Ювелирное дело
Фундаментальные принципы полировки

Фундаментальные принципы полировки

В. Фаченда, консультант, Аоста, Италия
и К.В.Корти, Всемирный Золотой совет, Лондон

Введение

Полировка, выполненная механическим способом на машине или вручную на полировальном круге, либо при помощи химической или электрохимической обработки – это не черная магия, я технология, основанная на прочных научных началах. Если понятны причины, можно увеличить эффективность, повторяемость и качество полировки, уменьшая таким образом расходы. В данной статье рассматриваются основные принципы техники механической полировки, которая является наиболее часто используемым методом и некоторые последствия на практические промышленные операции. Эти принципы имеют силу для всех материалов и всех сплавов использующихся в ювелирной отрасли.

Отражательная способность и поверхностная шероховатость

Абсолютно гладкая поверхность, не имеющая дефектов хорошо и однородно отражает падающий свет и имеет высокую отражательную способность. Мы говорим, что она сильно отражает или очень блестит. Если мы посмотри на такую поверхность через лупу или, лучше, под микроскопом на поверхность не отполированного украшения, то увидим, что она "поцарапана" и имеет полосы, которые идут во всех направлениях.

Поверхность, которую потерли абразивной шкуркой вся в полосах. Это можно почувствовать даже прикоснувшись пальцами. Эти недостатки поверхности отражают падающий свет в различных направлениях, поэтому поверхность кажется не отражающей, то есть без блеска и света.

В сечении при большом увеличении поверхность имеет вид гористой местности, как это видно на рис. 1а. Глубина (и интенсивность) полос может быть измерена и выражено в количественном виде, как поверхностная шероховатость. Она может быть измерена разнообразными инструментами, которые легко найти. Работа некоторых из них, "профилометров", основывается на прохождении измерителя с алмазным наконечником по проверяемой поверхности. Постепенно, полируя, поверхность становится более гладкой и более блестящей. Количество и глубина полос уменьшается, а так же уменьшается значение поверхностной шероховатости. Таким образом процесс полировки может быть измерен количественно.

При снятии материала абразивами поверхность контактирует с жесткими абразивными составами, которые при касании удаляют материал и оставляют ряд борозд, глубина и которых определяется размерами абразивных частиц. Последовательное использование все более мелких абразивов позволяет получить все более гладкие поверхности, то есть с более низкой поверхностной шероховатостью.

Механизмы и принципы полировки

Существует два основных механизма, которые приводят к повышению гладкости и отражения поверхности.

  • Снятие материала, например, абразионное (шлифование, опиливание, полировка), электрохимическое или химическое

  • Выравнивание или полировка поверхности при помощи механической деформации (огранка)

Финиш - Фундаментальные принципы полировки. Ювелирное оборудование и технология. Jewellerytech.ru

Рис. 1


а) – оригинальная поверхность
b) – механизм механической финишной отделки

c) – результат механической финишной отделки
d) – механизм электролитической финишной отделки
e) – результат электролитической финишной отделки
f) – поверхность после электролитической финишной отделки и последующей механической полировки
- Изменение шероховатости поверхности во время электролитической и механической финишной обработки

При снятии материала абразивами поверхность контактирует с жесткими абразивными составами, которые при касании удаляют материал и оставляют ряд борозд, глубина и которых определяется размерами абразивных частиц.

При придании блеска поверхность становится гладкой при помощи пластической деформации поверхностных слоев при помощи механического воздействия, которое может включать воздействие сколотки или касательного контакта твердыми материалами, такими как сталь или фарфоровые шарики. Этот этап часто становится конечным в процессе полировки и идет за этапами, во время которых материал снимается абразивами.

На рис. 1 (a-f) схематически показано изменение поверхностной шероховатости при механической и при электрохимической полировке. Во время полировки поверхностная шероховатость со временем уменьшается. Однако, при механической полировке абразивами, как вручную на полировальном круге, так и при механизированной, необходимо учитывать некоторые основные моменты:

1) Как схематически показано на рис.2 для определенного типа абразива с определенными размерами частиц существует определенная шероховатость частиц, которая может быть достигнута независимо от времени обработки изделий. Когда это значение достигнуто, продолжение операции вызывает только съем материала и постепенную потерю мелких деталей поверхности.

Финиш - Фундаментальные принципы полировки. Ювелирное оборудование и технология. Jewellerytech.ru

Финиш - Фундаментальные принципы полировки. Ювелирное оборудование и технология. Jewellerytech.ru

Рис. 2

- Количественное выражение поверхностной шероховатости в зависимости от времени

Рис. 3

- Количественное выражение шероховатости в зависимости от времени при использовании различных наполнителей

2) Скорость съема металла зависит от вида используемого абразива. Виды с более крупными частицами являются более абразивными, глубже воздействуют на поверхность и снимают больше материала, чем абразивные материалы с мелкими частицами. Поэтому абразивные средства с более крупными частицами снимают металл быстрее, а с более мелкими позволяют получить более низкую минимальную шероховатость. Это схематически показано на рис. 3.

Финиш - Фундаментальные принципы полировки. Ювелирное оборудование и технология. Jewellerytech.ru

Рис. 4

- Качественные изменения отделки во времени в зависимости от начального состояния поверхности изделий

3) Как видно из рис. 4, для определенного типа абразива время, необходимое для обеспечения минимального значения шероховатости зависит от начальной шероховатости поверхности ювелирного изделия. Грубая поверхность, как, например, поверхность литья, требует более длительную обработку, чем гладкая, как, например, поверхность штампованного изделия. Из этого должно быть понятно, что, чем лучше поверхность, полученная на предыдущих этапах обработки, тем меньше времени необходимо в дальнейшем для получения требуемого уровня полировки.

 

Практические следствия

В предыдущем параграфе было указано основное правило, по которому для определенного абразивного средства и определенного размера абразива есть минимальное значение шероховатости, которое может быть достигнуто.

Рис. 5 - "Полезное" и "вредное" время обработки

После достижения этого значения (рис. 5) продолжение обработки приведет только к постепенной потере материала, удалению мелких деталей с поверхности и потерю времени.

В случае механизированной полировки это означает, что одновременно нельзя обрабатывать изделия, имеющие различные размеры, формы и качество поверхности, так как, возможно, каждый тип потребует отличное время обработки. Существует риск, что через определенное время обработки некоторые изделия не достигнут минимального значения шероховатости, а другие уже находятся на опасном этапе потери материала и деталей.

Как видно из рисунка 3, наиболее крупные абразивы снимают металл быстрее, а мелкие позволяют получить более низкие значения шероховатости. Если для получения требуемой степени полировки используется только мелкий абразив, необходимо большее время обработки.

Рис. 6 - Схематическое представление процесса "ступенчатой" полировки, которая предусматривает в использование все более мелких абразивов. В точках А и В меняется абразив

Однако, требуемое общее время для получения хорошей полировки (небольшой шероховатости поверхности) может быть значительно уменьшено благодаря использованию ступенчатого процесса, в течение которого используется набор абразивов, каждый из которых мельче, чем использованный ранее. Таким образом достигается большая скорость съема при помощи крупного абразива и последующий проход с мелким абразивом выполняется только тогда, когда достигнут минимальный уровень шероховатости с более крупным. На рис. 6 показано последовательное использование трех абразивов, для которых относительная минимальная шероховатость достигнута в точках А, В и С. При использовании определенных машин с определенными наполнителями результаты могут быть улучшены посредством добавления специальных химикатов, которые обладают обезжиривающими, моющими, травящими иди другими свойствами, позволяющих использовать их для определенных процессов.

Как уже было сказано (рис. 4), независимо от оборудования и наполнителей для полировки время, требуемое для достижения значения минимальной шероховатости зависит от первоначального вида поверхности. Последняя переменная, которую зачастую забывают – это оператор. Оборудование, наполнитель, обрабатываемое изделие не принимают решения, оператор – да!

На этапе проб и поиска цикла финишной отделки для определенного типа ювелирных изделий необходимо постоянно экспериментировать, чтобы найти лучшие для поверхности изделия условия обработки, изменяя наполнители, количество изделий, время цикла и добавляемые химикаты. После того, как найдены наиболее благоприятные условия необходимо скрупулезно придерживаться их для каждой новой обрабатываемой партии. Если что-то не получается, необходимо критически проанализировать все действующие факторы, включая работу оператора, который может допустить ошибку.

Влияние типа оборудования

Оборудование, используемое для механической полировки играет важную роль при определении времени, требуемого для достижения минимального уровня шероховатости, соответствующей определенному наполнителю. Это зависит от "полезной" энергии (усилие и движение) передаваемой изделию и наполнителю для полировки. В основном для определенного абразивного наполнителя вращающийся бурат требует более длительное время для обработки по сравнению в вибрационным буратом, а центрифужный планетарный требует меньше времени. Тем не менее выбор оборудования не основывается только на времени обработки, но также и на других факторах, таких как дефекты поверхности (пятна) вызванные ударами, стоимости и т.д.

Наполнители

Наполнитель для финишной отделки предназначен для контроля и уменьшения шероховатости поверхности при помощи абразивного воздействия или пластической деформации поверхности, полируя изделия и придавая им требуемый блеск. При механизированной финишной отделке наполнитель должен удовлетворять определенным требованиям:

  • должен контактировать со всеми частями поверхности изделия обрабатываемого ювелирного изделия, поэтому важна форма и размер наполнителя.
  • должен контактировать с изделиями "свежей" поверхностью, поэтому необходимо, чтобы наполнитель был подвержен определенному износу.
  • должен быть стоек к износу, чтобы не заменять слишком часто.
  • в машине не должен отстаиваться, когда изделия и наполнитель образуют отдельные слои, уменьшая эффект полировки.
  • в конце каждого этапа полировки наполнитель с легкостью должен отделяться от изделий. – наполнитель не должен пролезать или застревать в изделиях.

Абразивный наполнитель контролирует шероховатость ювелирных изделий благодаря своей зернистости и количеству своей активной части.

Процесс обусловлен отношением размеров и формы используемого наполнителя, а также размерами и формой обрабатываемых изделий и отношением удельных весов. Чем больше контакт, которого удается добиться между используемым наполнителем и поверхностью, а также краями обрабатываемых изделий, тем лучшего результата можно добиться.

В торговле есть наполнители с различными абразивными свойствами и различными калиброванными размерами. Наполнитель может быть высокой, средней или небольшой агрессивности. Как уже было сказано мелкозернистые наполнители дают лучшие результаты (более низкую шероховатость), чем наполнители с крупными зернами, которые с другой стороны воздействуют быстрее.

Соотношение количества наполнителя и обрабатываемых изделий требует отдельного рассмотрения. Каждый поставщик дает собственные рекомендации. Опыт подсказывает, что отношение правильного объема наполнителя и обрабатываемых изделий может составлять:

  • при использовании абразивной керамики – 4:1
  • при использовании абразивов, заключенных в пластические смолы – 7:1
  • при использовании неабразивной керамики – 10:1
  • при использовании стальных шариков – 8:1.

Эти отношения представляют собой эмпирическое правило, однако пропорции между наполнителем и изделиями должны быть оптимизированы в зависимости от производства и хорошим правилом является то, что объем обрабатываемой продукции ни в коем случае не должен превышать 25-30% от общего объема. В противном случае увеличивается количество соударений обрабатываемых изделий и возможность появления вмятин.

Заключения

В статье определены основные принципы механической полировки, демонстрируя, что финишная отделка ювелирных изделий – не черная магия, а технология. Эти принципы действуют как для ручной полировки при помощи круга, так и при помощи машин, на передовых предприятиях. Понимание этих принципов и их последствий должно позволить производителям ювелирных изделий обеспечить повышенное и постоянное качество поверхности при меньших потерях золота и меньших расходах.

 

источник: ЮвелиТЕХ ювелирная техника и технологии


просмотров: 2240
Search All Amazon* UK* DE* FR* JP* CA* CN* IT* ES* IN* BR* MX
Search All Ebay* AU* AT* BE* CA* FR* DE* IN* IE* IT* MY* NL* PL* SG* ES* CH* UK*
40x 25mm Glass Magnifying Magnifier Jeweler Eye Jewelry Loupe Loop Led Light

$5.25
End Date: Friday Nov-23-2018 14:45:51 PST
Buy It Now for only: $5.25
|
Mini Jeweller 60X Pocket Microscope Jewelry Magnifier Loupe Glass LED Light

$8.08
End Date: Monday Dec-10-2018 21:45:13 PST
Buy It Now for only: $8.08
|
925 Sterling Silver ROUND Wire Coils 6" thru 20' Gauges 8 thru 30 Dead Soft USA

$11.24
End Date: Monday Dec-10-2018 21:45:13 PST
Buy It Now for only: $11.24
|
925 Sterling Silver ROUND Wire Coils 6" thru 20' Gauges 8 thru 30 Dead Soft USA

$6.38
End Date: Monday Dec-10-2018 21:45:13 PST
Buy It Now for only: $6.38
|
Search Results from «Озон» Ювелирное искусство
 
Наталья Соломадина Что придумал Фаберже
Что придумал Фаберже
Все знают, что Карл Фаберже - автор знаменитых пасхальных яиц с секретом. Но он был ещё и создателем ювелирной империи, которая в начале XX века покорила целый мир. Весь высший свет стремился собрать как коллекционные фигурки, так и цветочные букеты от великого ювелира. Но как удалось ему стать законодателем ювелирной моды? Об этом и о многом другом, что придумал Карл Фаберже, рассказывает новая книга....

Цена:
719 руб

Zlato i srebro
Zlato i srebro
Издание 1972 года, в отличном состоянии.
В альбоме собраны предметы старины из золота и серебра. Книга получила золотую медаль на Международном конкурсе по художественному оформлению и полиграфическому исполнению изданий. Конкурс проходил в Москве в 1975 году.
Издание на сербско-харватском языке....

Цена:
5490 руб

Jewellery
Jewellery
В альбоме представлены ювелирные украшения XVII - XX веков из собрания Государственного музея этнографии народов СССР....

Цена:
990 руб

Технология ювелирного производства
Технология ювелирного производства
Книга представляет собой первое отечественное издание, комплексно освещающее вопросы современной технологии производства ювелирных изделий. В ней приведены теоретические и практические данные по всем основным процессам ювелирного производства - получению заготовок, огранке камней-самоцветов и стекла, монтировочным операциям и т.д.
Рассмотрены виды специального отечественного и зарубежного оборудования.
Книга предназначена для инженерно-технических работников, специализирующихся в области ювелирного производства и художественной обработки металлов....

Цена:
819 руб

Геммологический словарь Dictionary of gemmology
Геммологический словарь
Приведены объяснения более 3 тысяч терминов, относящихся к природным и искусственным драгоценным и поделочным камням, а также к материалам, которые используются в ювелирном деле. Особое внимание уделено способам обработки драгоценных и поделочных камней и методам их диагностики. Приложен англо-русский словарь геммологических терминов.
Для геммологов, минералогов, кристаллографов, ювелиров и других специалистов....

Цена:
990 руб

Декоративная отделка скульптуры и художественных изделий из металла
Декоративная отделка скульптуры и художественных изделий из металла
В учебном пособии автор описывает различные технологические процессы, связанные с декоративной и противокоррозионной отделкой монументальных скульптур и разнообразных художественных изделий декоративно-прикладного и ювелирного искусства. Даются рецепты различных составов для декоративной отделки. В книге также приведена краткая история декоративной отделки памятников и художественных изделий из металла в России. В пособии обобщен опыт передовых предприятий страны, выпускающих изделия декоративно-прикладного и ювелирного искусства....

Цена:
429 руб

Жемчуг: натуральный, культивированный и имитации Pearls: Natural, Cultured and Imitation
Жемчуг: натуральный, культивированный и имитации
Одна из книг геммологической серии издательства "Баттеруорс", написанная известным специалистом Великобритании по драгоценным и поделочным камням. В ней помимо сведений общего характера о составе, плотности и местах лова жемчуга рассматриваются вопросы биологии жемчужных раковин, генезиса жемчуга, а также зарубежные источники натурального жемчуга, процессы его культивирования, получение имитаций и методы отличия культивированного жемчуга и имитаций от натурального жемчуга. Излагается история применения и изучения жемчуга.

Для геммологов, минералогов, биологов, ювелиров, работников музеев, реставраторов и любителей ювелирных украшений....

Цена:
709 руб

Кварц Quartz
Кварц
Одна из книг геммологической серии английского издательства "Баттеруорс", посвященной описанию драгоценных и поделочных камней. Написана известным минералогом из Великобритании. В книге рассматриваются кристаллические и массивные минералы семейства кварца, вопросы генезиса этих минералов в земной коре, основные сведения о химии кварца, его полиморфизме, особенностях структуры, кристаллографии и ряде физических свойств, среди которых наибольшее внимание уделено цвету и оптическим характеристикам. Значительное место в книге отведено вопросам определения природного или искусственного происхождения образцов различных разновидностей кварца.
Для геммологов, минералогов, геологов, ювелиров, работников музеев, реставраторов и коллекционеров....

Цена:
359 руб

В. Н. Сингаевский Легендарные драгоценности
Легендарные драгоценности
Книга предназначена для широкого круга читателей, интересующихся историей возникновения драгоценных камней и металлов, историей знаменитых людей и их драгоценностей. В ней представлены неожиданные материалы и сведения о самых прославленных драгоценностях и их обладателях от древнейших времен до наших дней. Основное назначение этой книги систематизировать обширные исторические сведения и дать возможность читателю познакомиться с каждым образцом неповторимого ювелирного искусства или предметом из королевских сокровищниц. Жанр книги - малая занимательная иллюстрированная энциклопедия....

Цена:
206 руб

Янтаря открытый свет
Янтаря открытый свет
Теплый солнечный камень янтарь всегда покорял человека неповторимой красотой. Этот альбом знакомит читателей с изделиями советских художников-ювелиров, своим талантом одухотворяющих чудесный балтийский самоцвет....

Цена:
259 руб



2003 Copyright © «Zoloto.Peterlife.ru» Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
Золото, Украшения, Ювелирная энциклопедия. Производство ювелирных изделий.
Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт. Партнёрская программа.
  Яндекс цитирования Яндекс.Метрика