Ջասիդա Սանի կողմից
Ադամանդե հղկող նյութի ընտրությունը որոշում է, թե որքան կոպիտ նյութ կմնա և որքան լավ կարող է լինել վերջնական մակերեսը: Ակնեղենի լաբորատորիաների և օպտիկական ճարտարագիտության հետազոտությունները բացատրում են, թե ինչու, և արհեստանոցի մի քանի սովորություններ վերածում են չափելի կանոնների:
ներածություն
2015 թվականին Արևմտյան Ավստրալիայում գտնվող Rio Tinto-ի Արգայլ հանքում արդյունահանվեց 9.17 կարատանոց մանուշակագույն հղկված քար։ Արգայլի վարպետ հղկող Ռիչարդ Հաու Քիմ Քամը այն վերածեց 2.83 կարատանոց օվալաձև քարի, որը GIA-ն գնահատեց Fancy Deep Greyish Bluish Violet: Հղկված քարը պահպանեց հղկված քարի քաշի 30.9%-ը, իսկ առևտրային զեկույցները նշում են, որ կտրման ժամանակը կազմել է ավելի քան 80 ժամ։
Այդ ժամերից յուրաքանչյուրը որոշում էր, թե որտեղից հեռացնել նյութը և որտեղ թողնել այն: Ադամանդը ծայրահեղ դեպքն է, քանի որ միայն ադամանդը կարող է հղկել այն: Նույն հարցը վերաբերում է նաև ամենակարծր գունավոր թանկարժեք քարերին. ռուբինի, շափյուղայի կամ քրիզոբերիլի վրա հղկող նյութը որոշում է, թե որքան կոպիտ է մնում, որքան հարթ է մնում նիստը և որքան նուրբ կարող է լինել վերջնական մակերեսը:
Այս հոդվածը քննում է այդ հարցը հրապարակված տվյալների, այլ ոչ թե արհեստանոցային ավանդույթների հիման վրա։ Դրա հիմնական փաստարկն այն է, որ ադամանդե հղկող նյութի ամենակարևոր հատկությունը ոչ թե միջին մասնիկի չափն է, այլ ամենամեծ մասնիկները։
Հաստությունը մեկ թիվ չէ
Մոհսի սանդղակը դասակարգում է միներալները, որոնցով մեկը որը քերծում է։ Այն չի ասում, թե որքանով է մեկը մյուսից կարծր։ Ինդենտային փորձարկումները դա անում են. Knoop ինդենտային սարքով Վինչելը չափել է կորունդի մոտ 2,000 խտությունը, իսկ ադամանդի մոտ 8,000 խտությունը։ Դրանց միջև միակ Մոհսի աստիճանը թաքցնում է մոտավորապես քառապատիկ ճեղք, այդ իսկ պատճառով ադամանդը կորունդի համար գործնական հղկող միջոց է։
Կարծրությունը նույնպես խնդրի միայն մի մասն է։ Ուղղահայացության դեպքում, ճեղքումը, հատիկների կառուցվածքը և բյուրեղների ուղղությունը հաճախ ավելի մեծ նշանակություն ունեն։
| Թանկարժեք քարերի նյութ | Mohs կարծրություն | Ինչն է բարդացնում փայլեցումը |
| Կորունդ (ռուբին, շափյուղա) | 9 | Բյուրեղների կողմնորոշման հետ մեկտեղ, հեռացման արագությունը փոխվում է, սակայն այն չի բաժանվում (տե՛ս ստորև): |
| տպազիոն | 8 | Կատարյալ կտրվածք։ GIA-ն նշում է, որ կտրիչները կտրվածքը տեղադրում են սեղանից մոտ 15° անկյան տակ։ |
| չարչարել | 6 | «Նարնջի կեղևի» մակերեսներ, որոնք առաջանում են հատիկների կողմից, որոնց կարծրությունը տարբերվում է ուղղությունից կախված |
| Kyanite | մոտ 4.5 բյուրեղի երկայնքով, մոտ 6՝ դրա վրայով | Կարծրությունը փոխվում է ուղղության հետ մեկտեղ միաբյուրեղի վրա |
Կորունդը ցույց է տալիս, որ նույնիսկ առանց կտրվածքի քարը ունի արագ և դանդաղ ուղղություններ: Չորս շափյուղայի հարթությունների քիմիական-մեխանիկական հղկման ուսումնասիրության ժամանակ Կաոն և նրա գործընկերները չափել են 5.93 նմ/րոպե C-հարթության վրա (բազային հարթություն) և 2.47 նմ/րոպե R-հարթության վրա. նույնական պայմաններում 2.4 անգամ տարբերություն: Ռատգերսի համալսարանում անցկացված ավելի վաղ ուսումնասիրությունը նույնպես ցույց է տվել ամենաարագ հեռացումը C-հարթության շափյուղայի վրա:
Երկու ուսումնասիրություններում էլ օգտագործվել են արդյունաբերական վաֆլիային գործընթացներ՝ սիլիցիումի կամ ալյումինի խառնուրդներով, այլ ոչ թե ադամանդի վրա ֆասետային շերտի վրա, ուստի հարթությունների դասակարգումը չպետք է անմիջապես տեղափոխվի փորձնական փուլ։ Ընդհանուր դասը շարունակվում է. նույն հղկող նյութը կարող է կտրել մեկ ֆասետը իր հարևանից երկու անգամ ավելի արագ։
Ինչ է իրականում սահմանում միկրոնային կարգը
Ալմաստե հղկող նյութերը դասակարգվում են երկու ռեժիմով։ Խոշոր հատիկները չափվում են մաղերով՝ համաձայն ANSI B74.16 և ISO 6106 ստանդարտների, իսկ ամենափոքր մաղի տեսակը՝ 325/400 mesh, համապատասխանում է մոտ 44–37 մկմ-ի։ Դրանից ցածր մաղերը դադարում են աշխատել։ Ավելի նուրբ «միկրոնային» փոշիները դասակարգվում են ANSI B74.20 ստանդարտների համաձայն՝ մաղումից բացի այլ մեթոդներով։
Հետևաբար, միկրոնային կարգը բաշխում է, այլ ոչ թե չափս: ANSI B74.20-ը սահմանում է այն մի քանի սահմաններով: 2–4 մկմ փոշու համար դրանք են՝
- D5 առնվազն 2.0 մկմ (մասնիկների 95%-ը ավելի կոպիտ են)
- D50-ը 3.0 ± 0.3 մկմ է (միջնարժեք)
- D95 առավելագույնը 4.0 մկմ (մասնիկների 95%-ը ավելի մանր են)
- D99.9 առավելագույնը 9.0 մկմ (ամենամեծ մասնիկների վերին սահմանը)
Վերջին տողը ուշադրության է արժանի։ «3 միկրոն» անվանումով վաճառվող փոշին, ստանդարտի սահմաններում, կարող է պարունակել այդ չափի երեք անգամ ավելի մեծ մասնիկներ։ Հաջորդ բաժինը բացատրում է, թե ինչու են այդ հազվագյուտ մասնիկները ավելի կարևոր, քան միջնարժեքը։
Նկար 1. ANSI B74.20-ում 2–4 մկմ փոշու օրինակի համար տոկոսային պահանջները: Image Լուրեր Ջասիդա Սան.
Մոտ 400-ից բարձր լապիդար «հացահատիկի» թվերը մաղի չափսեր չեն։ Օրինակ՝ մատակարարներից մեկի աղյուսակում «3000»-ը համարժեք է 4–8 մկմ-ի, իսկ «8000»-ը՝ 2–4 մկմ-ի։ Քանի որ նման պիտակները կոնվենցիաներ են, այլ ոչ թե ստանդարտներ, միկրոնային միջակայքը արտադրանքի միջև համեմատության համար անհրաժեշտ թիվն է։
Ինչու է ամենամեծ մասնիկը ամենակարևորը
Յուրաքանչյուր հատիկ, որը կտրում է փխրուն նյութը, նաև ճաքեր է առաջացնում դրա համար։ Տեսանելի քերծվածքների տակ գտնվում է միկրոճաքերի մի շերտ, որը հայտնի է որպես ենթամակերեսային վնաս, և օպտիկական ինժեներները դրա հեռացումը հղկման ընթացքում կարևոր են համարում։
Նրանք նաև չափել են, թե որքան խորն է այն մտնում։ Վերանայելով բազմաթիվ ապակիներ և հղկման գործընթացներ՝ Լամբրոպուլոսը ենթադրել է, որ վնասման խորությունը, միկրոմետրերով, տատանվում է 0.3d^0.68-ից մինչև 2d^0.85 միջակայքում, որտեղ d-ն հղկող նյութի չափսն է միկրոմետրերով։ Կիրառվում է լապիդարային տարածված չափերի համար՝
| Հղկող չափս | Վնասի գնահատված խորությունը, ստորինից մինչև վերին սահմանը |
| 45 μմ | 4.0-ից 50.8 մկմ |
| 15 μմ | 1.9-ից 20.0 մկմ |
| 6 μմ | 1.0-ից 9.2 մկմ |
| 3 μմ | 0.6-ից 5.1 մկմ |
| 1 μմ | 0.3-ից 2.0 մկմ |
Այս սահմանները ստացվել են օպտիկական ապակու, այլ ոչ թե կորունդի համար, ուստի դրանք ցույց են տալիս մասշտաբը, այլ ոչ թե կանխատեսում թանկարժեք քարի վարքագիծը։ Դրանք դեռևս հստակորեն շեշտում են մեկ կետ. վերին սահմանը մեծ է մասնիկից։
Լոուրենս Լիվերմորի ազգային լաբորատորիայի հետազոտողները այնուհետև հարցրին, թե որ հատիկներն են առաջացնում ամենախորը ճաքերը: Հալված սիլիցիումի վնասը չափելով՝ Սուրատվալան և նրա գործընկերները պարզեցին, որ հատիկների միայն մի փոքր մասն է կրում բավարար բեռ՝ մակերեսը կոտրելու համար, և որ դրանք ավելի մեծերն են: Կոտրվածք առաջացնող հատիկները մոտ տասը անգամ մեծ էին միջին մասնիկի չափից: Հարակից փորձարկման ժամանակ 9 մկմ տրամագծով խառնուրդը, որը աղտոտված էր 15 մկմ մասնիկների ընդամենը 0.1 զանգվածային%-ով, ավելի խորը ճաքեր է առաջացրել, քան մաքուր 9 մկմ խառնուրդը, և նույնիսկ ավելի խորը, քան ամբողջությամբ 15 մկմ մասնիկներից պատրաստված խառնուրդը:
Խոշոր հատիկները նաև ավելի արագ են հեռացնում նյութը. փխրուն հղկման դեպքում հեռացման արագությունը գծայինորեն աճում է հղկող նյութի չափի հետ մեկտեղ: Արագությունը և վնասը նույն հատիկի երկու կողմերն են:
Որմնանկարչի համար ենթադրությունը ուղղակի է։ Մի քանի թափառող կոպիտ հատիկներ, որոնք կրում են դոպի, մատի կամ վատ մաքրված եզրի վրա, կարող են քանդել ամբողջ նուրբ բեմը։ Չափերի բաշխման պոչը վերահսկելը՝ լավ փոշու և մաքուր պրակտիկայի միջոցով, ավելի կարևոր է, քան միջնագիծը սափրելը։
Մոնոբյուրեղային, թե՞ պոլիբյուրեղային։
Միկրոնային ադամանդը վաճառվում է երկու հիմնական կառուցվածքով՝ մոնոբյուրեղային մասնիկներ, որոնցից յուրաքանչյուրը միաբյուրեղ է, և բազմաբյուրեղային մասնիկներ, որոնք կազմված են բազմաթիվ ավելի փոքր բյուրեղներից: Կորունդի հետ ուղղակի համեմատությունները սակավ են, բայց մեկ վերահսկվող փորձարկում հրապարակային է:
ԱՄՆ 8,182,562 արտոնագրում նշված հղկման փորձարկման ժամանակ 2 դյույմանոց C-հարթության շափյուղյա վաֆլիները հղկվել են պղնձե/խեժային կոմպոզիտային թիթեղի վրա՝ 4-8 մկմ ադամանդով՝ 10 կարատ քաշով 500 մլ խառնուրդի համար: Արդյունքները՝
| Ադամանդի տեսակ (4–8 մկմ) | Հեռացման արագություն (մգ/ժ մեկ թիթեղի համար) | Մակերեսային կոպտություն, Ra (նմ) |
| Մոնոկրիստալ | 126 | 51.3 ± 2.7 |
| Պոլիկյուրիստական | 168 | 45.9 ± 3.5 |
Բազմաբյուրեղային ադամանդը հեռացրել է մոտ մեկ երրորդով ավելի նյութ և թողել մի փոքր ավելի հարթ մակերես։ Այս թվերը պահանջում են ուշադիր ընթերցում։ Դրանք ստացվել են մեկ փորձարկումից, չեն ենթարկվել փորձագիտական գրախոսության, և արտոնագրի նպատակն էր խթանել երրորդ, փոփոխված ադամանդը, որը կգերազանցի երկուսին էլ։ Դրանք լավագույնս կարելի է կարդալ որպես պոլիբյուրեղային փոշին նախնական փայլեցման փուլում փորձարկելու պատճառ, այլ ոչ թե որպես հաստատված վարկանիշ։
Փոշիներ, մածուկներ և լաքապատ թաղանթ
Նույն ադամանդը կարող է հասնել քարին երեք ձևով։ Յուրաքանչյուրը տարբեր կերպ է լուծում «անբարոյական մասնիկի» խնդիրը։
| Տեսակ | Ինչպես է պահվում ադամանդը | Հետևանքը թափառող կոպիտ հատիկների համար |
| Չամրացված փոշի | Լիցքավորվեց կրող հեղուկով | Հացահատիկները ազատ են շարժվելու. երբ շերտը աղտոտվում է, այն այդպես մնում է մինչև մաքրվելը |
| մածուկ | Նախապես դիսպերսված կրիչի մեջ՝ որոշակի կոնցենտրացիայով | Նույն ազատ հատիկները, ինչ փոշին, ավելի հավասարաչափ քսված |
| Լապինգային թաղանթ | Կպցված է բարակ պոլիեսթերային հիմքին, որը դրված է հարթ թիթեղի վրա | Յուրաքանչյուր հատիկ ամրացվում է իր տեղում. կասկածելի թերթիկը փոխարինվում է մաքրման փոխարեն։ |
Առևտրային լաքապատման թաղանթը բաղկացած է ճշգրիտ դասակարգված հղկող մասնիկներից, որոնք պատված են 3 միլ (մոտ 76 մկմ) հաստությամբ պոլիեսթերային թաղանթի վրա։ Թաղանթային հիմքով լաքապատման վերաբերյալ ուսումնասիրության մեջ, որը հրապարակվել է 2000 թվականին, 2004 թվականին, 2004 թվականին, 2005 թվականին, 2005 թվականին, 2006 թվականին, 2008 թվականին, 2009 ... CIRP տարեգրքերԷվանսը և նրա գործընկերները ցույց տվեցին, որ հղկող թաղանթը պատում կամ հղկում է աշխատանքը՝ առանց փոխելու դրա տակ գտնվող թիթեղի երկրաչափությունը, և որ այն կարող է գործել կամ փխրուն, կամ ճկուն երկմարմնային ռեժիմով: Թանկարժեք քարերի կտրման համար հետևում են երկու հետևանք: Ֆասետի հարթությունը որոշվում է թիթեղով, այլ ոչ թե նրանով, թե որքան հավասարաչափ է պատյանը լիցքավորվել: Եվ քանի որ հատիկները կապված են, այլ ոչ թե ազատ, դրանք չեն կարող թափառել աշխատանքային մակերեսով այնպես, ինչպես ազատ հատիկները:
Ֆիլմը սահմանափակումներ ունի։ Այն մաշվում է և պետք է փոխարինվի, իսկ հարթ թիթեղի վրա այն հարմար է հարթ ճակատների և սեղանների համար, այլ ոչ թե կոր կաբոշոնային գմբեթների։ Այն ընթերցողների համար, ովքեր ցանկանում են ավելի մանրամասն ծանոթանալ կառուցվածքին, սա ադամանդի շերտազատման թաղանթի ակնարկ Բացատրվում է, թե ինչպես է տեսակավորված ադամանդը պահվում խեժային կապակցանյութի մեջ՝ PET հիմքի վրա, և ինչպես է ադամանդե թաղանթը համեմատվում ավանդական հղկող թաղանթների հետ։
Ապացույցների վրա կառուցված հաջորդականություն
Վերոնշյալ եզրակացությունները հանգեցնում են մեկ պլանավորման կանոնի. յուրաքանչյուր փուլ պետք է վերացնի առնվազն նախորդող փուլի թողած վնասը: Վնասների աղյուսակի վերին սահմանները որպես պահպանողական ուղեցույց ընդունելով՝ ֆասետային կորունդի հաջորդականությունը կարող է լինել հետևյալը: Այն ցույց է տալիս տրամաբանությունը. սա փորձարկված բաղադրատոմս չէ, և ապակուց ստացված խորությունները կորունդի համար ենթադրություն են:
- Կտրեք 15 մկմ-ով։ Կանգնեցրեք յուրաքանչյուր կողմը վերջնական միացումից մի փոքր շուտ, քանի որ ներքևի վնասը կարող է հասնել մոտ 20 միկրոնմի։
- Նախնական փայլեցում 6 մկմ հաստությամբ։ Հեռացրեք այդ 20 մկմ-ից ավելին՝ նախքան աստիճանը փոխելը: Այս փուլը թողնում է մինչև մոտ 9 մկմ:
- Փայլեցրեք 3 մկմ հաստությամբ, ապա ավարտեք 1 մկմ կամ ավելի նուրբ հաստությամբ։ Յուրաքանչյուր քայլ մաքրում է նախորդի թողած շերտը՝ մոտ 9 մկմ, ապա մոտ 5 մկմ։
Ինչո՞ւ չանցնել 15 մկմ-ից ուղիղ 1 մկմ-ի: Փխրուն հղկման դեպքում հեռացման արագությունը գծայինորեն համընկնում է հղկող նյութի չափի հետ: Այլ հավասար պայմաններում, 1 մկմ շերտը կմաքրի 20 մկմ վնասված շերտը մոտ տասնհինգ անգամ ավելի դանդաղ, քան 15 մկմ շերտը կմաքրի ժելեը: Միջանկյալ շերտերը շքեղություն չեն. դրանք անթերի մակերես ստանալու ամենաարագ ճանապարհն են:
Ֆենոմենալ քարերը սահմանափակում են ստեղծում, նախքան որևէ հղկող նյութ դրանց դիպչի։ Աստղային կորունդում ասեղի երեք շարքերը, որոնք ստեղծում են աստղը, գտնվում են հիմքային մակերեսին զուգահեռ հարթություններում, այսինքն՝ ուղղահայաց c-առանցքին։ Հետևաբար, աստղը կենտրոնացնելու համար կտրիչը գմբեթի գագաթը տեղադրում է c-առանցքի վրա։ Այստեղ թույլ տրված սխալը չի կարող ուղղվել հետագա հղկման փուլով։
Մշակված քարերը փոխում են կանոնները
Լցված թանկարժեք քարը միաժամանակ հղկված երկու նյութ է, և լցոնիչը հազվադեպ է իրեն պահում իր տիրոջ պես։
GIA հետազոտողները պարզել են, որ կապարով լցված ռուբինը զգալիորեն ավելի փափուկ է, քան կորունդը, ուստի փայլեցման որակի տարբերությունները կարող են բացահայտել լցված կոտրվածքներ: Ապակին սկսել է քրտնարտադրվել կոտրվածքներից 700°C ջերմաստիճանում, 600-ից 700°C հալման կետով, և այն փորագրվել է կծու թթվացման լուծույթով: Պնդացման փորձարկումների ընթացքում հղկումը և փայլեցումը վնաս չեն հասցրել լցոնին, չնայած փորձարկվել են միայն մի քանի քարեր:
Լցոնված զմրուխտն ավելի նուրբ է։ 33 լցոնված զմրուխտների GIA ուսումնասիրության ժամանակ, ուլտրաձայնային մաքրումը կամ լուծիչներում թրջելը փոխել է մոտ 29-ի տեսքը։ Մայրու փայտի յուղը և չկարծրացած Opticon-ը ակնհայտորեն փոխվել են ուլտրաձայնային լոգարանում, մինչդեռ մակերեսային կարծրացված և կարծր լցոնիչները ապացուցել են իրենց առավելագույն դիմացկունությունը։
Սա իսկական կոնֆլիկտ է ստեղծում աշխատասեղանի մոտ։ Մանրակրկիտ մաքրումը, որը պաշտպանում է մանր բեմը անցանկալի մասնիկներից, հենց այն է, ինչը կարող է մաքրել կամ մշուշոտել լցոնիչը։ Մշակված քարերի համար ավելի անվտանգ փոխզիջում է ձեռքով նուրբ մաքրումը շերտերի միջև։
Եզրափակում
Արգայլի մանուշակագույնը կորցրել է իր քաշի ավելի քան երկու երրորդը՝ դառնալով 2.83 կարատանոց թանկարժեք քար։ Կարծր գույնի քարերի վրա լավ և վատ բերքատվության միջև եղած տարբերությունը որոշվում է ոչ այնքան ադամանդով, որքան նրանով, թե որքան ճշգրիտ է այն դասակարգվում և որքան մաքուր է յուրաքանչյուր փուլը անցնում հաջորդին։
Ապացույցները մատնանշում են երեք սովորություն։ Կարդացեք միկրոնային բաշխումը, և հատկապես դրա վերին սահմանը, այլ ոչ թե հատիկի պիտակը։ Պլանավորեք յուրաքանչյուր փուլ՝ նախորդի վնասը վերացնելու համար։ Մեկ թափառող խոշորահատիկը համարեք փչացած փայլի ամենահավանական պատճառը, միաժամանակ հիշելով, որ մշակված քարերը կարող են չհանդուրժել այն մաքրումը, որը կանխում է այն։
Մասին Հեղինակ:
Ջասիդա Սան Գրիշի վաճառքի ինժեներ է՝ ճշգրիտ հղկման ոլորտում հինգ տարվա փորձով: Գրիշի հղկման նյութերի վերաբերյալ գիտելիքների հիման վրա՝ Ջասիդան ապահովում է արտադրանքին վերաբերող տեխնիկական աջակցություն՝ հղկող նյութերի ընտրության, նյութի կատարողականի և կիրառման պահանջների վերաբերյալ: Այս աշխատանքը ներառում է միջազգային հաճախորդներին օգնելը ճշգրիտ հղկման տարբեր կիրառությունների համար համապատասխան նյութեր և անհատականացված հղկման լուծումներ գտնելու հարցում:
