Драгоценные металлы

Нейзильбер – сплав серебристого цвета, содержащий 65% меди, 15% никеля и 20% цинка. Он отличается высокой стойкостью против коррозии и хорошими механическими свойствами. Плотность – 8,45 г/см3, температура плавления – 1050 оС. Применяется для изготовления столовой посуды, приборов и других изделий. Изделия из нейзильбера внешне напоминают серебряные.

Камни драгоценные, полудрагоценные и поделочные.

Основные месторождения драгоценных, полудрагоценных и поделочных камней в России находятся в Якутии (алмазы), на Урале (значительные месторождения ограночных камней – аметисты, аквамарины, изумруды, хризолиты и др.), Алтае (яшма), в Забайкалье (аметист, турмалин, сердолик). Имеются месторождения камней также в Украине, в Закавказье и других районах.

Существует несколько классификаций ювелирных камней. В торговле и промышленности ювелирные камни классифицируют по их относительной ценности на драгоценные, полудрагоценные и поделочные. Драгоценные и полудрагоценные камни обычно прозрачны и называются самоцветами, поделочные – непрозрачны или слабопросвечвающиеся цветные минералы, пригодные только для шлифовки. Драгоценные камни (алмаз, рубин, изумруд, сапфир) редко встречаются в природе; как правило их вставляют в ограненном виде в дорогие изделия из золота; к драгоценным камням также относят жемчуг. Полудрагоценные камни (аквамарин, александрит, турмалин, гранат, аметист, опал, бирюза, топаз, янтарь и др.) распространены чаще, оправляют их обычно золотом, серебром и мельхиором, а также используют в камнерезных изделиях. К поделочным камням относят агат, лазурит, нефрит, оникс, яшму, малахит и др.

Ценность ювелирных камней определяется их свойствами: твердостью, спайностью, плотностью, цветом, прозрачностью, блеском, химической стойкостью.

Многие свойства ювелирных камней обусловлены условиями образования этих минералов и их внутренним строением, т.е. структурой. Существует два типа строения веществ: кристаллическое и аморфное. Структура ювелирных камней в основном кристаллическая, поэтому по составу они однородны, но физические свойства их неравнозначны во всех направлениях, т.е. характеризуются анизотропией.

Первое место в ряду драгоценных камней по стоимости занимает алмаз. Он сочетает исключительную твердость, высокое светопреломление, сильную дисперсию и яркий блеск. Наибольшее сверкание, игру цвета имеют алмазы с бриллиантовой огранкой (от франц. «брилле» – блестеть). Поэтому такие алмазы называют бриллиантами. При классической бриллиантовой огранке (Огранка – сочетание различных форм и размеров граней, нанесенных на поверхность камня) на поверхность алмаза наносят 57 граней, форма алмаза получается круглой. Кроме классической существуют также другие типы бриллиантовой огранки, отличающиеся числом граней и формой: шестиугольная (антверпенская роза), четырехугольная квадратная (каре), четырехугольная прямоугольная с двумя венцами из четырех вытянутых граней («багет»), восьмиугольная («изумруд»), грушевидная («груша»), эллипсовидная («маркиз») и др.

Из всех драгоценных камней алмаз имеет наиболее простой химический состав и представляет собой кристаллический углерод. В нем часто имеются примеси (главным образом окись железа), которые придают алмазу желтоватый оттенок и снижают его ценность. Бриллианты по массе условно делят на мелкие (до 0,29 карата) и крупные (от 0,30 карата).

Мелкие бриллианты в зависимости от прозрачности, количества, характера и местонахождения имеющихся в них дефектов делят на 8 групп (крупные – на 11 групп). Дефектами в бриллиантах могут быть точки, полоски, облачки, трещинки, пузырьки, микрошвы, включения графита.

Рубин и сапфир являются разновидностью корунда. Разнообразие и красота окраски корундов, их высокая твердость (9 по шкале Мооса) превращают минералы этого вида в драгоценные камни, идеальные во всех отношениях.

Наиболее ценными считаются рубины, окрашенные окисью хрома в красный цвет. Особенно ценятся рубины цвета «голубиной крови» (красного цвета со слегка лиловатым оттенком).

Сапфирами называют разновидности корунда, чаще синего цвета. Зеленые, розовые, черные и другие оттенки сапфиров называют фантазийными.

Самой распространенной формой огранки рубинов и сапфиров является ступенчатая, реже круглая.

Изумруд – это разновидность берилла зеленого цвета. Наибольшую ценность представляют изумруды густо-зеленого цвета, не содержащие включений и трещин. Изумруды обычно подвергают ступенчатой (изумрудной) огранке, реже шлифуют формой кабошон. Изумруд в отличие от других зеленых камней сохраняет окраску при искусственном освещении.

Жемчуг представляет собой органические отложения различных моллюсков в раковинах . он характеризуется небольшой твердостью (2,5-4 по шкале Мооса), а следовательно, недолговечен и требует осторожного обращения. Он подвержен воздействию кислот и даже естественных выделений человеческой кожи, поэтому не следует мыть руки, не сняв предварительно кольцо с жемчужиной, так как жемчуг может загрязниться и восстановить его первоначальный вид почти невозможно. Вместе с тем красота жемчуга неоспорима. Жемчужины, в отличие от камней, не подвергают огранке. Жемчуг бывает округлой, овальной и грушеобразной формы; розового, желтого, серого, красноватого, фиолетового и черных цветов.

Ассортимент полудрагоценных камней очень велик. Они имеют разнообразную огранку, форма которой определяется их назначением.

Аквамарин – это голубой берилл различных оттенков, твердостью 7,5–8.

Александрит является наиболее ценной разновидностью хризоберилла, который некогда пользовался огромной популярностью вследствие получаемого эффекта «кошачьего глаза». Это редкий голубовато-зеленый камень (при искусственном освещении фиолетово-малинового цвета), твердостью 8,5.

Турмалин превосходит большинство ювелирных камней по разнообразию окрасок. Наибольшее применение имеют турмалины розово-красного или розового цвета. Кристаллы турмалина редко бывают однородно окрашенными; обычно отдельные части кристаллов имеют различную, часто контрастную окраску. Твердость турмалина – 7,0-7,5.

Гранат представляет собой группу минералов сложного химического состава. В ювелирном деле широко используют огненно-красные, малиновые, сизо-красные и изумрудно зеленые разновидности гранатов. Особенно высоко ценятся гранаты, близкие по окраске к ярко-красному рубину. Твердость граната – 7,0-7,5.

Аметист является разновидностью кварца фиолетового цвета различных оттенков. Особенно ценятся аметисты густо-фиолетового цвета. Аметисты, за исключением уральского, при искусственном освещении приобретают сероватый оттенок. Твердость аметиста – 7.

Опал – это хрупкий, легко царапающийся прозрачный камень аморфной структуры, состоящий из кренозема, твердостью 6-6,5. Опал характеризуется ирризирующими свойствами, что проявляется в своеобразной игре цветов этого минерала при рассмотрении его в определенном ракурсе. Выделяются несколько разновидностей опала: белый, черный, огненный.

Бирюза является непрозрачным минералом группы фосфатов небесно-голубого цвета. Твердость бирюзы – 6. Химически бирюза неустойчива: она легко впитывает пары, поглощает влагу, поэтому перед мытьем рук всегда следует снимать кольца с бирюзой, чтобы уберечь ее от загрязнения и действия воды.

Топаз – это фторсиликат алюминия. Топазы бывают бесцветными, желтыми разных оттенков, голубыми. Они характеризуются высокой твердостью – 8. Топазы имеют стеклянный блеск и часто исключительно чисты, отлично полируются, приобретая ослепительный блеск. Для топазов характерна совершенная спайность, по этой причине их следует носить с особой осторожностью.

Янтарь представляет собой ископаемую смолу. Цвет янтаря желтый – от светлых до коричневых оттенков. Янтарь гораздо мягче многих ювелирных камней: его твердость всего около 2,5. Янтарь на хрупок.

Поделочные камни подразделяют на твердые (твердость 5,5-7) – родонит, яшма, агат, лазурит, нефрит; средней твердости (3,0-4,0) – малахит, мрамор; мягкие – гипс, селенит.

Среди синтетических аналогов драгоценных камней особое место занимает рубин. Это первый кристалл, который начали искусственно выращивать в промышленных масштабах свыше 80 лет назад. В ювелирных изделиях используют преимущественно синтетические корунды красного (рубины) и синего (сапфиры)цветов, которые, как природные, могут быть звездчатыми, с эффектом астеризма.

В настоящее время в ювелирной промышленности используются кроме синтетических корундов следующие виды синтетических камней: изумруды, аметисты, опалы, бирюза, иттрий (разновидности гранатов бесцветные и окрашенные), фианиты. Перспективными также являются полученные в 70-х гг. ограночные синтетические камни: александрит, лазурит, турмалин, благородный жадеит, малахит и др.

 

3. Особенности  производства ювелирных изделий

ювелирный изделие драгоценный камень

Производство является одним из важнейших факторов, влияющих на формирование потребительских свойств и качество ювелирных изделий.

Одна из особенностей производства ювелирных изделий состоит в том, что при их изготовлении мастер-ювелир стремится максимально выявить и показать своеобразную красоту и декоративные свойства используемых материалов. Так, золото значительно проигрывает в толстых массивных деталях и, наоборот, красиво выглядит в тонких ажурных работах. Изделия из серебра обычно оксидируют, чтобы подчеркнуть рисунок и придать красоту закрепленному в оправе камню. Большое значение имеет сочетание оправы с камнем. Аметист и жемчуг, например, хорошо сочетаются с золотой оправой, а для бирюзы лучше серебряная оксидированная оправа. Бриллиант выигрывает в оправе из белого золота и платины.

По способу производства ювелирные изделия бывают индивидуального и массового (серийного) производства.

При индивидуальном изготовлении мастер-ювелир выполняет все работы от начала до конца вручную, используя оборудование только для получения первоначальной заготовки или необходимого профиля металла. Этот способ применяется при создании отдельных образцов или дорогостоящих ювелирных изделий со сложной и тонкой художественной отделкой, а также при использовании нестандартных по размерам и формам драгоценных и полудрагоценных камней.

При массовом изготовлении изделия создаются механической обработкой и точным литьем по выплавляемым моделям. Лучшие ювелирные изделия изготавливают малыми сериями.

Основными процессами производства ювелирных изделий являются следующие: заготовка материалов, создание форм изделий, филигранные и отделочные работы, декорирование и закрепление камней.

Заготовка материалов.

Заготовку материалов осуществляют путем составления лигатуры и ее плавки, вальцовки, волочения, ковки и резания.

Плавку драгоценных металлов производят в графитовых тиглях в электропечах (более совершенный способ), а также в газовых, нефтяных и коксовых печах. Сначала плавят тугоплавкие металлы, затем вводят легкоплавкие. Для получения соответствующих заготовок (в виде полос или проволоки) расплавленный металл разливают в подогретые стальные или чугунные изложницы.

Вальцовку производят на специальном стане, при этом получают листы, полосы или прутки металла желаемой толщины и формы. Полученные в результате вальцовки полосы или листы металла размечают и раскраивают на заготовки нужных размеров для использования в последующих операциях по изготовлению изделий.

Волочение производят путем протягивания слитка круглого сечения до определенного размера через проволочные вальцы. Затем полученную проволоку протягивают через отверстия волочильных досок до желаемого диаметра.

Ковка – это изменение поперечного сечения заготовки в горячем или холодном состоянии без снятия стружки.

Создание форм изделий.

Формы изделий создают путем штамповки, сборки деталей и пайки, литьем по выплавляемым моделям.

Штамповка на прессах деталей или целых изделий – это один из основных процессов. Для штамповки применяют стальные штампы, состоящие из двух рабочих частей (нижняя часть называется матрицей, верхняя – пуансоном).

Пайку производят специальными припоями, которые состоят из сплавов металлов, соответствующих пробе изготовляемых изделий, но менее термостойкими. Припой по цвету не должен отличаться от цвета изделия.

Литье по выплавляемым моделям является наиболее прогрессивным способом изготовления тонкостенных и сложных по конфигурации изделий. Характерной особенностью является использование специальных пресс-форм, вспомогательных материалов и принудительное заполнение литейной полости форм жидким металлом под действием центробежных сил или вакуумного всасывания. Этот метод дает возможность значительно расширить ассортимент, увеличить выпуск изделий и повысить их качество.

После сборки и пайки изделия подвергают дальнейшей обработке – опиловки, очистке, шлифовке, полировке, при необходимости отжигу и др.

Отделочные операции.

К отделочным операциям относят операции, связанные с обработкой поверхности изделий: галтовку, пескоструйную обработку, крацовку, шлифовку и полировку.

Галтовка – это очистка поверхности изделий путем вращения их в барабанах, загруженных стальными шариками, кожаными обрезками, песком и другими абразивными материалами.

Пескоструйную обработку ведут сухим песком, который под давлением из сопла направляют на изделие. В результате такой обработки изделия приобретают шероховатую поверхность.

Крацовку производят круглыми щетками из тонкой латунной или стальной проволоки на вращательном станке, чтобы придать изделию необходимую матированную поверхность.