by Jacida Sun

Chaguo la mkataji la almasi inayoweza kung'aa huamua ni kiasi gani cha mkataji kinachoweza kuhimili na jinsi uso wa mwisho unavyoweza kuwa mzuri. Utafiti kutoka kwa maabara za vito na uhandisi wa macho unaelezea sababu, na hubadilisha tabia kadhaa za warsha kuwa sheria zinazoweza kupimika.

kuanzishwa

Mnamo mwaka wa 2015, mgodi wa Argyle wa Rio Tinto huko Australia Magharibi ulirejesha mgodi wa zambarau wa karati 9.17. Mng'amuzi mkuu wa Argyle Richard How Kim Kam aliubadilisha kuwa mviringo wa karati 2.83 ambao GIA iliupa daraja la Fancy Deep Greyish Bluish Violet. Jiwe lililong'arishwa lilihifadhi 30.9% ya uzito wa mgodi, na ripoti za biashara ziliweka muda wa kukata kuwa zaidi ya saa 80.

Kila moja ya saa hizo ilikuwa uamuzi kuhusu wapi pa kuondoa nyenzo na wapi pa kuiacha. Almasi ndiyo kesi iliyokithiri, kwa sababu ni almasi pekee inayoweza kuiondoa. Swali hilo hilo linatawala vito vyenye rangi ngumu zaidi: kwenye rubi, yakuti au krisoberili, rangi ya kutisha huamua ni kiasi gani cha rangi mbaya kinachosalia, jinsi sehemu ya uso inavyobaki tambarare, na jinsi uso wa mwisho unavyoweza kuwa mzuri.

Makala haya yanachunguza swali hilo kwa kutumia data iliyochapishwa badala ya hadithi za warsha. Hoja yake kuu ni kwamba sifa muhimu zaidi ya kifaa cha almasi kinachokunwa si ukubwa wake wa wastani wa chembe bali chembe zake kubwa zaidi.

Ugumu si nambari moja

Kipimo cha Mohs kinaorodhesha madini ambayo mtu hukwaruza yapi. Haisemi ni kiasi gani kimoja ni kigumu kuliko kingine. Vipimo vya unyonyaji hufanya: kwa kutumia kipimo cha Knoop, Winchell alipima korundum kwa takriban 2,000 na almasi kwa takriban 8,000. Hatua moja ya Mohs kati yao huficha pengo la takriban mara nne, ndiyo maana almasi ni kifaa kinachofaa kwa korundum.

Ugumu pia ni sehemu tu ya tatizo. Kwenye gurudumu, mgawanyiko, muundo wa chembe na mwelekeo wa fuwele mara nyingi ni muhimu zaidi.

Corundum inaonyesha kwamba hata jiwe lisilo na mpasuko lina mwelekeo wa haraka na polepole. Katika utafiti wa kemikali wa kung'arisha mitambo wa ndege nne za yakuti, Cao na wenzake walipima 5.93 nm/min kwenye ndege ya C (ndege ya msingi) na 2.47 nm/min kwenye ndege ya R: tofauti ya mara 2.4 chini ya hali zinazofanana. Utafiti wa awali katika Chuo Kikuu cha Rutgers pia uligundua kuwa kuondolewa kwa yakuti yakuti yakuti yakuti yakuti yakuti yakuti yakuti yakuti yakuti yakuti yapatike kwa kasi zaidi.

Tafiti zote mbili zilitumia michakato ya wafer ya viwandani yenye tope la silika au alumina, si almasi kwenye paja la uso, kwa hivyo upangaji wao wa mizani haupaswi kubebwa moja kwa moja hadi kwenye benchi. Somo la jumla linaendelea: mkunjo huo huo unaweza kukata uso mmoja zaidi ya mara mbili ya kasi ya jirani yake.

Kile ambacho daraja la mikroni hubainisha hasa

Vipuli vya almasi huwekwa alama katika mifumo miwili. Vipande vikubwa vya grit huwekwa alama kwa kutumia vichujio chini ya ANSI B74.16 na ISO 6106, na kiwango bora zaidi cha uchujio, wavu wa 325/400, kinalingana na takriban µm 44–37. Chini ya hapo, vichujio huacha kufanya kazi. Poda laini za "micron" huwekwa alama chini ya ANSI B74.20, kwa njia nyingine isipokuwa kuziba.

Kwa hivyo, daraja la mikroni ni usambazaji, si ukubwa. ANSI B74.20 huifafanua kwa mipaka kadhaa. Kwa unga wa 2–4 ​​µm, ni:

• D5 angalau 2.0 µm (95% ya chembe ni kubwa zaidi)
• D50 ya 3.0 ± 0.3 µm (wastani)
• D95 kwa zaidi ya 4.0 µm (95% ya chembe ni nyembamba zaidi)
• D99.9 kwa zaidi ya 9.0 µm (kikomo cha juu cha chembe kubwa zaidi)

Mstari wa mwisho unastahili kuzingatiwa. Poda inayouzwa kama "3 mikroni" inaweza, ndani ya kiwango, kuwa na chembechembe mara tatu ya ukubwa huo. Sehemu inayofuata inaelezea kwa nini chembechembe hizo adimu ni muhimu zaidi kuliko wastani.

Nambari za "mchanganyiko" wa lapidary zilizo juu ya takriban 400 si ukubwa wa chujio. Kwa mfano, chati ya muuzaji mmoja inalinganisha "3000" na µm 4–8 na "8000" na µm 2–4. Kwa sababu lebo kama hizo ni kanuni badala ya viwango, kiwango cha mikroni ndicho kielelezo cha kulinganisha kati ya bidhaa.

Kwa nini chembe kubwa zaidi ni muhimu zaidi

Kila punje inayokata nyenzo inayovunjika pia huivunja. Chini ya mikwaruzo inayoonekana kuna safu ya mikwaruzo midogo inayojulikana kama uharibifu wa chini ya uso, na wahandisi wa macho huchukulia kuondolewa kwake wakati wa kung'arishwa kama muhimu.

Pia wamepima kina chake. Wakipitia miwani mingi na michakato ya kusaga, Lambropoulos alipendekeza kwamba kina cha uharibifu, katika mikromita, kiko kati ya 0.3d^0.68 na 2d^0.85, ambapo d ni ukubwa wa kukwaruza katika mikromita. Inatumika kwa ukubwa wa kawaida wa lapidary:

Mipaka hii ilitokana na kioo cha macho, si korundum, kwa hivyo inaonyesha kipimo badala ya kutabiri tabia ya jiwe. Bado wanasisitiza jambo moja waziwazi: kikomo cha juu ni kikubwa kuliko chembe yenyewe.

Watafiti katika Maabara ya Kitaifa ya Lawrence Livermore kisha wakauliza ni nafaka zipi husababisha nyufa za ndani kabisa. Kupima uharibifu katika silika iliyochanganywa ardhini, Suratwala na wenzake waligundua kuwa ni sehemu ndogo tu ya nafaka hubeba mzigo wa kutosha kupasua uso, na kwamba hizi ndizo kubwa zaidi. Nafaka zinazosababisha kupasua zilikuwa takriban mara kumi ya ukubwa wa wastani wa chembe. Katika jaribio linalohusiana, tope la 9 µm lililochafuliwa na asilimia 0.1 tu ya chembe za 15 µm zilipasuka zaidi kuliko tope safi la 9 µm, na zaidi hata kuliko tope lililotengenezwa kwa chembe za 15 µm pekee.

Chembe ngumu pia huondoa nyenzo haraka zaidi: katika mikunjo inayovunjika, kiwango cha kuondolewa huongezeka kwa mstari kulingana na ukubwa wa mkunjo. Kasi na uharibifu ni nyuso mbili za chembe moja.

Kwa lapidary, maana yake ni ya moja kwa moja. Punje chache zilizopotea, zinazobebwa kwenye dop, kidole au paja lililosafishwa vibaya, zinaweza kutengua hatua nzima nzuri. Kudhibiti mkia wa usambazaji wa ukubwa, kupitia unga mzuri na mazoezi safi, ni muhimu zaidi ya kunyoa wastani.

Monocrystalline au policrystalline?

Almasi ya micron inauzwa katika miundo miwili mikuu: chembe za monocrystalline, kila moja ikiwa fuwele moja, na chembe za policrystalline zilizojengwa kutoka kwa fuwele nyingi ndogo. Ulinganisho wa moja kwa moja kwenye korundum ni nadra, lakini jaribio moja linalodhibitiwa ni la umma.

Katika jaribio la kuzungusha lililoripotiwa katika Hati miliki ya Marekani 8,182,562, vifuniko vya yakuti vya C-plane vya inchi 2 vilizungushwa kwenye bamba la shaba/resin lenye almasi ya µm 4–8 kwa karati 10 kwa kila mililita 500 za tope. Matokeo:

Almasi ya poliklisto iliondoa takriban theluthi moja ya nyenzo zaidi na kuacha uso laini kidogo. Takwimu hizi zinahitaji usomaji makini. Zinatoka kwenye jaribio moja, hazikupitiwa na wenzao, na kusudi la hati miliki lilikuwa kukuza almasi ya tatu, iliyorekebishwa ambayo ilizishinda zote mbili. Zinasomwa vyema kama sababu ya kujaribu unga wa poliklisto katika hatua ya kabla ya kung'arishwa, si kama cheo kilichopangwa.

Poda, vitoweo na filamu ya kuwekea

Almasi hiyo hiyo inaweza kufikia jiwe katika maumbo matatu. Kila moja hushughulikia tatizo la chembe chembe zisizo na rubani tofauti.

Filamu ya kibiashara ya kukunja ina chembe za kukwaruza zilizowekwa alama sahihi kwenye filamu ya polyester yenye unene wa milimita 3 (karibu µm 76). Katika utafiti wa mizunguko inayotegemea filamu uliochapishwa katika Machapisho kuhusu CIRP, Evans na wenzake walionyesha kwamba filamu ya kukwaruza hupinda au kung'arisha kazi bila kubadilisha jiometri ya bamba lililo chini yake, na kwamba inaweza kufanya kazi katika hali ya kuvunjika au ya kunyumbulika ya miili miwili. Matokeo mawili hufuata kwa kukata vito. Ulalo wa sehemu huwekwa na bamba, si kwa jinsi mzunguko ulivyochajiwa sawasawa. Na kwa sababu nafaka zimeunganishwa badala ya kulegea, haziwezi kutangatanga kwenye uso wa kazi kama vile nafaka zilizolegea zinavyoweza.

Filamu ina mipaka. Inachakaa na lazima ibadilishwe, na kwenye bamba bapa inafaa pande tambarare na meza badala ya kuba za cabochon zilizopinda. Kwa wasomaji wanaotaka kuangalia kwa karibu ujenzi, hii muhtasari wa filamu ya almasi inayoruka inaelezea jinsi almasi iliyopangwa inavyoshikiliwa kwenye kifaa cha kuhifadhia resini kwenye sehemu ya nyuma ya PET, na jinsi filamu ya almasi inavyolinganishwa na filamu za kawaida za kukwaruza.

Mfuatano uliojengwa juu ya ushahidi

Matokeo yaliyo hapo juu yanapungua hadi kuwa kanuni moja ya upangaji: kila hatua lazima iondoe angalau uharibifu ulioachwa na hatua iliyo mbele yake. Kwa kuchukua mipaka ya juu kutoka kwenye jedwali la uharibifu kama mwongozo wa kihafidhina, mfuatano wa korundum yenye pande unaweza kuwa kama ifuatavyo. Unaonyesha mantiki; si kichocheo kilichojaribiwa, na kina kinachotokana na kioo ni dhana ya korundum.

1. Kata kwa µm 15. Acha kila upande ukiwa mbali kidogo na sehemu yake ya mwisho, kwa sababu uharibifu ulio chini unaweza kufikia takriban µm 20.
2. Paka rangi ya awali kwa µm 6. Ondoa zaidi ya µm 20 kabla ya kubadilisha daraja. Hatua hii huacha hadi µm 9 zenyewe.
3. Punguza kwa µm 3, kisha maliza kwa µm 1 au laini zaidi. Kila hatua husafisha safu iliyoachwa na ile iliyotangulia: kama 9 µm, kisha kama 5 µm.

Kwa nini tusiruke kutoka µm 15 moja kwa moja hadi µm 1? Katika ulegevu wa kukunja, kiwango cha kuondolewa hupimwa kwa mstari na ukubwa wa kukwaruza. Vingine vyote vikiwa sawa, daraja la µm 1 lingeondoa safu ya uharibifu ya µm 20 polepole mara kumi na tano kuliko daraja la µm 15 linaloondoa hisa. Daraja za kati si za kifahari; ndizo njia ya haraka zaidi kuelekea kwenye uso usio na dosari.

Mawe ya ajabu huongeza kizuizi kabla ya kugusa yoyote ya kukwaruza. Katika nyota corundum, mfululizo tatu wa viambatisho vya sindano vinavyounda nyota hulala katika ndege sambamba na uso wa msingi, yaani, pembeni mwa mhimili wa c. Ili kuweka katikati ya nyota, mkataji huweka kilele cha kuba kwenye mhimili wa c. Hakuna hatua ya kung'arisha baadaye inayoweza kurekebisha hitilafu iliyofanywa hapa.

Mawe yaliyotibiwa hubadilisha sheria

Jiwe lililojazwa husuguliwa mara mbili kwa wakati mmoja, na kijazaji mara chache hufanya kazi kama mwenyeji wake.

Katika rubi iliyojaa kioo chenye risasi, watafiti wa GIA waligundua kuwa glasi hiyo ilikuwa laini zaidi kuliko korundum, kwa hivyo tofauti katika ubora wa rangi ya kung'arisha zinaweza kufichua fractures zilizojazwa. Kioo kilianza kutoa jasho kutokana na fractures kwenye 700 °C, huku kiwango cha kuyeyuka kikiwa kati ya 600 na 700 °C, na myeyusho wa caustic pickling uliichora. Kuweka na kung'arisha wakati wa kuweka vipimo hakukusababisha uharibifu wowote kwa kijazaji, ingawa ni mawe machache tu yaliyojaribiwa.

Zumaridi iliyojazwa ni nyeti zaidi. Katika utafiti wa GIA wa zumaridi 33 zilizojazwa, kusafisha kwa ultrasonic au kuloweka kwenye miyeyusho kulibadilisha mwonekano wa takriban 29. Mafuta ya mti wa mwerezi na Opticon isiyo ngumu ilibadilika waziwazi katika bafu ya ultrasonic, huku vijazaji vilivyo ngumu na vilivyo ngumu vikiwa vya kudumu zaidi.

Hii inaleta mgongano wa kweli kwenye benchi. Usafi wa kina unaolinda sehemu nzuri kutokana na chembe chembe zisizofaa ndio hasa unaoweza kuondoa au kuweka wingu kwenye kijazaji. Kwa mawe yaliyotibiwa, usafi wa mikono kwa upole kati ya daraja ndio njia salama zaidi.

Hitimisho

Argyle Violet ilipoteza zaidi ya theluthi mbili ya uzito wake njiani kuelekea kuwa vito vya karati 2.83. Kwenye mawe yenye rangi ngumu, tofauti kati ya mavuno mazuri na yale duni huwekwa kidogo na almasi yenyewe kuliko jinsi ilivyopangwa kwa usahihi na jinsi kila hatua inavyoendelea kwa usafi.

Ushahidi unaonyesha tabia tatu. Soma usambazaji wa mikroni, na hasa kikomo chake cha juu, badala ya lebo ya grit. Panga kila hatua ili kuondoa uharibifu wa ule uliotangulia. Tibu punje moja iliyopotea kama chanzo kinachowezekana cha rangi iliyoharibika, huku ukikumbuka kwamba mawe yaliyotibiwa yanaweza yasivumilie usafi unaozuia.

Kuhusu mwandishi:

Jua la Jacida Ni Mhandisi wa Mauzo huko Grish mwenye uzoefu wa miaka mitano katika tasnia ya ung'arishaji wa usahihi. Kwa kutumia ujuzi wa vifaa vya ung'arishaji vya Grish, Jacida hutoa usaidizi wa kiufundi unaohusiana na bidhaa kuhusu uteuzi wa abrasive, utendaji wa nyenzo, na mahitaji ya matumizi. Kazi hii inajumuisha kuwasaidia wateja wa kimataifa kutambua vifaa vinavyofaa na suluhisho za ung'arishaji zilizoundwa maalum kwa matumizi mbalimbali ya umaliziaji wa usahihi.