第四章凸面型寶石的加工工藝

1、1 w學習目標學習目標w主要內容主要內容學習目標 知識點：知識點：w 1. 1.凸面型寶石設計；w 2. 2.凸面型寶石寶石加工工藝流程； 技能點：技能點：w 1. 1.凸面型寶石的切割；w 2. 2.凸面型寶石的造型；w 3.3.凸面型寶石的拋光。主要內容w 第一節(jié) 凸面型寶石的設計 w 第二節(jié)凸面型寶石的加工工藝流程 返回返回第一節(jié) 凸面型寶石的設計w 凸面型寶石主要是指表面呈弧形突起的戒面、吊墜等一凸面型寶石主要是指表面呈弧形突起的戒面、吊墜等一類款式的寶石，又稱弧面型寶石、素身寶石等。類款式的寶石，又稱弧面型寶石、素身寶石等。w 凸面型寶石琢型主要適用于各種半透明凸面型寶石琢型主要適用

2、于各種半透明不透明的寶石不透明的寶石材料、具有特殊光學效應的寶石材料、色澤艷麗的玉石材料、具有特殊光學效應的寶石材料、色澤艷麗的玉石材料。常用的有：紅寶石、藍寶石、石榴石、星光寶石材料。常用的有：紅寶石、藍寶石、石榴石、星光寶石、貓眼寶石、月光石、歐泊、翡翠、綠松石、青金石、貓眼寶石、月光石、歐泊、翡翠、綠松石、青金石、孔雀石、瑪瑙、虎睛石、琥珀、珊瑚等?？兹甘?、瑪瑙、虎睛石、琥珀、珊瑚等。w 凸面型寶石設計的總原則是：保持和發(fā)揮寶石本身的優(yōu)凸面型寶石設計的總原則是：保持和發(fā)揮寶石本身的優(yōu)點，去除或掩飾寶石的瑕疵，盡可能表現寶石美的品質點，去除或掩飾寶石的瑕疵，盡可能表現寶石美的品質，提高寶石

3、的價值。，提高寶石的價值。 主要考慮如下因素w 重量重量 w 特殊光學效應特殊光學效應 w 顏色顏色 w 瑕疵處理瑕疵處理一、重量w 盡可能保有寶石成品的最大重量仍是體現凸面盡可能保有寶石成品的最大重量仍是體現凸面型寶石價值的一個重要因素，高檔寶石尤其如型寶石價值的一個重要因素，高檔寶石尤其如此。所以，在凸面型寶石的設計中要盡可能做此。所以，在凸面型寶石的設計中要盡可能做到料盡其用。方法是：到料盡其用。方法是：w 對于小塊的寶石原料，宜依據原料的形狀來考對于小塊的寶石原料，宜依據原料的形狀來考慮設計加工成何種款式；慮設計加工成何種款式； w 對于大塊的寶石原料，要先考慮如何合理的分對于大塊的寶

4、石原料，要先考慮如何合理的分割，然后對個體進行設計；割，然后對個體進行設計； w 在不影響寶石外觀美感的前提下，可適當加厚在不影響寶石外觀美感的前提下，可適當加厚琢型以保留更多的重量，如下圖所示。琢型以保留更多的重量，如下圖所示。 w 不過，在某些情況下，保重的原則并不是不過，在某些情況下，保重的原則并不是首要的。如有時為了充分發(fā)揮寶石的特殊首要的。如有時為了充分發(fā)揮寶石的特殊光學效應或顏色優(yōu)勢，必須對寶石定向或光學效應或顏色優(yōu)勢，必須對寶石定向或減薄加工，損失一定的重量是合理的，因減薄加工，損失一定的重量是合理的，因為這樣可以提高寶石的價值。為這樣可以提高寶石的價值。 二、特殊光學效應 w

5、有些用作凸面型寶石的材料，常具有特殊有些用作凸面型寶石的材料，常具有特殊的光學效應，如貓眼效應、星光效應、月的光學效應，如貓眼效應、星光效應、月光效應等，而這些光學效應與寶石內部包光效應等，而這些光學效應與寶石內部包體定向排列或結構有關，只有在特定方向體定向排列或結構有關，只有在特定方向上才能顯示出現，因此對這類寶石的設計上才能顯示出現，因此對這類寶石的設計要注意定向和定位。要注意定向和定位。 w （1）貓眼效應與寶石內部的纖維或針狀）貓眼效應與寶石內部的纖維或針狀包體平行密集定向排列有關，應使凸面琢包體平行密集定向排列有關，應使凸面琢型的底面與包體排列面平行，這樣才能在型的底面與包體排列面平

6、行，這樣才能在弧形面上產生貓眼光帶?；⌒蚊嫔袭a生貓眼光帶。w （2）星光效應與寶石內部多組平行密集）星光效應與寶石內部多組平行密集定向交織排列的纖維或針狀包體有關，使定向交織排列的纖維或針狀包體有關，使凸面琢型的底面與包體交織面平行，在凸凸面琢型的底面與包體交織面平行，在凸面方向才能出現星狀光帶。面方向才能出現星狀光帶。w （3）具有特殊光學效應的寶石可選擇圓）具有特殊光學效應的寶石可選擇圓形或橢圓形琢型。但當加工成橢圓形時，形或橢圓形琢型。但當加工成橢圓形時，具貓眼效應的寶石應使其光帶出現在橢圓具貓眼效應的寶石應使其光帶出現在橢圓的長軸方向上；具有星光效應的寶石應使的長軸方向上；具有星光效應

7、的寶石應使其星線交點出現在弧面的正中位置，并且其星線交點出現在弧面的正中位置，并且其中一道星線出現在橢圓的長軸方向上。其中一道星線出現在橢圓的長軸方向上。 星光居中，方向正確 星光居中，方向不對 星光偏離弧面中央w （4）具有貓眼和星光效應的寶石宜選用）具有貓眼和星光效應的寶石宜選用中中-高凸面型，因為弧面曲率越大，光帶高凸面型，因為弧面曲率越大，光帶會越窄、越清晰。月光石也宜選用高凸面會越窄、越清晰。月光石也宜選用高凸面型，有利于曲面斂聚散射光線，增強月光型，有利于曲面斂聚散射光線，增強月光效果。效果。 三、顏色 w 對于大多數無特殊光學效應的凸面型寶玉對于大多數無特殊光學效應的凸面型寶玉石

8、材料，在設計中，應主要考慮如何突出石材料，在設計中，應主要考慮如何突出地發(fā)現其顏色優(yōu)勢。分以下幾種情況：地發(fā)現其顏色優(yōu)勢。分以下幾種情況：w 在一些透明度較好的凸面型寶石中，若顏在一些透明度較好的凸面型寶石中，若顏色過深，可設計成薄形款式，如低凸型或色過深，可設計成薄形款式，如低凸型或凹凸型；若顏色較淺，則可設計成較厚型凹凸型；若顏色較淺，則可設計成較厚型的款式。的款式。 w 許多凸面型寶石材料顏色不均勻，設計時要將許多凸面型寶石材料顏色不均勻，設計時要將最好的顏色放在凸面型寶石的頂部，并占據較最好的顏色放在凸面型寶石的頂部，并占據較大的面積。如翡翠的顏色常呈團塊狀分布，設大的面積。如翡翠的顏

9、色常呈團塊狀分布，設計時應使顏色位于凸面的中部。計時應使顏色位于凸面的中部。 w 對于具有條紋帶構造的凸面型寶石材料，如瑪對于具有條紋帶構造的凸面型寶石材料，如瑪瑙、孔雀石等，設計時應使最好的紋帶出現在瑙、孔雀石等，設計時應使最好的紋帶出現在凸面型寶石的頂面，紋帶垂直于底面并與橢圓凸面型寶石的頂面，紋帶垂直于底面并與橢圓型款式的長軸方向一致。型款式的長軸方向一致。 四、瑕疵處理w 瑕疵也是凸面型寶石中常遇到的問題，如瑕疵也是凸面型寶石中常遇到的問題，如藍寶石、翡翠等材料中常有明顯的裂紋或藍寶石、翡翠等材料中常有明顯的裂紋或臟點（斑）狀雜質。在設計和加工中，要臟點（斑）狀雜質。在設計和加工中，要

10、注意注意“避臟躲綹避臟躲綹”，盡可能使瑕疵不出現，盡可能使瑕疵不出現在凸面型寶石頂面，可將其藏于寶石底部在凸面型寶石頂面，可將其藏于寶石底部或邊緣部位。或邊緣部位。 第二節(jié) 凸面型寶石的加工工藝流程 一、開 料 w 這道工序主要是針對分割一些較大塊的原這道工序主要是針對分割一些較大塊的原料而言。按照設計要求，將大塊的寶玉石料而言。按照設計要求，將大塊的寶玉石原料按設計要求分割成一定厚度的片料或原料按設計要求分割成一定厚度的片料或小塊料，以便于在進入下道工序（出坯）小塊料，以便于在進入下道工序（出坯）后進一步切割成粗坯。后進一步切割成粗坯。 w 在開料工序中，對于大塊的原料（主要是一些玉料），在

11、開料工序中，對于大塊的原料（主要是一些玉料），時常需要使用較大型的切割機，如切片機；對于塊度較時常需要使用較大型的切割機，如切片機；對于塊度較小一點的原料，可直接在修整鋸片切割。常用的鋸片為小一點的原料，可直接在修整鋸片切割。常用的鋸片為直徑直徑150-200mm、厚度、厚度0.3-0.8mm的鉆粉鋸片。而對高的鉆粉鋸片。而對高檔的寶石原料，宜選用更薄一些的鋸片，以減少刀縫損檔的寶石原料，宜選用更薄一些的鋸片，以減少刀縫損失。失。w 對開料工序的要求主要是：對開料工序的要求主要是：w 切割較大的塊料時，一定要在較大型的切割機上進行，切割較大的塊料時，一定要在較大型的切割機上進行，切割出的片料平

12、行度要好，厚度均勻一致。切割出的片料平行度要好，厚度均勻一致。 w 下料的方法就是鋸割，即按所畫的輪廓切余余料，鋸縫不可完全與下料的方法就是鋸割，即按所畫的輪廓切余余料，鋸縫不可完全與輪廓重合或偏進輪廊線內，而應離輪廓大約輪廓重合或偏進輪廊線內，而應離輪廓大約24mm的余地。的余地。w 給料進刀時的注意事項：給料進刀時的注意事項：w （1）切割機載石平臺要清理干凈，不能有碎石屑存在，否則進料）切割機載石平臺要清理干凈，不能有碎石屑存在，否則進料時，片料會發(fā)生斜振動，損傷鋸片，使片料本身發(fā)生崩裂。時，片料會發(fā)生斜振動，損傷鋸片，使片料本身發(fā)生崩裂。w （2）要控制好進料的壓力，一般以片料順暢進刀

13、而不產生火花或）要控制好進料的壓力，一般以片料順暢進刀而不產生火花或火花極少為好，另外，開始進料速度要緩慢，等切入一段后再適當火花極少為好，另外，開始進料速度要緩慢，等切入一段后再適當加快進料速度，快要切透時，速度要放慢，不可用力太大，否則片加快進料速度，快要切透時，速度要放慢，不可用力太大，否則片料會自形崩裂，在末端形成一突出棱角或一崩口。料會自形崩裂，在末端形成一突出棱角或一崩口。w （3）切割過程中若感到鋸片）切割過程中若感到鋸片“粘滯粘滯”力很大，或者火花過多，噪力很大，或者火花過多，噪音加強，應該輕輕退出刀口，搞清原因，不可強行加力推進，否則音加強，應該輕輕退出刀口，搞清原因，不可強

14、行加力推進，否則會造成會造成“鋸損石裂鋸損石裂”，弄不好會傷及手指。，弄不好會傷及手指。w （4）切割中，冷卻要充分，冷卻液不要中斷，否則切割高溫會使）切割中，冷卻要充分，冷卻液不要中斷，否則切割高溫會使鋸片發(fā)生變形，或材料崩裂。鋸片發(fā)生變形，或材料崩裂。 w 對于一些有特殊光紋圖案的寶玉石原料，切對于一些有特殊光紋圖案的寶玉石原料，切割時也要注意定向，如瑪瑙、孔雀石等。割時也要注意定向，如瑪瑙、孔雀石等。 w 對于某些可能出現特殊光學效應的寶石原料對于某些可能出現特殊光學效應的寶石原料，一定要先做仔細檢查，定好方向后再切割，一定要先做仔細檢查，定好方向后再切割。否則，將會影響到后續(xù)出坯工序時

15、的定向。否則，將會影響到后續(xù)出坯工序時的定向加工，甚至造成無法彌補的損失。加工，甚至造成無法彌補的損失。 二、出坯 w 將切割出的片料或小塊料再切割修整成將切割出的片料或小塊料再切割修整成接近設計凸面寶石款式腰部形態(tài)的粗坯料接近設計凸面寶石款式腰部形態(tài)的粗坯料。一般分兩步進行：。一般分兩步進行：w （1）畫線）畫線w 即在寶石材料上畫出設計款式的腰形輪廓即在寶石材料上畫出設計款式的腰形輪廓，以便于進一步切割、修整加工，如下圖，以便于進一步切割、修整加工，如下圖所示。所示。w 畫線工具：畫線工具：w 畫筆畫筆可利用青銅或鋁質電線制作，剪取一可利用青銅或鋁質電線制作，剪取一段電線，將前端去皮磨尖即

16、可。段電線，將前端去皮磨尖即可。 w 模板模板用有機玻璃片或不銹鋼片制成，上有用有機玻璃片或不銹鋼片制成，上有各種形狀和盡寸的孔。常用孔形有圓形、橢圓各種形狀和盡寸的孔。常用孔形有圓形、橢圓形、橄欖形、心形等。形、橄欖形、心形等。 w 畫線一般要選在寶石片料或小料的底面上進行畫線一般要選在寶石片料或小料的底面上進行，將模板上選定的孔形放在合適的取料部位上，將模板上選定的孔形放在合適的取料部位上，用畫筆勾繪出寶石的腰形輪廓。，用畫筆勾繪出寶石的腰形輪廓。w （2）切割修整）切割修整w 在修整鋸上進行，將畫好線的片料分割開在修整鋸上進行，將畫好線的片料分割開來，并對單個小料按線樣輪廓修整，逐步來，

17、并對單個小料按線樣輪廓修整，逐步切除邊角作料。切除邊角作料。w 切割修整過程示意切割修整過程示意w 要求：切割邊離輪廓線的距離要求至少留要求：切割邊離輪廓線的距離要求至少留出出2mm左右，以保留足夠的加工余量。左右，以保留足夠的加工余量。三、圈形w 操作方法：操作方法：w 一般在砂輪機上進行，砂輪粒度以一般在砂輪機上進行，砂輪粒度以100# 120#為宜。為宜。 w 手持操作，逐步磨削突出棱角，使之漸趨腰形。手持操作，逐步磨削突出棱角，使之漸趨腰形。 w 對于脆性較大的寶玉石材料，宜放在穩(wěn)定支架上，并墊一層皮革，對于脆性較大的寶玉石材料，宜放在穩(wěn)定支架上，并墊一層皮革，以防破碎。以防破碎。 w

18、 要注意用力適中，始終保持水冷。要注意用力適中，始終保持水冷。 w 工藝要求：工藝要求：w 要保留一定加工余量，所圈形狀與所畫輪廓線基本平行，其間應留要保留一定加工余量，所圈形狀與所畫輪廓線基本平行，其間應留有有0.5mm左右的加工余量。左右的加工余量。 w 為了防止底面邊棱破損，在圈磨出腰形后，還需要在底面邊緣打磨為了防止底面邊棱破損，在圈磨出腰形后，還需要在底面邊緣打磨出一圈小斜面，一般以斜邊角度出一圈小斜面，一般以斜邊角度45，厚度，厚度0.5mm為宜。為宜。 四、粘膠 w 用粘結劑將圈形后的坯料底面粘接到粘桿用粘結劑將圈形后的坯料底面粘接到粘桿上，以便于加工凸面。宜用平頭粘桿，若上，以

19、便于加工凸面。宜用平頭粘桿，若寶石較大，可便用粗一點的小木棒。粘結寶石較大，可便用粗一點的小木棒。粘結劑用紅膠。不用粘接架，用手在灑精燈上劑用紅膠。不用粘接架，用手在灑精燈上直接粘接。直接粘接。 w 注意事項：注意事項：w 粘膠前要將寶石和粘桿清洗干凈；粘膠前要將寶石和粘桿清洗干凈； w 預熱寶石、粘桿和加熱粘膠時，不能太靠近火預熱寶石、粘桿和加熱粘膠時，不能太靠近火焰，避免過度受熱使寶石炸裂、膠體老化；焰，避免過度受熱使寶石炸裂、膠體老化； w 粘接時，要盡量使寶石底面與粘桿軸心垂直，粘接時，要盡量使寶石底面與粘桿軸心垂直，粘結劑不要超過坯料外緣；粘結劑不要超過坯料外緣； w 粘接后，要等其

20、自然冷卻后再加工。粘接后，要等其自然冷卻后再加工。 五、造型 w 將寶石坯料的頂部打磨成弧面，并要求基將寶石坯料的頂部打磨成弧面，并要求基本達到所設計的凸面形狀。本達到所設計的凸面形狀。w 成形步驟如下圖所示：成形步驟如下圖所示：w 凸面型寶石的成形步驟凸面型寶石的成形步驟w 操作方法：手握粘桿在砂輪機上打磨寶石操作方法：手握粘桿在砂輪機上打磨寶石，邊打磨邊轉動，從邊部逐層向中央打磨，邊打磨邊轉動，從邊部逐層向中央打磨成弧形。成弧形。w 注意事項：注意事項：w 要根據寶石材料的性質不同選用合適的砂輪的要根據寶石材料的性質不同選用合適的砂輪的粒度和轉速；粒度和轉速； w 要循序漸進，在任何方向上

21、都不能一次過度打要循序漸進，在任何方向上都不能一次過度打磨，以免造成因某一部位磨削過多而影響整體磨，以免造成因某一部位磨削過多而影響整體造型；造型； w 要為后續(xù)工序（細磨）保留少許加工余量，約要為后續(xù)工序（細磨）保留少許加工余量，約0.5mm; w 要充分保持水冷。要充分保持水冷。 六、細磨 w 精細研磨寶石凸面，使之成為圓滑的弧面精細研磨寶石凸面，使之成為圓滑的弧面。細磨加工可以在盤磨機、輪磨機或帶磨。細磨加工可以在盤磨機、輪磨機或帶磨機上進行，要選用有機上進行，要選用有“屈服性表面屈服性表面”的磨的磨具，如軟面磨盤（見下圖）、砂帶等。具，如軟面磨盤（見下圖）、砂帶等。w 軟面磨盤結構與柔

22、性磨削作用軟面磨盤結構與柔性磨削作用w 操作方法及注意事項：操作方法及注意事項：w 磨盤轉速不能太快，因轉速成過快會使磨盤表面屈服性磨盤轉速不能太快，因轉速成過快會使磨盤表面屈服性降低；降低； w 施加給寶石的壓力要適當大些，使磨盤表面形成下凹的施加給寶石的壓力要適當大些，使磨盤表面形成下凹的屈服面，包住寶石的被研磨面，以利將寶石打磨成圓滑屈服面，包住寶石的被研磨面，以利將寶石打磨成圓滑的弧面；的弧面； w 打磨時要不停地轉動粘桿和變換研磨角度，均勻磨削弧打磨時要不停地轉動粘桿和變換研磨角度，均勻磨削弧面各個部位；面各個部位； w 要注意保持水冷，不能干磨。要注意保持水冷，不能干磨。 七、拋光

23、 w 拋光是凸面形寶石加工的最后一道重要工序，只有通過拋光是凸面形寶石加工的最后一道重要工序，只有通過良好的拋光，才能使寶石獲得光潔明亮的光學表面，同良好的拋光，才能使寶石獲得光潔明亮的光學表面，同時體現出其美麗的顏色、光澤或特殊光學效應等優(yōu)勢品時體現出其美麗的顏色、光澤或特殊光學效應等優(yōu)勢品質。質。w 凸面形寶石多采用軟盤拋光，軟盤即是用木料或金屬材凸面形寶石多采用軟盤拋光，軟盤即是用木料或金屬材料作為基盤，上面蒙上帆布、呢絨、毛氈、皮革等軟質料作為基盤，上面蒙上帆布、呢絨、毛氈、皮革等軟質材料制做而成的拋光盤。有時也采用布輪拋光，布輪一材料制做而成的拋光盤。有時也采用布輪拋光，布輪一般用棉

24、布制作，因為棉布對拋光劑的吸附能力較強。般用棉布制作，因為棉布對拋光劑的吸附能力較強。w 拋光所用的拋光劑種類很多，如硅藻土、氧化錫、氧化拋光所用的拋光劑種類很多，如硅藻土、氧化錫、氧化鉻、氧化鈰、氧化鋁、氧化鐵等都是很好的拋光劑。鉻、氧化鈰、氧化鋁、氧化鐵等都是很好的拋光劑。拋光操作中應注意如下幾點w 拋光盤的轉速要較細磨時快一些，所施加的壓力也應更拋光盤的轉速要較細磨時快一些，所施加的壓力也應更大一些，使拋光盤的屈服表面形成對寶石的包被趨勢。大一些，使拋光盤的屈服表面形成對寶石的包被趨勢。 w 拋光時的操作手法與細磨一樣，但要更快一些。要不停拋光時的操作手法與細磨一樣，但要更快一些。要不停

25、的搖動、轉動寶石以變換拋光部位或從頂部擴展到邊緣的搖動、轉動寶石以變換拋光部位或從頂部擴展到邊緣，或從邊緣擴展至頂部，最終使整個弧面都得到均勻的，或從邊緣擴展至頂部，最終使整個弧面都得到均勻的拋光。拋光。 w 拋光劑通常用水（或其他分散劑）調成糊狀，喲、用刷拋光劑通常用水（或其他分散劑）調成糊狀，喲、用刷子涂于拋光盤上。要注意濃度適中，每次的涂量不要太子涂于拋光盤上。要注意濃度適中，每次的涂量不要太多。一般是在拋光盤面近于干燥時，拋光效果最好。多。一般是在拋光盤面近于干燥時，拋光效果最好。 w 由于拋光中一般不冷卻，故在拋光時要特別注意寶石材由于拋光中一般不冷卻，故在拋光時要特別注意寶石材料的發(fā)熱問題，尤其是對一些耐熱性差的寶石如歐泊、料的發(fā)熱問題，尤其是對一些耐熱性差的寶石如歐泊、松石、孔雀石等，必要時可以間斷拋光，待寶石冷卻后松石、孔雀石等，必要時可以間斷拋光，待寶石冷卻后再繼續(xù)。再繼續(xù)。八、拆膠、清洗、修飾、上蠟 w 拆膠拆膠w 拆膠時不得硬掰寶石，以免寶石破碎，可拆膠時不得硬掰寶石，以免寶石破碎，可靠的方法是將寶石與粘桿的粘接部位加熱靠的方法是將寶石與粘桿的粘接部位加熱，待粘合劑軟化后，再擰下寶石。，待粘合劑軟化后，再擰下寶石。w 清洗清洗 w 一般用酒精清洗去掉殘留在寶石上的粘膠一般用酒精清洗去掉殘留在寶石