经验的切磨工的技巧。,瑕疵在一端，只能磨成一颗钻石,成品率受到很大影响。,瑕疵在中央切磨成两个等大的钻石，成品率有所降低，价格没有一大一小的两颗钻石高；,对于无法避开的瑕疵，尽可能安排在钻石的边棱位置，不要安排在台面。,2、有瑕疵者视瑕疵具体部位设计,3、颜色的重要性,选择切磨款式时必须考虑颜色；有些晶体可呈绿色调但限 于表皮；一些晶体可具通体的黄色调；设计者根据经验能估计出任一原石切磨后成品钻的颜色。,不同的琢型可加强或减弱钻石的最终外观色；如，为强调原石的黄色调以期成品钻能成为彩钻，原石可切磨成公主琢型而不是圆形明亮琢型，,通过强化颜色可卖出更好的价格。圆形明亮琢型主要是突出亮度和火彩而不是颜色。,2)开窗口:,对带壳钻石及表面生长纹复杂的钻石首先需进行”开窗”，即需要磨出一个小口,对钻石内部作出观察。,3)标记（划线）:,用油笔(印第安墨水)画出黑线,指明锯开或劈开的方向或位置,或在某些情况下需要抛磨的地方.,二、分割-劈钻和锯钻,3.激光切割这个方法已越来越普遍。,有些钻石只能加工成一颗成品钻，不需要先锯开，这种钻石原石称为可制形，业内也称之为颗粒钻坯。,钻石可用以下几种方法分割：,1.劈开现今用的不多；,2.锯开主要的分割方法；,1）激光切割法,劈钻时，用激光切缝，效果也很好，所用时间只是常规时间的一小部分。,用激光束切割钻石已有多年历史，目前有专门的 激光钻石加工机;,非常精确地在任何方向“锯”钻石;,能切割双晶、结节及加工的星星和花朵等特殊的造型；,钻石的取向由计算机控制并借助于闭路电视;,速度快，它能在20分钟左右时间锯完1克拉的钻石。其重量损失比常规方法要多一些。,利用钻石的解理劈开钻石,劈钻工作台,2）劈钻,耗时短。,遵循结晶学方向(沿八面体解理方向)进行，操作者要具高超的技术。,优点:,使用工具简单；,原料损耗低；,3、将钢质劈刀置于切缝内，用短而重的铁棒快速敲击劈刀，晶体将沿所希望的方向裂开。,步骤:,1、把钻石粘到一根长约20-30cm的木棒上。木棒的一端渐细，为的是插入劈钻时能支撑木棒的劈工用作业箱中。,2、在设计者已标记的钻石晶面上用另一颗钻石或用激光，磨出一个小的槽口（切缝）。激光是制备切缝的有效方法，切缝较窄、较浅，更为精确。,现在的锯钻技术是用薄薄的金属片涂上钻石微粉夹在法兰盘中间，通过机械转动来锯开钻石。,3）锯钻,十七世纪的锯钻技术,由一根绷紧嵌着钻石粉的铁丝在钻石上锯拉，速度很慢，往往长达数月之久，如把410ct的“摄政王”锯成两半，用去了一年的时间。,锯钻的重量损失约为3，大于劈钻。,锯1克拉钻石需几个小时到一天时间。每个操作员可在同一时间照看多达30台锯机。,3 一个球形衡重体调节钻石施于锯片的压力。,主要设备：,1 青铜制做的圆锯片，厚0.04-0.15mm之间。钻石重量越大，用的锯片越厚。,2 锯片连接的马达固定原石的磨杆,锯 钻,利用钻石的差异硬度，粘有钻石粉的锯片旋转在钻坯上使钻石微粉切削着钻坯。,锯钻的原理,锯片涂上钻石粉，锯一颗钻石期间要涂几次。,不要把锯钻方向与硬度方向相混淆。锯钻方向是锯进入钻石的方向，而硬度方向则平行于锯片刃口，是刃口粉料的刻划方向。,钻石不是在任何方向都可以锯的，譬如，不能平行八面体解理方向，但可在立方体和菱形十二面体方向来锯钻石。,钻石加工行业，通常以八面体形状为基准，根据沿一定方向有多少晶面交切划分为：,3)四尖:四个晶面交切于一个面。这是立方体方向;,1)二尖:两个晶面交切于一个棱。这是菱形十二面体方向;（八面体的十二个棱正是菱形十二面体十二个晶面的方向）,2)三尖:三个晶面交切于一个面。这是八面体方向;,锯钻方向,根据台面是二尖、三尖或四尖面，将加工中的钻石称为二尖钻石、三尖钻石或四尖钻石。,三.成型,1）粗磨或刮圆,使钻石成型的过程也叫粗磨（初磨）或刮圆，就是靠一颗钻石打磨另一颗钻石使其腰棱成型。,2）操作程序,1、待粗磨的钻石被固定在一个夹具中，平的一面对着夹具。夹具固定在粗磨机的卡盘上。,2、用来磨钻石的另一颗钻石被粘结在一根长约40-60cm的棒的末端。这颗钻石或是锯出的尖钻或是非宝石级的钻石。,3、将用来磨钻石的钻石对准粗磨机上转动的钻石，使转动的钻石逐渐磨成所需的形状。,5、粗磨工会在腰棱上留下原晶面以保持最大重量。原晶面也用于确定抛磨方向。只是当原晶面凹入钻石时才影响净度等级。,4、所需的压力不是很大，但要靠粗磨工小心控制，否则沿腰棱会出现胡须（毛边）。,3）原晶面,四尖钻石上最多能看到4个 原晶面（右图），在三尖 钻石上最多能看到3个原 晶面，在二尖钻石上最多 能看到2个。,4）花式琢型,对于花式琢型，也可用抛光轮磨出所需形状。,5)新的粗磨机:,从20世纪80年代开始采用一种新的粗磨机。两颗钻石放置在粗磨机上，每颗相对另一颗转动。转动方向定期改变。有一颗可前后移动。,四.磨刻面和抛光,1）设备,所需设备是磨盘、夹嘴和柄脚。,1.磨盘,是铸铁圆盘，直径约30cm，厚约2cm。老式的磨盘有嵌入硬木支座的上下两个心轴，现代的则只有一个心轴，固定在下面的马达上。磨盘水平安装在工作台上，转速大致为每分钟2500转。,磨盘上刻划出辐射痕以便留住含钻石粉的磨膏。,磨盘的顶面通常划分为3个区：,检验圈：内区，用来检查待磨刻面的位置和磨杆的角度,研磨圈：中区，用来研磨钻石到合适尺寸,抛光圈：外区，用来使刻面获得最佳抛光,2.夹嘴:,传统的夹嘴是用铅焊料制作的，当焊料冷却时就把钻石固定住了。铜杆使夹嘴能折弯到正确的角度。,3.柄脚:,用来固定钻石，使钻石能放置到转动的磨上。,固定住夹嘴。它是三脚支撑的，后部有两个腿，前面是带着钻石的夹嘴。柄脚 或是由抛磨工握住并施压于钻石，或是靠镇物加压。,现代的柄脚和夹嘴,2）抛磨方向,1.取决于钻石的内部晶体结构，钻石有较易抛磨和 较难抛磨的方向。,三尖面上有3个 抛磨方向。,二尖面上有2个可能的抛磨方向。,四尖面上有4个抛磨方向。,3）圆形明亮琢型钻石的抛磨,1.交叉切磨工先切磨出前10个刻面（如有底尖）,2.冠部和亭部基本刻面到位后，在冠部加上4个斜面，在亭部加上4个主刻面。,3.由多面切磨工加工 八个冠部星刻面、八个冠部主刻面、十六个上腰小面，,完成最终的40个刻 面。,4.亭部刻面：先加工亭部主刻面、十六个下腰小面，,切磨过程总结,简述钻石琢型的发展历史和琢型类型。,请 你 回 答,如何利用钻石晶体形状来加工钻石，为什么有的原 只适于加工花式琢型。,列出著名国际上钻石切磨中心及各自特点。,在加工过程中，如何保持原石的最大出品率。,简述劈钻流程，说明劈钻在分割钻石中的优缺点。,如何利用钻石的差异硬度来锯钻，指出二尖石、三 尖石和四尖石的最佳锯磨方向。,简述圆多面形琢型的加工工艺及其步骤。,借助示意图描述圆多面琢型，指出为什么普遍采用这 一琢型，试述台宽比对明亮度及火彩的影响。,说明圆多面形琢型的发展过程，指出国际几种典型 的圆多面形琢型。,简述几种常见的花式琢型和戴比尔斯推出的花系列 琢型。,