加工工艺及发展

加工：描述将钻石原石转变成最终抛磨形状的术语

加工步骤或工艺流程：标记分割成型抛磨

(设计)（劈和锯）（刮圆和粗磨）钻石加工工艺1

一、标记（毛坯设计或设计）最终目的：制造出最大、最干净、最完美形态的钻石考虑因素：①观察原石中包裹体的数量和位置，并努力在分割和抛磨阶段将其清除；②根据毛坯形态考虑成品款式；③颜色：如黄色调很淡时，考虑出品后为彩钻，则选择公主方琢型，而不选圆钻形。

钻石加工工艺21．开窗口：在原石上抛出一个窗口，以便很好地了解钻石的内部情况。根据钻石原石的瑕疵的状况来进行设计。

借剖对剖

钻石加工工艺32．划线：指明锯开或劈开方向或位置。

原则：顺纹理劈开钻石，穿过纹理锯开和抛磨钻石。

注意：对于大的特殊原石，要制作几个塑料模型，做大量的实验来确定将原石制成成品最佳方案，以获得最大回收率。

钻石加工工艺4

二、分割原石

劈和锯是根据每颗原石来确定，对形状规则的原石极少采用劈开的方法。对于不规则的原石，可配合使用锯和劈的方法，将它分割成几部分。

钻石加工工艺51．劈开：

（1）切缝（开沟）：沿划墨线的地方开一条口，称为切缝。切缝要合适（太深费工，太浅不易劈开），呈“V”形可放入劈钻刀。

（2）劈：用劈钻刀放入切缝中，用木锤或钢棒快速敲击劈钻刀。劈钻刀较钝，但要求刃口以上的刀面要抛光。

劈钻刀

切缝

劈开面劈钻用的杆钻石蜡或胶钻石加工工艺62．锯开（钻）：锯钻过程中钻石的重量约3%损失掉.

早在1823年之前就已开始用涂有钻石粉的弓弦来锯开钻石，现在使用所有机器和设备大约是在19世纪末在美国发展起来的。主要设备：锯钻机夹钻的芯子锯片钻石粉蓖麻油钻石加工工艺7锯钻钻石加工工艺8

（1）锯片

锯片：是一张磷青铜圆盘，直径范围为6.0-11cm，厚度范围为0.04-0.15mm，马达使锯片转速达到每分钟8000-10000转。锯片口涂有钻石粉和蓖麻油的混合膏料，锯片卡在两个坚固的金属法兰盘之间，以保证旋转时平稳。

注意：锯片只是携带钻石粉的工具，钻石粉借助快速的抛光来切磨钻石

钻石加工工艺9（2）锯法

先花1-2小时，用厚的锯片开沟“V”再换薄的锯片。（锯速度：锯片旋转速度在4500-6000转/分，1ct以下，旋转更快。现在新机器转速达10000-15000转/分）

a.锯钻时间：锯一颗1ct的钻石，时间可从2至8小时不等，较大的著名钻石曾花费数星期时间。

钻石加工工艺10

b.锯机：锯工一人照管30台机器（锯机），并确保锯片不偏离锯线，切割中不断地将钻石膏料加到锯片上（5-10分钟）。c.出品率：锯钻的成品率不低于99%，如低于98.5%要求赔偿。锯完和劈完后（呈颗粒钻）再回到设计位置，确定台面。

机台锯钻机传动装置钻石加工工艺11（3）激光锯钻：难以加工的钻石，如双晶或结节，采用激光锯，在20分钟内可锯完1ct的钻石。重量损失大于传统加工方法。在钻石加工业中尚未普及。

钻石加工工艺12三、成型或粗磨（打圆）

实际上是一项切削或切磨工艺，工业上常称为“切磨”。1．粗磨工艺

将待磨钻石粘在一个夹具上，另一颗充当切削工具的钻石固定到一个类似的夹具上，再把夹具拧到一根长柄的端部，长柄的长度为40-50cm，操作者手臂夹住长柄，当粗磨机带动钻石旋转时，使两颗钻石相接触并互磨成型，所产生的粉末碎片落在托盘里，研磨成粉备作它用。

钻石加工工艺13粘钻钻石加工工艺14

2．粗磨—切磨

粗磨是对最初成型过程的常用术语，也可泛指切磨。

这道工序决定成品率的高低，锯开后的四边形，去掉四角就圆了。粗磨将在钻石的腰棱上留下原晶面，以保持最大重量，原晶面也可确定抛磨方向。

锯钻钻石加工工艺15

3．现代粗磨方法

两颗钻石被放置在粗磨机上，每颗钻石相对另一颗转动。转动方向定期改变，并将一颗钻石前后移动，以获得可能的最佳效果。

自动车钻机完全靠两颗粘好的钻石反向旋转，相互打磨，来完成车钻工序，一个工人可以照看10台机器。钻石加工工艺16四、抛磨

1．设备：抛磨钻石的设备主要部件为磨盘、车石臂（柄脚、夹钳）和夹咀。

索咀套夹咀车石臂的基本结构把手机头支座钻石加工工艺172．磨盘：磨盘与轴固定为整套。

①磨盘：铸铁盘：是一种钢材制成，单晶体钻用此盘就可以φ30cm，厚2cm。

钻石盘：盘内本身有钻石粉，磨双晶，如来自澳大利亚钻石。

磨盘的转速一般为2500转/分，为最佳速度，对某些特殊操作转速可以加大，如进行多面处理和加工较小原石时。

试磨区抛光区研磨区18②抛磨前磨盘的准备

a.加工前给磨盘上钻石粉，工厂也称开盘。

b.钻石粉与橄榄油混合，将混合膏料涂在磨盘表面，需上抹均匀（可手工湿抹或机械喷涂）。

c.待干

d.用工艺钻石把钻石粉压入盘中或边磨（首饰钻）边开盘。

钻石加工工艺19

③修理磨盘a.洗盘：用车床将它加工成平整表面，然后再磨成完美的抛光面。

b.划纹：用机器在磨盘表面刻划，目的是留住钻石粉。

c.调平：发现磨盘振动，可用麻丝调平。

护罩磨盘连轴磨轮固定支承磨盘工作面的修磨20磨盘动平衡方法调正仪百分表主轴轴承磨床连轴钻孔钻石加工工艺21在一侧加铅块调磨盘的平衡钻孔来调整磨盘的平衡铅块钻孔钻石加工工艺223．柄脚（夹钳）和夹咀

柄脚（夹钳）夹住夹咀，柄脚被设计成三脚支撑的，夹咀固定住钻石，使钻石能放到旋转着的磨盘上。

在钻石工业中，夹咀用来描述加工过程中任何一种固定钻石的装置。冠部刻面车石臂磨冠部刻面的机头钻石加工工艺23

磨亭部刻面的机头亭部刻面车石臂用于车边的车石臂钻石加工工艺24

4．自动抛磨

20世纪60年代，发明了全自动钻石磨面机，生产成品钻的重量在每克拉20粒到每克拉2粒之间，原石粗磨到标准的直径，而后装入全自动抛磨小面的罐内，每个罐内有两个夹持器，一个用于原石的成型，另一个用于抛光。并按照不用于手工抛磨的工艺程序来抛磨小面。

大的珍贵的钻石还是用手工抛磨。

钻石加工工艺255．抛磨小面的步骤

①交叉抛磨：做出最初18个小面。

a.磨出台面，磨4个角面，必须对称磨。

b.磨亭部4个角面，必须对称磨。

c.磨出冠部4个顶侧小面，此时冠部已变为领先个顶侧小面，包括台面的完美八角形。

26

d.磨亭部4个侧小面，底部八个面交于底尖，构成“米”字形。

抛磨钻石上的最初八个小面位置必须准确无误，大小相等，与台面的角度也应绝对正确。

交叉抛磨完毕→粗磨工手中圆化→抛磨→多面抛磨

27

②多面抛磨

a.多面抛磨，加工最后40个小面，24个在冠部，16个在亭部，多面抛磨工在钻石上抛磨出所有小面都为三角形。冠部8个星小面，16个上腰小面，亭部16个下腰小面。

b.要求所有的星小面与腰小面必须大小相等、小面对称、交棱截然，清晰，有时高质量钻石腰棱也磨小面。

星小面上腰小面下腰小面28c.洗钻，抛磨工作完成后

用硫酸（98%）+盐酸（75%）为1:3的混合液清洗钻石，然后分级、估价以便销售。

清洗磨好的钻石钻石加工工艺29五、抛磨技术

1．晶体形态

钻石多呈八面体，菱形十二面体或立方体形态。

锯开和抛磨钻石只能垂交纹理方向。

劈开钻石只能沿纹理方向，不规则形态时，三角凹痕的斜边指示了纹理的方向，以帮助标记确定锯开方向。

二尖四尖三尖钻石加工工艺302．锯开面

立方体→称四尖纹理菱形十二面体→称二尖纹理

①对于八面体，四尖纹理是平行或大致平行可能立方体面的锯开方向，八面体六个锥是三对平行的立方体面，故有三个锯开方向。

②二尖纹理是平行的面，故有六个锯开的方向。

在八面体十二条棱为二尖纹理方向。

④晶形形态不规则，寻找三角凹痕，以帮助标记决定锯开方向。

钻石加工工艺313．四尖、三尖和二尖及其纹理

分割一颗八面体将产生一个现成的台面，它是最大、最重要的小面分割方式将决定抛磨的方向。

①四尖石

最常见可通过从平整的锯开面往下看到四个尖来识别，四尖石有两个纹理方向。

钻石加工工艺32②三尖石

从台面往下看，可清楚地看到三个自然尖，台面看起来象八面体的面，但有微小角度，因八面体面本身无法抛磨，八面体面→天然生长或劈出来。

三尖石有三个纹理方向

③二尖石

钻石沿平行或大致平等菱形十二面体面的方向锯开时，可得到二尖石。八面体每条棱相当于菱形十二面体面的方向。台面的纹理在二尖的方向，从台面往下看，可清楚地看到二个自然尖，二尖石只有一个纹理方向。

333．抛磨方向（抛磨纹理罗盘）抛磨工把抛磨纹理的方向转换成了所谓的夹钳罗盘，钻石固定在夹咀上，并使它按一定方向调整，夹钳罗盘则指出每一个位置。当在确定一个方向时，抛磨工将夹钳翻转过来，使底面朝向自己，这样就能清楚地观察、调整或转换一个方向。夹钳罗盘总是放在使指针朝向抛磨工。而夹咀离他最远的特定位置上来观察。抛磨方向可根据他们也罗盘指向之间的关系来记忆。

钻石加工工艺34六、激光在宝石级钻石中的应用

1．激光锯开钻石

用激光锯开较困难或有交叉纹路的原石，效果较好。

2．切缝

用激光切缝，劈钻石可节省很多时间。

3．磨工艺钻石

用激光生产不寻常的花式琢型，如马头或鱼。

4．改善净度

用激光打孔，烧掉成品钻石中的暗色包裹体。

5．标记

用激光用来标记钻石，在腰棱处打出号码或标出钻石品级或标记识别图样。

35钻石真正成为首饰钻要追溯到1447年，当时钻石就已作为结婚戒指用，大约1450年钻石开始有了切工，当时只有17个面，1558年到1603年，英国女王所戴戒指仅为八面体的钻石，磨掉一个顶尖的桌形戒面。

钻石的琢型历史

36一、圆多面琢型的发展

切磨最早的是印度人，约为中世纪12-13世纪，随着时间的推移，人们对切磨钻石的技术进行了一些发明，并改善小面的对称性和抛磨技术。

1．尖琢型（12-13世纪）

为最早的琢型，仅限于在8个八面体面（稍偏小角度）上磨得光滑。

抛磨目的：是改善对称性，获得透明的钻石。

八面体晶体抛光后的尖琢形钻石的琢型历史

372．桌形琢型（14世纪）

①磨掉八面体的一个角顶，形成冠部有4条自然倾斜棱的桌面。

②阶梯桌型

在八面体去掉角顶的“桌型”基础上发展阶梯状小面型琢型，冠部的4条倾斜棱被磨成冠部的4个阶梯。

桌型琢形钻石的琢型历史

38

3．玫瑰花琢型（15世纪或16世纪中叶）

组成：玫瑰花琢型，由平底，拱顶琢型，顶部由小的三角形小面复盖。优点：重量损失小，扁平晶体也可制成玫瑰花琢型，效果令人赏心悦目。缺点：火彩不足时间：15世纪16世纪中叶，风行了数十年，一些著名的钻石以这种切工琢型。

钻石的琢型历史

39荷兰单玫瑰双玫瑰琢形（象两颗玫瑰形，底对底粘在一起一样）六面玫瑰花形钻石的琢型历史

40

4．单多面型琢型

早期单多面型琢型，呈不规则形态，它是4个角顶被磨掉的斜截桌形琢型。

老式单多面型琢形现代单多面型琢形钻石的琢型历史

415．双多面型琢型（大约16世纪，1610-1620年）

由单多面形转变为双多面形琢型，法国称马扎林琢型，英国称星形和方形。

①双多面形琢型，常称马扎林琢型，外形似垫子。

马扎林琢形钻石的琢型历史

42

②双多面琢型另两种：英国星形和英国方形琢型。

星形琢型有明显的角状冠部。

英国星形琢形英国方形琢形钻石的琢型历史

43

6．三重多面形琢型（17世纪中叶）

帕鲁兹琢型是威尼斯的钻石抛磨工匠17世纪中叶制作的，他把小面数增加到58个（包括台面和底面）。

这种琢型优点：增加了钻石的亮度和火彩。

不足之处：形状仍是不规则状。

三重多面形琢形钻石的琢型历史

44该琢型变种：巴西琢型：在环绕底面多抛磨出8个小面。里斯本琢型：在冠部有些主小面平行于腰棱一分为二。

在欧洲钻石贸易中，三重多面形琢型常称为“老矿山琢型”或“老矿工琢型”。这种琢型的钻石值得再次抛磨，因为增加的亮度可以大大补偿重量的损失。

钻石的琢型历史

457．古典欧洲琢型（19世纪）

19世纪20年代发明了机械粗磨之后，形状或式样更加接近现代圆多面型琢型。

8．摩斯

1860年他在美国开办了第一家钻石切磨厂，花了许多年时间研究圆多面形琢型的角度和比例。把钻石的形态从厚而粗变成今日更秀气的形态。

古典欧洲琢形46

9．托尔可夫斯基琢型

1919年托尔可夫斯基公布了钻石设计方案，他试图使圆多面形琢型的角度和比例标准化，这种琢型被称为美国理想琢型，时至今日美国的抛磨工匠们又做了进一步实验。现代圆多面形琢型的台面比托尔可夫斯基所设计要大一些。

100%53%16.2%43.1%98%034030’40005’美国理想式琢形钻石的琢型历史

4710．近50年的发展

（1）1926年约翰逊和罗代提出“理想琢型”，但未被人们接受。

（2）1940年艾普洛提出“实用完美”琢型为德国人接受，又称“欧洲琢型”。

43.2%100%56%14.4%33010’40050’艾普洛琢形钻石的琢型历史

48（3）1969年scan.DN和1978年IDC提出一套琢型标准。

14.6%34030’40045’43.1%100%57.5%斯堪的纳维亚琢形100%56-66%3100’-3700’39.40-4201’41.0-45.0%11.0-15.0%

国际钻石委员会琢形钻石的琢型历史

49名称冠角亭角台宽冠高亭深托尔可夫斯基

34030’40005’53%16.2%43.1%IDC310-37039040’~42010’56~66%11~15%41~45%艾普洛

33010’40050’56%14.4%43.2%斯堪的纳维亚

34030’40045’57.5%14.6%43.1%典型圆多面形琢形比例对比表钻石的琢型历史

50（4）1985年两位澳大利亚宝石学家利用计算机作出新设计。

（5）近年曾出现100小面琢型，157个小面的2000琢型。

144小面的皇家琢型，能在更多方向上产生多色反射的螺纹琢型，随着朝代的进步、科技的发展，激光的应用，可以预测未来的时间里圆多面形的新品种还将不断出现。

辉煌工（102瓣）国王工钻（86瓣）51二、花式琢型

1．定义

除圆多面琢型或单多面形琢型的任何现代琢型钻石。花式琢型较少大约2%的宝石级钻石原石加工成花式琢型。（1）选择琢型取决于原石的形态。形态不好或变形原石为保重而选择花式琢型，体现亮度和火彩的能力较差。（2）生产成本较高。极费时间，只有少数有经验的抛磨工匠能制作。（3）一段时间内花式琢型价格波动很大。

以上原因，生产商不愿意生产这种琢型。

钻石的琢型历史

52

2．花式琢型的种类任何一个设计人员选择抛磨形态，都是根据原石的形态选择抛磨琢型以获得最大的、最美丽、最干净的并产生最大价值的形态来作为最终琢型。

按工艺要求及不同原石，花式琢型基本上分两类：

（1）多面形琢型：橄榄形、梨形、卵形、心形。

钻石的琢型历史

53（2）阶梯形琢型：正方形、祖母绿形、细长形、契形、菱形、三角形、梯形、风筝形。

梯形琢形细长条形方形琢形祖母绿琢形钻石的琢型历史

543．新式琢型多数样是一些传统琢型的变种

（1）近年新琢型—王妃琢型是多面形琢型的另一变种，呈正方形或矩形轮廓。

目的是通过冠部和亭部增加小面数目，来改善正方形和矩形琢型的亮度。

五星状四星状公主琢形55（2）1988年DeBeers公司展示了5种琢型，分别为火玫瑰、向日葵、金盏花、百日红、大丽花，为了从原石获得较高的回收率，得到较高的亮度，提高具明显颜色缺陷的钻石的观赏性，这些琢型被称为花形琢型系列。

向日葵琢形大丽花琢形金盏花琢形火玫瑰琢形百日红琢形56

三、各种琢型比例的重要性钻石高的折射率以及临界角、反射和色散都影响着成品钻石的亮度和火彩，必须遵循光学定律来磨钻石。钻石上58个小面必须对称和有序组合，每一小面之间的角度必须正确，比例必须适当，只有这样才能使光线产生所希望的效果。

571．冠部比例

冠部的作用产生火彩，冠部高度为14-16%之间，冠部的高度决定了台面的大小，还影响成品钻石的亮度。台面越小，冠部越高，火彩越强；台面越大，冠部越低，火彩越弱。

钻石的琢型历史

58

2．亭部比例

亭角极为重要，亭角决定了亭部的深度，只有当入射光线以大于临界角（24°5’）的角度射到亭部内面上时才能产生全内反射。

改变亭角，亭部过深或过浅都会导致漏光。

冠部比例合适显示火彩，亭部比例合适显示亮度，对于钻石既要考虑亮度又要达到好的火彩，就要设计好的冠角和亭部角来使亮度和火彩达到平衡。

钻石的琢型历史

59（1）光进入冠部时，入射光小于临界角发生折射，使光进入钻石内部。

（2）光进入亭部后，入射角大于临界角而产生反射。入射角=反射角

（3）光进入亭部后，入射角大于临界角而产生反射。入