宝石怎样加工

您好
1、宝石成品的加工
　　宝石成品的加工包括从原材料选用至琢磨等环节。
　　选用材料者必须懂得宝石的各种特性和评价要领。选料标准包括原料的质地、颜色、透明度、硬度、块体大小，形状的可利用程度等因素，目的是看其能加工出何种价值的宝石。
　　习惯上，宝石界将钻石、红蓝宝石、祖母绿、金绿猫眼宝石等归为高档宝石；将绿柱石、翡翠、碧玺（电气石）、海蓝宝石、珍珠等归为中档宝石；黄玉、水晶、绿松石、玛瑙、琥珀等为低档宝石。而同一品种的宝石又根据质地、颜色等分高、中、低档，最明显的例子是翡翠，一块艳绿玻璃地的优质翡翠戒面价值万元以上，而低档的翡翠手镯一只也不过数百元。由于宝石的这些特性，故加工时常按品种选料，下料时应由经验丰富的人员进行。
　　选料后一般要对原料进行仔细观察，了解原料的内在质量、裂纹、包裹体、晶体光学方位、解理等情况，确定可利用的部分和需剔除的部分，再依照具体宝石的习性、具体形状、加工习惯来设计切割宝石。宝石形状的设计要有利于宝石对光线的折射、反射或特殊光学效应的显现，使珍贵的宝石能通过一系列的光面和棱表现出其内在的和外观的美，更加绚丽光彩。此外，还要考虑能否最大限度地保持宝石的体积。
　　款式方面，经过长时期的实践和研究，国际上已出现了大量流行的宝石设计款式，各种款式中宝石的光面数量、角度、形状均有一定的要求，款式也常有自己的命名，如钻石常被设计成四方八角形、弗罗朗廷（双玫瑰）形、钻圆形等流行款式。
　　设计好款式之后，要对宝石进行切割、研磨、抛光。切割宝石也叫“开料”，通常用带有金刚砂圆锯的宝石切割机进行。研磨和抛光可在专用的宝石研磨抛光机上进行，该机上有一可以粘信宝石坯料的机械手，机械手可以调节角度、压力；还有一电动磨盘，可以配粗细不同的的金刚石磨片和抛光盘，一般程序是先粗磨后细磨，再加氧化铝、氧化铈或硅藻土等抛光剂进行抛光。虽然现在有半自动化的切磨机械，但宝石加工是很难实行规格化的，主要还是要靠有丰富、良好的切磨技术及一定的宝石学知识的磨工来完成。世界上的一些名宝石，都由名人名匠设计加工。
　　玉和玉石的加工与一般的宝石不同，它一般被制作成非平面几何形态的各种饰物和工艺品。如翡翠原料（称“仔料”）要由行家开料，尽量能够大块利用，不能大块利用时就要取出价值高（如翠绿）的部分单独加工，或利用天然原料中不同质地和颜色的“翠”和“地”的分布巧妙地设计形象逼真的工艺雕刻品，如绿叶白骨的小白菜等。琢玉的过程包括了选料、设计、粗绘、铡（切割）、錾（凿）、冲（平）、磨（大样）、轧（细部）、勾（纹）、光（上光）等步骤。玉雕师可以用数年时间雕刻规模巨大的翡翠作品，使其成为无价之宝。
　　珍珠的加工也具有其特殊性。其中圆形且有光泽，可以作宝石用的，只不过占总产量的小部分，称之为原珠。原珠的加工一般有如下的工序：（1）漂白、泡水、浸中和剂；（2）利用灯光进行恒温加热，使其色正发亮，显现光泽；（3）品质分级、大小筛选；（4）穿洞，其中瑕疵少者可钻单洞，用于戒指、耳环等，价值较高；瑕疵多者则钻双洞，用于珍珠串项链；（5）镶嵌或串珠。

2、镶嵌
　　宝石琢磨成型后，即可以镶嵌在底托上，底托一般为18K、14K、12K等黄金或者白金等。以戒指为例，底托包括腕部（环）、腰部、底座和爪等几部分。底托的制作一般有如下工序；打造胎底（或机铸）、制作零件、焊接、锉磨，最后才能将宝石镶到底托上。
　　宝石的镶嵌形式变化无穷。若底托中央有一颗较大宝石则称之为“主石”，主石周围可以有小的“伴石”相伴或围绕；也有的没有主石，由多颗大小相同的宝石相伴出现如群星状等等。镶嵌宝石的首饰要讲究搭配，即根据宝石的价值、颜色等光学性质、个体大小、琢型以及流行款式，适当选择贵金属品种和设计首饰款式。考虑到宝石的价值，价格昂贵的钻石应配目考究的底托，也不宜制成佩戴于身体上不显眼部位的首饰；颜色的搭配如浅色的宝石不宜用浅色的底托，颜色太深的宝石宜采用采光量较大的镶嵌款式；宝石的个体大小也要与底托或整件首饰的大小相称，如欧洲人喜欢浑重的戒指，这时戒面的宝石就不宜太小，或需采用多颗宝石、镶碎钻等方法处理；造型方面要求底托的轮廓、线条与宝石形状有一定的配称，若流线型的底托镶上方形的宝石会使人感到不协调；流行款式方面要注意欧美、日本、东南亚及国内消费者口味不同的特点，避免诸如将翡翠这种东方人喜爱的宝石镶嵌到东方人不喜欢的造型或金属用料的底托上这样的毛病。
　　随着人们审美观的变化，一些反“潮流”的构思和选择正在不断出现，艺术上的抽象派、现代派思潮也不可避免地出现在宝石加工上。
希望回答可以帮助您

宝石的款式设计完成后，就要按照设计方案进行加工，宝石的款式不同，加工工艺流程也不同，现分述如下：

一、凸面型宝石加工流程

采用凸面型琢型的宝石一般选用半透明-不透明的宝石原料，主要突出表现宝石的颜色、光泽和特殊光学效应(如猫眼效应、星光效应等)，能充分弥补宝石在火彩、透明度和瑕疵方面的不足。凸面型宝石的材料广泛，一般没有什么特定的要求，常用的宝石种类有：翡翠、红宝石、蓝宝石、欧泊、金绿宝石、石榴子石、玛瑙等。其加工流程为：

出坯→圈形→上杆→预形→细磨→抛光→后期处理

(一)出坯

出坯包括画线和下料两道工序：

1.画线

画线对于颗粒小的贵重宝石原料是不必要的，因为此类宝石原石一般直接在修整锯上稍稍去除边角余料，就可进入下道工序(圈形)。

对大块原料经切割成的片料，为了料尽其用和准确方便，要进行画线。画线是用画笔在片料上画出凸面型宝石的腰形。画线所用的画笔为带有尖端的黄铜棒或铝棒，长度为10～15cm，也可使用彩色铅笔。

为了准确按一定的规格画出腰形，通常要使用模版(图11-4-1所示)。模版多用塑料、有机玻璃片或不锈钢制成。模版上有许多根据生产要求而设计的不同图形、不同尺寸的孔，画线时，将模版上选定的形状孔对在宝石原料上，用画笔画出腰形的轮廓，画得越细越好。

图11-4-1 模板

2.下料

下料的方法就是锯割，即用修边锯沿所画的轮廓线锯割，要留出大约2～4mm的余量，以免因宝石性脆，切割时产生的裂纹延伸到轮廓线内，造成不必要的损失。

切割时用修边锯，其操作步骤如下：(1)清洗载石台，打开冷却水，冷却锯片，以免原料与锯片在摩擦中温度过高。

(2)手持原料，用力均衡地推入锯片，要控制好进料的压力，一般以片料顺畅进刀而不产生火花或火花极少为好。一般开始进料时速度放慢，待原料进入一段后，要沿直线加快速度，但不能突然用力，快要切透时，放慢速度以免崩口。

(3)重复上述步骤，切除画线以外的多余量。如图11-4-2所示。

(二)圈形

圈形就是用砂轮圈出毛坯的腰形。圈形一般用直径＞250mm的砂轮，磨料用80^＃～100^＃的碳化硅，具体步骤如下：

(1)打开冷却水和轮磨机。

(2)毛坯底面朝上，用手捏稳，用力均匀地把毛坯边缘和棱角磨去，所圈形状要平滑、自然、呈弧线，与所画轮廓线等距，留出大约0.5～1mm的余量，所圈腰面要与底面垂直(见图11-4-3)。

(3)圈形完成后，为防止底面边缘因尖利而崩口，可在底面边缘磨出一个小斜面，使之与底面的夹角为40°～45°，此时，小斜面的一边可与轮廓线重合但不要磨去轮廓线。

图11-4-2 下料时毛坯的形状

图11-4-3 毛坯俯视图

(三)上杆

圈形后的毛坯在预形前要上杆。上杆就是用胶将宝石毛坯和粘杆粘在一起。对于经验丰富的宝石工匠，可直接手持毛坯进行预形，但对于初学者，则需要上杆，因为这样做既可以固定宝石，又可避免伤手。

粘杆一般长100～150mm，一端为圆形，直径约6～12mm不等，是用黄铜、铁或硬木制作的。具体上杆步骤为：

(1)用酒精清洗宝石毛坯和粘杆(少数化学性质不稳定的宝石只能用自来水清洗)。

(2)将胶弄成碎片，放入烧杯中，用酒精灯加热至熔化。

(3)把粘杆的粘结端浸入熔融的胶中，浸入深度约10mm，稍停片刻，让胶完全浸润粘杆，然后取出备用。

(4)用镊子夹住宝石毛坯在酒精灯上加热，使毛坯受热均匀，以免炸裂，对于怕热的宝石可用石棉网间隔加热。

(5)把毛坯底面与带胶的粘杆粘结在一起。在胶未完全硬结时，用手扶正毛坯，使毛坯的底面垂直粘杆，然后自然冷却。

(四)预形(图11-4-4)

预形就是用砂轮磨削出宝石的造型。预形所用的工具为轮磨机，有两个粗细不同的碳化硅砂轮，粗砂轮的直径为300～400mm左右，磨料粒度为80^＃～100^＃；细砂轮的直径为200～300mm，磨料粒度为180^＃～220^＃。粗砂轮的主要作用是磨削掉毛坯的余量，细砂轮的作用则是进一步修整去掉粗砂轮留下的预形余量和划痕、微裂隙，提高坯料表面的光滑度。通过预形，毛坯基本获得设计中的凸面形状，其具体步骤如下：

(1)打开冷却水和轮磨机，待砂轮转动平稳后开始预形。

(2)手持粘杆将坯料顶部磨出一斜面，斜面的边不要超出底面、小斜面的边(圈形时所磨出的小斜面)，最好留有余量。磨斜面时，用力要均匀，且不断转动粘杆，使斜面尽量成圆环带，圆环带与垂直面的夹角约10°～15°。

(3)在第一个圆环带磨好后，向顶部方向磨出第二个圆环带，并依此向顶部磨出第三个、第四个圆环带，依此类推，使毛坯的顶面由阶梯状的弧面越来越趋近于较光滑的弧面。

(4)换用细砂轮，清洗毛坯，防止较粗的颗粒带到细砂轮上。再按上面的步骤进行，直到磨削掉宝石毛坯的多余量，并有较好的光滑度。

图11-4-4 预形的过程

(五)细磨

细磨的作用是为了提高宝石毛坯的光滑度，并进一步提高造型精度的工序。

细磨所用的工具主要有轮磨机、带磨机和盘磨机等，它们的共同特点是：在磨盘上覆盖一层有弹性的材料，当磨盘受到宝石毛坯压迫时，会自动产生一个屈服面，将毛坯包住，即磨盘弹性表层与宝石毛坯弧面呈球形磨面。正是因为这个屈服面的存在，使它增大了与宝石的接触，而且这个屈服面的磨削力远比砂轮的磨削力柔和得多，从而使宝石毛坯的圆滑度大大提高。

1.轮磨

细磨所用的轮磨机在外形上与砂轮相似。其基体用金属或木轮制作，外圈用橡皮套粘结在基体上。橡皮厚约10～15mm，内含金刚石粉。这种橡皮轮适用于磨削红蓝宝石这样硬度高的宝石。其外圈也可用皮革代替，所用磨料为240^＃或280^＃的碳化硅。

2.带磨

使用带磨机进行细磨，效率很高。将宝石凸面顶在砂带上，砂带产生屈服面，包住宝石，可增大宝石的磨削面积。

3.盘磨

盘磨是较常用的细磨方法。其基体多为金属或硬木料制成，盘面微凸，上面粘结一块5～10mm之间的毛毡或软泡沫塑料，最外层用呢绒布或细帆布，也可用皮带。磨料为220^＃～280^＃的碳化硅或280^＃与W₄₀的金刚石粉。

(六)抛光

宝石的抛光加工工艺包括平面抛光工艺、弧面抛光工艺和滚抛工艺等。由于宝石的成分和性质各异，抛光时所用的抛光盘、抛光料也不相同(表11-4-1)。主要的抛光盘材料有：铁、铜、锡、铝、铅、锌、胶木、有机玻璃、皮革和木材等。主要的抛光料：金刚石、氧化硅、氧化铝、氧化铬、氧化锡等微粉。

凸面型宝石的抛光工序、设备与细磨工序和设备有类似之处。若抛光工具用木盘，则要在其表面蒙上弹性材料，如毛毡、皮革、呢绒、帆布等，以产生屈服面。具体操作步骤如下：

(1)清洗宝石毛坯和抛光盘。

(2)打开抛光机，用刷子在抛光盘上涂一点抛光剂(抛光剂是用水或其他分散剂将抛光粉调成糊状而成)，一次涂的量不能太多。

(3)抛光时，要从坯料的边缘开始，再渐渐过度到顶部，要用力均匀，使抛光的弧面光滑，并要随时检查抛光情况。

表11-4-1 不同宝石所使用的抛光盘和抛光剂表

(七)后期处理

宝石坯料抛光后，通常要进行如下的后期处理：

(1)拆胶：把宝石和粘杆用酒精灯加热，使胶融化，取下宝石。

(2)清洗：把带有少量胶的宝石和粘杆分别放入酒精中，待胶溶解后，把宝石和粘杆取出，用清水洗净。

(3)底面处理：用220^＃的细砂纸或平砂盘，把底面磨平。若宝石的透明度好，底面还需抛光。

(4)上蜡：底面处理后的宝石清洗、晾干、上蜡，以填补微裂隙并增加宝石的表面光洁度。

二、刻面宝石的加工流程

一般对透明度好的宝石采用刻面型琢型，刻面型琢型的加工工艺比凸面型要复杂得多，其加工工艺流程如下：

出坯→上杆→圈形→冠部研磨→冠部抛光→(翻转宝石)上杆→亭部研磨→亭部抛光→后期处理

1.出坯

通常采用劈切法和锯切法将原石分割成小块料，用粗盘粗磨加工出基准面(台面)，并用粗磨或细磨的方式去掉有瑕疵的部分。

2.上杆

将宝石的基准面紧贴粘接架的垂直面，用粘胶把宝石的亭部粘在加工杆上。粘杆的粘接端有多种形状(图11-4-5)，以便粘接不同琢型的宝石。上杆的具体步骤为：

图11-4-5 粘杆的类型

(1)将粘杆和宝石毛坯的表面洗净。

(2)将粘杆预热，再预热宝石毛坯，宝石受热要均匀。

(3)用胶把粘杆和宝石毛坯的亭部粘结在一起，趁胶未完全凝固时，纠正角度。要求毛坯的中心线与粘杆轴线重合，基准面与粘杆垂直。

3.圈形

圈出宝石的腰部形状和冠部的基本弧面，圈形时所用的磨料粒度为180^＃～220^＃。在圈腰形时，要确保粘杆轴线与磨盘面平行，这样才能保证毛坯顶面垂直于腰面。在圈冠部的基本弧面时，弧度要小，即弧面与粘杆的夹角要小，弧面曲率要一致(图11-4-6)，否则会影响到冠部刻面的研磨。

4.冠部研磨

冠部研磨要在宝石刻磨机上完成。宝石刻磨机有两种：八角手刻磨机和机械手刻磨机。刻磨机使用的磨盘直径一般为150mm的金刚石磨盘，磨料的粒度一般为600目。研磨的顺序为台面、冠部主刻面、星小面、上腰面。具体步骤如下(以八角手刻磨机为例)：

(1)打开刻磨机和冷却水。

(2)将带毛坯的粘杆安装到45°块上，再把45°块安装在宝石刻磨机上，使台面朝下，平行于磨盘，然后将宝石的台面磨平(图11-4-7)

(3)卸下45°块，把带有毛坯的粘杆直接安装到八角手刻磨机上，调节主机平台，使宝石与磨盘呈40°接触(冠部角度为40°)，并调节八角手到1孔位，通过八角手八条边在平台上转动，可磨出冠部的8个主刻面，磨出的主刻面要保证大小一致，台面直径达到腰直径的50%～60%。

图11-4-6 宝石冠部的圈形

图11-4-7 用45°块研磨冠部台面

1—45°块；2—粘杆；3—宝石坯料；4—磨盘；5—夹具；6—托架

(4)提升主机平台，使毛坯与磨盘成25°，调节八角手到2孔位，通过八边的转动可磨出8个星小面。此时星小面与主面刚好为两个正方形。

(5)下降主机平台，使毛坯与磨盘成46°，调节八角手到3孔位，通过八边的转动，磨出冠部左边的8个腰面(如图11-4-8)

图11-4-8 圆钻型冠部的研磨步骤

(6)保持平台不动，调节八角手到4孔位，通过八边的转动，磨出冠部右边的8个腰面。

5.冠部的抛光

抛光时，将磨盘换下，装上抛光盘，然后涂上抛光剂。

抛光的顺序是：首先抛光8个星小面，再抛光8个主小面，然后抛光16个上腰小面，最后抛光台面。

抛光中应注意的问题是：

(1)抛光的角度要与研磨角度一致，否则会有多余的小面出现。

(2)抛光盘面与抛光剂要保持干净，不能有较粗粒的磨粒残留，否则不仅达不到抛光的效果，反而使宝石表面留下擦痕。

6.翻转宝石上杆(图11-4-9)

图11-4-9 换粘杆

1—平头粘杆；2—粘结有坯料的粘杆；3—粘结剂；4—粘接架

冠部研磨和抛光完毕后，将宝石坯料在酒精灯上加热，然后取下宝石坯料，掉转方向，将冠部粘接于一平头粘杆上。

7.亭部的研磨

亭部的研磨除无台面外，与冠部的研磨方法基本相似，具体步骤为：

(1)将粘杆安装到八角手上，调节主机平台，使毛坯与磨盘成40°，选用八角手的1孔位，通过八边的转动，磨出8个主面。

(2)下降主机平台，使毛坯与磨盘成43°，选用八角手的3孔位，通过八边的转动，磨出亭部左边的8个腰小面。

(3)保持平台不动，选用八角手的4孔位，磨出亭部右边的八个腰小面(如图11-4-10)。

图11-4-10 圆钻型亭部的研磨步骤

a—第一步磨出亭部8个面；b—第二步磨出16个下腰面

8.亭部的抛光

亭部抛光与冠部抛光一样，先抛8个亭部主面，再抛光16个腰小面。

9.后期处理

亭部抛光完毕后，若怕宝石亭部的底尖破损，可在底尖磨出一个小平面，并对该小面和腰部进行抛光。然后，将宝石和粘杆在酒精灯下加热，待胶融化后拆胶，把带有胶的宝石和粘杆分别放入酒精中，清洗宝石，最后用清水洗净即可。