宝石研磨加工设备及工艺.ppt

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1、2、修整机：（小型切割机）v电动机带动锯片转动，切割小块宝石（余料）。多为水冷却机。v二：磨削设备：v轮磨机（砂轮）：对宝石倒棱和预型。v机体由-轴承和主动轴与电机连接。构成动力装置。采用喷淋式冷却。v盘磨机：磨削平面和弧面机械手机与八角手机v带磨机：砂带v滚磨机：即滚桶机v三：抛光设备：v超细磨削机：粗磨料细磨料v振动抛光机：v滚桶抛光机：v布轮机：v四：钻孔设备：v 1：原始手拉钻杆打孔机：速度慢，功率低v 2：高速钻床打孔机：v 3：超声波打孔机：将超声波的电振荡转化为高频机械振 荡，带动磨粒对宝石点磨削。v 4：激光打孔机：第二节 磨料v一、什么是磨料？v研磨工件宝石和制作磨具的材料，

2、是具有棱角、硬度及韧性的粒状或微粉状矿物或矿物集合体。是宝石加工的牙齿。v二、磨料的基本性能v磨料作为磨削和抛光材料，一般具有如下基本性能：v（）硬度：一般将磨料的硬度要大于被加工的宝 石的硬度，“水滴石穿”的现象例外v（）韧性：韧性好，不能因为研磨压力而轻易产生形变或 碎裂，并且不能轻易被磨损。v（）自锐性：随着研磨压力而产生的碎裂，碎裂的各部分 保持尖锐的棱角。v（）熔点高：磨料的熔点大于被加工宝石的熔点，且在高 温下能保持固有硬度和强度。v（）化学稳定性好：不能在加工中与被加工的宝石发生化 学反应。v（）形状与粒度均一：每号数的磨料粒度应限制在一定范 围内。v三、磨料种类及特征 v不同种

3、类的磨料，其硬度、任性、脆性、耐磨性、抗导热性不同，因而其所能磨削的宝石材料的性质不同，以下分别集中常用磨料的特性。v碳化硅：熔点，硬度为.（比金刚石硬度低）性脆，棱角锋利，韧性低，切削能力（相当于金刚石的.倍）较大，多用于中低档宝石及其原始的切割及磨削。价格较低。黑色和绿色为不同的温度的产物。v碳化硼：其硬度金低于金刚石和立方氮化硼。硬度小于碳化硅，且耐磨性好。故多用于高档宝石材料的研磨。v金刚石 硬度为，较高自锐性，一定的韧性，较大脆性，较好的耐磨性。化学性质稳定，价格昂贵。多用于高档宝石研磨。人造金刚石较天然的脆性大。v刚玉磨料：v应用不如前三种磨料广。韧性较好，耐磨性能好，相应的自锐性

4、较低。可用于磨削韧性较大的翡翠、虎睛石等。对其它宝石其磨削力不如金刚石与碳化硅。v四、磨料的粒度分级1、磨料的粒度：是指磨料的颗粒粒径的大小。用网眼和粒度号表示。v（1）网眼：磨料能通过每吋有若干条网丝或细线之筛。如100网眼，是指磨料能通过每吋有100条网丝编成的筛子。v（2）粒度号：用微米（10-6米）m表示磨料的粒度大小。v五、抛光剂：是一种特殊的磨光材料。v1、抛光剂的特性v（1）粒度均一、纯净不含杂质。v（2）有适当的硬度与比重。v（3）良好的分散性与吸附性。v（4）有一定的表面活性。v2、常用抛光剂介绍。v（1）人造金刚石微粉和研磨膏：价高、适于高档宝石抛光。水质：微粉+分散剂（乙

5、二醇）+载体（聚乙二醇硬脂酸酯+水研磨膏 油质：微粉+分散剂（橄榄油、轻机 油）+载体（硬脂酸酯）v（2）氧化铝（Al3O2）:包括铝矾土、铝氧粉、蓝宝粉、红宝粉、人造红宝粉等。A:铝氧粉是不纯的氧化铝粉，铝氧粉与铝矾土由于价廉，多在珠型和异型宝石的抛光中使用，抛光效果不及红宝粉。B:人造红宝粉是精选出的氧化铝粉，红宝粉系人造刚玉粉碎分选而精制成的人造刚玉粉。人造红宝粉与红宝粉多用于刻面型或凸面型宝石的抛光，效果好。v（3）氧化铬（Cr2O3）:俗称绿粉，常用抛光剂。硬度57，粉状物常颗粒不均，多用于中硬和中软（硬度6-3）的宝石的抛光。（如翡翠、孔雀石、绿松石、水晶、软玉等）：不适于有裂及质

6、地疏松的浅色宝石，因易被污染。v（4）氧化铈（CeO）：色呈粉红略带微黄，对于脆性的中硬宝石抛光效果好。（如水晶、橄榄石、锆石、海蓝宝石、碧玺等。）v（5）硅藻土（SiO2）：粉状物呈白色或微黄白色，硬度5.56.5，多用于韧性较大的宝石（玛瑙、翡翠）和部分高硬度的宝石（如蓝宝石、海蓝宝石）的抛光v（6）氧化铁：俗称铁丹或红粉。呈红色，多用于 中硬以下的宝石抛光。易污染，难清除。一般不用。v（7）其他抛光材料：二氧化锆（ZrO2，抛光效果同CeO）、二氧化锡（少用）、氧化锌、氧化镁第三节磨具-磨具是切割、磨削、抛光宝石的重要加工工具。v一、固着磨料磨具v 固着磨料磨具是指磨料被某种结合剂结合成

7、一定形状的工具或附着于某种基体（或刀基）上而成的磨具。v1 磨具结合剂：v（）结合剂作用：固结磨料，制成各类磨具。v（）常见磨具结合剂：v陶瓷结合剂：孔隙大，脆性大，化学性质稳定，耐热性好，价廉。适 用于高硬度的脆性宝石。v树脂结合剂：耐热性不够，不耐酸碱，硬度高。适用于中硬韧性的 宝石v橡胶结合剂：耐热性不好，不耐酸。适用于中硬以下宝石加工（韧性 好的宝石）v金属结合剂：强度高，耐磨性好，韧性好。适用于各类宝石加工v2、磨具的硬度：v 超软软中软中中硬硬超硬v中国：v美国：v其他：v3、切割刀片：（金刚石锯片）v 将金刚石粉通过粘结剂固结在刀基上。一般采用滚压电镀法和粉末冶金法。刀片厚度.v

8、（1）金刚石锯片的构成要素有个：刀基、金刚石粉和粘结剂。*金刚石锯片的制作方法金刚石锯片的制作主要有两种方法：滚压电镀法多用于制作中小锯片粉末冶金法可用于制作大、中、小锯片用粉末冶金法所制作的锯片，其厚度较大，一般不小于.;滚压电镀法制作的锯片厚度较薄，*刀基刀基是承载金刚石粉、并支撑磨料进行磨削的金属薄片。*金刚石粉切割宝石用的金刚石磨具的金刚石粉粒度从40。都可用大锯片：磨料中锯片：小锯片：*粘结剂 金刚石锯片的粘结剂是指把金刚石粉粘结于刀基上的材料，通常用金属粉和电镀金属为粘结剂.v4、砂轮：v(1)a碳化硅砂轮：由粘结剂和磨料组 成。平行砂轮;单斜边砂轮;磨针 砂轮;v b金刚石砂轮:

9、最外层的工作层是用金属粘结剂和金刚石粉构成，在工作层与基体之间有一过渡层，主要是由粘结剂组成，主要作用是焊接基体和工作层。v5、钻粉磨盘：金刚石砂盘由金刚石粉、金属粘结剂和基盘构成。v电镀金刚石磨盘：v强度高，磨削性好，但金刚石粉仅一层，故寿命短v镀层易起泡脱层，造成盘粉层不均匀v烧结金刚石磨盘：寿命长，但造价高v二、游离磨料磨具v 游离磨料磨具是指磨料未粘附于磨具基体上，而是在磨具工作面上处于游离分散状态。此种磨具一般仅起支撑磨料进行磨削作用而不把持磨料。这种磨具常用的有磨盘和抛光盘。v1、磨盘由于磨料处于游离状态、故磨盘都是平放的。磨盘一般采用金属材料制作，选用磨盘材料时，一般要考虑两个主

10、要因素：v（1）材料的磨削速度要快，而且自身的变形要尽量小；v（2）耐磨性。v目前最常用的是铸铁磨盘，其特点是耐磨性好，强度高，磨削效率高，价格低廉，故广泛采用。v2、抛光盘：通常抛光盘材料的选用主要根据所抛光宝石的琢型而定：v（1）硬盘：对于平面度要求较高的刻面宝石和其他宝石平面的抛光，多采用金属材料作抛光盘，这类抛光盘称为硬盘。v锡盘v锡合金：低熔点锡合金盘配方如下：*3.7 50 26.3 10 熔点70*65232 熔点103*68 32 熔点178*64 36 熔点181v铝抛光盘v铝合金抛光盘v锌抛光盘v紫铜抛光盘v含金刚石微粉的铜合金盘v铅抛光盘v（2）中硬盘：“中硬盘”的抛光盘

11、，其材料有沥青、塑料、尼龙、树脂和木材等，其抛光性能介于软盘和硬盘之间。v 有机玻璃盘v木盘v电木盘v沥青盘v树脂盘v硬塑盘v（3）软盘：v对于凸面型、珠型等弧面宝石，多采用毛毡、皮革、布（帆布、厚棉布、天鹅绒等）和毛呢等柔软质材料作抛光盘面，所制的抛光盘称为“软盘”。v软盘的构成比较简单，通常由基盘和抛光层面组成第四节辅助材料：粘胶剂清洗剂v一、冷却液v 宝石在琢磨过程中，往往产生大量的热量，使宝石和磨具温度升高，故耍使用冷却液。v二、常用粘胶剂的配方及制作：v、粘合剂（绿胶）：虫胶40，环氧 树脂1松香15石膏粉35 石蜡9 氧化铬粉适量 该粘合剂流动温度是120v、粘合剂（红胶）：虫胶45火漆 胶55 流动温度：140v红火漆：松香36滑石粉68环氧 树脂1氧化铁1 流动温度：150v黑火漆：碳酸钙31松香61 白桦木沥青8 流动温度：140v虫胶剂：虫胶5070松香30 50 流动温度110v三、清洗剂：v无机溶剂（碱溶液）：0.5肥皂水苛性钠蒸馏水苏打水v有机溶剂：酒精，汽油，乙醚,松节油