宝石的加工流程

宝石的加工流程

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，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，用清水洗净即可。

弧面型宝石的加工方式

弧面型又称素面型或凸面型，也有人称腰圆。它的特点是宝石至少有一个弯曲面，适于玉石或部分单晶宝石特别是具有特殊光学效应的宝石的加工。

（一）弧面型宝石的琢型

弧面型宝石琢型可按腰形和截面形状进行分类。

1.根据腰形分类

有圆形、椭圆形、橄榄形、心形、矩形、方形、八角形、垫形、垂体形和随意形（见图5-1-25）。

图5-1-25 弧面型宝石的腰形

2.根据截面形状分类

有单凸面琢型、双凸面琢型、扁豆琢型、空心凸面琢型和凹面琢型（见图5-1-26）。

1）单凸面琢型的特点是一端为凸面，一端为平面。适用于各种宝石戒面。

2）双凸面琢型的特点为两端都为凸面，但上凸面比下凸面高，适用于有特殊光学效应的宝石戒面，如猫眼宝石、星光宝石、月光石等。

3）扁豆琢型的特点为两端都为凸面，上下凸面的弧度一样高。欧泊石多采用这种琢型。

4）空心凸面琢型的特点为在单凸面琢型的基础上，从底部向上挖一个凹面。适用于颜色深、透明度差的宝石。这样可改善颜色、增加透明度。翡翠多用这种琢型。

5）凹面琢型的特点为在单凸面琢型的基础上，从顶部向下挖一个凹面。这样可在凹面中再镶一颗较贵重的宝石。如在黑色玉髓上镶一颗钻石等。

图5-1-26 弧面型宝石的截面形状

（二）弧面型宝石的设计和定位

弧面型款式通常适用于下列情况

1）当透明宝石含有过多的杂质，因而刻面型不能发挥其优势时 如红宝石、蓝宝石、祖母绿等。

2）所有不透明和半透明的宝石 如玉石、玛瑙、绿松石和孔雀石等。

3）具有特殊光学效应的宝石 如猫眼宝石、星光红宝石和蓝宝石、欧泊、拉长石等。

1.弧面型宝石的设计

宝石的设计步骤就是宝石审查和选定设计方案的过程。一块原石拿来后，要对它进行审查，尽量从原石外皮分析到里面的颜色、透明度、有无特殊光学效应，过程如下

（1）原石定名

宝石工匠都清楚的一点是加工已知宝石要比未知宝石心中有数。

（2）了解宝石的外部特征

包括形状、重量、宝石原料的颜色，外表有无大的裂隙和包体。

（3）分析原石

通过了解掌握的已知情况，推断出未知情况。如颜色是否均匀，裂有多深，里面的裂纹有多少，是否存在特殊光学效应等等。

（4）选择设计方案

对于小粒原石，加工设计可直接参照款式设计。对于大块原石，就应选择设计方案，例如对于同一原石有不同设计方案，选用哪种方案，要视其价值的大小而定。

至于原石磨成哪种弧面型，这要视情况而定。一般具猫眼效应的宝石选用高凸面琢型，因为这样更能体现它的猫眼效应，使猫眼变得更细、更亮；欧泊石多采用扁豆型，这与欧泊原石的形状有关；星光红、蓝宝石多采用双凸面琢型，因为这样既可以有效地显示星光效应，又可保重；空心凸面型多用于深红色的铁铝榴石，因为这样可减轻色彩浓度。

2.弧面型宝石的定位

对于具特殊光学效应的原石还需要进行如下定位。

（1）猫眼效应

任何原石若包体为平行排列的纤维状，均可磨制成猫眼效应的宝石，猫眼效应只有用凸面型才能显示。一般用单凸面琢型，腰形为圆形、椭圆形。其定位比较简单，根据猫眼效应产生的原理，使琢型的底面平行于纤维包体，如果宝石轮廓为椭圆形，则纤维方向垂直于宝石的长轴方向。为了使猫眼效应显得更细更活，可以适当地加大凸面型厚度，使凸面曲率增大，以便反射光集中于一个窄带内，形成清晰明亮、活灵活现的猫眼光带（见图5-1-27（a）。

图5-1-27 具特殊光学效应的宝石的定位

（2）星光效应

这是由显微针状、管状包体沿2个或3个方向分布而产生的反射。一般包体沿2个方向排列的可形成4道星光，如星光辉石；包体沿3个方向排列可形成6道星光，如星光蓝宝石。它的定位方法是让底面平行于各方向包体的排列面，即垂直于Z轴（见图5-1-27（b）。

（3）月光石月光效应、拉长石晕彩效应、砂金效应

月光石月光效应是由于聚片双晶或不同折光率长石的层状结构而产生光的反射及漫反射的现象；拉长石晕彩效应是由聚片双晶面反射光线而产生的干涉；砂金效应是由微细的片状包体成层分布而产生的反射光。这三种具特殊光学效应的宝石虽然在形成原理上稍有不同，但它们属于层状结构，定位时，应将琢型的底面平行于层状结构。

（三）弧面型宝石的加工工艺过程

弧面型宝石材料广泛，一般没有什么特定要求。弧面型宝石的优势在于能充分显示宝石的特殊光学效应（猫眼效应，星光效应），能充分弥补宝石在火彩、透明度和瑕疵等方面的不足。

弧面型宝石材料的种类很多，常用的种类有翡翠、红宝石、蓝宝石、欧泊、金绿猫眼、石榴石、玛瑙等。

弧面型宝石的加工工艺较简单，分为八道工序画线、下料、圈形、上杆、预形、细磨、抛光和后期处理。

1.画线

为了下料准确方便和料尽其用，要对片料进行画线。画线是用画笔在片料上画出弧面型宝石的腰形。画线所用的画笔为带有尖端的黄铜棒或铝棒，长度为10～15cm。

为了准确地按一定规格画出腰形，通常要使用模板。模板通常用硬塑料或金属板制成。模板上有许多不同尺寸的圆、椭圆、方形的孔（见图5-1-28）。这些孔是按照生产要求设计的，以便于装镶。

图51-28 模板

在画线的工序里包含着设计的过程。例如在一块有美丽花纹的玛瑙原料上，画线前，如果发现上面有很多细小的微裂纹，则原料就无法利用。如发现有包体、瑕疵或质软的小点，应及时圈出，以免画在弧面型宝石的轮廓内。可根据花纹的形状设计出不同腰形的弧面型宝石。

在画线时要注意原料两面的花纹是否一样，即要考虑弧面宝石经磨削成形后，原有花纹的增减或隐没情况。

以上是对低档宝石的大块料进行的工序，如遇到高档宝石的原料或块体较小时，可直接从下道工序着手。

2.下料

下料的方法就是用锯割。即用修边锯沿所画轮廓线锯割，要留出若干毫米的余量，一般为2～4mm。因为有些玉石性脆，切割时易产生裂纹，若距线太近，裂纹有可能伸入轮廓线内。

切割时所用设备为修边锯，具体操作步骤如下

1）把载石台清理干净，上面不能有碎石屑，否则进料时易发生倾料，损坏锯片和石料。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，用力均衡地把原料推入锯片，开始进料时速度要慢，以锯片不产生火花为宜。

3）原料进入一段后，要沿直线加快速度，但不要突然用力。如发现进料阻力很大，并有火花迸出时，应按原路返回，分析出原因后再进料。

4）原料快锯完时要放慢速度，以免崩口。

5）反复上述过程，切除多余的棱角，达到如图5-1-29的标准。

图5-1-29 下料时毛坯的形状

3.圈形

下料过程完毕后，得到的是一个大致形似设计要求的毛坯，要得到腰形较好的毛坯需经过圈形工序。圈形就是用砂轮圈出毛坯的腰形。

砂轮的直径一般在250mm以上，所用的磨料为80＃～100＃的碳化硅。具体操作步骤如下

1）打开轮磨机和冷却水。

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，与所画轮廓线要等距，留出大约0.5～1mm的余量，所圈腰面要与底面垂直。

3）为了防止底面边缘因尖利而崩口，在圈形完成后，可在底面边缘磨出一小斜面，小斜面与底面的夹角以45。为宜。此时小斜面一边可与所画轮廓线重合，但不要磨去轮廓线（见图5-1-30）。

图5-1-30 毛坯侧视图

4.上杆

圈形后的毛坯在预形成弧面型前要上杆。上杆是指用胶把毛坯和粘杆粘结在一起。对于经验丰富的宝石工匠可直接手持毛坯进行预形，但对于初学者来说，需要上杆。因为这样既可以避免伤手，又可以固定宝石。

粘结毛坯用的粘杆是用黄铜或铁杆制成的，也可以用硬木料。长度一般为100～150mm左右。粘杆一端为圆形，作粘结端，其直径大小依毛坯大小而定，一般为6.3～12.7mm。胶一般用黑火漆胶或红火漆胶。

具体操作步骤如下

1）将宝石毛坯和粘杆洗干净。

2）将胶弄成碎片，放入烧杯中，用酒精灯加热至熔融。

3）将粘杆的粘结端浸入熔融的胶中，浸入深度约10mm，稍停取出备用。

4）用镊子夹住毛坯在酒精灯上加热，注意此时毛坯要受热均匀，以免炸裂。对于怕热的宝石可隔石棉网加热。

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

5.预形

预形就是用砂轮磨削出造型。通过预形，毛坯基本获得设计中的弧面形状。预形时所用的工具为轮磨机，它有两个碳化硅砂轮一个为粗砂轮，直径在300～400mm左右，磨料粒度为80＃或100＃；另一个为细砂轮，直径为200～300mm左右，粒度为180＃或220＃。不管是哪种砂轮，其目的都在于磨削毛坯的余量，细砂轮还可进一步磨去部分的划痕和微裂纹，从而提高毛坯表面的光滑度。

具体操作步骤如下

1）打开带有粗砂轮的轮磨机和冷却水。

2）手持粘杆将毛坯顶部磨出一个斜面，斜面的边不要超过底面、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为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，并依次向顶部磨出第三个、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。打开冷却水。

5）粗砂轮磨削初步预形后，仍有较明显的小面和划痕，换上细砂轮可进一步提高表面的光滑度。操作步骤同前（见图5-1-31）。

图5-1-31 预形的过程

6.细磨

细磨的作用是提高毛坯弧面的光滑度。就其本质而言与预形中的细砂轮作用是相同的，只是所用设备不同，其磨光精度不同。

细磨所用的工具有多种，有轮磨机、带磨机和盘磨机。它们的共同特点是，当受到宝石毛坯压迫时，会自动产生一个屈服面，将毛坯包住。正是这个屈服面增大了磨机与宝石的接触面积，而且这个屈服面的磨削力远比砂轮的磨削力柔和得多，使宝石毛坯的圆滑度大大提高。

下面分别介绍一下细磨时所用的三种设备。

（1）轮磨机

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，外圈用橡胶皮套粘结在基体上。橡皮厚约10～15mm，内含金刚石粉。这种橡皮轮适于磨削像红、蓝宝石这样硬度高的宝石。外圈还可用皮革代替，所用磨料为240＃或280＃碳化硅。

（2）带磨机

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）盘磨机

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。

7.抛光

抛光工序是最见成效的一道工序，抛光以后宝石便可尽展它的光彩。俗话说“十宝九抛”，可见抛光的作用之大。

抛光通常用的工具由木料、塑料、沥青和锡铅合金制成。木盘要在其表面蒙上毛毡、皮革、呢绒、帆布等材料。抛光盘的结构与细盘相似，有凸盘、凹盘，也有平盘。抛光剂一般用钻石粉、红宝石粉、绿粉、玛瑙粉、氧化锡粉等。具体操作步骤如下

1）清洗宝石坯料和抛光盘。

2）打开抛光机，用刷子在抛光盘上涂一点抛光剂，量一定要少。

3）宝石在抛光过程中，要用力均匀，从坯料的边缘开始，再渐及其顶，使其弧面光滑。任何抛光工具以接近干燥时效果最佳。对翡翠、蔷薇辉石的抛光一定要用力。

4）在抛光过程中，要随时检查进展情况，是否有漏抛现象，是否把划痕抛去，等等。当发现宝石表面有很多小凹坑时，可能原石具有剥蚀性，应立即改用皮革或木质抛光盘，按以上步骤重新抛光。

宝石坯料是否已经抛光到很亮的光泽度，可拿到强光下缓慢转动来观察。如果还看出有擦痕，或者灯泡上的字反映在抛光面上时线条不分明，则说明抛光度不够。对不同性质的宝石抛光，还应选用不同的抛光盘和抛光剂组合。一般对硬度小的宝石，可用毡、皮革等软盘，抛光剂可用氧化铬、氧化铁、玛瑙粉等；对硬度大的宝石，应使用沥青盘或锡铅盘，抛光剂以红宝石粉和钻石粉最佳，用氧化铈和氧化铬等。对几种特殊宝石应采取特定的组合。如水晶用有机玻璃盘和氧化铈抛光效果最佳，冰洲石用呢子和氧化铬抛光效果最佳，等等。其他宝石的抛光组合详见表5-1-3。

8.后期处理

宝石坯料在抛光后，通常要进行后期处理。具体操作步骤如下

1）拆胶处理　把宝石和粘杆用酒精灯加热，使胶融化，拧下宝石。

2）清洗处理　把还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。

表5-1-3 常见宝石所使用的抛光盘和抛光剂

3）底面处理 用220＃的细砂纸或平砂盘，把底面磨平，磨削量要少，以不磨掉底面的小斜面为宜。若宝石的透明度很好，还需把底面抛光。若不透明，则不必抛光。

4）清洗、上蜡处理 底面处理后的宝石清洗、晾干后，要上蜡，从而填补微裂纹，增加宝石的光洁度。

至此，弧面型宝石的加工完毕。

宝石和首饰加工的基本概念

一、宝石加工的概念及其工艺特点

1.宝石加工的概念

宝石加工就是实现宝石设计的实际操作过程。具体讲，是指借助某种手段和设备，将宝石原石恰当地琢磨成精美的具有美学价值和商业价值的工艺品的实际操作过程。

自然界有些宝石晶体外形独特，对称性好，外观漂亮，不需人工琢磨便可直接作装饰用。大多数宝石原石都要经过琢磨才能最大限度地展示其内在的美丽。对半透明和不透明的宝石而言，加工可使其表面反射的光线更强，看上去更明亮；而透明宝石漂亮的颜色和闪烁的“火”彩的出现，不仅取决于宝石表面的抛光好坏，而且与内部反射和折射的光线的多少有很大的关系。，宝石加工的目的就是采用各种技术手段和工艺措施去改造宝石原材料的形状、大小、面角比例、对称关系及表面质量，以增强宝石的美观。

2.宝石加工工艺特点

宝石加工都是通过琢磨来完成的，所谓“琢”，即切开，就是将宝石原石中不需要的部分切去或将大块原石分割成所需的小块，又要为后面的工序留下一定的加工余量。“磨”，即指磨削，包括倒棱、圈形、粗磨、细磨和抛光等。宝石加工的工艺特点如下

(1)宝石加工的手工艺性由于宝石原石特性不同，因而很难大批量加工出一模一样的产品。特别是中高档宝石，成品的重量和造型很大程度上由原石的大小、形态和其他物理光学性质所决定，手工操作十分重要。

(2)不同宝石种类的加工工艺技术有所不同由于宝石原石的种类不同，其性质、质量的差异和价值的高低不同，加工方法也有所不同，使用的设备、切磨工具和磨料也有所不同。一般可分为钻石加工工艺(专用于钻石琢磨)、宝石加工工艺、玉雕工艺和珍珠加工工艺等。

(3)造型不同，工艺要求不同宝石的加工必须准确地反映宝石原石的加工设计方案，最大限度的展示宝石的内在美。同种宝石，采用不同的造型，工艺要求也不相同，如刻面型宝石的加工就必须使用刻面型加工工艺，珠型宝石须采用珠型加工工艺等。

二、首饰加工的概念及加工方法

1.首饰加工的概念

首饰最早是指用于头部(佩带在头上)的饰物。现在则是指各种金属材料或宝玉石材料制成的，作为人体装饰或与服装相配套起装饰作用的饰品。

首饰加工就是将用于首饰加工的各种材料按照设计要求制作、转变成首饰成品的过程。

2.首饰加工方法

首饰加工的方法概括起来主要有三种，即手造法、冲压法和铸造法。

(1)手造法手造法是首饰加工中最原始的方法，也是最基础的加工步骤，无论是冲压法(锻压法)还是铸造法，均要以手造的首饰作为模具。

手造法用材一般是金、银、铜等，根据图纸需要，将这些材料制成片、条和丝，分别称为压片、压条和拔丝。加工中遵循先繁后简的原则，制作出首饰各个部件；然后将它们在橡皮泥上拼合(摆坯)，并焊接成型；进行修整(植模)、镶石、抛光、清洗。

手造法制作的首饰做工精巧、款式富于变化，成品一般为独款，能满足个性化的追求；但因手工制作用时长、费用高、制作量有限，不适宜大规模加工。

(2)冲压法(锻压法)冲压法实际上是一种钢质模具锻造法。其加工过程是将制造好的首饰款式制成钢质模具，然后将其固定在冲压机上，再将制作首饰用的金属薄板铺在固定好的模具上冲压，压切下来的金属毛坯放入滚筒式的球磨机中进行抛光处理，接下来对抛光后变形的首饰进行必要的修复。

冲压法属机械锻压技术，冲力强，压力大，适用于硬度较大的合金首饰的大批量加工，但对于金、银等贵重金属则不适合，对于镶嵌珠宝玉石的首饰也不适用。

(3)铸造法(失蜡浇铸法)失蜡浇铸法是目前世界上流行并通用的贵金属珠宝首饰镶嵌方法，可分为如下几个步骤

1)起版利用手造的方法将银、铜等材料制成首饰原形(制版)。

2)压胶将首饰原形放在生橡胶片中，一起塞入一个预选的铝框内，利用压模机压制成型，然后用手术刀割开橡胶，取出首饰原形，在橡胶中则留下原形的模子，称为胶模。

3)注蜡用真空注蜡机将熔融状的石蜡注入胶模中，冷却硬化后，从蜡模胶模中小心取出(也可用雕刻法制作蜡模)。

4)失蜡制石膏模将一批首饰蜡模焊接在一起，构成一个蜡树，放置在钢制的容器中，用石膏浆灌满，使石膏凝固，再经过蒸蜡，形成石膏模。

5)熔金浇铸通过铸造机(真空铸造机或离心铸造机)将熔融的金属液体浇铸到石膏模中，冷却后就制成了首饰毛坯。

6)后期处理包括对浇铸后的首饰毛坯进行精细修理(修模)、镶石、抛光和清洗、打字印，以及电镀、喷砂等技术处理，即可完成珠宝首饰加工的全过程。

3.首饰加工工艺

首饰的加工工艺一般可分为4 种花丝工艺、实镶工艺、表面处理工艺以及镶嵌工艺。

(1)花丝工艺花丝工艺是一种用金属造型的工艺，即用不同型号(粗细)的金或银拔成丝或线(金丝或银丝等)，按设计的花样经过盘、掐、堆、累、填等工艺过程制作成首饰或工艺品的过程。花丝工艺品在历史上有过辉煌，但由于其自身牢固程度不够、光洁度不高、缝隙多、不易清洗等不足，现在国内市场上已不多见。

(2)实镶工艺用锯、锤、锉、钳等手段制作饰品的工艺称为实镶工艺。用实镶工艺生产的饰品整体性好，光亮度高，线条清晰流畅，立体层次丰富，具明显的装饰效果。目前在我国流行的失蜡浇铸工艺中的起版工艺及手造法工艺，都是实镶工艺。

(3)表面处理工艺在首饰制作完成后，对首饰表面进行处理，使之更漂亮，表面处理的手段目前主要有

1)电镀工艺电镀工艺是将饰品放在镀液中，在通电的情况下，将被镀的饰品表面盖上一层要镀的金属，如金、银、铑、钯、镍和铜等。被镀的饰品可以是金属或非金属，镀层金属的颜色也可以是一种或多种，当镀层为几种不同颜色时，我们称此镀层为花镀。

2)包金、鎏金工艺包金工艺是把黄金打成很薄的金箔，利用高温和一定的压力，将金箔包裹到饰品上的工艺。鎏金又称混汞法，火法涂金或火镀金。鎏金工艺就是利用黄金可溶于水银(汞)的特点，将金或银与水银以一定的比例混合熔化成液体(通称金泥)，涂抹于清洗过的贱金属、陶瓷或其他非金属制品表面，在一定温度下蒸发水银从而使金或银附在制品表面上的工艺。

3)錾花、抢花、车花工艺錾花工艺是用各种刀口形状的錾刀在小锤的锤击下，在饰品上凿出各式纹样的一种工艺。

抢花工艺是用手推动各种刀口形状的抢刀在饰品上雕刻出阴线纹样的一种工艺。

车花工艺也称铣花工艺，是用车刀在饰品上车出闪亮阴线组成纹样的一种工艺。

4)抛光、丝光、喷砂工艺抛光工艺是用抛光机将首饰打磨光亮，使饰品特有的光泽、亮度完全表现出来，增加质感的一种工艺。

丝光工艺(又称拉砂工艺)是使用铜丝轮(或镍丝轮)将首饰表面处理得如丝绢之感的方法。

喷砂工艺是在首饰抛光后，使用喷砂机将首饰表面金属局部或全部喷成砂面，处理成磨砂效果的方法。

(4)镶嵌工艺镶嵌工艺实际上是在一种首饰材料中镶入另一种首饰材料，在此主要是在首饰的金属材料中镶入宝石材料或其仿制品。对于镶宝石的首饰，一切工艺都要围绕突出宝石这一主题。

金属与宝石牢固连接的常用镶造方式主要有爪镶、包边镶、迫镶、起钉镶、混镶等。

爪镶适合于镶嵌颗粒较大的刻面宝石，这种镶嵌方法空心无底、透光明显、用金量小、加工方便。爪镶包括二爪、三爪、四爪和六爪。

包镶适合于镶嵌凸面型宝石或随形石，分全包镶和半包镶，抓石牢固，但包镶要求石形与镶口非常吻合，且难于修改。

迫镶和起钉镶主要用于小宝石的镶嵌，迫镶多用于小方石的群镶嵌，而起钉镶则主要用于小圆石的群镶，包括马眼镶、梅花钉镶等。

将不同镶嵌方式结合在一件首饰上，称为混镶。

你知道宝石加工厂是怎么用树枝做成宝石的吗？

五颜六色的树枝是制作苏格兰宝石的原材料，那么他们是如何将其制作成每颗售价上千元的宝石呢？我们一起看一看吧，主要有以下三个步骤。

第一、工人把采集来的石楠树枝放进喷砂机器中打磨30分钟，滚筒中细小的铁颗粒会将石楠的树皮和树叶清除，只留下一条光秃秃的树枝。接着工人把树枝以700克为一组放进真空染色机中，当工人关闭舱门后，染料会在真空的作用下泵送到染色机中，这可以使染料完全渗进到石楠里。

第二、接着工人把染色完成的石楠通过不同颜色的方式堆放在一起，接着把石楠浸泡在环氧树脂五分钟，让每一个石楠都粘上环氧树脂，浸泡完之后再将其放进压机的模具中，压机把模具轻轻向上抬起的会释放出100吨的压力，把石楠里面多余的环氧树枝全部挤出来，压制15分钟之后，工人把模具和石楠一同拿起送进烤箱烤制60分钟，让环氧树枝完全硬化。

第三、、接着工人会用锤子打开模具，取出石楠后，再用电锯将石楠切割成十道20毫米厚的薄片切割完后的石楠会被放进车床上，并在下面放上塑料垫片。电脑操控系统会操控自动裁剪机将其裁剪成宝石的形状。接着，工人使用金属撬棒把糖果状的宝石从塑料上取下，随后再将宝石放在打磨机上，对其表面打磨光滑。接着，用马毛制作而成的刷子在宝石外表刷上五层透明光漆，这种光漆不仅可以让宝石光亮，而且还能防止石难氧化。，工人会将特制的胶水涂抹在支架上，并将宝石放上去。现在，这些由人工宝石制作的各种商品就可以进行出售了。

宝石的加工工艺

在加工工艺中，钻石和其他宝石的琢磨与抛光为两门相互独立的工艺，常称为钻石车工和宝石车工。宝石的车工款式见图11-1-12。

1.钻石车工工艺

钻石硬度最高，只能用金刚石粉琢磨。根据粗糙晶体上所见的“纹理”，即八面体的棱来确定钻石的方向。琢磨钻石是用旋转的磨盘研磨这些“纹理”。

图11-1-12 宝石的车工款式

（1）设计（或划线）根据钻石原石晶体形态，晶体包体、裂隙等的分布状态，设计出所需琢型款式，并用防水墨笔划出所分割钻石的部位。并定出顶刻面所处的位置。

（2）分割

a.劈开（劈钻）

钻石晶体可平行八面体晶面劈开，这道工序用来修饰原石晶体，去掉不理想部分以获得较好的形态。这是一项技术要求较高的工序，这项工作不仅可使钻石晶体能很快分开，而且还没有重量的损失。

b.锯开

如果钻石不具备劈开的条件时，通常便用锯开方法来分断。方法是在八面体中心上面一点将晶体锯成两个锥状小块。锯子是一个薄的磷青铜圆片，其边缘粘满了金刚石粉。锯子的锯盘转速约5000转/m（即分钟）、刀片边厚约1/500（即英寸，l=25.4）。这项工序切割中钻石重量的损失较大。

（3）打圆（粗磨）

把劈开或锯开的钻石牢牢地粘在支架上，进行手工或机械研磨，支架的转速约100转/m。

（4）磨面

这是一道工序，刻面的琢磨和抛光在同一工序中完成。先磨顶刻面，再磨主刻面，要对称地磨，磨一个面，抛光一个面。也可从亭部开始。钻石的琢磨程序见图11-1-13。图中所示从顶刻面到主刻面都要对称进行。

图11-1-13 钻石刻面的琢磨程序

2.其他宝石的琢磨

设计确定琢磨款式，定出顶刻面位置，并用防水墨笔划好。

（1）切削用边缘蘸满金刚石粉的金属轮进行切削。金属轮是铁的或磷青铜的圆锯。如果较贵重的宝石，则利用切割钻石的圆锯切割。

（2）打磨将宝石琢磨成所需要的坯形，再用铜或青铜磨盘和金刚石粉或碳化硅粉进行打磨。所采用的研磨材料取决于被琢磨的宝石硬度，然后用更细磨料琢磨出刻面。凸面型宝石则要放在半圆形沟槽的细砂轮上磨出所要求的形状。

（3）抛光对打磨产生的刻面或凸面进行抛光，抛光在铜磨盘和木磨盘的抛光机上进行。抛光材料为很细、很软的磨料，如氧化铝粉。蓝宝石和红宝石则用很细的金刚石粉在铜盘上抛光。凸面型宝石在布轮抛光机上进行抛光。