Imprese di lavorazione del diamante. Trasformare i diamanti in diamanti

I diamanti si sono formati oltre 300 milioni di anni fa. Il magma di Kimberlite si è formato a una profondità di 20-25 km. Il magma salì gradualmente lungo le faglie della crosta terrestre e quando gli strati superiori non riuscirono più a trattenere la pressione delle rocce, si verificò un'esplosione. La prima pipa del genere è stata trovata in Sud Africa, nella città di Kimberley, da cui deriva il nome.

1. A metà degli anni '50, i più ricchi giacimenti di diamanti primari furono scoperti in Yakutia, dove fino ad oggi sono stati scoperti circa 1.500 tubi di kimberlite. Lo sviluppo dei giacimenti di Yakutia è svolto dalla società russa ALROSA, che produce il 99% dei diamanti nella Federazione Russa e più di un quarto nel mondo.

2. La città di Mirny è la "capitale" dei diamanti della Russia, situata in Yakutia (Sakha), a 1200 km. di Jakutsk.
Il tubo di diamante Mir scoperto dai geologi nell'estate del 1955 ha dato il nome all'insediamento operaio che crebbe nella taiga e divenne una città 3,5 anni dopo.

3. La popolazione della città è di circa 35 mila persone. Circa l'80% di questa popolazione lavora presso imprese associate al gruppo di società ALROSA.

4. Piazza Lenin - il centro della città.

5. Aeroporto di Mirny

Mirny si rifornisce di generi alimentari e beni di consumo con le seguenti modalità: via aerea, via mare (per il periodo in cui è aperta la navigazione sulla Lena) e tramite la “strada invernale”.

6. Aeromobili cargo Il-76TD compagnie aeree "ALROSA"

7. La sede della più grande compagnia di estrazione di diamanti della Russia, ALROSA, si trova a Mirny.
La storia dell'azienda è iniziata con il trust Yakutalmaz, che è stato costituito per sviluppare giacimenti di diamanti primari in Yakutia all'inizio degli anni '50.

8. Il tubo di kimberlite Mir, scoperto il 13 giugno 1955, divenne il principale deposito di Yakutalmaz.
Quindi i geologi hanno inviato un telegramma criptato a Mosca “Hanno acceso la pipa della pace. Il tabacco è ottimo".

9. La cava si trova nelle immediate vicinanze di Mirny.

10. Dal 1957 al 2001 sono stati estratti dal giacimento diamanti per un valore di 17 miliardi di dollari USA, sono stati rimossi circa 350 milioni di m3 di roccia.
Nel corso degli anni la cava si è ampliata a tal punto che gli autocarri con cassone ribaltabile hanno dovuto percorrere 8 km lungo una strada a spirale. dal basso alla superficie.

11. La cava ha una profondità di 525 me un diametro di 1,2 km, è una delle più grandi al mondo: la torre della TV di Ostankino potrebbe entrarvi in ​​altezza.

12. La cava è stata messa fuori servizio nel giugno 2001 e dal 2009 il minerale di diamante è stato estratto nel sottosuolo della miniera Mir.

13. Una falda acquifera passa nell'area in cui si trova il tubo Mir. L'acqua sta ora entrando nella fossa e quindi rappresenta una minaccia per la miniera sottostante. L'acqua deve essere continuamente pompata e inviata alle faglie trovate dai geologi nella crosta terrestre.

14. Il volume della produzione di diamanti nella miniera nel 2013 è stato di oltre 2 milioni di carati.
Risorse (comprese le riserve): oltre 40 milioni di tonnellate di minerale.

15. Nella miniera lavorano circa 760 persone.
L'azienda opera sette giorni su sette. La miniera lavora su tre turni, il turno dura 7 ore.

16. Geometri che determinano la direzione di penetrazione attraverso il corpo minerario.

17. 9 macchine scavatrici (Sandvik MR 620 e MR360) vengono utilizzate per l'affondamento nella miniera
La mietitrice è una macchina con un corpo esecutivo a forma di freccia con corona di fresatura, dotata di utensili da taglio - denti.

18. Questa mietitrebbia Sandvik MR360 ha 72 denti in metallo temprato.
Poiché i denti sono soggetti ad usura, vengono ispezionati ad ogni turno e sostituiti con nuovi se necessario.

19. Per la consegna del minerale dalla mietitrebbia al passaggio del minerale, operano 8 macchine di carico e scarico (LHD).

20. Nastro del convertitore principale lungo 1200 metri dal tubo di kimberlite alla benna del passaggio del minerale.
Il contenuto medio di diamanti supera i 3 carati per tonnellata.

21. Da questo luogo al fondo della cava circa 20 metri.

Per prevenire l'allagamento della miniera sotterranea è stato lasciato un pilastro di 20 metri di spessore tra il fondo della cava e il funzionamento della miniera.
Sul fondo della cava viene inoltre posato uno strato impermeabile, che impedisce la penetrazione dell'acqua nella miniera.

22. La miniera dispone anche di un sistema di raccolta dell'acqua: prima, l'acqua sotterranea viene raccolta in apposite vasche di decantazione, quindi viene alimentata fino a un segno di -310 metri, da dove viene pompata in superficie.

23. In totale, nella miniera operano 10 pompe con una capacità da 180 a 400 metri cubi all'ora.

24. Installazione del nastro principale

25. E questo è un lavoro sotterraneo su un altro tubo: "Internazionale" ("Inter").

Si trova a 16 km da Mirny. L'estrazione di diamanti a cielo aperto iniziò qui nel 1971 e quando la cava raggiunse i 284 m nel 1980, fu messa fuori servizio. Fu con l'Inter che in Yakutia iniziò l'estrazione sotterranea di diamanti.

26. "International" - la pipa di kimberlite più ricca dell'azienda in termini di contenuto di diamanti nel minerale - più di 8 carati per tonnellata.
Inoltre, i diamanti dell'Inter sono di alta qualità e apprezzati sul mercato mondiale.

27. La profondità della miniera è di 1065 metri. Il tubo è stato esplorato fino a 1220 metri.
La lunghezza di tutti i lavori qui è di oltre 40 km.

28. La mietitrebbia batte il minerale con un corpo di lavoro (cono), con frese installate su di esso.

29. Segue il carico nelle macchine di carico e trasporto, che trasportano il minerale ai passaggi del minerale (lavori minerari progettati per trasportare il minerale dall'area di lavoro all'orizzonte di trasporto situato sotto), quindi i carrelli lo trasportano al passaggio principale del minerale, attraverso che viene alimentato nel pozzo della benna e sporge in superficie.

30. All'Inter vengono estratte 1.500 tonnellate di minerale al giorno. Il volume dell'estrazione di diamanti nel 2013 è stato di oltre 4,3 milioni di carati.

31. In media, una tonnellata di roccia contiene 8,53 carati di diamanti.
Quindi, in termini di contenuto di diamanti, per tonnellata di minerale estratto dall'Inter, ci sono 2 tonnellate di minerale da Mir, 4 tonnellate da Aikhal o 8 tonnellate da Udachninsky.

32. Il lavoro in miniera viene svolto giorno e notte senza giorni di riposo. Ci sono solo due festività: Capodanno e Miner's Day.

33. Pipa Kimberlite "Nyurbinskaya"

L'impianto di estrazione e lavorazione di Nyurba è stato istituito nel marzo 2000 per sviluppare i giacimenti del giacimento di minerale di Nakyn nel Nyurba ulus della Repubblica di Sakha (Yakutia) - i tubi di kimberlite Nyurbinskaya e Botuobinskaya, nonché i placer adiacenti. L'estrazione viene effettuata con metodi aperti e alluvionali.

34. Per la prima volta nella storia dell'associazione Yakutalmaz e Alrosa, Nyurbinsky GOK utilizza un metodo di rotazione - con il coinvolgimento dei lavoratori che vivono a Mirny (320 km.), Nyurba (206 km.) e nel villaggio di Verkhnevilyuysk ( 235 km.)

35. A partire dal 1 luglio 2013, la profondità della cava di Nyurbinsky è di 255 metri.
La fossa a cielo aperto sarà estratta fino a 450 metri (fino a -200 metri sul livello del mare). C'è il potenziale per il funzionamento fino a -320 metri.

36. Per il trasporto di minerale e di copertura vengono utilizzati autocarri con cassone ribaltabile di grande ed extra grande capacità di carico, da 40 a 136 tonnellate.

37. Nella cava vengono utilizzati autocarri con cassone ribaltabile Caterpillar CAT-777D con una capacità di carico di 88 tonnellate.

38. Nyurbinsky GOK ha il più alto tasso di crescita della produzione di diamanti naturali in AK ALROSA.

39. Il volume dell'estrazione di diamanti nel 2013 è stato di 6,5 milioni di carati.

40.

41.

42. La qualità media dei diamanti nel minerale è di 4,25 carati per tonnellata.

43. Nella parte posteriore di un tale autocarro con cassone ribaltabile, ci sono circa 300-400 carati.

44. Da una cava o da una miniera, il minerale viene inviato con autocarri con cassone ribaltabile a uno stabilimento, dove da esso vengono estratti i minerali stessi.

45. L'arricchimento dei diamanti presso il Mirny GOK viene effettuato nello stabilimento n. 3, che negli anni '70 era il fiore all'occhiello dell'industria mineraria dei diamanti del paese.
La capacità del complesso di arricchimento è di 1415 mila minerali all'anno.

46. ​​​​Corpo del frantoio grosso e frantoio a mascelle.

In essa avviene la molatura strofinando la “guancia” mobile contro quella fissa. Durante la giornata passano attraverso il frantoio 6mila tonnellate di materie prime.

47. Corpo medio schiacciante

48. Classificatori a spirale

Progettato per la separazione a umido di materiale solido in sabbia (sedimenti, granulometria fino a 50 mm) e drenaggio contenente particelle fini in sospensione.

49. Mulino automacinante ad umido

50. Diametro mulino - 7 metri

51. Rissa

52. Le pietre vengono setacciate attraverso un setaccio, dove sono divise in gruppi per dimensione.

53.

54. La roccia finemente lavorata viene inviata a classificatori a spirale (separatori a vite), dove tutte le materie prime vengono separate in base alla loro densità.

55. La frazione pesante viene dal lato esterno, e la frazione leggera dal lato interno.

56. Macchina per pneumoflottazione

Il materiale fine, insieme all'aggiunta di reagenti acquosi, entra nella macchina di pneumoflottazione, dove i cristalli di piccole classi si attaccano alle bolle di schiuma e vengono inviati alla finitura. Su una macchina di pneumoflottazione, vengono estratti i diamanti più piccoli - da 2 mm o meno.

57. Questa è una macchina per film, dove con l'aiuto di reagenti viene creato uno strato, a cui aderiscono cristalli di piccoli diamanti.

58. Separatore luminescente a raggi X

Questo separatore utilizza la proprietà dei diamanti di brillare nei raggi X. Il materiale, muovendosi lungo il vassoio, viene irradiato con raggi X. Una volta nella zona di irradiazione, il diamante inizia a brillare. Dopo il flash, un dispositivo speciale cattura il bagliore e invia un segnale al dispositivo di taglio.

59. Pannello di controllo centrale dell'impianto di trasformazione.
La fabbrica dispone anche di un negozio di finitura dove i diamanti vengono puliti, setacciati, raccolti a mano, smistati e confezionati.

60. Centro di smistamento dei diamanti

Tutti i diamanti estratti dai campi dell'azienda in Yakutia vengono inviati al centro di smistamento di Mirny. Qui i diamanti sono suddivisi in classi dimensionali, le materie prime provenienti da diversi giacimenti vengono inizialmente valutate e monitorate per pianificare il lavoro degli impianti di estrazione e lavorazione.

61. In natura non ci sono cristalli perfetti o due diamanti identici, quindi la loro classificazione prevede lo smistamento.
16 misure x 10 forme x 5 qualità x 10 colori = 8000 articoli.

62. Schermo a setaccio vibrante. Il suo compito è dividere i piccoli diamanti in classi di dimensioni. Per questo vengono utilizzati 4-8 setacci.
Nel dispositivo vengono posizionate circa 1500 pietre alla volta.

63. Quelle più grandi sono movimentate da macchine pesatrici. I diamanti più grandi sono ordinati dalle persone.

64. La forma, la qualità e il colore dei cristalli sono determinati da periti mediante lenti di ingrandimento e microscopi.

65. Decine di diamanti passano attraverso uno specialista all'ora e, se sono piccoli, il conto arriva a centinaia.

66. Ogni pietra viene guardata tre volte.

67. Pesatura manuale di un diamante

68. Il peso di un diamante è determinato in carati. Il nome "carato" deriva dal nome del carrubo di semi.
Nei tempi antichi, il seme di carato serviva come unità di misura per la massa e il volume delle pietre preziose.

69. 1 carato - 0,2 g (200 mg)
Pietre che pesano più di 50 carati si trovano più volte al mese.

Il diamante più grande del mondo "Cullinan" pesa 621 grammi e costa circa 200 miliardi di rubli.
Il diamante più grande tra gli Yakuts è il "XXII Congresso del PCUS", pesa 342 carati (più di 68 grammi).

70. Nel 2013 le imprese del gruppo ALROSA hanno estratto più di 37 milioni di carati di diamanti.
Di questi, il 40% va a scopi industriali e il 60% alla gioielleria.

71. Dopo la selezione, le pietre vanno alla fabbrica di taglio. Lì, i diamanti diventano diamanti.
Le perdite durante il taglio variano dal 30 al 70% del peso del diamante.

72. Nel 2013, le riserve del gruppo ALROSA ammontavano a 608 milioni di carati e le riserve probabili sono circa un terzo di quelle mondiali.
Pertanto, l'azienda dispone di una base di risorse minerarie per 30 anni a venire.

METODI PER LA LAVORAZIONE DI MATERIALI FRAGILI.

I metodi di lavorazione del diamante si basano sulle proprietà fisiche e chimiche inerenti ai diamanti. Il lavoro di ricerca per migliorare i vari metodi di lavorazione del diamante è associato alla ricerca di modi per aumentare la redditività e ridurre i costi di produzione di ciascun carato di prodotti finiti di alta qualità nella produzione di massa di diamanti.

Il processo di taglio di un diamante consiste nel rimuovere parte del materiale.

Ciò può verificarsi a causa di effetti meccanici, termici, chimici o combinati.

Il processo tecnologico di trasformazione dei diamanti in diamanti lucidati comprende tre fasi:

Tagliare a pezzi i diamanti per utilizzare razionalmente i diamanti grezzi e aumentare la percentuale di resa dei prodotti “buoni”;

Tornitura (sbucciatura) dei diamanti in una forma vicina al futuro diamante, necessaria per il successivo taglio con la rimozione di una tolleranza minima;

Taglio, eseguito in due fasi:

1. Rettifica con rimozione della maggior parte del cristallo per formare facce di una certa forma sulla superficie del pezzo;

2. Lucidatura per conferire alle superfici lucide una finitura a specchio con l'eliminazione dei graffi lasciati dalla molatura.

Il lavoro di ricerca per trovare modi per aumentare la redditività nella produzione di prodotti dai diamanti viene svolto in tutte le transizioni tecnologiche nella lavorazione del diamante utilizzando vari metodi di impatto.

In impatto meccanico c'è una distruzione di cristalli di diamante lungo i piani di scissione a causa della significativa anisotropia delle proprietà fisiche e meccaniche del diamante. Il cedimento può verificarsi per compressione, flessione o tensione, a seconda del gradiente di sollecitazione applicato.

Esposizione chimica a temperatura normale (293 K) è impossibile. a temperature fino a 800-900K il diamante è chimicamente inerte e non si presta all'azione nemmeno di acidi come fluoridrico, solforico, nitrico, ecc. ad alte concentrazioni. A temperature superiori a 900 K, il diamante acquisisce una certa attività chimica, da allora inizia a passare a un altro stato allotropico.

Effetto della temperatura. Quando riscaldato sopra i 900 K, il diamante inizia a cambiare le sue proprietà. La durezza del diamante diminuisce con l'aumentare della temperatura e aumenta anche la sua attività chimica. Questa proprietà del diamante è ampiamente utilizzata nella sua lucidatura.

Con l'esposizione locale alla temperatura, è possibile eseguire l'elaborazione dimensionale. La temperatura locale è generata da un raggio laser o da un raggio di elettroni. Sotto la sua influenza, nella zona di impatto, il diamante si trasforma in carbonio che, combinandosi con l'ossigeno dell'aria, viene rimosso dalla zona di trattamento.

Combinato impatto. Il processo di lavorazione meccanica dei diamanti con utensile abrasivo è essenzialmente combinato, perché contiene sia effetti meccanici che termici e chimici sulla superficie da trattare, tk. i metodi di lavorazione del diamante attualmente utilizzati sono solitamente accompagnati da un aumento della temperatura nella zona di taglio: quando si sega 600K-700K, quando si tagliano 700K-900K e oltre. Il fattore temperatura di lavorazione aumenta l'attività chimica del diamante, ne favorisce la grafitizzazione e porta ad un aumento della capacità adesiva del carbonio amorfo.

Per migliorare il processo di lavorazione dei diamanti, è possibile selezionare la composizione chimica del materiale dell'utensile di lavorazione, ad esempio un disco da taglio o introdurre elementi chimicamente attivi con carbone nella zona di taglio.

Quando applicato vibrazioni ultrasoniche nella zona di lavorazione del diamante si intensifica il processo di rimozione della massa del diamante. In media, l'efficienza del processo aumenta del 10-15%.

Uso nell'industria del taglio trattamento elettroerosivo, poco utilizzato a causa di gravi problemi tecnici nel garantire le proprietà elettricamente conduttive della superficie e la complessità delle apparecchiature utilizzate.

Un'analisi dei metodi esistenti per trasformare i diamanti in diamanti lucidati mostra che attualmente l'unico metodo universale e più promettente per tagliare i diamanti è la lavorazione abrasiva diamantata.

I restanti metodi non sono attualmente di seria importanza pratica a causa della bassa produttività e delle complesse apparecchiature tecnologiche, ad eccezione della lavorazione dimensionale laser del diamante nelle operazioni preliminari. Tuttavia, la tecnologia laser non è in grado di risolvere i problemi di aumentare l'efficienza delle operazioni di lucidatura finale, in particolare le operazioni di taglio più laboriose. Ciò è dovuto al fatto che i metodi di elaborazione dei raggi non forniscono i parametri richiesti per la qualità dello strato superficiale e l'accuratezza della forma di un diamante. Pertanto, l'aumento dell'efficienza della lavorazione abrasiva diamantata è un problema scientifico e tecnico urgente della moderna produzione per la trasformazione dei diamanti in diamanti lucidati.

Durante l'esistenza dell'industria del taglio in Russia, c'è stato un continuo miglioramento dell'esistente e la creazione di nuove tecnologie e attrezzature, principalmente volte a risolvere il problema dell'automazione delle operazioni di taglio ed eliminare il lavoro manuale della taglierina alla finitura fasi di lavorazione.

Lo svantaggio della tecnologia esistente con il taglio a mano nelle fasi di finitura della lavorazione del diamante è l'attacco della fresa a un diamante. Sulle macchine con controllo manuale e controllo visivo dell'accuratezza e della qualità delle superfici del prodotto, le modalità di lavorazione sono determinate dai sensi dell'operatore-tagliatrice per tentativi ed errori. Allo stesso tempo, il processo di lavorazione non è oggettivamente e completamente controllato e gestito, poiché alla fine dipende dalla qualifica del tagliatore.

Per migliorare l'efficienza della lavorazione del diamante grezzo, il Kristall Special Design Bureau (Smolensk) crea complessi di segatura automatizzati ARK-1, ARK-2 e un complesso ARK-3 più modernizzato, che ha una maggiore sensibilità dei sensori di sincronizzazione del microfeed nel modo più ottimale gamma di velocità e orientamento più preciso del cristallo lungo la linea di taglio.

Per aumentare l'efficienza dell'operazione di pelatura, la maggior parte degli impianti è dotata di pelatrici ShP-6 e AITs 34-006, macchine semiautomatiche COM-1, i loro analoghi LZ-270, nonché macchine COM-2, COM-3V .

Ulteriori lavori per migliorare il processo di stripping sono legati allo sviluppo di programmi di controllo che impostano i parametri di stripping e successive operazioni con uno schema tecnologico flessibile per la lavorazione dei cristalli, nonché alla creazione di apparecchiature di stripping CNC automatizzate che risolvono in modo completo il problema dell'aumento l'efficienza della lavorazione delle materie prime basata sulla tecnologia informatica.

Il processo di taglio (molatura e lucidatura) dei diamanti è il più responsabile, laborioso e numeroso in termini di numero di personale nel processo tecnologico esistente di lavorazione del diamante, inoltre, lo sviluppo della medicina e dell'elettronica impone requisiti più elevati al dimensioni, qualità della superficie e ottenimento di gradi di purezza ottica di cristalli singoli di diamante rispetto a quando si tagliano diamanti in diamanti.

Attualmente, il lavoro manuale di tagliatori altamente qualificati viene utilizzato nelle fasi finali del processo di taglio del diamante. Macchine per la molatura e lucidatura manuale dei diamanti sono utilizzate per portare in rotazione il disco abrasivo, sul quale viene applicata polvere diamantata cartoonizzata di varie granulometrie lungo i nastri di molatura e lucidatura. L'alimentazione del disco avviene manualmente per mezzo di un dispositivo comandato dall'operatore, il quale, guidato dai suoi sensi, seleziona la direzione "dolce" della macinazione e controlla la dimensione del cristallo; pertanto, il ruolo determinante nella qualità del diamante risultante dipende dalla qualificazione del tagliatore e dal suo benessere soggettivo nel processo di lavorazione. Durante l'elaborazione manuale, si verificano errori come forme geometriche irregolari, mancata corrispondenza delle dimensioni e non convergenza delle facce in un punto. Pertanto, taglierine altamente qualificate sono coinvolte nelle operazioni di taglio nelle fasi di finitura.

Nell'industria del taglio russo, si è tentato di utilizzare macchine di tipo Malyutka per automatizzare le fasi di finitura del taglio diamantato, in cui il sovrametallo veniva rimosso da ciascuna sfaccettatura a una certa velocità del disco di taglio per un tempo prestabilito. Quindi il mandrino in modalità automatica ha eseguito la divisione in un'altra faccia e similmente ha elaborato la faccia successiva. Tuttavia, i prodotti ottenuti su queste macchine non soddisfacevano i requisiti tecnici per l'accuratezza geometrica e la convergenza delle facce in un punto, perché quando si utilizza un tempo di rimozione del sovrametallo fisso (predeterminato), è impossibile tenere conto di tutti i fattori, incluso l'effetto delle variazioni dell'affilatura dei grani di taglio di un disco da taglio a causa della loro usura dimensionale.

Inoltre, sia quando si tagliano i diamanti manualmente che quando si utilizzano macchine Malyutka, la molatura dei cristalli viene eseguita solo nella direzione "morbida", il che conferisce una qualità molto peggiore della superficie lavorata, che è inaccettabile per i prodotti microelettronici. La lavorazione di tali prodotti richiede che i diamanti vengano tagliati solo nella direzione “duro” (in questo caso la possibilità di difetti è completamente esclusa). Tuttavia, la tecnologia e le attrezzature esistenti per questo processo non soddisfano questi requisiti.

Attualmente, nel processo di taglio, vengono utilizzati vari tipi di manipolatori della serie UP con controllo del programma, che consentono di aumentare la produttività del lavoro e di salvare i tagliatori esperti dal monotono lavoro di "rimozione della massa".

È possibile lavorare fino a quattro diamanti contemporaneamente su una macchina utilizzando questi manipolatori CNC. In questo caso, tutti i diamanti vengono lucidati contemporaneamente solo nella direzione "morbida". Il momento di completamento del processo di taglio di ciascun diamante per la sua rimozione dal disco da taglio, giro diviso per lavorare la sfaccettatura successiva, avvicinarsi alla zona di lavorazione e ricercare una direzione “morbida” è controllato dalla fresa. Ogni semilavorato lavorato su tale macchina viene poi sottoposto alla fase di finitura del taglio, che viene eseguita manualmente.

I recenti progressi nella lavorazione di precisione hanno reso possibile la lavorazione di materiali fragili in modo tale che il flusso di plastica, anziché la frattura fragile, diventi il ​​meccanismo predominante per la rimozione del materiale. Questo processo è noto come rettifica in modalità plastica. Quando i materiali fragili vengono macinati nella modalità di deformazione plastica, si ottiene una superficie con approssimativamente le stesse caratteristiche dopo la lucidatura o la lappatura. Tuttavia, a differenza di loro, la microrettifica è un processo controllato adatto alla lavorazione di prodotti di alta precisione e parti di forma complessa.

Questa tecnologia fondamentalmente nuova, la cui essenza è il controllo computerizzato autoregolante nell'implementazione del modello di mesomeccanica fisica del microtaglio discreto, plastico e dimensionalmente controllato di cristalli e minerali a struttura dura (diamanti) basato su informazioni sulle deformazioni elastiche nel sistema di elaborazione, è implementato in un modulo macchina CNC del modello AN -12f4, creato in CJSC "ANCON".

Senza elaborazione, il minerale non ha un valore speciale e non chiedono più di cento dollari per questo. Ma un diamante fatto di diamante costa 4-10 volte di più.

Il costo è influenzato anche dal tipo di taglio, che avviene:

• il giro;
• fantasia.

Oblungo prima della lavorazione, il diamante assume forme che prendono il nome di:

• marchese;
• goccia / pera;
• ovale;
• cuore.

Le pietre il cui aspetto naturale aveva una forma quasi perfetta ricevono una delle seguenti forme:

• Smeraldo;
• usciere;
• radiante;
• Principessa.

La trasformazione dei diamanti in brillanti rotondi è un processo ad alta intensità di lavoro che richiede le proporzioni più rigorose. Ciò causa l'alto costo di un prodotto rotondo.

Come i diamanti diventano diamanti

Le gemme lavorate dovrebbero inizialmente essere di buone dimensioni. Il futuro diamante, cioè un diamante senza taglio, pesa il 40-60% in più rispetto al completamento dei lavori per la sua creazione.

Le persone hanno imparato a lavorare con le pietre preziose molto tempo fa, ma il cristallo ostinato ha ceduto a loro solo nel XV secolo. La lavorazione dei diamanti è sempre stata un'attività certosina, che ha richiesto il passaggio di più fasi, durante le quali sono stati sperimentati numerosi metodi di lavoro.

Diamante non tagliato:

• lucidato strofinando una pietra contro un'altra;
• martellato in briciole usate per rivestire dischi di metallo;
• segato;
• ha acquisito facce e piani in una certa quantità.

Metodi di lavorazione del diamante

La domanda su come vengono realizzati i diamanti ha due risposte: manualmente e con un laser.

Come fare un diamante da un diamante a mano:

1. Scissione. Seguendo le linee che sono state fatte dallo specialista durante l'esame, vengono praticate piccole incisioni sulla pietra posta nel supporto con lo stesso minerale. Poi c'è una spaccatura con un colpo.
2. Segare. In questa fase, la pietra viene fissata con calcare o gesso su una testa di rame, che viene fissata in uno speciale utensile da taglio. Per il taglio viene utilizzato un disco sottile, lubrificato con olio miscelato con polvere di diamante. La velocità del processo è di circa 1 mm/ora.
3. Dare rotondità. Il minerale diventa rotondo, facendolo sembrare un diamante. La lavorazione viene eseguita utilizzando una pietra diversa.
4. Il cristallo è fissato nell'impugnatura della mola, il quadrante, in modo da ottenere un angolo esatto rispetto alla mola per smussare. I dischi, generalmente in acciaio, sono lubrificati con una pasta speciale o olio miscelato con polvere di diamante.

Le tecnologie sono in continuo miglioramento, nuove stanno sostituendo le vecchie. Pertanto, alcuni diamanti vengono sfaccettati grazie al laser.

Quando si sceglie questo metodo, ogni fase della formazione del futuro diamante avviene utilizzando macchine laser. Un cristallo classificato come gioiello viene valutato da uno specialista che ne determina il metodo di lavorazione. Le linee di taglio vengono applicate utilizzando un laser. Poi arriva il turno di tagliare e tagliare, ovviamente, con un laser.

La lavorazione laser permette di dare alle pietre la forma desiderata indipendentemente dalla loro direzione durante il fissaggio. Il punto negativo è una significativa perdita di massa del diamante, che non si verifica durante l'elaborazione manuale.

Nonostante il tentativo di facilitare il lavoro con pietre preziose, solo un maestro di talento può creare un capolavoro da esse e solo con la propria mano. Di solito più persone lavorano con una fava contemporaneamente. Ognuno di loro è impegnato in una certa fase e due persone lavorano per modellare il diamante.

A proposito di falsi

I tentativi di creare un diamante artificiale iniziarono nel 1797, ma furono coronati da successo solo nel 1956. Nel corso dei decenni, la tecnologia è migliorata così tanto che può essere difficile distinguere una pietra artificiale dall'originale. Alcuni diamanti imitazione sono così ben realizzati che solo chi sa che aspetto ha un vero diamante può dire la differenza tra loro e la cosa reale.

Viene chiamato il "falso" più comune. La seconda pietra che imita un cristallo di origine naturale è la moissanite, che può essere distinta solo da chi sa verificarne l'autenticità. La terza opzione è asha. Lo splendore gli è dato da uno strato di atomi di carbonio, cioè da ciò di cui è composta una vera pietra, il che rende la determinazione "ad occhio" un compito difficile.

Inventati negli anni '50, i diamanti artificiali sono stati coltivati ​​utilizzando temperature e pressioni elevate per produrre cristalli quasi naturali. Questo perché le pietre naturali appaiono in condizioni simili, ma per un periodo più lungo.

I ciottoli che non hanno avuto il tempo di attraversare un ciclo di crescita completo quando hanno colpito la superficie terrestre richiedono un'ulteriore esposizione a temperature e pressione in laboratorio. Questo permette loro di diventare veri e propri diamanti, un po' "modificati" da una persona. Dopo ulteriori procedure, diventano completamente pronti per essere trasformati in un diamante.

Autenticazione

A volte sorge la domanda su come controllare l'autenticità di un diamante. Dopotutto, il suo alto costo è un ottimo motivo per creare falsi e imitazioni varie che vengono spacciate per un vero cristallo. Puoi farlo con l'aiuto di uno specialista o da solo, a casa.

Come determinare l'autenticità di un diamante:

• Secondo Rudinista- uno stretto bordo che divide un cristallo sfaccettato nelle parti superiore e inferiore. Dovrebbe essere opaco. La trasparenza parla di origine artificiale.
• Durezza. Un vero diamante lascia tracce sulle superfici in vetro. Graffia anche altri minerali come zaffiri e rubini. L'unica eccezione a questo metodo è la moissanite, che ha una durezza simile a quella di un diamante.
• Brillantezza e rifrazione della luce. Un vero diamante brilla, ma non quanto la moissanite. Un cristallo naturale si differenzia da fiant e zircone per il suo indice di rifrazione: mettere pietre su un testo stampato, ad esempio una pagina di un libro, non funzionerà per vedere le lettere attraverso l'originale.
• difetti e inclusioni. Sono in vere pietre e sono assenti nei falsi, ma in nessun caso presentano crepe sulla superficie, graffi o scheggiature.
• Scattering di luce e ultravioletti. Un raggio di luce diretto attraverso un falso rimarrà altrettanto intenso. Un vero diamante brilla di luce ultravioletta.
• Disegno a pennarello. Una linea tracciata con un pennarello o un pennarello sulla superficie di una pietra preziosa sarà chiara e uniforme, mentre su un falso sarà sfocata.
• Impatto degli acidi. Immerso in una soluzione acida, un vero diamante resisterà degnamente alla prova, uscendone illeso.
• Indelebile. Una vera pietra è difficile da cancellare, quindi devi esaminare i bordi della pietra che hanno causato dubbi. Se sono appiattiti e sembrano consumati, è un falso.

Il diamante merita giustamente il titolo di pietra unica e indispensabile nel settore. In tempi diversi, è stato utilizzato per vari scopi, ma solo quando ha ricevuto interesse per i gioielli è diventato veramente costoso. Il suo valore dipende dal metodo di lavorazione, dalla forma e dalla mutevolezza della moda, ma la domanda rimane sempre alta ed è improbabile che cambi mai.

La lavorazione dei diamanti in diamanti levigati non è difficile in termini di tecnologia di produzione, tuttavia è un lavoro umano estremamente duro. Le operazioni di base sono rimaste pressoché invariate per diverse centinaia di anni e sono eseguite a mano. Tuttavia, tutti vengono costantemente migliorati nella direzione di aumentare la produttività della lavorazione del diamante e la qualità dei diamanti lavorati, nonché nella direzione di creare nuove forme e tipi di taglio.

Quando si elaborano i diamanti, è necessario fare affidamento su conoscenze speciali, avere pazienza, perseveranza e in nessun caso avere fretta di prendere una decisione su un particolare diamante futuro. La decisione su come tagliare un diamante viene presa in base alla sua forma naturale, pur tenendo conto della struttura cristallina interna della pietra, inclusioni e difetti, quindi, in produzione di diamanti dovendo costantemente scegliere tra la dimensione più grande possibile e il diamante della più alta qualità. Non ci sono regole rigide al riguardo. Tuttavia, nonostante tutte le difficoltà, un diamante di taglio perfetto deve uscire da sotto le mani del tagliatore.

La tecnologia di trasformazione dei diamanti in diamanti significa l'esecuzione sequenziale di alcune operazioni con cristalli di diamante. Queste operazioni includono: test di pre-produzione di cristalli di diamante, loro markup, segare(diviso) lucidatura(taglio grezzo) scuoiatura(voltandosi), taglio, lucidatura, risciacquo e grado.

Con lo sviluppo del progresso scientifico e tecnologico e il miglioramento delle attrezzature di taglio, il contenuto delle stesse operazioni potrebbe cambiare, ma la loro essenza e il loro nome rimarranno sicuramente gli stessi. Finora, il principale principio tecnologico rimane che il diamante viene lavorato solo con il diamante, sebbene nella pratica della loro lavorazione siano da tempo introdotte macchine laser, che svolgono alcune operazioni in modo più efficiente.

Analisi pre-produzione viene effettuato al fine di determinare la direzione tecnologica della lavorazione del diamante. Qui c'è un ordinamento in base alla forma dei futuri diamanti, i cristalli vengono determinati per la segatura (singola o multipla), la spaccatura o la lucidatura; le caratteristiche di ciascun cristallo sono determinate, vengono rivelati cristalli tesi e difettosi, la natura e la posizione dei difetti naturali, ecc. Infatti, in fase di analisi pre-produzione, viene fatta una previsione del peso del diamante finito, dei principali parametri geometrici, delle caratteristiche stimate e del costo del futuro diamante.

Oggi, le fabbriche di taglio di nuova generazione utilizzano moderne tecnologie per analizzare, ottimizzare e pianificare il taglio dei diamanti. Il tecnologo (cutter) è assistito nella valutazione della possibilità di un diamante e nella pianificazione della sua lavorazione mediante sistemi informatici per la modellazione del taglio di un diamante. Il sistema esegue un'analisi istantanea di un diamante grezzo e mostra come può essere trasformato in un diamante ottimale. Inoltre, dopo aver scelto il metodo (forma) di taglio, è possibile impostare i parametri per l'applicazione delle marcature laser. La dimensione del diamante è un fattore estremamente importante per il valore e il costo della pietra finita, quindi la perdita di peso in ogni fase di taglio e lucidatura è attentamente monitorata dal tecnico (cutter) che controlla il processo di lavorazione.

In markup le linee vengono applicate al cristallo, formando un piano di segatura o spaccatura, e nel caso di lucidatura, disegnando il piano della piattaforma diamantata. L'obiettivo principale del markup è ottenere un diamante o una combinazione di diamanti con il valore più alto.

Nel processo segare o spaccando, il cristallo di diamante è diviso in parti, che, secondo il piano del tecnologo o dello scrittore, determinano l'uso ottimale dei diamanti grezzi. Questo spesso rimuove i difetti naturali del diamante, il che aumenta il costo dei futuri diamanti. Il processo tecnologico stesso è piuttosto laborioso e consiste in diverse operazioni consecutive che richiedono attenzione e precisione eccezionale. Il modo in cui queste operazioni vengono eseguite determina in gran parte l'ulteriore lavoro con i semilavorati risultanti e la produzione finale di diamanti lucidati.

Processi lucidatura (sbucciatura ruvida) è la rimozione della massa in eccesso del cristallo. Questa operazione viene utilizzata nella lavorazione di cristalli e frammenti di cristallo di forma irregolare, quando è impossibile o poco pratico segarli o dividerli. Dalla rettifica si ottiene un pezzo (semilavorato) idoneo all'impiego nelle operazioni di stesura preliminare dei bordi e pelatura. Tipicamente, questa operazione inizia subito dopo l'analisi di pre-produzione, ma può essere eseguita anche dopo aver segato o spaccato cristalli di forme complesse.

peeling la lavorazione del diamante è considerata una delle operazioni più importanti dell'intero ciclo tecnologico di lavorazione dei diamanti, che determina in gran parte il tasso di utilizzo dei diamanti grezzi. Durante la sbucciatura (tornitura), viene realizzata la forma base del futuro diamante. La sbucciatura può essere eseguita in una o più fasi, quando è divisa in grezzo e finitura.

Taglia la qualità è uno dei parametri più importanti nella valutazione di un diamante. Taglio a diamante, cioè l'applicazione di sfaccettature - sfaccettature ad un certo angolo l'una rispetto all'altra, consente al diamante di rifrangere il più possibile i raggi luminosi. La sfaccettatura si ottiene sfregando contro una mola (disco diamantato) e l'olio di lino viene utilizzato come agente abrasivo. Innanzitutto, una grande sfaccettatura liscia viene rimossa sopra la pietra: una piattaforma. Quindi le facce principali vengono applicate dal basso e questa parte a forma di cono è chiamata padiglione. Successivamente, le sfaccettature vengono affilate in alto: questa è la corona. Quindi vengono applicate facce aggiuntive sul padiglione, quindi di nuovo sulla corona. Ogni sfaccettatura richiede il rispetto delle dimensioni, della forma e dell'angolo esatte. La pietra è anche cinta da una cintura-cintura sfaccettata, e al di sotto, nella parte più bassa del padiglione, compare un culet (spina), parallelo alla piattaforma. Il taglio stesso è l'applicazione di una piattaforma, bordi e cunei su un pezzo tornito in una determinata sequenza, osservando i parametri principali per il taglio.

Taglio diamantato: disegna le facce principali del fondo

Operazioni taglio e lucidatura vengono combinati ed eseguiti sullo stesso disco da taglio, parti del quale vengono caricate con polvere di diamante (pasta) di diverse dimensioni. Il taglio stesso è l'applicazione di una piattaforma, bordi e cunei su un pezzo tornito in una determinata sequenza, osservando i parametri principali per il taglio. La lucidatura fornisce un'elevata purezza della superficie del diamante e, di conseguenza, un alto valore del coefficiente di riflessione della luce dalla sua superficie. Le operazioni di taglio e lucidatura sono le più laboriose e responsabili nel processo tecnologico complessivo di produzione dei diamanti.

Taglio e lucidatura diamantati

risciacquo i diamanti sono la fase finale del ciclo produttivo della loro fabbricazione. Lo scopo del lavaggio è rimuovere lo sporco industriale e gli oli dalla superficie del diamante. Il lavaggio consiste in diverse operazioni successive. In questo caso viene utilizzata una soluzione di lavaggio a base di acido solforico concentrato con l'aggiunta di una certa quantità di nitrato di potassio, acqua distillata e alcol puro. Per prima cosa, i diamanti vengono bolliti in una soluzione detergente che rimuove gli oli e lo sporco rimanenti, quindi vengono ripetutamente lavati in acqua distillata e asciugati con alcol. Solo allora i diamanti sono puliti e acquisiscono il loro aspetto commerciabile.

Ulteriore valutazione del diamante consiste nel determinare il loro peso in carati, ordinare per dimensione e gruppi di peso e forma del taglio, determinare il gruppo di colore e il gruppo di difettosità e la qualità della finitura secondo la classificazione dell'industria russa o una delle classificazioni internazionali. La valutazione è effettuata da esperti.

Molti diamanti hanno già forme e proprietà ottiche perfette dalla natura stessa, tuttavia, l'aspetto originale della pietra non può rivelare tutta la bellezza del diamante. Bordi imperfetti nelle pietre grandi, poiché i piccoli diamanti hanno spesso bordi abbastanza decenti. Spesso i cristalli presentano lievi danni evidenti e rovinano l'aspetto generale della pietra. A volte i cristalli vengono danneggiati a causa dell'estrazione mineraria. Lavorare sulla forma di un diamante è la prima fase della lavorazione, la seconda fase è la realizzazione di una montatura speciale per un diamante.

Spesso è la pietra che si adatta alla cornice e ne determina la forma. La lavorazione delle pietre iniziò fin dall'antichità, poi però ebbe un livello troppo primitivo e tutto si ridusse alla molatura. Pertanto, la pietra non ha rivelato completamente le sue proprietà ottiche e i segni esterni sono rimasti evidenti. Di solito nell'antichità le pietre preziose venivano usate per i ciondoli. A volte i gioiellieri erano impegnati nella lavorazione di pietre per sommi sacerdoti, quindi la pietra doveva avere determinate caratteristiche, colori e l'incastonatura era già adattata ad essa.

Tra tutti i modi di tagliare c'è quello antico, che è usato ancora oggi - "cabochon". Viene utilizzato in Russia, USA, Canada, Messico, Cuba, Repubblica Dominicana, Brasile, Stati dell'Unione Europea e dell'Unione Europea (Bulgaria, Gran Bretagna, Spagna, Germania, Grecia, Italia, Polonia, Francia, Croazia, Repubblica Ceca, Montenegro, Austria e Svizzera), e anche nei paesi asiatici (Australia, India, Thailandia, Singapore, Vietnam, Indonesia, Malesia, Filippine, Iran, Cina), Israele, paesi africani (Tunisia, Egitto, Libia), gli stati della regione del Caucaso ( Ossezia del Sud, Abkhazia, Armenia, Azerbaigian, Georgia), Turchia, Paesi della regione baltica (Estonia, Lettonia, Lituania, Finlandia), Paesi dell'ex Unione Sovietica (Bielorussia, Ucraina, Moldavia, Kazakistan, Kirghizistan, Tagikistan, Uzbekistan ), regioni della Russia (Mosca, Sant'Inguscezia, Cecenia RF, Ossezia del Nord).

Questo metodo ti consente di dare alle pietre una forma rotonda. Un metodo di lavorazione simile veniva utilizzato ai tempi dell'Antica Roma. Accade così che smeraldi, granati, zaffiri e rubini venissero lavorati con il metodo "cabochon". Il granato rosso scuro veniva spesso lavorato e quindi, nel tempo, questa particolare pietra iniziò a essere chiamata cabochon e molto spesso veniva usata per le spille. Nell'antichità e fino al XV secolo, molte persone credevano che fosse impossibile lavorare i diamanti, perché erano troppo duri, quindi solo lo strato di resina veniva rimosso dalle pietre. Le pietre dall'India avevano un tale rivestimento.

Successivamente, è stato inventato un altro metodo per lucidare i diamanti: l'utilizzo di dischi di metallo. Inizialmente, si credeva che Louis de Berkan fosse l'autore dell'invenzione, in seguito Henri Polak negò questo fatto. Pertanto, si presumeva che il metodo fosse stato inventato in India. Naturalmente, gli artigiani indiani non avevano idea che con questo metodo di molatura scoprissero le proprietà ottiche del diamante. I metodi di molatura si svilupparono molto lentamente e nel XVI secolo i gioiellieri conoscevano solo due forme di taglio: la punta e il tavolo. Con il primo tipo era molto più facile per gli artigiani che con il secondo, poiché qui bastava solo migliorare le forme naturali della pietra. Per quanto riguarda il secondo metodo, la prima cosa che serviva era che le pietre fossero grandi. A volte una sega veniva usata per tali lavori.

Il metodo successivo per tagliare i diamanti è stato inventato dal cardinale Mazzarino, almeno a lui è attribuita questa invenzione, sebbene ci siano ipotesi che il metodo sia apparso per la prima volta in India: il taglio della rosa. Questo metodo viene utilizzato solo per la lavorazione di piccoli diamanti. In totale ci sono sei opzioni per un tale taglio: rosa olandese, rosa semi-olandese, rosa di Anversa, rosa doppia olandese, rosa triangolare, briolette.

Si ritiene che il metodo successivo, il taglio del diamante, sia stato inventato nel XVII secolo a Venezia. Le pietre che subiscono questo tipo di taglio hanno 32 sfaccettature. Questo tipo di taglio presenta vantaggi tangibili rispetto ad altri, per cui spesso le pietre che venivano lavorate con il metodo della rosa venivano nuovamente tagliate a brillante. Un altro tipo di taglio del diamante è una forma modificata. Questo metodo è ottimale quando è richiesto di preservare il più possibile il peso della pietra e allo stesso tempo di non disturbare in alcun modo l'effetto ottico, spesso questo tipo di lavorazione viene chiamata la "stella Kera". Questo metodo è stato inventato negli Stati Uniti e lì ha guadagnato grande popolarità, poiché i diamanti erano caratterizzati da un insolito gioco di luci, la pietra cambiava aspetto ad ogni movimento. Inoltre, all'inizio del secolo scorso, negli Stati Uniti è stato inventato un altro tipo di taglio, che è stato chiamato in onore del 60° anniversario della regina Vittoria: il "giubileo". Il taglio a scala è spesso usato per i diamanti colorati. Pertanto, la struttura di un diamante lavorato è costituita da una tavoletta e diverse file di sfaccettature.

Questo metodo viene utilizzato per mostrare completamente la bellezza interiore della pietra. Allo stesso tempo, se la pietra è di una tonalità scura, le sue dimensioni sono notevolmente ridotte in modo che il flusso di luce non scompaia completamente e viceversa, se la pietra è trasparente, in questo caso la sua altezza dovrebbe essere grande affinché la luce si manifesti il ​​più possibile. Di recente, i diamanti di alta qualità sono trattati con il cosiddetto taglio smeraldo: in questo caso, tutte le proporzioni dovrebbero essere.

Un taglio misto è un taglio a gradini aggiunto a un taglio brillante. Per quanto riguarda l'effetto della luce, è troppo debole, anche se l'aspetto è notevolmente migliorato. Il numero di facce dipende dalle richieste del cliente. Un taglio attraente di questo metodo è il taglio francese. In questo caso, l'effetto della luce è diverso, ad esempio si possono dare rubino e zaffiro, infatti questo è un minerale: sono solo le sue varietà. Per quanto riguarda l'effetto della luce, un raggio rosso passa attraverso un rubino e un raggio blu passa attraverso uno zaffiro, quindi in queste pietre varie proprietà ottiche.

Nel 1961 iniziò ad essere utilizzato il taglio del profilo. Quando vengono lavorati con questo metodo, utilizzando una sega speciale, i diamanti vengono tagliati in lastre, il cui spessore è di 1,5 mm. Quindi queste lastre vengono lavorate: il lato superiore è lucidato e il lato inferiore è ricoperto da scanalature speciali. Tipicamente, tali piatti sono caratterizzati dalle loro forme uniche e da loro i gioiellieri realizzano una varietà di gioielli di forma non standard, il nome originale del taglio è "principessa". Oggi le persone spendono soldi in diamanti in tutti i paesi: dollaro australiano, rublo bielorusso, sterlina britannica, valuta europea, tenge kazako, dollaro canadese, yuan cinese, litas lituano, dollaro neozelandese, rublo russo, dollaro di Singapore, grivna ucraina, franco svizzero , yen giapponese, dollaro americano e altri.

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