Способы обработки и облагораживания драгоценных камней

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.

Технология обработки

Перед механической и химической обработкой необходимо распилить камень на небольшие части. Резку рекомендуется осуществлять при помощи болгарки специальным диском по камням. Небольшими кусками перерабатывать минерал становиться удобнее.

Обработка натурального камня в домашних условиях подразделяется на два вида:

• физико-механическая;
• механическая.

Механический вид является классическим и к нему относятся: резка, рубка, полировка, шлифование. Подобные методы не требует дорогостоящего специализированного оборудования и подходят для работы в домашних условиях.

К физико-механическому виду относят: ТВЧ, термоактивные газовые горелки и т.д. Для физико-механических способов обработки камня необходим специализированный цех и дорогостоящее оборудование.

При домашней обработке достаточно применить следующие способы обработки природного камня:

• шлифование;
• полирование.

При обработке в домашних условиях выделяется отдельная комната, потому что в процессе работы образуется много пыли. Помещение должно быть снабжено вытяжкой или должна быть предусмотрена качественная естественная вентиляция. Работнику рекомендуется пользоваться средствами индивидуальной защиты (перчатки, респиратор, халат). Все виды работ выполняются при постоянной подаче воды, поэтому в помещении требуется наличие канализации или следует протянуть соответствующие шланги.

Обработка гранита в домашних условиях включает в себя следующие процессы:

• резка;
• полировка и шлифование;
• брашировка;
• высверливание отверстий;
• термообработка.

Шлифовка

Шлифование — это процесс абразивного обтачивания, в котором в качестве режущего инструмента используется шлифовальный круг. Данная операция выполняется в несколько этапов с последующим уменьшением зерен рабочего инструмента. Вначале происходит обдирка, т.е. убирается верхний слой. Затем производят среднюю и тонкую доводку. Потом используют технику лощения: минерал имеет минимально возможную шероховатость при данной операции.

Для шлифования используются самые разные машины:

1. Ручные колотые ножи-точилки (точильные диски).
2. Ручные электроинструменты, такие как угловые шлифмашины.
3. Различные виды дорогих промышленных станков, называемые станками для шлифовки.
4. Настольные шлифовальные машины.

Полировка и финишная обработка

Полировка камня осуществляется при помощи ручного вращающегося инструмента, часто называемого Dremel. Чтобы начать шлифование камней, важно убедиться, что используются защитные очки и перчатки. Полировщик камня убирает острые края и щели, чтобы облегчить процедуру.

Полировка мрамора в домашних условиях осуществляется при помощи полировального порошка с использованием кристаллизатора. Следует помнить, что с целью отшлифовать нельзя применять ни в коем случает не предназначенные для полировки средства, например, абразивный полироль для автоэмали и т.д.

Последним шагом будет финишное очищение. Полировщик наполняет ведро горячей мыльной водой и удаляет всю грязь и остатки с минерала. Можно использовать старую зубную щетку, чтобы проникнуть в любые щели и удалить остатки грязи.

Обработка натурального камня своими руками

Инструменты для обработки заготовок в домашних условиях могут применяться разные, в зависимости от характеристик обрабатываемого материала:

• для мягких пород достаточно будет тех, что предназначены для работы по металлу
• для прочных — потребуются специальные

Определенные требования предъявляются и к организации производственного процесса, особенно важно обеспечить бесперебойную работу вытяжной вентиляции, ведь в процессе резки или шлифовки образуется вредная пыль.

В домашних условиях можно производить:

• резку
• полировку
• шлифовку
• гравировку

Шлифовка камня в домашних условиях

Резка и шлифовка могут выполняться только в случае, если возможно организовать непрерывную подачу воды.

Проточная вода ускоряет охлаждение режущего элемента, удаляет образовавшийся шлам и уменьшает количество вредной пыли.

Грубая резка выполняется болгаркой, с применением диска для резки камня. Если требуется более точный результат — применяют пилораму с металлической подвижной платформой.

Для осуществления шлифовки используют болгарку со специальными шлифовальными кругами или шлифовальный станок.

Если камни небольшие, диаметром порядка 20-25 см, то может применяться следующий метод:

• плиту из чугуна засыпают абразивным материалом
• поливают водой
• трут камень до тех пор, пока его поверхность не приобретет необходимую форму: структура поверхности
• чугуна мелкозернистая, что позволяет относительно быстро добиться желаемого результата.

Полировку поверхности производят на специальных полировочных кругах, применяя пасту ГОИ.

Гравировка — это работа, требующая большой точности, при ее выполнении используют набор резцов по камню и молоток. Для полировки гравированной поверхности используют электродрель с соответствующими насадками.

Как выбирать средства для полировки

Выбирая средство для полировки столешницы из искусственного камня, учитывайте несколько параметров:

• Цвет вашей столешницы, палитра искусственного камня очень разнообразна и придя в магазин, вы должны знать, какой цвет вам нужен.
• Естественный цвет камня подразумевает бесцветную полироль.
• Учитывайте, какую поверхность вы хотите получить в результате: матовую, глянцевую или полуматовую.

На матовой столешнице меньше бликов, менее заметны небольшие дефекты и за ней легче ухаживать.

Полуматовая – подразумевает яркий цвет с небольшим блеском, она не требовательна к уходу.

Глянец – шикарная зеркальная поверхность, но сразу видны все пятна и потертости, которую необходимо регулярно полировать.

Общие сведения

Искусственный камень, выявляем плюсы и минусы

Цена на искусственный камень ниже, чем на натуральный. Но при этом он не только не уступает последнему, но и превосходит по некоторым параметрам.

Искусственный камень бывает двух видов: акриловый и агломератный.

Акриловый камень – состоит из акриловых смол, крошки минералов или акрила и красителей.

Преимущества акрилового камня:

• — презентабельный внешний вид, отлично имитирует натуральные породы камня;
• — прост в уходе;
• — материал очень пластичен, поэтому подходит для изготовления самых необычных форм;
• — огромный ассортимент рисунков и цветов;
• — поверхность без стыков, теплая и приятная на ощупь;

Недостатки акрилового камня:

• — материал легко повредить;
• — царапины и другие мелкие внешние дефекты видны на темных однотонных глянцевых поверхностях;
• — в случае попадания на поверхность щелочей, лимонного сока, пищевых красителей, могут образоваться пятна.

Советуем при выборе столешницы из акрила отдавать предпочтение светлым тонам, а также заранее изучить правила ее эксплуатации, чтобы столешница сохраняла красивый свежий вид как можно дольше.

Агломерат – материал на 90% состоит из крошки натурально камня (кварц, гранит, мрамор), связующая основа – полиэфирная смола. Данное сочетание компонентов делает агломерат особо прочным. Кроме того, в состав входят специальные пигменты, зеркальные частицы, которые придают агломерату сходство с натуральным материалом.

Преимущества агломерата:

• — дешевле натурального камня;
• — эффектный и презентабельный внешний вид;
• — не требует особого ухода;
• — материал прочный и долговечный;
• — агломерат устойчив к механическим повреждениям, высоким температурам, красителям и кислотам;

Недостатки агломерата:

• — материал имеет высокую плотность, поэтому он сложный и трудоемкий в обработке;
• — швы на поверхности;
• -нельзя использовать абразивные моющие средства, т.к. они оставляют на поверхности мелкие царапины;
• -восстановить столешницу из агломерата можно только имея специальную подготовку и оборудование;
• — маленький выбор цветовой гаммы;
• — на ощупь материал холоднее, чем акрил.

Таким образом, агломерат наиболее прочный и долговечный материал, но не подходит для изготовления столешниц сложных форм.

Обработка камней в домашних условиях

Все начинается с поисков камня. Это могут быть и минералы, и рудные породы. Особого внимания удостоились яшма, агат, хрустальные щетки и кремень. Но это лишь начало. Дальше идет обработка, в процессе которой камень разрезают отрезным дисками, найти которые можно в любом магазине алмазных инструментов. Любители предпочитают диски с диаметром от 125 до 200 мм и используют их на двигателе с мощностью 150-200 ватт посредством ременного привода. После резки важно охладить диск с обеих сторон.

Делаем станок для обработки камней в домашних условиях

Станок для резки камня в простых условиях сделать несложно. Если посмотреть на конструкцию, можно легко понять, где подводят охлаждение, и где какие детали будут расположены.

Правила шлифовки

Шлифовка камней для создания плоских пластин может производиться даже на простом стекле с использованием абразивных порошков. Следует сбрызнуть стекло и нанести немного порошка и можно приступать. При шлифовке порошок добавляет понемногу, по мере износа абразива, а вода нужна для поддержания сметанообразной массы.

Когда при шлифовке переходите от более крупного порошка к мелкому (по фракции), камень, стекло и руки следует хорошо промыть с мылом и щеткой: если в порошок меньшей фракции попадет хотя бы немного порошка большей фракции, все будет испорчено.

Когда камень отшлифован, его следует отполировать на войлочном/фетровом механическом круге, диаметр которого должен быть от 140 до 200 мм. В процессе полировки следует использовать окись хрома в виде порошка и вода. Вращение круга должно достигать скорости от 410 до 700 оборотов/мин.

Рекомендации

Это лишь один способ обработки, хотя на самом деле их намного больше. Для тех, кто влюбился в ручную обработку камней в домашних условиях, хотим предложить отличную конструкцию станка для обработки небольших камней. Так как схема предельно проста, мы дадим лишь рекомендации.

1. В роли двигателя предлагаем использовать электродвигатели для стиральной машинки – они, как правило, однофазные, мощность колеблется от 190 до 240 ватт и они могут развивать до 1300 оборотов/мин. С такими характеристиками движка можно использовать двухступенчатые шкивы с передаточным числом 1:1 и 1:0.35.
2. Первая передача идеально подойдет для обработки на планшайбах с закрепленным абразивным материалом, а вот вторая будет использоваться для обработки с сыпучим абразивом.
3. В роли переключателя передач используйте клиновидный ремень с авто «Запорожец». Вы можете сделать резьбу крепления и левой, и правой, главное, чтобы при работе с нагрузкой планшайба не сходила с оси.
4. Корыто для сбора шлака должно быть хотя в 2 раза больше диаметра планшайбы, то же касается и высоты бортов. На боковушки корыта вы можете прикрепить резину, чтобы в случае, если камень выпадет из рук, не разбился.
5. Так как вся обработка ведется с использованием воды, нам потребуется капельница. Проблема в том, что ее использует лишь при работе на планшайбе с закрепленным абразивом. В случае использования сыпучего абразива лучше смачивать камень в отдельной ванночке, о наличии которой следует позаботиться заранее.
6. И, конечно же, у вас должна быть не одна планшайба, а целый набор: деревянная, чугунная, из металла с прикрепленным войлоком и фетром. Это требуется для разных стадий обработки и полировки.

Химическая чистка

Для снятия поверхностного налета можно использовать химическую чистку. Ее плюсы в том, что образцы практически не страдают от сколов и царапин. При обработке камня в домашних условиях можно использовать 5-15% раствор щавелевой/соляной кислоты.

Важно: перед использованием этих кислот убедитесь, что обрабатываемые минералы не растворяются в ней. Обработке кислотой не подлежит арагонит и азурит.

При обработке лазурита и бирюзы следует быть осторожными, так как они хотя и медленно, но тоже растворяются. Для размягчения остатков органического происхождения камни вымачивают в уксусной кислоте. Соединения жиров отлично удаляются ацетоном и бензином.

Высокоэффективны для химической чистки некоторые средства бытовой химии, к примеру, «Антикипин», который отлично удаляет с минералов карбонатные известковые оболочки. Для труднодоступных участков используйте моющее «Прогресс». На последних этапах обработки химические минералы можно очистить средствами для мытья стекол и хрусталя.

Эффект будет и от «химической бани», т.е. вы кипятите минерал в скороварке под давлением. Благодаря этому приему пар проникнет даже в недоступные человеку места. После обработки камни следует хорошо промыть под проточной водой.

Резка и раскалывание

Камни, которые уже отмыли и очистили, следует отсортировать. Кто-то собирает лишь красивые образцы или окаменелости, редкие виды. Большинство подвергают весь найденный материал шлифовке и полировке, что помогает раскрыть красоту камней, а опытные в этом деле люди иногда находят в пески такие плоскости, которые при разрезе открывают картину перелива красок, причудливые пейзажи и даже портреты.

По итогу кто-то просто коллекционирует камни, а кто-то использует их для поделок, сочетания с деревом и металлом.

Но перед началом следует расколоть камень и удалить излишки. Для этого процесса (препарирования) изготовим специальное приспособление, которое поможет в работе с крупными образцами. Нам понадобится струбцина с двумя зубчиками из закаленного метала (как вариант, используйте тиски, в которых будут вмонтированы 2 уголка с зубьями из победита).

Камень следует резать алмазными кругами или пилами

Станок для шлифовки и резки можно сделать на базе электросверлильного устройство или точила ЭЗС-1. В этом случае у нас будет 2 выхода вала, на одном из которых будет патрон 6, а на другом наждачный круг или круг с алмазным покрытием. Мощность такого устройства будет 250 ватт, а частота вращения

Для обработки камней для украшений в домашних условиях можно брать и иные электродвигатели, мощность которых будет в диапазоне от 250 до 500 ватт и частота вращения от 1400 до 3000 оборотов/минуту. В качестве подставки для станка используйте ящик с откидной крышкой. Сам станок следует прикрепить болтами к крышке. Такая модификация рабочего инструмента позволит установить станок под наклоном.

К ящику со стороны патрона крепят приставной стол. Его высоту можно подрегулировать, чтобы работать можно было с кругами разных диаметров. На приставной сто ставим планку из дюралюминевого уголка 2,5*2,5 см. Сбоку следует установить защитное ограждение от режущего круга. По защитному ограждению и столу проводим серединную черту, которая поможет при расположении камня для резки.

Подставки и опоры приставного столика следует оббить войлоком или резиной для изоляции станка

Еще понадобится поддон с водой для охлаждения круга для резки, который поставим под приставной столик. Чтобы уменьшить трение при охлаждении, используйте мыльный раствор. Под планшайбой установите еще один поддон воды.

Когда производят резку камня, его подают вдоль направляющей панки, которую можно регулировать на толщину пластины, которую будут резать. Камень подается только навстречу режущему кругу. Охлаждение водой можно сделать в виде смоченного кусочка поролона, который следует держать в левой руке сбоку от режущего круга, так как правая будет подавать камень.

Если камень крупный, лучше держать его обеими руками, а поролон и камушек прижать к инструменту. Для дополнительной устойчивости у камня срезают край, вследствие чего имеем опорную площадку. Если такой вариант вам не подходит, камень можно установить в картонную коробку по размеру, залить цементным раствором и после отвердевания камень режем с цементом. Когда резка окончена, аккуратно удалите цемент. При резке крупного камня могут быть трудности, поэтому сначала следует надрезать его, и в эти пазы вставить три клинки из тонких пластин из стали. Благодаря этому вы сможете резать камни, габариты которых чуть больше диаметра режущих инструментов.

Если возникла необходимость в резке треснувшего камня

Перед процессом его следует проклеить эпоксидным клеем. На мокрой поверхности обведите трещины карандашом – так их будет лучше видно. Перед проклеиванием камень подсушивают, чтобы в трещине не было воды. Для этого камень прогреваем на электроплитке, а далее охлаждаем до 60 градусов по Цельсию. На еще не остывший камень нанесите палочкой или кисточкой клей, чтобы он поглубже проник и затвердел. После этого камень будет достаточно прочным, чтобы его можно было без опасений подвергать резке даже на тонкие пластинки.

Шлифовка

Для более яркого цвета следует тщательно отшлифовать срез камня. Ее модно выполнить на станке, который мы предложили изготовить для раскалывания и резки. Для удобства шлифовки крышку подставки подставьте под наклоном. Для этого процесса используйте планшайбы с алмазным покрытием, но подойдут и абразивные круги (прорезиненные).

Последний вариант хорош тем, что в них можно сделать канавки – это облегчит шлифовку круглый камней. Помимо этого, они значительно безопаснее в работе. Но есть и минусы: при работе они дают много грязи из-за быстрого износа, и иногда даже разлетаются на мелкие частички при работе. Именно по этой причине при соблюдении техники безопасности следует наделать на них плотные стальные кожухи. Для этого вы можете использовать ненужную алюминиевую миску, в которой следует предварительно удалить дно.

Первый этап обработки камня шлифовкой проводят на круге с крупным абразивным/алмазным зерном от 350 до 60 мкм, а второй на круге с зерном от 60 до 37 мкм, и последний – от 37 до 10 мкм.

При шлифовке вам так же понадобится беспрерывная подача воды, поэтому как в случае с резкой можете использовать кусок влажного поролона. В идеале будет установка над станком бачка с краном и резиновым шлангом, по которому вода будет по капле поступать в поддон. Чтобы предотвратить разбрызгивание, используйте миску-кожух.

Полировка

Основные инструменты для заключающего этапа «Полировка» — притиры, полированные круги из ткани и войлока и щетки из растительных материалов (можно из джута). Притиры являются важнейшим инструментом, который доводит поверхность камня до идеального вида. Они бывают ручными и в виде планшейб. Материал для обработки камня может быть любым: олово, чугун, древесина, свинец, гематит, фторопласт, халцедон.

Они, как правило, нужны для тонкого шлифования, а при полировке добавляют пасту ГОИ или увлаженную окись хрома. Вместо последнего можно использовать зеленую краску с таким же названием, так как в ее составе окись является основным компонентом. Полировку с ее использованием проводят кожаным тампоном. Но у пасты ГОИ и окиси есть свои недостатки – они въедаются в трещины камней и их очень трудно удалить даже при помощи бензина. Для полировки можно использовать порошок окиси алюминия.

Полировальная паста

Специализированные магазины предлагают широкий выбор составов как для машинной, так и для ручной полировки искусственного камня. Различают средства высокой степени агрессивности для начальной полировки и финишные пасты. Есть также одношаговые полировальные составы.

Совет. Чтобы не ошибиться с выбором пасты для полировки, посоветуйтесь со специалистом. Лучше всего обратиться к производителю столешницы.

Полировочный состав заполняет поры и микротрещины, предотвращая скапливание в них грязи, и придает поверхности зеркальный блеск. Средство оказывает бережное воздействие на поверхность, не царапает и не повреждает ее.

Специальные химические добавки в полировальных пастах позволяют достигнуть тройного эффекта: предотвратить скапливание жира и грязи в порах и трещинах, усилить яркость цвета и подчеркнуть фактуру, создать защитную пленку на поверхности.

Очищенные и отмытые камни надо отсортировать.

Важно! Опытные любители, знающие свое дело, находят в камне такие плоскости разрезов, через которые можно увидеть переливы красок, напоминающие пейзажи, а то и портреты.

Прежде чем начать работу над поделкой, надо:

• Расколоть камень, удалить все лишнее.
• Для раскалывания (препарирования) крупных образцов следует изготовить специальные приспособления: струбцину с двумя зубцами из закаленного металла или тиски, в которых вмонтированы два уголка с победитовыми зубьями.
• Режется камень специальными алмазными кругами или алмазными пилами, имеющимися в продаже.

Станок для резки, шлифовки можно собрать на базе электрического точила или электрического сверлильного устройства ЭЗС-1.

Важно! У него два выхода вала, один — оснащенный патроном 6, другой — наждачным кругом или специальной планшайбой, с алмазным покрытием. Мощность данного устройства ЭЗС-1 0,25 кВт, частота вращения 2800 мин.

Можно эксплуатировать для обработки камня и другие электродвигатели в диапазоне мощности от 0,25 до 0,5 кВт и частоте вращения от 1500 до 3000 мин. Установка прибора идет с расчетом того, что вам надо будет манипулировать различными размерами дисков и углами наклона.

Что надо учесть при работе:

• Для звукоизоляции станка дно ящика-подставки и опоры приставного стола обиваются резиной или войлоком.
• Под приставной стол станка ставят поддон с водой для регулярного охлаждения режущего круга.

Важно! Дабы уменьшить трение, в воду можно добавить мыльный раствор.

• Второй поддон для воды устанавливают под планшайбой.
• При резке камень подают вдоль направляющей планки, положение которой регулируют на толщину пластины обрабатываемого элемента, который собираются отрезать.
• Подача камня — навстречу вращению режущего круга, тут все просто.
• Воду для охлаждения круга можно подавать и с помощью смоченного куска поролона, который держат левой рукой у боковой стороны режущего круга.

Важно! Правой же рукой подают камень. Крупные элементы лучше держать обеими руками, а поролон вместе с камнем прижимать к инструменту.

• Для устойчивости у элемента природной породы предварительно срезают край, чтобы получить опорную площадку.

Важно! Как вариант — также можно установить камень в специально подготовленную картонную коробку, залить цементом и после полного отвердения разрезать камень вместе с цементной коробкой. Если вы использовали такой тип резки, то по его окончанию цемент осторожно удаляют.

• Чтобы разрезать более крупный камень, его надрезают, и в прорезанные пазы забивают три клина из тонких стальных пластин. Материал разбивают, осторожно ударяя его клиньям.

Важно! Таким способом удобно резать элементы, размер которых немного превышает диаметр режущего инструмента.

• Если же у вас треснувший элемент ценной для вас породы, то перед его резкой проклеивают дефектные места эпоксидным клеем. Трещины обводятся на мокрой поверхности карандашом — так их лучше видно.

Важно! Перед проклейкой камень надо просушить, чтобы в трещинах не осталось воды. Делается это так: его нагревают над электроплиткой, а после — охлаждают примерно до 60° С. На горячий материал кисточкой или палочкой ватной наносят вдоль отмеченных трещин эпоксидный клей, так он глубже проникает и быстрее затвердевает. Камень становится достаточно прочным, и как результат — его резка получится лучше.

В домашних условиях применяется и обычная болгарка, диск по камню. Более точная обработка вашего предмета потребует применение станка типа “пилорама” с металлической, желательно подвижной платформой.

Другие технологии обработки

Раковистая

Используют для декорирования мрамора, гранита, доломита. В камне вырезают впадины глубиной 2-3 мм.

Оплавленная

Изделие обрабатывают на термогазоструйном станке. Это улучшает цвет и фактуру минерала. Он выглядит оплавленным.

Скалистая

Породу камня скалывают с помощью клиньев. На поверхности обработанного изделия образуются хаотично расположенные впадины глубиной 05,-2 см.

Ультразвуковая

Самоцветы кладут в жидкую абразивную среду и пропускают через них высокоточные ультразвуковые волны. Метод используют для придания рельефа и удаления излишка породы.

Гравировка

На камень наносят рисунок или надпись гравером. Можно взять резцы по камню. Затем гравировку полируют войлочным диском.

А вам доводилось самостоятельно обрабатывать драгоценные камни?

Если статья понравилась, поставьте, пожалуйста, 5 звезд и поделитесь ссылкой в социальных сетях.