Mài kim cương - tất cả về việc cắt kim cương hoàn hảo

Nguồn gốc của nghệ thuật đánh bóng đá quý tuyệt vời có từ thời cổ đại. Người Sumer, người Assyria và người Akkids đã tự hào về những đồ trang sức và bùa hộ mệnh đẹp đẽ, trong đó có đính những viên đá quý, vẫn tròn và không rõ nét lắm nhưng được đánh bóng rất đẹp. Chính thiên nhiên đã ban tặng cho con người vật liệu để mài đá, tạo ra bề mặt sáng bóng của nhiều tinh thể được hình thành chính xác. Con người bắt chước thiên nhiên chỉ tăng tốc và cải tiến quá trình mài giũa thông qua việc sử dụng công nghệ, đánh thức vẻ đẹp tiềm ẩn của những viên đá như thể từ một giấc mơ.

Những nỗ lực đầu tiên trong việc đánh bóng kim cương có từ thế kỷ 20, và hình dạng của vết cắt kim cương, vẫn chưa hoàn hảo, có từ thế kỷ 20. Chính nhờ những vết cắt này, nhờ tỷ lệ được xác định nghiêm ngặt mà giờ đây chúng ta có thể chiêm ngưỡng nhiều điều tuyệt vời hiệu ứng quang học của kim cương, mà các nhà đá quý gọi là sáng chói.

Hình thức nghiên cứu

Về mặt khoáng vật học, kim cương là carbon nguyên chất (C). Kết tinh trong một hệ thống đều đặn, thường ở dạng bát diện (Hình 1), ít thường xuyên hơn là tứ diện, sáu, mười hai và rất hiếm khi là bát diện (Hình 1). Tất nhiên, trong điều kiện tự nhiên, những tinh thể nguyên chất được hình thành hoàn hảo là rất hiếm và thường rất nhỏ. Các tinh thể lớn hơn thường phát triển kém về mặt hình thái (ảnh 2). Nhiều người trong số họ có cấu trúc khảm do có nhiều cặp song sinh hoặc dính nhau; nhiều tinh thể có các cạnh tròn và các bức tường lồi, thô hoặc lởm chởm. Các tinh thể bị biến dạng hoặc bị ăn mòn cũng được tìm thấy; sự hình thành của chúng có liên quan chặt chẽ đến các điều kiện hình thành, cũng như sự hòa tan sau đó (ăn mòn bề mặt). Các dạng phổ biến là các cặp song sinh kiểu Spinel, trong đó mặt phẳng hợp nhất là mặt phẳng bát diện (111). Nhiều cặp song sinh cũng được biết là có hình dạng hình ngôi sao. Ngoài ra còn có độ bám dính không đều. Ví dụ về các dạng phổ biến nhất trong tự nhiên được thể hiện trong hình. 2. Có những viên kim cương trang sức (tinh khiết nhất, gần như hoàn hảo) và kim cương kỹ thuật, theo đặc điểm khoáng vật, được chia thành hạt, carbonados, ballas, v.v. Bort (bort, boort) thường ở dạng cụm hạt , màu xám hoặc đen. Ballas là những cụm hạt, thường có cấu trúc rạng rỡ và màu xám. Carbonado, còn được gọi là kim cương đen, có hình dạng tinh thể kín.“Tổng sản lượng kim cương kể từ thời cổ đại ước tính khoảng 4,5 tỷ carat, với tổng giá trị là 300 tỷ USD.”

mài kim cương

Nguồn gốc của nghệ thuật đánh bóng kim cương tuyệt vời có từ thời cổ đại. Được biết, người Sumer, người Assyria và người Babylon đã có thể tự hào về những viên đá cắt được sử dụng dưới dạng đồ trang sức, bùa hộ mệnh hoặc bùa hộ mệnh. Người ta còn biết, những viên đá mài được kích thích bởi chính thiên nhiên, thể hiện bề mặt của nhiều tinh thể hình thành tốt tỏa sáng rực rỡ, hay những viên sỏi được làm mịn bằng nước có độ sáng bóng mạnh mẽ và màu sắc đặc trưng. Vì vậy, họ bắt chước tự nhiên bằng cách cọ xát những viên đá ít cứng hơn với những viên đá cứng hơn, tạo cho chúng một hình dạng tròn nhưng không đối xứng, không đều. Việc đánh bóng đá để có hình dạng đối xứng xuất hiện muộn hơn nhiều. Theo thời gian, hình dạng cabochon hiện đại phát triển từ hình dạng tròn; Ngoài ra còn có các bề mặt phẳng để khắc. Điều thú vị là việc xử lý đá với các cạnh (mặt) nằm đối xứng được biết đến muộn hơn nhiều so với việc khắc đá. Những viên đá phẳng với những bức tường được sắp xếp đối xứng mà chúng ta chiêm ngưỡng ngày nay chỉ có nguồn gốc từ thời Trung cổ. 

Các bước đánh bóng kim cương

Trong quá trình chế tác kim cương, người thợ cắt nổi bật 7 các giai đoạn.Giai đoạn đầu tiên - giai đoạn chuẩn bị trong đó một viên kim cương thô phải được kiểm tra chi tiết. Các yếu tố quan trọng nhất là hình dạng và loại tinh thể, độ tinh khiết và màu sắc của nó. Các hình dạng đơn giản của kim cương (khối lập phương, khối bát diện, khối mười hai mặt hình thoi) bị biến dạng rõ ràng trong điều kiện tự nhiên. Hiếm khi tinh thể kim cương bị giới hạn ở mặt phẳng và cạnh thẳng. Chúng thường được làm tròn ở các mức độ khác nhau và tạo ra các bề mặt không bằng phẳng. Hình dạng lồi, lõm hoặc xương chiếm ưu thế. Đồng thời, ngoài các dạng đơn giản, ít nhiều bị biến dạng, các dạng phức tạp cũng có thể phát sinh, là sự kết hợp của các dạng đơn giản hoặc cặp song sinh của chúng. Sự xuất hiện của các tinh thể bị biến dạng bị biến dạng cũng có thể xảy ra, phần lớn đã mất đi hình dạng ban đầu của chúng là khối lập phương, khối bát diện hoặc khối mười hai mặt hình thoi. Do đó, cần phải biết kỹ tất cả các khuyết tật biến dạng này có thể ảnh hưởng đến tiến trình tiếp theo của quá trình xử lý và lập kế hoạch cho quá trình sao cho năng suất kim cương cắt càng cao càng tốt. Màu sắc của kim cương có liên quan gián tiếp đến hình dạng của tinh thể. Cụ thể, người ta phát hiện ra rằng các khối mười hai mặt trực giao hầu hết có màu vàng, trong khi các khối bát diện thường không màu. Đồng thời, trong nhiều tinh thể có thể có sự không đồng nhất về màu sắc, bao gồm độ bão hòa màu theo vùng và khác nhau rõ ràng. Do đó, việc xác định chính xác những khác biệt này cũng có tác động đáng kể đến quá trình xử lý và chất lượng tiếp theo của đá được đánh bóng. Yếu tố quan trọng thứ ba cần được xác định ở giai đoạn sơ bộ là độ tinh khiết của viên kim cương thô. Do đó, loại và bản chất của tạp chất, kích thước, hình thức hình thành, số lượng và sự phân bố trong tinh thể được nghiên cứu. Vị trí và mức độ của vết phoi, vết nứt gãy và vết nứt ứng suất cũng được xác định, tức là tất cả các xáo trộn về cấu trúc có thể ảnh hưởng đến quá trình mài và ảnh hưởng đến việc đánh giá chất lượng đá sau này. Kỹ thuật chụp cắt lớp vi tính hiện đã được chứng minh là cực kỳ hữu ích trong vấn đề này. Các phương pháp này, thông qua việc sử dụng một thiết bị thích hợp, cung cấp hình ảnh ba chiều của viên kim cương với tất cả các khuyết tật bên trong của nó, nhờ đó, thông qua mô phỏng máy tính, tất cả các hoạt động liên quan đến quá trình mài có thể được lập trình chính xác. Thật không may, một trở ngại đáng kể cho việc phổ biến phương pháp này là giá thành của thiết bị cao, đó là lý do tại sao nhiều máy mài vẫn sử dụng các phương pháp kiểm tra trực quan truyền thống, sử dụng một “cửa sổ” phẳng nhỏ trước đó đã được mài trên một trong các mặt tinh thể.Giai đoạn thứ hai - nứt tinh thể. Hoạt động này thường được thực hiện trên các tinh thể kém phát triển, bị biến dạng, kết đôi hoặc bị ô nhiễm nặng. Đây là hoạt động đòi hỏi nhiều kiến ​​thức và kinh nghiệm. Vấn đề là phải phân chia tinh thể theo cách sao cho các phần của nó không chỉ lớn nhất có thể mà còn sạch nhất có thể, nghĩa là sự phù hợp để xử lý tiếp phải liên quan đến đá được xử lý. Do đó, khi phân tách, người ta ngày càng chú ý nhiều hơn không chỉ đến các bề mặt phân tách tiềm năng (mặt phẳng phân cắt) mà còn đến khả năng loại bỏ đồng thời các loại khuyết tật bên ngoài và bên trong, chẳng hạn như vết nứt, mặt phẳng đôi, dấu vết phân tách rõ ràng, các tạp chất đáng kể, v.v. Cần nhớ lại rằng viên kim cương đó được đặc trưng bởi sự phân cắt bát diện (dọc theo mặt phẳng (111)), và do đó các bề mặt phân chia tiềm năng là các mặt phẳng bát diện. Tất nhiên, quyết định của họ càng chính xác thì toàn bộ hoạt động sẽ càng hiệu quả và đáng tin cậy, đặc biệt là khi xét đến độ dễ vỡ cao của kim cương.Giai đoạn thứ ba - cưa (cắt tinh thể). Hoạt động này được thực hiện trên các tinh thể lớn, có hình dạng tốt ở dạng khối lập phương, khối tám mặt và khối mười hai mặt trực giao, với điều kiện là việc phân chia tinh thể thành các phần đã được lên kế hoạch trước. Để cắt, người ta sử dụng cưa đặc biệt (cưa) với đĩa đồng phốt pho (ảnh 3).bước bốn - đánh bóng ban đầu, bao gồm việc tạo hình (Hình 3). Một rondist được hình thành, tức là một dải ngăn cách phần trên (vương miện) của đá với phần dưới của nó (gian hàng). Trong trường hợp đường cắt rực rỡ, đường cắt tròn có đường viền tròn.Giai đoạn thứ năm — mài chính xác, bao gồm mài mặt trước của đá, sau đó là ống kẹp và các cạnh chính của vương miện và mái vòm (ảnh 4). Quá trình hoàn thành việc hình thành các khuôn mặt còn lại. Trước khi bắt đầu các hoạt động cắt, đá được chọn để xác định hướng cắt, điều này có liên quan đến tính dị hướng hiện có của độ cứng. Nguyên tắc chung khi đánh bóng kim cương là giữ cho bề mặt của đá song song với các thành của khối lập phương (100), các thành của khối bát diện (111) hoặc các thành của khối mười hai mặt kim cương (110) (Hình 4). Dựa vào đó, ba loại hình thoi được phân biệt: hình thoi bốn cánh (Hình 4a), hình thoi ba cánh (Hình 4b) và hình thoi hai cánh (Hình 5), hình. V). Người ta đã chứng minh bằng thực nghiệm rằng việc mài các mặt phẳng song song với trục đối xứng bậc bốn là dễ dàng nhất. Các mặt phẳng như vậy là các mặt của khối lập phương và khối mười hai mặt hình thoi. Ngược lại, các mặt phẳng của khối bát diện nghiêng về các trục này là khó mài nhất. Và vì hầu hết các mặt được mài chỉ cực kỳ song song với trục đối xứng bậc XNUMX nên các hướng mài gần nhất với một trong các trục này sẽ được chọn. Ứng dụng thực tế của tính dị hướng độ cứng bằng cách sử dụng ví dụ về vết cắt kim cương được thể hiện trong Hình XNUMX. XNUMX.Giai đoạn thứ sáu - đánh bóng, đó là sự tiếp tục mài. Với mục đích này, đĩa và bột nhão đánh bóng thích hợp được sử dụng.giai đoạn thứ bảy - kiểm tra tính chính xác của vết cắt, tỷ lệ và tính đối xứng của nó, sau đó làm sạch bằng cách đun sôi trong dung dịch axit, chủ yếu là axit sulfuric.

Tăng cân

Sản lượng khối lượng của tinh thể kim cương nghiền phụ thuộc vào hình dạng (hình dạng) của chúng và sự thay đổi khối lượng có thể rất đáng kể. Điều này được xác nhận bằng dữ liệu tính toán, theo đó, năng suất kim cương được cắt từ các dạng được tạo hình chính xác là khoảng 50-60% khối lượng ban đầu, trong khi đối với các dạng bị biến dạng rõ ràng thì chỉ khoảng 30%, còn đối với các dạng phẳng và song sinh - chỉ khoảng 10- 20% (ảnh 5, 1-12).

KIẾN THẲNG

Cắt hoa hồng

Kiểu cắt hoa hồng là kiểu cắt đầu tiên sử dụng các cạnh phẳng. Tên của hình thức này xuất phát từ hoa hồng; là kết quả của sự liên kết một sự tương đồng nhất định trong cách sắp xếp các mặt của viên đá với cách sắp xếp các cánh hoa của một bông hồng phát triển tốt. Kiểu cắt hoa hồng được sử dụng rộng rãi vào thế kỷ thứ 6; hiện được sử dụng hiếm khi và chủ yếu khi xử lý các mảnh đá nhỏ, cái gọi là. makle. Vào thời Victoria, nó được sử dụng để đánh bóng ngọc hồng lựu màu đỏ đậm, rất thời trang vào thời điểm đó. Đá mài giác chỉ có phần trên được mài giác, phần dưới là đế phẳng, được đánh bóng. Phần trên có hình kim tự tháp với các cạnh hình tam giác hội tụ một góc lớn hơn hoặc nhỏ hơn so với đỉnh. Các hình thức cắt hoa hồng đơn giản nhất được hiển thị trong Hình. 7. Hiện nay, các kiểu cắt hoa thị khác đã được biết đến. Chúng bao gồm: hoa thị Hà Lan đầy đủ (Hình 7 a), hoa hồng Antwerp hoặc Brabant (Hình XNUMX b) và nhiều loại khác. Trong trường hợp hình dạng kép, có thể được mô tả là sự kết nối cơ bản của hai hình dạng đơn lẻ, kết quả là một hoa thị Hà Lan đôi.

Cắt gạch

Đây có lẽ là đường cắt mặt đầu tiên thích ứng với hình bát giác của tinh thể kim cương. Hình thức đơn giản nhất của nó giống như một khối bát diện có hai đỉnh cụt. Ở phần trên, bề mặt kính bằng một nửa tiết diện của hình bát diện ở phần rộng nhất, ở phần dưới bằng một nửa. Cắt ngói đã được sử dụng rộng rãi bởi người Ấn Độ cổ đại. Nó được đưa đến châu Âu vào nửa sau thế kỷ thứ 8 bởi những người thợ mài ở Nuremberg. Có nhiều kiểu cắt ván, trong số đó có kiểu cắt Mazarin (Hình 8a) và Peruzzi (Hình XNUMXa), phổ biến ở Pháp và Ý vào thế kỷ XNUMX. Ngày nay, phương pháp cắt tấm chủ yếu được sử dụng ở dạng rất đẹp; Những viên đá được cắt theo cách này đóng vai trò như tấm kính che cho nhiều tác phẩm thu nhỏ khác nhau, chẳng hạn như được gắn vào các chiếc nhẫn.

Bước cắt

Nguyên mẫu của hình thức cắt này hiện nay rất phổ biến là cắt tấm. Nó được đặc trưng bởi một bề mặt phẳng lớn (panel) được bao quanh bởi một loạt các cạnh hình chữ nhật giống như các bậc thang. Trên đỉnh phiến đá, các cạnh phát triển dần dần, dốc dần đến cạnh rộng nhất; ở phần dưới của đá có thể nhìn thấy các cạnh hình chữ nhật giống nhau, giảm dần đến cạnh dưới của đế. Hình dáng của đá có thể là hình vuông, hình chữ nhật, hình tam giác, hình thoi hoặc lạ mắt: cánh diều, ngôi sao, chiếc chìa khóa,… Một đường cắt hình chữ nhật hoặc hình vuông với các góc cắt (đường viền hình bát giác của đá trong mặt phẳng tròn) được gọi là đường cắt ngọc lục bảo (Hình 9). Những viên đá nhỏ, có bậc và thon dài, hình chữ nhật hoặc hình thang, được gọi là bánh mì baguettes (bánh baquette kiểu Pháp) (Hình 10 a, b); Sự đa dạng của chúng là một loại đá cắt theo bậc hình vuông được gọi là carre (Hình 10 c).

Những vết cắt cũ rực rỡ

Trong thực hành trang sức, thường xảy ra trường hợp kim cương có đường cắt khác biệt đáng kể so với tỷ lệ “lý tưởng”. Thông thường đây là những viên kim cương cắt cũ được làm từ thế kỷ 11 hoặc sớm hơn. Những viên kim cương như vậy không thể hiện những hiệu ứng quang học đáng chú ý như những viên kim cương được cắt ngày nay. Những viên kim cương cắt mài rực rỡ cũ có thể được chia thành hai nhóm, bước ngoặt ở đây là vào giữa thế kỷ 12. Những viên kim cương từ thời kỳ trước đó thường có đường viền bằng đá tương tự như hình vuông (gọi là đệm), với các cạnh ít nhiều lồi lên. , sự sắp xếp đặc trưng của các cạnh, phần đế rất lớn và một cửa sổ nhỏ (Hình XNUMX). Những viên kim cương được cắt sau thời kỳ này cũng có bề mặt nhỏ và ống kẹp cắt cụt lớn, nhưng đường viền của đá tròn hoặc gần tròn và cách sắp xếp các mặt khá đối xứng (Hình XNUMX).

CẮT TUYỆT VỜI

Phần lớn các vết cắt rực rỡ được sử dụng cho kim cương, vì vậy cái tên "kim cương" thường được coi là đồng nghĩa với tên kim cương. Kiểu cắt kim cương được phát minh vào thế kỷ 13 (một số nguồn cho rằng nó đã được biết đến vào thế kỷ 33) bởi thợ mài người Venice Vincentio Peruzzi. Thuật ngữ hiện đại “kim cương” (Hình 25, a) biểu thị hình tròn có 1 mặt ở phần trên (vương miện), bao gồm kính và ở phần dưới (gian hàng) có 8 mặt, bao gồm cả ống kẹp. Các mặt sau được phân biệt: 8) ở phần trên (vương miện) - một cửa sổ, 16 mặt cửa sổ, 13 mặt vương miện chính, 2 mặt vương miện tròn (Hình 8 b); 16) ở phần dưới (gian hàng) - 13 mặt chính của gian, XNUMX mặt của gian rondista, tsalza (Hình XNUMX c). Dải phân chia phần trên và phần dưới được gọi là rondista; nó cung cấp sự bảo vệ chống lại thiệt hại cho các cạnh hội tụ của các mặt. 

Kiểm tra cũng của chúng tôi bản tóm tắt kiến ​​thức về các loại đá quý khác:

• Diamond / Kim cương
• Rubin
• thạch anh tím
• Aquamarine
• Agate
• ametrine
• Sapphire
• Emerald
• Topaz
• Cymofan
• Ngọc bích
• Morganite
• tiếng hú
• Peridot
• Alexandrite
• Heliodor