Способы обработки и облагораживания драгоценных камней

Ювелирные камни и самоцветы ценятся за прозрачность, способность преломлять свет или же за красивую окраску и затейливые узоры, если речь идет о непрозрачных минералах. Однако, глядя на добытые из породы образцы, сложно увидеть красоту, спрятанную внутри. Чтобы показать и подчеркнуть достоинства самоцветов, добываемое сырье подвергают дополнительной шлифовке, полировке или огранке. Именно обработка камня позволяет раскрыть лучшие свойства природного сырья и повысить его стоимость.

Что такое облагораживание камней

Природные минералы с высокими показателями прозрачности и насыщенной окраской — большая редкость. Большинство добываемого сырья имеет мелкие дефекты, неравномерную или бледную окраску. Чтобы улучшить качество и характеристики ювелирных камней, были разработаны методы их облагораживания. В отличие от природных самоцветов, облагороженные образцы стоят дешевле. Более того, в сопровождающих документах должна быть указана информация о том, был ли минерал облагорожен.

Облагораживание — это обработка уже ограненных кристаллов или натурального необработанного камня

Она состоит в целенаправленном физико-химическом воздействии на сырье, в результате чего удается добиться повышения ключевых потребительских качеств минералов.

Например, ювелиры заметили, что при нагревании прозрачных или слабоокрашенных кристаллов аметиста, которые имеют невысокую рыночную стоимость, можно получить востребованные желтые камни, напоминающие цитрины. Популярными стали минералы с зональной окраской, называемые аметринами: при нагревании аметиста лишь с одной стороны получается кристалл желтый с одного конца и фиолетовый с другого.

Основные способы облагораживания камней, которые приняты в ювелирной индустрии и считаются допустимыми:

• Отжиг (термическая обработка). В результате воздействия высоких температур многие минералы приобретают более насыщенную окраску. Кроме того, этот метод используют для устранения нежелательных оттенков (например, синих у рубинов) или включений (например, рутила в сапфирах).
• Обработка маслом — применяется в тех случаях, когда необходимо скрыть трещины. Процесс облагораживания состоит в том, что в раскол, из которого выкачаны воздух и вода, под высоким давлением впрыскивается масло, имеющее схожий коэффициент преломления. В результате трещины становятся практически незаметными.
• Обработка эпоксидной смолой, как и промасливание, улучшает показатели прозрачности образцов и повышает их прочность.
• Радиоактивное облучение — основной метод получения редких в природе голубых топазов, цветных алмазов и кварцев. В зависимости от вида минерала используется рентгеновское, ультрафиолетовое, гамма-излучение или воздействие потока энергетических частиц (нейтронов, протонов, электронов или альфа-частиц).
• Нанесение покрытия — позволяет получать кристаллы с необычной окраской, например, после нанесения на поверхность топаза тончайшей пленки из драгметаллов получают мистик-топаз, отличающийся радужными переливами.

Виды обработки камня

Облагораживание камней — лишь один из этапов обработки самоцветов, который не является обязательным. Перед тем как попасть в руки ювелира и стать частью украшения, все ювелирные камни проходят через процесс обязательной обработки. Ее методы подбирают в зависимости от основных физико-химических свойств минерала: прозрачности, твердости, наличия или отсутствия рисунка.

Современная обработка включает следующие способы:

• Распил породы — осуществляется на станках, оснащенных ленточными, дисковыми или канатными пилами. В качестве альтернативного варианта промышленной распиловки добываемой породы для этой цели используют лазер.
• Обдирка — придание сырью предварительной формы.
• Шлифовка — промежуточный этап, который позволяет получить равномерную шероховатость поверхности камня и лучше оценить его форму.
• Лощение — раскрывает рисунок и структуру минерала, для чего используются шлифовальные круги с напылением шлифовальных порошков.
• Огранка — вместе с предыдущими методами является неотъемлемой частью обработки прозрачных драгоценных камней, в результате которой удается максимально полно раскрыть блеск и светопреломление минералов.
• Полировка — финальная стадия, в результате которой поверхность камня приобретает зеркальный блеск.
• Гравировка — декоративный вариант обработки, который состоит в нанесении рисунка на поверхность.

Инструмент для обработки в домашних условиях

Обработка природного ювелирного или поделочного камня в домашних условиях может включать резку, полировку, гравировку и шлифовку самоцветов. Все действия следует проводить только с непрерывной подачей воды, которая удаляет каменную пыль и охлаждает поверхность камня и инструмента.

В зависимости от вида воздействия потребуются следующие инструменты:

• система непрерывной подачи воды — можно использовать губку или капельницу;
• станок для резки или болгарка с алмазными пилами — для распиловки твердых образцов;
• ножовка по металлу подойдет для мягких камней, например, для гагата или янтаря;
• тиски или струбцина — для крепления образца;
• шлифовальный станок;
• бормашина поможет в проделывании отверстий в камне, шлифовке и полировке, если подобрать подходящие насадки;
• гравировальный набор можно использовать как для нанесения рисунка, так и для полировки;
• наждачная бумага с различной зернистостью;
• шлифовальные и полировочные диски различной текстуры;
• шлифовальные порошки и алмазные пасты, например, паста гои;
• квадрант — устройство для измерения и установки углов наклона, без которого невозможно нанести геометрически правильные грани;
• кич — стержень, на который крепится кристалл на время полировки или огранки.

Самостоятельная распиловка и накол

Обработка драгоценных и полудрагоценных камней — это компромисс между двумя стремлениями. С одной стороны, необходимо сохранить максимальный размер и вес готового изделия, с другой — придать идеальную форму или огранку, учитывая структуру и качество материала. Исходя из этих условий, специалисты, которые занимаются камнеобработкой, определяют необходимый размер и форму заготовок.

Чтобы расколоть кусок породы, можно использовать специальные приспособления, например, струбцину с двумя зубцами, изготовленными из закаленного металла. Для раскола больших кусков можно просверлить дырочки или сделать насечку по границе скола и последовательно пробивать линию среза, используя клинья и молоток.

Чтобы самостоятельно разрезать породу, можно купить готовый станок или собрать собственный, например, на основе электросверлильного прибора, оборудовав его системой непрерывной подачи воды. В качестве таковой можно использовать смоченную губку или поролон, если удерживать ее левой рукой в момент распила. Однако для соблюдения техники безопасности лучше использовать обе руки во время проведения работ, поэтому под рабочий стол с самодельным станком можно поставить поддон с водой, которая будет охлаждать режущий диск пилы.

Если в образце, который необходимо разрезать, есть трещины, их нужно проклеить эпоксидным клеем для большей прочности. Такая технология позволяет избежать нежелательных расколов материала в процессе распиловки. Перед тем как залить в трещины клей, камень надо прогреть на электроплите, чтобы испарилась влага. Когда минерал остынет до 60 ℃, можно нанести клей, стараясь, чтобы он проник глубже внутрь разлома. Когда клей высохнет, переходят к резке.

После того как сырье распиливают на кусочки, их отправляют на обдирку, в ходе которой заготовки приобретают приблизительные размеры и формы. Для этого используются крупнозернистые шлифовальные круги.

Как отполировать до блеска

Если облагораживание драгоценных камней предполагает изменение их свойств, то полировка использует качества, присущие самому минералу, и подчеркивает его природные достоинства.

Главный секрет успешной полировки в домашних условиях — постепенная смена абразивов: от более крупных к более мелким. В завершении процесса лучше использовать мягкие полировочные пасты в зависимости от типа минерала.

Подготовка к полировке

Полировка — финальный этап обработки натурального камня. После этого самоцветы можно использовать как вставки в украшениях и иных ювелирных изделиях.

Перед тем как перейти к полировке камня своими руками, он должен быть отшлифован. То есть его поверхность надо предварительно выровнять. Сделать это можно как вручную, используя наждачную бумагу, обернутую вокруг твердой основы и смоченную водой, так и с помощью специального инструмента.

Для шлифования, помимо станка, можно использовать болгарку или бормашину, на которые потребуется установить специальные насадки. Отшлифованная поверхность камня будет ровной и гладкой, но еще без зеркального сияния.

Чтобы отполировать минерал до блеска потребуются притиры из войлока, кожи или ткани, а также полировальные пасты или увлажненные тонкозернистые порошки — окиси хрома, диамантина, алмаза или трепела. Материалы следует подбирать в зависимости от особенностей обрабатываемого сырья.

Популярным средством для полировки камней является войлок в сочетании с алмазным порошком, но он не подходит для минералов с неоднородной структурой — волокнистой или зернистой. Поскольку они склонны к недополировке: на их поверхности часто образуются лунки или выступы. Для полировки таких минералов лучше использовать дерево или кожу.

Как происходит процесс

Завершающая обработка поверхности ювелирного камня проходит в несколько этапов:

1. Чтобы подготовить полировочную поверхность к работе, необходимо смочить ее водой с небольшим содержанием моющего средства.
2. Нужно дать полировальщику поработать вхолостую, чтобы влага равномерно распределилась и ушли излишки.
3. Нанести на планшайбу алмазный порошок.
4. Двигаясь от центра к краю, начинают полировку изделия, прижимая его с усилием к поверхности планшайбы.
5. По мере высыхания поверхности трение будет усиливаться, тогда потребуется больше усилий, чтобы удержать кристалл.
6. Чтобы не допускать перегрева рабочей поверхности, на нее периодически должна подаваться вода. Чтобы правильно отрегулировать ее подачу, следует учитывать, что чем тверже камень, тем большего давления и более сухой поверхности планшайбы требует его полировка.
7. В завершении необходимо отполировать поверхность мягким материалом, например, войлоком.

В процессе работы следует учесть, что если шлифовальный станок имеет возможность изменять скорость вращения, то чтобы избежать недополировки образцов, надо выбирать показатели в пределах 500–2000 оборотов в минуту.

Обработка камней в домашних условиях — интересное хобби, которое может приносить доход. Работа с драгоценными минералами требует определенных навыков и знаний. Однако, кроме самоцветов, обрабатывают и более простые камни, например, булыжники или гальку: на их поверхность можно нанести гравировку, а также использовать красивые образцы в оформлении интерьера или сада.