第二章-寶石研磨加工設(shè)備及工藝

1、2、修整機(jī)：（小型切割機(jī)）v電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鋸片轉(zhuǎn)動(dòng)，切割小塊寶石（余料）。多為水冷卻機(jī) 。v二：磨削設(shè)備：v輪磨機(jī)（砂輪）：對(duì)寶石倒棱和預(yù)型 。v機(jī)體由-軸承和主動(dòng)軸與電機(jī)連接。構(gòu)成動(dòng)力裝置。采用噴淋式冷卻。v盤磨機(jī)：磨削平面和弧面機(jī)械手機(jī)與八角手機(jī)v帶磨機(jī)：砂帶v滾磨機(jī) ：即滾桶機(jī)v三：拋光設(shè)備：v超細(xì)磨削機(jī)：粗磨料細(xì)磨料v振動(dòng)拋光機(jī)：v滾桶拋光機(jī)：v布輪機(jī)：v四：鉆孔設(shè)備：v 1：原始手拉鉆桿打孔機(jī)：速度慢，功率低v 2：高速鉆床打孔機(jī)：v 3：超聲波打孔機(jī)： 將超聲波的電振蕩轉(zhuǎn)化為高頻機(jī)械振 蕩，帶動(dòng)磨粒對(duì)寶石點(diǎn)磨削。v 4：激光打孔機(jī)：第二節(jié) 磨料v一、什么是磨料？v研磨工件寶石和制作磨具

2、的材料，是具有棱角、硬度及韌性的粒狀或微粉狀礦物或礦物集合體。是寶石加工的牙齒。v二、磨料的基本性能v磨料作為磨削和拋光材料，一般具有如下基本性能：v（）硬度：一般將磨料的硬度要大于被加工的寶 石的硬度，“水滴石穿”的現(xiàn)象例外v（）韌性：韌性好，不能因?yàn)檠心毫Χp易產(chǎn)生形變或 碎裂，并且不能輕易被磨損。v（）自銳性：隨著研磨壓力而產(chǎn)生的碎裂，碎裂的各部分 保持尖銳的棱角。v（）熔點(diǎn)高：磨料的熔點(diǎn)大于被加工寶石的熔點(diǎn)，且在高 溫下能保持固有硬度和強(qiáng)度。v（）化學(xué)穩(wěn)定性好：不能在加工中與被加工的寶石發(fā)生化 學(xué)反應(yīng)。v（）形狀與粒度均一：每號(hào)數(shù)的磨料粒度應(yīng)限制在一定范 圍內(nèi)。v三、磨料種類及特征

3、v不同種類的磨料，其硬度、任性、脆性、耐磨性、抗導(dǎo)熱性不同，因而其所能磨削的寶石材料的性質(zhì)不同，以下分別集中常用磨料的特性。v碳化硅： 熔點(diǎn)，硬度為.（比金剛石硬度低）性脆，棱角鋒利，韌性低，切削能力（相當(dāng)于金剛石的.倍）較大，多用于中低檔寶石及其原始的切割及磨削。價(jià)格較低。黑色和綠色為不同的溫度的產(chǎn)物。v碳化硼： 其硬度金低于金剛石和立方氮化硼。硬度小于碳化硅，且耐磨性好。故多用于高檔寶石材料的研磨。v金剛石 硬度為，較高自銳性，一定的韌性，較大脆性，較好的耐磨性?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，價(jià)格昂貴。多用于高檔寶石研磨。人造金剛石較天然的脆性大。 v剛玉磨料：v應(yīng)用不如前三種磨料廣。韌性較好，耐磨性能好

4、，相應(yīng)的自銳性較低?？捎糜谀ハ黜g性較大的翡翠、虎睛石等。對(duì)其它寶石其磨削力不如金剛石與碳化硅。 v四、磨料的粒度分級(jí)1、磨料的粒度：是指磨料的顆粒粒徑的大小。用網(wǎng)眼和粒度號(hào)表示。v（1）網(wǎng)眼：磨料能通過每吋有若干條網(wǎng)絲或細(xì)線之篩。如100網(wǎng)眼，是指磨料能通過每吋有100條網(wǎng)絲編成的篩子。v（2）粒度號(hào)：用微米（10-6米）m表示磨料的粒度大小。v五、拋光劑：是一種特殊的磨光材料。v1、拋光劑的特性v（1）粒度均一、純凈不含雜質(zhì)。v（2）有適當(dāng)?shù)挠捕扰c比重。v（3）良好的分散性與吸附性。v（4）有一定的表面活性。v2、常用拋光劑介紹。v（1）人造金剛石微粉和研磨膏：價(jià)高、適于高檔寶石拋光。 水質(zhì)

5、：微粉+分散劑（乙二醇）+ 載體（聚乙二醇硬脂酸酯+水研磨膏 油質(zhì)：微粉+分散劑（橄欖油、輕機(jī) 油）+載體（硬脂酸酯）v（2）氧化鋁（Al3O2）:包括鋁礬土、鋁氧粉、藍(lán)寶粉、紅寶粉、人造紅寶粉等。 A:鋁氧粉是不純的氧化鋁粉，鋁氧粉與鋁礬土由于價(jià)廉，多在珠型和異型寶石的拋光中使用，拋光效果不及紅寶粉。 B: 人造紅寶粉是精選出的氧化鋁粉，紅寶粉系人造剛玉粉碎分選而精制成的人造剛玉粉。人造紅寶粉與紅寶粉多用于刻面型或凸面型寶石的拋光，效果好。v（3）氧化鉻（Cr2O3）:俗稱綠粉，常用拋光劑。 硬度57，粉狀物常顆粒不均，多用于中硬和中軟（硬度6-3）的寶石的拋光。（如翡翠、孔雀石、綠松石、水

6、晶、軟玉等）：不適于有裂及質(zhì)地疏松的淺色寶石，因易被污染。v（4）氧化鈰（CeO）： 色呈粉紅略帶微黃，對(duì)于脆性的中硬寶石拋光效果好。（如水晶、橄欖石、鋯石、海藍(lán)寶石、碧璽等。）v（5）硅藻土（SiO2）： 粉狀物呈白色或微黃白色，硬度5.56.5，多用于韌性較大的寶石（瑪瑙、翡翠）和部分高硬度的寶石（如藍(lán)寶石、海藍(lán)寶石）的拋光v（6）氧化鐵：俗稱鐵丹或紅粉。 呈紅色，多用于 中硬以下的寶石拋光。易污染，難清除。一般不用。v（7）其他拋光材料：二氧化鋯（ZrO2，拋光效果同CeO）、二氧化錫（少用）、氧化鋅、氧化鎂第三節(jié)磨具-磨具是切割、磨削、拋光寶石的重要加工工具。v一、固著磨料磨具v 固著

7、磨料磨具是指磨料被某種結(jié)合劑結(jié)合成一定形狀的工具或附著于某種基體（或刀基）上而成的磨具。v1 磨具結(jié)合劑：v（）結(jié)合劑作用：固結(jié)磨料，制成各類磨具。v（）常見磨具結(jié)合劑：v陶瓷結(jié)合劑：孔隙大，脆性大，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐熱性好，價(jià)廉。適 用于高硬度的脆性寶石。v樹脂結(jié)合劑：耐熱性不夠，不耐酸堿，硬度高。適用于中硬韌性的 寶石v橡膠結(jié)合劑：耐熱性不好，不耐酸。適用于中硬以下寶石加工（韌性 好的寶石）v金屬結(jié)合劑：強(qiáng)度高，耐磨性好，韌性好。適用于各類寶石加工v2、磨具的硬度：v 超軟軟中軟中中硬硬超硬v中國(guó)：v美國(guó)：v其他：v3、切割刀片：（金剛石鋸片）v 將金剛石粉通過粘結(jié)劑固結(jié)在刀基上。一般采用滾

8、壓電鍍法和粉末冶金法。刀片厚度.v（1）金剛石鋸片的構(gòu)成要素有個(gè)：刀基、金剛石粉和粘結(jié)劑。*金剛石鋸片的制作方法金剛石鋸片的制作主要有兩種方法：滾壓電鍍法多用于制作中小鋸片粉末冶金法可用于制作大、中、小鋸片用粉末冶金法所制作的鋸片，其厚度較大，一般不小于.; 滾壓電鍍法制作的鋸片厚度較薄， *刀基刀基是承載金剛石粉、并支撐磨料進(jìn)行磨削的金屬薄片。 *金剛石粉切割寶石用的金剛石磨具的金剛石粉粒度從40。都可用大鋸片：磨料中鋸片：小鋸片：*粘結(jié)劑 金剛石鋸片的粘結(jié)劑是指把金剛石粉粘結(jié)于刀基上的材料，通常用金屬粉和電鍍金屬為粘結(jié)劑 .v4、砂輪：v (1)a碳化硅砂輪：由粘結(jié)劑和磨料組 成。 平行砂

9、輪;單斜邊砂輪;磨針 砂輪;v b金剛石砂輪: 最外層的工作層是用金屬粘結(jié)劑和金剛石粉構(gòu)成，在工作層與基體之間有一過渡層，主要是由粘結(jié)劑組成，主要作用是焊接基體和工作層。 v5、鉆粉磨盤：金剛石砂盤由金剛石粉、金屬粘結(jié)劑和基盤構(gòu)成。v電鍍金剛石磨盤：v強(qiáng)度高，磨削性好，但金剛石粉僅一層，故壽命短v鍍層易起泡脫層，造成盤粉層不均勻v燒結(jié)金剛石磨盤：壽命長(zhǎng)，但造價(jià)高v二、游離磨料磨具v 游離磨料磨具是指磨料未粘附于磨具基體上，而是在磨具工作面上處于游離分散狀態(tài)。此種磨具一般僅起支撐磨料進(jìn)行磨削作用而不把持磨料。這種磨具常用的有磨盤和拋光盤。v1、磨盤由于磨料處于游離狀態(tài)、故磨盤都是平放的。磨盤一般

10、采用金屬材料制作，選用磨盤材料時(shí)，一般要考慮兩個(gè)主要因素：v（1）材料的磨削速度要快，而且自身的變形要盡量??；v（2）耐磨性。v目前最常用的是鑄鐵磨盤，其特點(diǎn)是耐磨性好，強(qiáng)度高，磨削效率高，價(jià)格低廉，故廣泛采用。v2、拋光盤：通常拋光盤材料的選用主要根據(jù)所拋光寶石的琢型而定：v（1）硬盤：對(duì)于平面度要求較高的刻面寶石和其他寶石平面的拋光，多采用金屬材料作拋光盤，這類拋光盤稱為硬盤。v錫盤v錫合金：低熔點(diǎn)錫合金盤配方如下：* 3.7 50 26.3 10 熔點(diǎn)70* 65232 熔點(diǎn)103 * 68 32 熔點(diǎn)178* 64 36 熔點(diǎn)181v鋁拋光盤v鋁合金拋光盤v鋅拋光盤v紫銅拋光盤v含金剛

11、石微粉的銅合金盤v鉛拋光盤v（2）中硬盤：“中硬盤”的拋光盤，其材料有瀝青、塑料、尼龍、樹脂和木材等，其拋光性能介于軟盤和硬盤之間。v 有機(jī)玻璃盤v木盤v電木盤v瀝青盤v樹脂盤v硬塑盤v（3）軟盤：v對(duì)于凸面型、珠型等弧面寶石，多采用毛氈、皮革、布（帆布、厚棉布、天鵝絨等）和毛呢等柔軟質(zhì)材料作拋光盤面，所制的拋光盤稱為“軟盤”。v軟盤的構(gòu)成比較簡(jiǎn)單，通常由基盤和拋光層面組成第四節(jié)輔助材料：粘膠劑清洗劑v一、冷卻液v 寶石在琢磨過程中，往往產(chǎn)生大量的熱量，使寶石和磨具溫度升高，故耍使用冷卻液。 v二、常用粘膠劑的配方及制作：v、粘合劑（綠膠）：蟲膠40，環(huán)氧 樹脂1松香15石膏粉35 石蠟9 氧化鉻粉適量 該粘合劑流動(dòng)溫