凸面型宝石的加工工艺流程

第一节　凸面型宝石的加工工艺流程

凸面型宝石的一般加工工艺流程如下图所示：

图3-1　凸面型宝石加工工艺流程图

一、开　料

这道工序主要是针对分割一些较大块的原料而言。按照设计要求，将大块的宝玉石原料按设计要求分割成一定厚度的片料或小块料，以便于在进入下道工序（出坯）后进一步切割成粗坯。

在开料工序中，对于大块的玉石原料，时常需要使用较大型的切割机，如切片机；对于块度较小一点的原料，可直接在修整锯片切割。常用的锯片为直径150～200mm、厚度0.3～0.8mm的钻粉锯片。而对高档的宝玉石原料，宜选用更薄一些的锯片，以减少刀缝损失。

对开料工序的要求主要是：

（1）切割较大的块料时，一定要在较大型的切割机上进行，切割出的片料平行度要好，厚度均匀一致。

（2）对于一些有特殊光纹图案的宝玉石原料，切割时也要注意定向，如玛瑙、孔雀石等。

（3）对于某些可能出现特殊光学效应的宝石原料，一定要先做仔细检查，定好方向后再切割。否则，将会影响到后续出坯工序时的定向加工，甚至造成无法弥补的损失。

二、出　坯

将切割出的片料或小块料再切割修整成接近设计凸面宝石款式腰部形态的粗坯料。一般分两步进行：

1.画　线

即在宝石材料上画出设计款式的腰形轮廓，以便于进一步切割、修整加工。

画线工具：

（1）画笔——可利用青铜或铝质电线制作，剪取一段电线，将前端去皮磨尖即可。

（2）模板——用有机玻璃片或不锈钢片制成，上有各种形状和尺寸的孔。常用孔形有圆形、椭圆形、橄榄形、心形等。

画线一般要选在宝石片料或小料的底面上进行，将模板上选定的孔形放在合适的取料部位上，用画笔勾绘出宝石的腰形轮廓。

2.切割修整

在修整锯上进行，将画好线的片料分割开来，并对单个小料按线样轮廓修整，逐步切除边角作料（见图3-2）。

要求：切割边离轮廓线的距离要求至少留出2mm左右，以保留足够的加工余量。

图3-2　切割修整过程示意

三、圈　形

将经过切磨修整后的坯料圈磨出所设计的腰形。

1.操作方法：

（1）一般在砂轮机上进行，砂轮粒度以100^#～120^#为宜。

（2）手持操作，逐步磨削突出棱角，使之渐趋腰形。

（3）对于脆性较大的宝玉石材料，宜放在稳定支架上，并垫一层皮革，以防破碎。

（4）要注意用力适中，始终保持水冷。

2.工艺要求：

（1）要保留一定加工余量，所圈形状与所画轮廓线基本平行，其间应留有0.5mm左右的加工余量。

（2）为了防止底面边棱破损，在圈磨出腰形后，还需要在底面边缘打磨出一圈小斜面，一般以斜边角度45°，厚度0.5mm为宜。

四、粘　胶

用黏结剂将圈形后的坯料底面黏结到粘杆上，以便于加工凸面。宜用平头粘杆，若宝石较大，可便用粗一点的小木棒。黏结剂用2号胶（红胶）。不用黏结架，用手在酒精灯上直接黏结（见图3-3）。

图3-3　粘胶示意图

1.注意事项：

（1）粘胶前要将宝石和粘杆清洗干净；

（2）预热宝石、粘杆和加热粘胶时，不能太靠近火焰，避免过度受热使宝石炸裂、胶体老化；

（3）黏结时，要尽量使宝石底面与粘杆轴心垂直，黏结剂不要超过坯料外缘；

（4）黏结后，要等其自然冷却后再加工。

五、造　型

将宝石坯料的顶部打磨成弧面，并要求基本达到所设计的凸面形状。

成形步骤如图3-4图所示：

操作方法：手握粘杆在砂轮机上打磨宝石，边打磨边转动，从边部逐层向中央打磨成弧形。

注意事项：

（1）要根据宝石材料的性质不同选用合适的砂轮的粒度和转速；

（2）要循序渐进，在任何方向上都不能一次过度打磨，以免造成因某一部位磨削过多而影响整体造型；

（3）要为后续工序（细磨）保留少许加工余量，约0.5mm;

（4）要充分保持水冷。

图3-4　凸面型宝石的成形步骤

六、细　磨

精细研磨宝石凸面，使之成为圆滑的弧面。细磨加工可以在盘磨机、轮磨机或带磨机上进行，要选用有“屈服性表面”的磨具，如软面磨盘、砂带等。

操作方法及注意事项：

（1）磨盘转速不能太快，因转速成过快会使磨盘表面屈服性降低；

（2）施加给宝石的压力要适当大些，使磨盘表面形成下凹的屈服面，包住宝石的被研磨面，以利将宝石打磨成圆滑的弧面；

（3）打磨时要不停地转动粘杆和变换研磨角度，均匀磨削弧面各个部位；

（4）要注意保持水冷，不能干磨。

七、抛　光

抛光是凸面形宝石加工的最后一道重要工序，只有通过良好的抛光，才能使宝石获得光洁明亮的光学表面，同时体现出其美丽的颜色、光泽或特殊光学效应等优势品质。

凸面形宝石多采用软盘抛光，软盘即是用木料或金属材料作为基盘，上面蒙上帆布、呢绒、毛毡、皮革等软质材料制做而成的抛光盘。有时也采用布轮抛光，布轮一般用棉布制作，因为棉布对抛光剂的吸附能力较强。

抛光所用的抛光剂种类很多，如硅藻土、氧化锡、氧化铬、氧化铈、氧化铝、氧化铁等都是很好的抛光剂。

抛光操作中应注意如下几点：

（1）抛光盘的转速要较细磨时快一些，所施加的压力也应更大一些，使抛光盘的屈服表面形成对宝石的包被趋势。

（2）抛光时的操作手法与细磨一样，但要更快一些。要不停的摇动、转动宝石以变换抛光部位或从顶部扩展到边缘，或从边缘扩展至顶部，最终使整个弧面都得到均匀的抛光。

（3）抛光剂通常用水（或其他分散剂）调成糊状，用刷子涂于抛光盘上。要注意浓度适中，每次的涂量不要太多。一般是在抛光盘面近于干燥时，抛光效果最好。

（4）由于抛光中一般不冷却，故在抛光时要特别注意宝石材料的发热问题，尤其是对一些耐热性差的宝石如欧泊、松石、孔雀石等，必要时可以间断抛光，待宝石冷却后再继续。

八、拆胶、清洗、修饰、上蜡

这些都是善后工序，在操作过程也要谨慎对待。

1.拆　胶

拆胶时不得硬掰宝石，以免宝石破碎，可靠的方法是将宝石与粘杆的黏结部位加热，待黏合剂软化后，再拧下宝石。

2.清　洗

一般用酒精清洗去掉残留在宝石上的粘胶。有些宝石也可用其他弱碱性、弱酸性或有机溶液清洗，但对于一些化学性质不稳定的宝石，如松石、孔雀石等，要避免与这些溶液接触。

3.修　饰

凸面型宝石的顶面完成抛光后，通常对宝石底面还要加以修饰。如果宝石是不透明的，一般只须用220^#的细砂纸或平磨盘，把底面稍加磨平则可，磨削量不能太多，要保存底面边缘的斜小面。如果宝石是半透明的，底面有时也要求抛光。修饰底面可以手持直接进行，也可以把顶面黏结在粘杆上进行。

4.上　蜡

对于某些宝石，如有裂纹的宝石或多孔隙的玉石，上蜡是十分必要的。通过上蜡处理，一方面可以掩盖宝石的裂隙，或充填玉石的结构孔隙，使其性质稳定化；另一方面还可增强宝石的光泽，甚至改善宝石的颜色。