Как пилят алмазы

Инженерия

Алмаз – самый твердый в природе материал. Долгое время алмазы почти не умели обрабатывать, и использовали как технический камень, для полировки других, более мягких самоцветов.

Как сейчас пилят алмазы

До современности алмаз если и можно было резать, то только им же самим. Но при этом у ювелиров всегда была необходимость разделять природные алмазы на несколько частей – ведь отшлифовать всего один небольшой бриллиант, отбраковав много материала из-за трещин и включений, было бы слишком расточительно. Выгоднее разделить камень, оптимально обходя внутренние дефекты.

Современная программа, позволяющая оценить после сканирования камня, как лучше и выгоднее обойти его дефекты при распиле и шлифовке

Современная программа, позволяющая оценить после сканирования камня, как лучше и выгоднее обойти его дефекты при распиле и шлифовке

Еще древние индусы заметили, что если тереть один алмаз об другой, то камень становится ярче. Так отдельные камни правильной формы и большой чистоты удавалось отшлифовать до ювелирного качества, но в целом алмазы шли на порошок и ценились недорого.

Только к 15-му веку в Европе научились хорошо работать с алмазным порошком в отношении самих алмазов – их начали красиво гранить и изобретать все новые формы огранки, чтобы вытащить из камня максимум световой игры.

Кристалл алмаза, подготовленный к сканированию для выявления дефектов

Кристалл алмаза, подготовленный к сканированию для выявления дефектов

Так бриллиант стал королем ювелирных камней – ведь правильно ограненный камень обладает потрясающим блеском и сиянием, луч света из такого бриллианта не выходит, пока не отразится много раз от граней и не вернется в исходную точку.

А вот резать алмазы долго не получалось – до 20-го века камни, которые из-за внутренних дефектов надо было разделить на части, просто кололи.

Камни, на которые был расколот самый большой в мире алмаз Куллинан, и полученные из него бриллианты

Камни, на которые был расколот самый большой в мире алмаз Куллинан, и полученные из него бриллианты

Самая известная история раскола большого камня на несколько (тоже немаленьких) – это работа над самым крупным алмазом, Куллинаном. Ювелиры два года рассматривали и анализировали камень, делая расчеты, как выгоднее его расколоть. Говорят, в момент решающего удара по камню главный ювелир упал в обморок!

В результате, из камня в три тысячи карат получилось девять крупных и почти сотня мелких бриллиантов, которые сейчас украшают регалии и драгоценности британской короны.

В принципе, технология распила алмаза была понятна и до 20-го века, и были случаи, когда алмазы пилили железной проволокой, поверхность которой была насыщена алмазным порошком. Но в отсутствие электроприводов это был очень долгий процесс, поэтому этот способ не был популярным.

“Алмаз Регента” в короне королевы Евгении и рядом – его муляж, витрина Лувра

"Алмаз Регента" в короне королевы Евгении и рядом - его муляж, витрина Лувра

Например, найденный в 1700-м году очень большой, четырехсоткаратный «Алмаз Регента» распиливали, получив в результате тоже большой бриллиант в 140 карат. Он был вставлен в корону супруги Наполеона III и хранится сейчас в Лувре.

Так вот, этот алмаз пилили два года, потратив на него огромное количество времени и бриллиантового порошка.

И только в 20-м веке дело с распилом алмазов пошло на лад. Электрический двигатель приводит в движение тончайший бронзовый диск, толщиной менее двадцатой доли миллиметра, и крутящийся с скоростью от двух до десяти тысяч оборотов в минуту.

Диски для распила алмазов

Диски для распила алмазов

На диск наносится специальная паста из алмазного порошка, которая постоянно пополняется, и подается масло для охлаждения и вымывания порошка из распила. Этот способ значительно экономичнее и предсказуемее, чем просто расколоть камень, даже если перед расколом производились тщательные расчеты.

Но и механический распил тоже имеет недостатки – во-первых, это все равно не быстро. Камень размером в карат пилили не менее восьми часов. И потом – хотя диск и тонок, часть камня все равно терялась, и погрешности направления распила также присутствовали.

Распил алмаза по предварительно размеченной линии

Распил алмаза по предварительно размеченной линии

Настоящую революцию в ювелирном деле произвела лазерная технология распила алмазов. Теперь распилить алмаз можно за считанные минуты, с меньшими потерями и точнее. К тому же, стало возможным использовать кассетный метод, когда в установку заряжается много кристаллов для распила – это еще больше повысило производительность.

Нельзя применять лазер к алмазам с высоким внутренним напряжением – они просто расколются. Поэтому примерно каждый двадцатый алмаз все же приходится и сейчас распиливать дисковой пилой.

Камера для лазерной распилки алмазов

 

Камера для лазерной распилки алмазов

А еще придумали в буквальном смысле «выжигать алмаз каленым железом». У твердейшего алмаза оказалось любопытное свойство – при высоких температурах он становится химически активным по отношению к обычному железу. Сильно нагретое железо начинает растворять в себе углерод, буквально «съедая» алмаз.

Это не очень быстрая реакция – нагретая до тысячи градусов стальная проволока, прислоненная к алмазу, растворяет углерод и погружается в камень со скоростью всего в треть миллиметра в час.

Вот так выглядит современное место работы сотрудника, занимающегося распилом алмазов лазером

Вот так выглядит современное место работы сотрудника, занимающегося распилом алмазов лазером

Но зато теперь появилась возможность изготавливать из алмаза детали сложной формы, для технических нужд. И вообще, оказывается, можно рисовать на поверхности алмаза раскаленной проволокой.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 3.5 из 5 )
Поделиться с друзьями
Как это сделано
Добавить комментарий

  1. Дмитрий

    Не понял что происходит после распила? В какой момент начинается огранка, или лазером и делают огранку?

    Ответить
    1. Aslan автор

      завтра будет пост об этом

      Ответить