다이아몬드 가공 과정

다이아몬드 가공에는 일반적으로 디자인, 분할, 톱질, 선삭, 연삭의 5가지 공정이 포함됩니다.

거들의 가공 기술과 패싯의 배열이 약간 다른 점을 제외하면 방사형 특수 모양 다이아몬드의 가공 흐름은 일반적으로 라운드 다이아몬드와 유사합니다. 계단형 특수형 드릴의 거들은 터닝머신으로 가공할 필요가 없지만, 가공 흐름과 사용 공구는 원형 드릴과 매우 다릅니다. 모든 다이아몬드가 원석에서 완제품까지 디자인, 분할, 톱질, 선삭 및 연삭의 다섯 가지 주요 프로세스를 거쳐야 하는 것은 아니지만 어떤 종류의 연삭 및 절단 다이아몬드에 관계없이 디자인과 다이아몬드 연삭의 두 가지 프로세스를 거쳐야 함을 알 수 있습니다. 필수입니다.

(1) 마킹 라인 디자인

마킹 라인 디자인은 다이아몬드 가공의 가장 기본적인 과정입니다. 훌륭한 다이아몬드 디자이너는 최소한 다음과 같은 자질과 기술을 갖추어야 합니다.

1) 다이아몬드의 주요 특성, 특히 결정 형태, 결정 구조, 벽개, 내부 응력(비정상적 복굴절), 내포물 특성에 대해 잘 알고 있어야 합니다. 몸체, 경도 이방성 등 가공 기술과 밀접한 관련이 있는 사항을 잘 이해해야 합니다.

2) 다이아몬드 가공의 전체 공정 흐름과 각 세부 공정, 공장 작업자의 기술 수준을 숙지하고 합리적인 디자인 선택을 채택합니다.

3) 시장 상황을 잘 알고 시장 수요, 수익률, 위험 수준, 판매 가격, 자본 회전 속도 등 전반적인 효율성과 관련된 여러 요소의 장단점을 저울질할 수 있어야 합니다. , 균형점을 찾고 최상의 솔루션을 결정합니다.

디자이너가 일반적으로 사용할 수 있는 도구에는 전자 저울, 캘리퍼 및 게이지, 10x 돋보기(탁상용 돋보기 권장), 계산기, 다이아몬드 램프, 거친 다이아몬드 체, 편광판, 현미경, 종이 봉지, 마킹 등이 있습니다. 펜, 유성 잉크 등 설계 단계는 다음과 같습니다.

1. 원석 선별

원석의 크기, 색상, 투명도, 결정 모양의 4가지 측면에 따라 선별이 수행됩니다. 디자인 관점에서 원석을 관찰할 때 결정 모양과 투명도라는 두 가지 주요 요소가 고려됩니다.

1) 결정형 CSO는 관례적으로 원석의 결정형을 6가지 범주, 즉 규칙적인 결정형(Stones), 변형된 결정형(Shapes), 벽개형 결정형(Cleavages), 쌍정형(Macles)으로 분류합니다. ), 플레이크(플랫) 및 육면체 모양(큐브) 등이 있습니다. 규칙적인 결정 모양은 변형이 없거나 거의 없는 팔면체와 십이면체를 의미합니다. 또는 편평한, 즉 명백하게 변형된 완전한 결정을 가공 기술에서 Makeable(Wholoestone)이라고 하며 분열 결정은 심각하게 불완전한 결정 또는 조각을 나타냅니다. 객관적으로 말하면, 이러한 결정 형태의 구별은 엄격하고 획일적인 척도를 갖고 있지 않으며, 어느 정도 경험에 기초하여 판단되어야 합니다.

2) 투명도 결정 형태가 주로 수율에 영향을 준다면, 투명도는 완성된 다이아몬드의 가치에 직접적인 영향을 미칩니다. 원석을 디자인 관점에서 볼 때 먼저 내포물의 종류, 크기, 개수, 위치, 대비를 명확히 해야 하며, 두 번째로 가공을 통해 제거할 수 있는 결함을 확인하고, 세 번째로 제거할 수 없는 결함을 제거해야 합니다. 눈에 띄지 않고 반사되지 않는 위치에 배치되어 있습니다. 표면이 서리로 덥고 털이 많은 거친 돌과 "껍질"을 만나면 적절한 부분에서 연마할 수 있습니다. 전문 용어로 "창 열기"라고 하면 무슨 일이 일어나고 있는지 알 수 있습니다. 결함의 깊이를 한눈에 명확하게 알 수 없는 경우도 있으므로 현미경을 사용하여 거리를 측정할 수 있습니다. 방법은 동일한 배율로 초점 조절 손잡이를 돌려서 깊이에 있는 두 지점 사이의 실제 거리와 손잡이를 돌리는 눈금 사이의 대응을 찾은 다음 다이아몬드를 스테이지에 고정하고 크리스탈 표면에 초점을 맞추는 것입니다. 먼저, 점차적으로 초점을 내포물까지 늘리고 초점 손잡이 회전의 규모를 기록하면 결정 표면에서 내포물까지의 실제 거리를 계산하여 처리 중에 제거할 수 있는지 확인할 수 있습니다.

2. 디자인 원칙

다이아몬드 디자인의 주요 원칙에는 보존 원칙, 순수성 원칙, 시장성 원칙, 노동 절약 원칙이 포함됩니다.

1) 케어 원칙의 목적은 다이아몬드 원석의 활용률을 높이는 것인데, 이 공정에서 원자재의 손실을 최소화할 뿐만 아니라 다음 공정도 보장하는 것입니다. 모든 공정은 완성된 다이아몬드의 유지력을 극대화해야 합니다. 무게는 최고의 수율을 위해 노력하는 것을 의미합니다.

그러나 동시에 명확성과 컷에 주의를 기울여야 하며, 명확성과 컷을 무시하면 전체 가치가 감소하는 경우가 많습니다.

2) 순도 원칙: 다이아몬드는 천연 광물이며, 실제로 순수하고 흠이 없는 다이아몬드는 거의 없습니다. 설계자는 가공 중 결함을 제거할 수 있는 실용적인 솔루션을 마련해야 합니다. 예를 들어, 흑연 함유물은 연삭 공정 중 제거를 용이하게 하기 위해 톱질 표면과 벽개 표면에 가깝게 설계되었습니다. 사실상 제거가 어렵고, 결함이 있는 디자인은 덜 눈에 띄고 거울 반사를 일으키지 않는 곳에 배치하여 결함이 투명도 등급에 미치는 영향을 최소화해야 합니다. 자신을 돌보는 것과 청결을 추구하는 것을 동시에 고려할 수 없는 경우가 많습니다. 이 경우 디자이너는 경제적 이익을 바탕으로 유리한 선택을 반복해야 합니다.

3) 시장성 원칙: 다이아몬드의 연마와 커팅, 관리와 순도 사이의 선택은 제품을 시장화하고 자금 회전을 가속화하기 위해 자신의 객관적인 현실에 기초해야 합니다.

4) 노동 절약 원칙: 다이아몬드 가공은 언제나 노동 집약적인 산업이었습니다. 원석부터 완제품까지 노동력 소모가 어마어마합니다. 물건관리, 순수성 추구, 상품성을 전제로 조리대 선택, 가공기법 배치 시 노동절약 원칙을 고려하는 것도 경제성을 높이는 측면이다. 예를 들어 다이아몬드 원석이 쏘잉과 쵸핑을 통해 원하는 효과를 얻을 수 있는 경우, 쵸핑 공정을 먼저 고려해야 합니다. 왜냐하면 쵸핑이 쏘잉보다 효율적이어서 노동 시간을 절약할 수 있기 때문입니다. 다이아몬드의 경도는 이방성입니다. 결정면이 다르면 연삭 시 테이블 표면의 난이도가 달라집니다. 따라서 여러 옵션이 동일한 결과를 얻을 수 있는 경우 입방체 결정면을 먼저 테이블 상판(4방향 결정)으로 사용한 다음 12면체 결정면(2방향 결정)을 사용하고 최후의 수단으로 사용해야 합니다. 팔면체 결정면(3방향 입자)을 고려해야 합니다.

위의 원칙을 바탕으로 각 원석의 구체적인 상황에서 출발하여 각 원석에 사용해야 할 연삭 및 절단 형태를 결정합니다.

3. 디자인 표시선

1) 분할 드릴링 표시선 분할 드릴링 방향은 벽개면 방향, 즉 팔면체 결정과 평행한 방향을 따라야 합니다. 비행기. 원칙적으로 쌍정을 접촉시키려면 쌍정의 접합부에서 절단해야 합니다. 선을 표시할 때에는 벽개면의 한쪽 또는 양쪽을 표시할 수 있으며, 열린 점은 먹구로 표시하고 결정 가장자리에 점으로 표시한다(그림 5-1-18 참조).

2) 마킹 라인 쏘잉 및 드릴링 쏘잉과 드릴링에는 두 가지 옵션이 있는데, 하나는 입방정 결정면 방향을 따라 쏘는 것이고, 다른 하나는 12면체 결정면 방향을 따라 쏘는 것입니다( 그림 5-1-19 참조). 가장 일반적으로 사용되는 방법은 정십이면체 결정면을 따라 톱질하는 수율이 이상적이지 않기 때문에 입방정 결정면 방향을 따라 톱질하는 것입니다. 톱질 표면은 네 번째 대칭축에 수직이어야 하며 경사는 15°로 제한됩니다. 15보다 큼. 기본적으로 톱질할 수 없습니다. 라인이 보정된 후 시작점도 잉크 볼로 표시됩니다.

그림 5-1-18 분할 다이아몬드 마킹 라인

그림 5-1-19 다이아몬드 톱질 방향

3) 성형 다이아몬드 마킹 라인 성형 드릴이 아님 절단과 톱질을 사용하여 하나하나씩 제작하므로 입상드릴이라고도 합니다. 일반적으로 잉크볼은 하단 끝 부분의 위치만 표시하고, 원 중앙의 십자 표시(×)도 동시에 사용하여 테이블 상판의 위치를 ​​표시합니다. 관찰을 위해 "열어야" 하는 거친 돌을 만날 때 디자이너는 잉크 볼을 사용하여 구멍을 지적하기도 합니다.

4. 하위 포장

일반적으로 각 패키지에는 다이아몬드 크기에 따라 1, 3, 5 또는 10개의 다이아몬드가 들어 있습니다. 하도급의 원칙은 다음 중 하나 이상일 수 있습니다.

1) 규모 : 동일 또는 유사한 규모 원칙에 따라 하도급 계약을 체결합니다.

2) 후속 공정의 종류 동일한 후속 공정에 속하지 않는 돌은 하나의 패키지에 담을 수 없습니다.

3) 형태 : 예상 수율에 따라 하도급 계약을 체결한다.

4) 결방향 : 분쇄방향(사방향결, 삼방향결, 양방향결)에 따라 하청계약을 체결합니다.

5) 처리요건 : 동일하거나 유사한 상품을 하나의 패키지로 나누어 포장합니다.

6) 형광특성 : 동일한 형광색, 유사한 강도를 갖는 것을 하나의 패키지에 나누어 담는다.

7) 선명도: 비슷한 선명도를 하나의 패키지로 나누어서 제공합니다.

8) 색상 : 유사한 색상끼리 한 팩으로 나누어져 있습니다.

일반적으로 사용하는 항목이 많을수록 모니터링하고 관리하기가 더 쉬워집니다. 그리고 이는 주로 생산 규모와 배치 규모에 따라 달라집니다.

(2) 분할 드릴링

분할 드릴링은 수세기 전에 인도에서 시작된 고대 다이아몬드 가공 기술입니다. 당시에는 포인트컷이라는 다이아몬드 그라인더가 유행했는데, 거의 팔면체 원석에 가까운 다이아몬드였습니다. 그 당시에는 아직 톱질과 드릴링 과정이 나오지 않았는데, 인디언들은 불규칙한 거친 돌의 "껍질"을 사방에서 벗겨내어 정팔면체 "핵심"을 남기는 분할 방법을 사용했습니다. 그리고 충분히 큰 돌은 다양한 로즈 컷 다이아몬드로 만들어질 수 있기 때문에 한때는 스플릿 다이아몬드가 매우 인기가 있었습니다. 방사형 라운드 다이아몬드의 인기로 인해 분할 드릴링 공정은 보편성과 다양성을 잃었습니다. 1970년대에 얇은 조각 가공을 사용하는 "톱 쏘어"가 등장하면서 그 쇠퇴는 약간 회복되었습니다. 요즘 사람들은 결정 모양이 매우 불규칙하고 벽개에 심각한 결함이 있는 원석을 다룰 때만 사용하거나 쌍정과 접촉할 때만 사용합니다.

지금까지 세계에서 가장 큰 원석인 3106ct의 컬리넌 다이아몬드와 이후 존커 다이아몬드(726ct)의 가공은 분할 드릴링 공정을 통해 1차 연마되었습니다. 이 과정에서는 다이아몬드 커터가 다이아몬드의 특성, 특히 많은 비정상적인 상황을 정확하게 판단하고 신중하게 행동해야 합니다.

1. 분할 드릴링 공정에 적합한 원석

1) 특히 손상된 접합 표면이나 틈이 있는 쌍정과 접촉합니다.

2) 벽개 표면에 명백한 결함이 있는 것(큰 깃털 균열 또는 어두운 후성 유전적 함유물이 있는 깃털 균열 등).

3) 결정의 모양이 극도로 불규칙하고, 먼저 쪼개지 않고는 출발이 불가능하다.

4) 톱질이나 드릴링에 비해 쪼개진 후의 형태는 수율이 더 높고 효율성도 더 좋습니다.

5) 분할 드릴링 후 주요 부분이 아닌 부분은 다른 용도로 사용할 가치가 있습니다.

2. 분할 드릴용 주요 장비

분할 드릴용 주요 장비: 분할 드릴 상자가 있는 분할 드릴 작업대를 사용하여 분할을 고정합니다. 작업대 내부 가장자리에 드릴 드릴 파이프용 리드 모루, 직경 10mm ~ 40mm 범위의 분할 드릴 파이프 세트, 각 막대는 대형, 중형 및 소형 분할 강철 칼 세트입니다. ; 나무 손잡이가 달린 둥근 망치; 가스(부탄 또는 천연 가스) 토치 약간의 접착제를 조각으로 나눕니다.

3. 쪼개짐 드릴 작업 절차

1) 쪼개짐 표면을 결정한 후 드릴 블랭크를 홈이 있는 면이 위쪽을 향하도록 쪼갬 드릴 로드 헤드에 단단히 부착하고 쪼개는 면 선은 쪼갬 드릴 파이프의 중심축과 18°~20°의 경사각을 가져야 하며 동시에 홈이 있는 다이아몬드 커터가 단단히 부착되어야 합니다.

2) 왼손으로 드릴 블랭크의 클램핑 로드를 잡고, 오른손으로 조각칼의 클램핑 로드를 잡고 손가락을 사용해 드릴 박스 양쪽에 있는 수직 핀을 걸어줍니다. , 드릴 블랭크의 홈 표시선을 조각칼로 앞뒤로 문질러 A 홈을 조각합니다. 현재 일부 공장에서는 이 공정을 레이저로 완료하고 있다.

3) 칼날이 홈에 잠기도록 적당한 두께의 라이빙 나이프를 선택하세요. 참고: 조각칼의 절단면은 날카롭지 않고 곧고 뭉툭해야 합니다. 조각칼의 양쪽이 조각 홈의 두 벽에 닿지 않도록 하십시오.

4) 쪼개는 칼을 곧게 펴고 나무 손잡이가 달린 둥근 망치로 칼날을 두드려 다이아몬드를 쪼개줍니다.

5) 토치를 사용하여 분할된 다이아몬드 글루를 가열하여 부드럽게 한 후, 원석을 꺼내어 세척한 후 작품의 품질을 확인합니다.

다이아몬드는 여러 번 쪼개질 수 있으며, 위의 절차에 따라 반복될 수 있습니다.

(3) 톱 드릴

톱 드릴의 실제 사용은 17세기로 거슬러 올라갑니다. 당시 톱질과 드릴링을 위한 도구는 오늘날 속을 비우는 데 사용되는 목공 와이어 톱과 유사하게 다이아몬드 가루로 코팅된 팽팽하고 곧은 얇은 와이어였습니다. 410캐럿 "프린스 리젠트" 다이아몬드를 톱질하는 데 꼬박 1년이 걸렸습니다. 노동효율이 매우 낮다는 것을 알 수 있다.

현재 톱질과 드릴링의 방법은 주로 기계적 톱질과 드릴링이며 최근에는 레이저 절단이 등장했습니다.

현대 기계식 톱 드릴링 장비는 일반적으로 10개 그룹으로 구성되며 주철 프레임이나 단단한 시멘트 바닥에 설치됩니다. 일반적으로 작업자 한 명이 톱 기계 20대를 관리할 수 있습니다.

단일 톱 기계의 주요 구성 요소는 주철 베이스, 스핀들, 톱날 클램프, 클램프 암, 중력 암, 피드 웨이트 볼, 조정 나사, 고무 패드 및 마이크로 모터입니다. 일반적으로 비축되는 저품질 소모품에는 인청동 톱날, 톱석 접착제, 다이아몬드 분말, 흑연 샤프트 패드 등이 포함됩니다.

인청동 톱날의 직경과 두께는 맨드릴 플랜지의 직경과 다이아몬드 제품의 크기에 따라 선택할 수 있습니다. 다른 나라의 습관은 동일하지 않습니다.

다이아몬드 디자인에 톱질 라인을 표시한 후 드릴링, 설치, 개봉, 톱질, 청소, 품질 검사 및 기타 절차를 위한 톱질 및 드릴링 공정으로 보낼 수 있습니다.

1. 드릴 붙이기

톱 드릴 클램프 입에 톱 드릴 접착제를 채우고 적당량에 주의하여 다이아몬드를 눌러 톱질이 잘 되는지 확인하세요. 절단선은 클램프 립과 평행하고(즉, 클램프 입구의 중심축에 수직임) 립을 약간 확장하여 과도한 접착제를 제거하고 접착제가 톱날의 전진을 방해하지 않도록 합니다. 접착된 다이아몬드를 허니컴 클립 상자에 넣고 건조 오븐으로 옮겨 건조시킨 후 다이아몬드와 클립의 상대적인 위치가 변경되었는지 주의 깊게 확인하십시오.

2. 드릴 설치

검사한 다이아몬드 클램프를 클램프 암에 삽입하고 톱날을 톱질선에 맞춰 정면에서 볼 때 직선을 이룹니다. 위에서 아래로, 톱질 라인은 톱날과 정확히 동일한 평면에 있어야 하며 오정렬이 허용되지 않습니다. 즉, 위에서 톱날에 눌려진 다이아몬드의 위치를 ​​정확히 잡아야 하며, 톱의 경로를 수시로 점검하여 편차가 발생하지 않도록 해야 합니다. 외국에서는 드릴 블랭크 위치를 정할 때 X선 방식, 고니오미터 관찰 방식, 평행광관 관찰 방식 등을 사용합니다. 그러나 대부분의 공장에서는 여전히 육안 검사 방법을 사용하고 정확한 위치 결정을 보장하기 위해 작업자의 책임감, 시력 및 경험에 의존합니다. .

3. 오프닝

오픈에 사용되는 톱날은 일반적으로 정식 톱 드릴링에 사용되는 톱날보다 0.05~0.10mm 더 두껍습니다. 적절한 개구 깊이는 1~1.5mm입니다.

오프닝 위치의 선택과 오프닝의 품질은 전체 톱질 및 드릴링 과정의 품질과 성공과 직접적인 관련이 있습니다. 소위 오프닝 위치의 선택은 본질적으로 다이아몬드의 다양한 내포물과 구조적 특징을 어떻게 처리할 것인지의 문제입니다.

원래 돌에 에칭 홈이 있는 경우 에칭 홈에 가장 가까운 크리스탈 상단에서 엽니다. 두 개의 인접한 크리스탈 상단 근처에 에칭 홈이 있으면 에칭 홈에 가까운 크리스탈 상단에서 엽니다. 깊은 에칭 홈. 두 개의 에칭 홈이 두 개의 반대쪽 크리스탈 상단에 가까운 경우 개구부는 에칭 홈이 크리스탈 프리즘의 중앙에 있는 경우 깊은 에칭 홈에 가까운 크리스탈 상단에서 나옵니다. 개구부는 연결되는 두 개의 크리스탈 상단 중에서 선택할 수 있습니다.

음극 크리스탈 상단이 있는 경우 개구부는 음성 크리스탈 상단에서 시작됩니다. 음성 크리스탈 상단이 여러 개인 경우 개구부는 가장 완전히 발달되고 가장 깊은 것에서 시작됩니다.

개봉 시 톱날이 장미 꽃잎 모양의 흑연 함유물을 통과하지 않도록 하세요. 감람석 내포물을 포함하는 다이아몬드는 내포물의 길이를 따라 일관된 개구부를 가져야 합니다.

균열이 있는 원석은 균열이 가장 많거나 균열이 가장 깊은 결정의 꼭대기부터 열어야 한다.

4. 톱질 및 드릴링

구멍이 뚫린 후 1~2호 두께의 톱날을 교체하고 본격적으로 톱질과 드릴링을 시작합니다. 도달 거리가 다이아몬드 직경보다 약간 클 때 톱날 직경을 선택해야 합니다. 도달 거리가 너무 길면 톱날이 압력을 받아 구부러지고 도달 거리가 짧으면 톱질 표면이 고르지 않게 됩니다. 너무 짧으면 톱이 열리지 않습니다. 톱날의 최적 회전 속도는 2800r/min입니다. 톱 드릴링의 효율성은 주로 다이아몬드 분말의 입자 크기, 농도 및 압력에 따라 달라집니다. 이러한 이유로 전체 톱질 및 드릴링 과정에서 작은 롤러를 사용하여 올리브 오일과 혼합된 드릴링 파우더를 2~3분마다 톱날에 바르십시오. 동시에 조정 나사를 풀어 드릴 블랭크가 톱날에 최대 압력을 가하도록 하십시오. 그러나 톱질과 드릴링이 끝나면 톱질하기 전에 다이아몬드가 붕괴되어 미완성 블록이 남지 않도록 압력을 적절하게 줄여야 하며, 이는 톱질과 드릴링의 품질과 후속 공정의 수율에 영향을 미칩니다.

톱 드릴 작업과 1인 교대 작업의 효율성은 돌의 크기와 톱날의 두께에 따라 달라집니다.

5. 청소

톱 드릴을 청소하려면 일반적으로 샴푸를 물에 섞어 씻은 후 깨끗한 물로 헹구고 말립니다.

6. 품질 검사

사실 톱 드릴을 청소하기 전에 검사해야 하는 주요 목적은 톱 경로가 설계 표시를 준수하는지 확인하는 것입니다. 청소 후 가장 중요한 것은 톱 표면의 품질을 확인하는 것입니다. 다음과 같은 상황은 부적격으로 간주됩니다.

1) 깊은 톱니 자국이 너무 깊지 않고 후속 공정의 수율에 거의 영향을 미치지 않는 경우 간신히 통과할 수 있습니다(그림 5-1-20(a) ))

2) 고르지 않은 톱날 표면은 주로 톱날이 너무 멀리 뻗어 있고 제때에 수정되지 않은 채 다이아몬드에 의해 휘어졌기 때문에 발생합니다(그림 5-1-24 (b)).

3) 톱날의 이탈로 인한 톱질면의 기울어짐 및 이를 제때에 수정하지 못하여 발생하는 현상. 단, 비스듬한 톱으로 설계된 경우는 제외(그림 5-1-20 (c)) ).

4) 톱질 표면의 사다리 문턱은 일반적으로 한 번의 스트로크로 절단이 불가능하고 다시 톱질할 때 톱 경로의 정렬이 어긋나서 발생합니다. 테이블 표면의 연삭 손실이 더 큽니다(그림 5-1-20 (d).

5) 톱질 및 드릴링 공정이 진행되는 동안 톱날에 가해지는 압력을 제때에 감소시키지 못하여 피어가 발생합니다. 그렇지 않으면 절단된 부분의 절반이 "날아갑니다". ( 그림 5-1-20 (e).

그림 5-1-20 품질 검사의 다양한 상황

(a) 깊은 톱 자국; (b) 오목한 톱 표면과 볼록한 톱 표면; (d) 기둥이 있는 톱 표면; (4) 터닝 드릴

터닝 드릴의 작업 대상은 다이아몬드입니다. 거들의 목적은 미래에 완성될 다이아몬드 모양(원형, 이중호, 곡선 등)의 우아한 곡선을 부여하는 것입니다. 단차형 그라인더의 띠는 직선형이고 일부 혼합형 그라인더(예: 바이리안)도 직선형이므로 연삭할 때 선삭 및 드릴 작업이 필요하지 않습니다.

1. 드릴링 장비

처음에는 거들 연삭 작업이 모두 손으로 이루어졌습니다. 요즘에는 전기 자동차 드릴링 장비가 매우 일반적입니다.

1) 돌을 적재하는 것 외에도 완전 자동 차량 드릴링 장비가 나머지 모든 작업을 수행합니다. 일반 터닝 드릴과 다른 점은 더블 헤드 터닝 드릴의 두 스핀들이 완전히 반대 방향을 가지고 있다는 점입니다. 두 개의 다이아몬드도 공구(선삭 공구)이자 공작물(가공 부품)입니다. 두 개의 다이아몬드가 서로 긁히는 모습이 카메라로 확대되어 모니터링 화면에 재현되므로 작업자가 진행 상황을 보다 쉽게 ​​모니터링할 수 있습니다.

2) 레이저 드릴링 장비 원리는 레이저 드릴링 및 레이저 절단과 유사합니다. 레이저 가공으로 인한 표면 미세 균열과 높은 비용이 단점입니다.

3) 중국에서는 선반 드릴링 장비가 일반적으로 사용됩니다. 단일 헤드와 이중 헤드의 두 가지 유형이 있습니다. 단일 헤드 기계는 접착제를 사용하여 제품(공작물)에 접착하는 반면, 이중 헤드 기계는 두 가지 유형으로 구성됩니다. 기계는 왼쪽의 클램핑 입구를 사용하여 오른쪽의 골무와 협력하여 다이아몬드를 잡습니다.

터닝 드릴의 구조를 소개하기 위해 더블 헤드 기계를 예로 들어 보겠습니다. 왼쪽에 브레이크 휠과 플로팅 척이 있는 일체형 주조 기계 베이스, 배출 핀 시트 및 탄성 배출 핀이 있습니다. 오른쪽에는 선반과 잔해물 수집 상자가 있고 일부에는 진공 청소기가 장착되어 있습니다. 기계 테이블 아래에 설치된 모터는 두 개의 축을 구동하여 분배 샤프트와 두 개의 타이밍 벨트를 통해 동시에 회전합니다.

터닝 드릴에 사용되는 주요 도구는 터닝로드입니다. 주요 보조 도구에는 다양한 사양의 터닝 드릴 척, 나무 망치, 터닝 도구로 사용되는 여러 각도 드릴 블랭크 또는 인공 다결정 입자가 포함됩니다. 치과용 도구와 같은 스핀들로 구동되는 회전식 드릴 로드의 사용이 점점 더 늘어나고 있습니다. 작업 효율성이 향상되었을 뿐만 아니라, 그에 의해 생산된 거들의 품질도 좋습니다.

2. 드릴을 돌리는 단계

1) 주로 원석을 주의 깊게 관찰하여 점이 직선인지, 높이가 충분한지, 결함이 있는지, 정확한지 확인합니다. 결함의 위치를 ​​결정하여 결함의 일부 또는 전체를 결정합니다. 제거 계획에 따라 접착할지 클립할지 결정됩니다.

2) 드릴 블랭크를 고정하는 방법에는 두 가지가 있는데, 하나는 붙이는 것이고 다른 하나는 고정하는 것입니다(그림 5-1-21 참조).

그림 5-1-21 드릴 블랭크를 고정하는 두 가지 방법

두 방법 모두 장점과 단점이 있습니다. 클램프의 장점은 작동이 쉽고 작업 효율이 높으며 직선적이고 흠집 없는 블랭크에 더 적합하다는 것입니다. 접착 방법은 추가 접착 공정이 필요하므로 더 번거롭지만 거의 모든 블랭크에 적합합니다. 특히 클램핑할 수 없는 비뚤어진 블랭크의 경우 날카롭고 뾰족하지 않으며 균열이 있고 결함이 있는 블랭크의 경우 균열 가능성이 더 작고 안전 계수가 더 높습니다.

접착력: 먼저 구리 헤드를 가열하고 특수 접착제를 바르고 다이아몬드 블랭크를 접착제 위에 가볍게 눌러 단단히 붙인 다음 약 30분 동안 가열하여 접착제가 굳는지 다시 확인합니다. 드릴 블랭크가 옮겨졌습니다. 가공 후 가열하여 원석과 접착제를 분리합니다.

클램프: 소켓이 하단 팁과 일치하도록 클램프 입구를 선택합니다. 터닝 드릴의 전면 상단 베이스에 설치하고 하단 팁을 왼쪽으로 잡아 당깁니다. 다이아몬드 조리대를 오른손으로 잡습니다. 압력의 세기에 주의하세요. 압력이 너무 작으면 다이아몬드를 잡아주지 못하고, 너무 크면 다이아몬드를 손상시킵니다.

다이아몬드 선삭 도구를 고치는 방법에는 풀과 클립의 두 가지 방법이 있습니다. 톱 다이아몬드(Sawn), 둥근 다이아몬드(Boart) 또는 인공 다결정 입자를 모두 터닝 도구로 사용할 수 있습니다.

3) 드릴 블랭크 센터링은 드릴 블랭크의 회전축이 가능한 가장 큰 직경을 가진 완성된 다이아몬드의 중심축과 일치한다는 것을 의미합니다. 센터링이 정확한지 여부는 선삭 및 드릴링 공정의 최종 결과, 즉 수율, 제거해야 할 결함이 제거되었는지 여부 또는 다음 공정을 확실하게 제거할 수 있는지 여부를 결정합니다.

4) 황삭 가공 황삭 가공의 목적은 다이아몬드 블랭크의 돌출된 부분(예: 크리스탈 상단 등)을 연마하는 것입니다. 피드의 양은 너무 크거나 너무 날카롭지 않아야 하며 센터링은 반복적으로 보충되어야 합니다.

5) 마무리: 가공 중인 제품의 직경 진원도와 허리밴드의 예약된 높이가 가공 요구 사항을 충족하도록 하는 것이 목적입니다.

6) 매끄러운 가장자리: 거들에 대한 최종 수리를 수행합니다. 선택할 수 있는 방법은 세 가지가 있습니다.

첫 번째 방법은 여전히 ​​회전 드릴링 머신에서 수행하고, 회전 공구를 톱질하고 뚫은 날카로운 모서리로 교체하고 진행 중인 작업을 만지는 것입니다. 가볍게. 이렇게 가공된 거들은 표면이 거칠고 회백색을 띠며, 감정서에는 "브루티드 거들"이라고 표기되어 있습니다.

두 번째 방법은 전용 에저를 사용하는 것입니다. 이 기계는 터닝 드릴보다 작고 유사한 원리를 가지고 있습니다. 유일한 차이점은 공구를 만드는 데 사용되는 도구가 더 이상 휴대용 터닝 도구가 아니라 진동하는 고속 회전 다이아몬드 미세 분말 연마 휠입니다. 특정 진폭 내에서 앞뒤로. 휠의 테두리에 소결된 다이아몬드 분말의 메쉬 수에 따라 매우 미세한, 미세한, 중간 및 거친 것으로 나눌 수 있습니다. 스무스 엣지 가공으로 가공한 거들에 대한 감정서에는 "Polished girdle"(폴리싱 거들)이라고 표시되어 있습니다. 표면은 밝고 투명하며 기하학적 모양은 규칙적입니다.

세 번째 방법은 연삭 장비에서 하는 것입니다. 중소형 다이아몬드의 경우 완제품이 완성된 후에만 채택하는 대책이어야 하며, 진원도에 심각한 영향을 미치는 거들에서 간격이나 원래 결정면이 지나치게 큰 등의 문제가 발견된 후에만 채택해야 합니다. 오직 큰 다이아몬드와 거대한 다이아몬드만이 띠를 일련의 면으로 의식적으로 변형할 것입니다. 감정서에는 이렇게 처리된 거들에는 "패싯드 거들"(Faceted girdle)이라고 표기되어 있습니다.

위의 세 가지 매끄러운 가장자리 방법은 둥근 다이아몬드에만 적합하며 스텝 그라인더에는 적합하지 않습니다. 하트 모양, 후작 모양, 페어 모양, 타원형 등과 같은 굽은 거들이 있는 특수 모양의 다이아몬드의 경우 "거들 연삭"과 "패싯 거들"이라는 두 가지 가능성만 고려됩니다. 현재 다이아몬드 연삭 휠은 없습니다. 기계는 다양한 곡률, 비율 및 뛰어난 유연성으로 허리를 다룰 수 있습니다.

7) 품질 검사 라운드 다이아몬드 완제품의 공정 요구사항은 다음과 같습니다. ① 제품의 위에서 본 부분이 완벽하게 둥글어야 합니다. 허용오차는 1.1~1.5까지만 가능합니다. ② 완성품의 최소 거들 높이는 직경의 12.5 이상이어야 하며, 이는 완성된 다이아몬드의 크라운과 거들 전체를 수용할 수 있어야 함을 의미합니다. ③제품의 높이와 직경의 비율은 60 이상 80 이하로 한다. ④제품 바닥면의 경사각도는 45도 이상 56도 이하로 하여 주십시오. ⑤허리띠 표면은 매끄러워야 하며, 흠집, 찌그러짐, 노출된 흠집, 미세한 균열, 눈에 띄지 않는 거칠기, 짙은 회백색이 없어야 합니다.

테이블 상판은 기울어지면 안 되며, 하단 끝부분은 일직선이어야 합니다.

(5) 드릴 연삭

1. 드릴 연삭 메커니즘

드릴 연삭 공정은 열적 효과와 기계적 효과가 결합된 물리적, 화학적 과정입니다. , 한편으로는 다이아몬드와 그라인딩 디스크 사이의 마찰로 인해 열이 발생하여 다이아몬드 표면이 흑연화되는 반면, 다이아몬드 분말의 충돌 및 충격으로 다이아몬드가 조금씩 벗겨집니다. 다이아몬드 연삭의 효율성은 연삭 디스크의 연삭 성능과 회전 속도, 다이아몬드 분말의 메쉬 크기 및 밀도, 연삭 디스크에 다이아몬드가 가하는 압력, 연삭 디스크에서 다이아몬드의 방향에 따라 달라집니다. 즉, 테이블 선택과 머신 헤드 방향입니다.

2. 연삭 방향

다이아몬드 가공 업계의 일반적인 이름은 4점, 2점 및 3점 또는 4방향 결, 2방향 결 및 3점 결입니다. 방법 곡물. 본질은 다이아몬드 경도의 이방성입니다. 동일한 다이아몬드의 서로 다른 결정면의 경도가 다르며 서로 다른 방향의 동일한 결정면의 경도도 다릅니다. 다이아몬드를 연삭할 때 발생하는 소위 "결방향" 문제는 다이아몬드 경도의 이방성과 관련이 있습니다.

정육면체 결정면 방향을 테이블 방향으로 사용한 다이아몬드는 4각석, 능면체 결정면 방향을 테이블 방향으로 사용한 다이아몬드는 쌍첨석, 다이아몬드는 정십이면체 결정면 방향을 테이블 방향으로 사용한 다이아몬드, 테이블 방향으로 팔면체 결정면 방향을 사용합니다. 다이아몬드는 세 꼭지 돌입니다.

즉, 팔면체의 경우 수정의 꼭대기에서 열린 것이(탁을 갈기 시작하면서) 네 꼭지석이고, 수정의 가장자리에서 열린 것이 두 꼭지 돌이고, 수정면에서 열리는 것은 세 꼭지 돌입니다(그림 5-1-22 참조).

그림 5-1-22 다이아몬드 상판 선택 방향

이 표현은 향후 완성된 다이아몬드 상판 선택을 기준으로 한 것입니다. 이론과 실습에 따르면 4방향 결정립의 상대 경도가 가장 작고, 2방향 결정립이 중간에 있고, 3방향 결정립이 가장 크다는 것이 입증되었습니다. 상대 경도 비율은 약 1:1.414:2.308입니다. . 따라서 디자이너는 조리대를 선택할 때 이 비율도 참고해야 합니다. 동질성과 동일한 크기를 전제로 4방향 패턴으로 디자인하는 것이 가장 좋은 전략, 2방향 패턴이 중간 전략, 3방향 패턴으로 디자인하는 것이 좋습니다. 최악의 전략.

조리대를 선택하면 결 방향이 결정됩니다. 결정 방향이 동일한 다이아몬드의 경우 경도 이방성 문제가 더 발생합니다. 일반적으로 4각석은 입방체 결정 가장자리에 평행한 상대적으로 작은 결정 방향 경도를 갖는 4개의 그룹을 갖고, 2각 결정의 대각선 방향을 따라 상대적으로 큰 결정 방향 경도를 갖는 4개의 그룹은 2개의 그룹을 평행하게 가집니다. 마름모형은 짧은 대각선 방향의 결정 방향 경도가 상대적으로 작고, 긴 대각선 방향을 따라 상대적으로 큰 두 그룹의 결정 방향 경도가 있습니다. 상대적으로 작은 삼각형의 그룹과 동시에 결정 방향에서 상대적으로 더 큰 경도를 갖는 삼각형의 세 변에 평행한 세 그룹이 있습니다. 드릴을 연삭할 때 연삭 방향이 상대적으로 작은 경도의 입자 방향과 대략 일치하는 경우에만 연삭 표면이 반짝이는 거울 표면이 됩니다.

테이블 표면과 결 방향이 결정되면 다이아몬드 그라인더는 설정된 결에서 아래쪽으로 상대적으로 경도가 작은 방향을 찾아 정해진 비율에 따라 돌을 갈아준다. 이상적인 상황에서는 최적의 분쇄 방향을 확인하는 것이 규칙 기반이지만 이상적인 규칙적인 결정은 사실상 드물기 때문에 문제가 복잡해집니다.

물론 다이아몬드의 상대적 경도는 구조적 현상(쌍둥이 결정 이음매, 성장선 등), 응력 상태, 함유물, 심지어 형광 색상과 같은 다른 요인의 영향을 받을 수도 있습니다.

3. 드릴 연삭 장비 및 드릴 연삭 단계

(1) 드릴 연삭 장비

드릴 연삭기의 주요 도구는 연삭기, 드릴 연삭입니다. 고정 장치, 10× 돋보기, 거들 스크라이버, 다이아몬드 가루, 올리브 축 등

그라인더는 다음 세 가지 사항을 강조해야 합니다.

1) 다듬어진 그라인딩 디스크는 대면적 평탄도와 미세 거칠기의 통일성을 달성하고 동적 균형을 유지해야 합니다. 연삭 디스크의 작업 표면을 매끄럽게 한 후 거친 연삭 휠이나 모래 막대를 사용하여 이중 호 또는 포물선 스크래치를 만들어 다이아몬드 가루를 묻습니다. 마지막으로, 균형추 방법을 사용하여 동적 균형 테스트를 수행해야 합니다.

2) 다이아몬드 파우더를 적당량의 올리브 오일(때때로 복숭아 오일이나 기타 식물성 기름)과 섞은 후 폼 플라스틱 블록으로 그라인딩 디스크의 작업 표면에 고르게 바르고 그라인더를 작동시킨 후, 큰 다이아몬드로 앞뒤로 문지르면 드릴 파우더와 그라인딩 디스크가 더욱 단단히 결합되어 연마재의 작업 효율을 높이고 수명을 연장합니다.

3) 맷돌을 사용할 때에는 명확한 구분이 강조되어야 한다. 일반적으로 회전축에 가까운 내부 링은 테스트 연삭 영역으로 사용되며 연삭 디스크 가장자리에서 가장 큰 선형 속도를 갖는 외부 링은 연삭 영역으로 사용되며 내부와 외부 사이의 중간 링 부분은 링은 연마 영역으로 사용됩니다(그림 5-1-23 참조).

그림 5-1-23 연삭 디스크 작업 표면의 영역 분할

초기 다이아몬드 연삭 고정구는 다이아몬드를 고정하기 위해 주석 헤드를 사용했습니다. 최신 고정 장치는 스케일, 앵글 플레이트 및 미세 조정 손잡이가 있는 기계 헤드를 사용합니다. 이 고정 장치는 연삭 손 또는 조작기라고도 합니다. Table 상판을 연삭하는데 사용하는 것을 Table Top Fixture, 하측면을 연삭하는데 사용하는 것을 Bottom Facet Fixture, Crown 면을 연삭하는데 사용하는 것을 Crown Facet Fixture 등이라고 합니다.

(2) 다이아몬드 연삭 단계

드릴 연삭은 다이아몬드 가공 공정 전체 작업량의 50~60%를 차지하는 주요 공정입니다.

서구 국가의 전통적인 접근 방식은 두 단계로 수행하는 것입니다.

첫 번째 단계: '십자가' 즉, 테이블을 갈고, 바닥의 네 면을 갈고, 그리고 왕관의 네 면.

두 번째 단계: '브릴리언팅', 즉 하단 8개, 하단 허리 패싯, 정수리 8개, 정수리 허리 패싯, 별형 패싯을 그라인딩하는 것입니다.

이 경우 베이스 연삭과 크라운 연삭을 교대로 수행합니다. 베이스를 먼저 그라인딩한 다음 크라운을 그라인딩하거나 그 반대로 하는 사람들도 있습니다. 전자는 일반적으로 작은 다이아몬드에 적합하고 후자는 일반적으로 중형 및 대형 다이아몬드에 적합합니다.

국내 대부분의 소규모 다이아몬드 공장은 이 방식을 채택하고 있다.

가장 세심한 방법은 8가지 과정으로 나눌 수 있다: 표 → 밑면 4 → 정수리 4 → 밑면 8 → 정수리 8 → 아래쪽 허리면 → 정수리 허리면 → 별면 (그림 5-1-20 참조) 4). 이를 수행하는 방법은 습관에 따라 다릅니다. 그러나 전문적인 업무 분업과 간소화된 운영은 의심할 여지 없이 발전 추세입니다. 생산 규모는 중요한 제약입니다.

그림 5-1-24 다이아몬드 가공 공정

(6) 세척, 검사 및 등급 결정

다이아몬드를 연마한 후 세척하는 것은 다이아몬드 등급을 결정하기 전 마지막 공정이다. 완제품 . 진한황산 1000mL와 질산칼륨 100g을 섞어 용액으로 하고 적당량의 다이아몬드를 넣은 자판 또는 비이커에 붓고 몇 분간 끓인 후 식힌 후 증류수 또는 끓는 물로 여러 번 헹구어 낸다. , 여과하여 건조한 후 검사 및 분류를 위해 보냅니다.