Обработка камня своими руками в домашних условиях

Большинство природных минералов имеет бесформенный вид. Обработка природного камня позволит получить красивую структуру, которая подчеркивает изящество будущего изделия.

Необходимые документы

Обработка камня своими руками в домашних условиях будет осуществляться электроинструментом и подручными средствами. В первую очередь при покупке минерала необходимо получить от производителя перечень свойств материла. В ином случае посмотреть характеристики в справочнике. Понимание свойства материалов необходимо для подбора подходящего инструмента в зависимости от твердости, хрупкости и т.п.

Для замены рабочего органа в электроинструменте воспользуйтесь инструкцией. Операционных инструкций не существует. Все действия выполняются на усмотрение рабочего. При работе воспользуйтесь лишь рекомендациями к технологическому процессу.

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.

Общие рекомендации

Помимо шлифовки и полировки применяется и химическая чиста. Обработка поверхности камня должна осуществляться, исходя из свойств материла. Не стоит пренебрегать различными инструкциями и рекомендациями. Важно соблюдать все меры безопасности в ходе работы.

Читайте также:

Автор: tat.trofimova

Огранка полудрагоценных камней на примере аметиста

Огранка — технологический процесс обработки драгоценных и полудрагоценных камней для придания им определённой формы и максимального выявления их игры и блеска. Известны различные способы огранки, многие из них носят название того или иного драгоценного камня, для которого этот способ дает наиболее эффектный результат. Огранкой принято также называть сам ограненный камень. Качественно выполненная огранка существенно повышает стоимость драгоценного камня, в то же время неправильная огранка может «убить» камень, внести в него дефекты.

Из этого кристалла аметиста можно огранить великолепный камень ювелирного качества.

Для этого нам понадобятся:

Квадрант — инструмент, предназначеный для измерения и установки углов наклона в вертикальной плоскости от 0 до 90°;

Алмазные диски — планшайбы с алмазным покрытием для стачивания поверхности кристалла, его огранки и полировки;

Алмазная паста;

Штангенциркуль;

Два кича — металлический стержень, на который крепится кристалл;

Лупа.

Оборудование гранильной мастерской кажется весьма незатейливым. Для начала производится изучение строения кристалла, выявление внешних и внутренних дефектов с целью выбора оптимального вида огранки для каждого конкретного камня. Внутренние дефекты выявляют, используя лупу 6-кратного увеличения и направленный свет.

Перед мастером на столе вращается покрытая абразивом планшайба станка. В руках гранильщика инструмент, называемый квадрантом и отдаленно напоминающий морской секстант на длинной ручке. Ручка завершается двуногим упором. С противоположной стороны к головке крепится кристалл. Он приклеен с помощью мастики к металлическому стержню, который удерживается цанговым захватом. Мастер ставит двуногу на ровную поверхность, опускает ручку вниз и на какое-то мгновение прижимает кристалл к абразивной планшайбе. Потом придирчиво осматривает получившуюся грань. Если результат устраивает, гранильщик с помощью ручек настройки изменяет положение кристалла относительно головки на строго заданный угол. Снова прижимает кристалл к планшайбе, и появляется следующая грань. Потом снова зрительный контроль. Огранка — это работа, требующая большого опыта, знаний и постоянной проверки сделанной работы.

На фото показаны основные этапы работы по огранке кристалла.

На обдирочной шайбе, на которую постоянно поступает вода, обтачиваем камень. Это начальный этап обработки.

Для дальнейшей работы необходимо приклеить камень. Для этого используем специальный клей-мастику.

Затем стержень крепится к делительной головке квадранта цанговым зажимом. Начинается процесс обдирки (обточки) — это обработка, применяемая для будущих ювелирных вставок при получении основного профиля камня.

На станке обдирочная шайба. Она отличается от ограночной (фото ниже) более грубым размером зерна. На шайбу подается тонкой струйкой вода, чтобы процесс обдирки был более удобный.

С помощью квадранта выставляем углы и задаем форму камня. При этом пользуемся штангенциркулем, чтобы проверять не «ушел» ли размер.

После того, как форма задана, меняем шайбу. Теперь на станке ограночная шайба.

Огранка — это создание на поверхности камня ряда геометрически правильных плоскостей, граней, от которых будут отражаться и через которые будут преломляться попадающие внутрь кристалла световые лучи. После многократного внутреннего отражения и преломления лучи света разделяются на спектральные составляющие и, покидая камень, создают игру оттенков на его поверхности. Также — это процесс устранения некоторых природных пороков, которые могут встречаться в минералах (включений, трещин, выколов и т. п.).

У ограненного камня выделяют верхнюю часть (корону) и нижнюю — (павильон).

С помощью квадранта выставляем грани павильона. Так как камень гранится в два приема: сначала низ, потом верх, доводим одну из сторон до финиша. Мне удобнее начинать с павильона.

В очередной раз меняем шайбу. Теперь на станке полировальная шайба.

Полирование — придание отшлифованным поверхностям зеркального блеска.

Для этого потребуется алмазная паста, лупа, несколько тряпочек для снятия излишков пасты, и сектор шайбы для выравнивания поверхности. Прежде, чем начать полировку наносим алмазную пасту, затем полируем грань, переодически проверяем качество огранки с помощью лупы.

Следующим этапом является переклейка камня. Процесс огранки переходит на огранку верхней части кристалла (короны).

Полуфабрикат устанавливают шипом в отверстие оправки таким образом, чтобы его площадка была перпендикулярна продольной оси оправки.

Главное, правильно выставить площадку камня. Это очень ответственный момент. Исползуем так называемый площадник.

После нанесения верха площадка приобретает необходимую форму, затем наносятся угловые грани верха, после чего шлифуют верхние и нижние клинья короны.

Далее полируем площадку, снова используя полировальную шайбу.

Полируем боковые грани коронки.

Чтобы при закрепке ювелир не сколол камень полируем рундист. Рундист — поясок по периметру наибольшего сечения ограненного камня, которая отделяет верхнюю часть (корону) от нижней части (павильона).

На выходе получаем прекрасный аметист ювелирного качества.

Обработка натурального камня в домашних условиях

Как обработать камень своими руками, способы и приемы обработки

Для снятия повзрхностных налетов можно применить и химическую чистку. Преимущество ее в том, что образцы меньше страдают от царапин, сколов. В домашних условиях для этого используют 5—15-процентный раствор соляной или щавелевой кислоты. Но прежде надо убедиться, что ваши минералы не растворяются в кислоте.

Не следует обрабатывать кислотой арагонит, азурит, они растворяются в ней очень быстро. Такио минералы, как бирюза, лазурит, обрабатывают очень осторожно, так как они, хотя и медленно, растворяются в кислоте. Чтобы размягчить органические остатки, которые могут встретиться на поверхностяк образцов, их вымачивают в уксусной кислоте. Жирные соединения удаляют бензином и ацетоном.

Очень эффективны для химической чистки минералов некоторые препараты бытовой химии Например, карбонатные известковые оболочки можно снять с минералов, прокипятив их с «Антина-кипином». Хорошо очищает даже труднодоступные участки поверхности моющее средство «Прогресс». Прозрачные минералы на последнем этапе химической обработки неплохо очищаются средствами для мытья стекла, хрусталя (например, ИПС).

Очень эффективна «химическая баня», если минералы прокипятить под давлением в скороварке. При этом пар проникает в самые недоступные места. После обработки камни тщательно промывают чистой водой.

РАСКАЛЫВАНИЕ И РЕЗКА

Очищенные и отмытые камни надо отсортировать. Некоторые любители собирают только окаменелости или красивые образцы, минералогические редкости. Многие собиратели коллекций подвергают образцы шлифовке и полировке. Это помогает полнее раскрыть красоту камня. Опытные любители находят в камне такие плоскости, разрезав по которым можно увидеть переливы красок, напоминающие пейзажи, а то и портреты.

Красивые, но менее интересные для коллекции камни можно отложить на поделки: мозаики, шкатулки, резные фигурки. Некоторые любители стараются подчеркнуть красоту камня сочетанием с металлом, деревом.

Прежде чем начать работу над поделкой, надо расколоть камень, удалив 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 (рис. 7).

Режут камень специальными алмазными кругами или алмазными пилами, имеющимися в продаже. Станок для рэзки, шлифовки можно собрать на база электрического точила или электрического сверлильного устройства ЭЗС-1 (рис. 8). У него два выхода вала, один — оснащенный патроном 6, другой — наждачным кругом или специальной планшайбой, с алмазным покрытием (1). Мощность устройства ЭЗС-1 0,25 кВт, частота вращения 2800 мин,—

Можно применять для обработки камня и другие электродвигатели в диапазоне мощности от 0,25 до 0,5 кВт и частоте вращения от 15С0 до 3000 мин.— Подставкой под станок служит ящик 12 с откидной крышкой. Станок крепится к крышке болтами. Откидная крышка позволяет при некоторых операциях устанавливать станок в наклонное положение.

Со стороны патрона к ящику крепится приставной стол 11. Его высота регулируется, чтобы можно было работать режущими кругами различных диаметров.

На приставном столе установлена направляющая планка 9, выполненная из дюралюминиевого уголка 25X25 мм. Сбоку установлено защитное ограждение 7 режущего круга. По столу и защитному ограждению гроведена серэ-динная черта, которая помогает ориентировать камень при резке.

Для звукоизоляции станка дно ящи-ка-подстазки и опоры приставного стола обиваются резиной или войлоком.

Под приставной стол станка ставят поддон с водой для охлаждения режущего круга. Для уменьшения трения 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 камня, которую собираются отрезать. Подача камня — навстречу вращению режущего круга. Воду для охлаждения круга можно подавать и с помощью смоченного куска поролона, который держат левой рукой у боковой стороны режущего круга. Правой рукой подают камень.

Крупные камни лучше держать двумя руками, а поролон вместе с камнем прижимать к инструменту. Для устойчивости у камня предварительно срезают край, чтобы получить опорную площадку (рис. 9). А можно установить камень в специально подготовленную картонную коробку, залить цементом и после полного отвердения разрезать камень вместе с цементной подставкой.

После резки цемент осторожно удаляют. Диаметр режущего инструмента ограничу,зает размер разрезаемого камня. Чтобы разрезать более крупный камень, его надрезают, как показано на рисунке 10, и в прорезанные пазы забивают три клина из тонких стальных пластин. Камень разбивают, осторожно ударяя г.о клиньям. Таким способом можно резать камни, размер которых немного превышает диаметр режущего инструмента.

Если необходимо разрезать треснувший камень, то его перед резкой проклеивают эпоксидным клеем. Трещины обводят на мокрой поверхности карандашом, так их лучшз видно. Перед проклейкой камень надо просушить, чтобы в трещинах не осталась вода. Для этого его нагревают над электроплиткой, а после охлаждают примерно до 60° С.

достаточно прочным, чтобы его можно было без опасений нарезать на тонки* пластины.

ШЛИФОВКА

Поверхность среза необходимо тщательно отшлифовать, чтобы ярче проступила красота камня.

Шлифовку можно выполнять на том же станке, описанном в разделе «Раскалывание и резка». Для удобства крышка подставки станка ставится наклонно под углом около 15 е (рис. 11).

Лучше всего прхменять для шлифовки алмазные планшайбы, но можно использовать и обычные абразивные круги, и так называемые прорезиновые.

Прорезиновые абразивные круги хороши тем, что в них можно делать канавки и шлифовать камни округлой формы. Кроме того, они безопасны в работе. Обычные абразивные круги дают много грязи за счет того, что сами быстро изнашиваются бывают случаи, когда они разлетаются на куски во время работы. Поэтому в целях безопасности поверх них обязательно должен быть надет плотный стальной кожух.

В качестве кожуха можно использовать старую алюминиевую миску, у которой удалено дно (рис. 11). Шлифовку начинают на кругах с крупным алмазным или абразивным зерном от 300 до 60 мкм, второй этап шлифовки проводят на кругах с зерном от 60 до 40 мкм и последний этап — на кругах с зерном от 40 до 10 мкм.

При шлифовке обязательно нужна непрерывная подача воды. Можно, как и при резке, пользоваться куском влажного поролона. Но лучше установить над станком бачок с резиновым шлангом и краном, через который вода будет по каплям поступать к планшайбе и затем стекать по другой трубке в поддон, как показано на рисунке 11. Для защиты от разбрызгивания воды служит тот же металлический кожух-миска.

ПОЛИРОВКА

Основными инструментами для этой заключительной операции в обработке камня являются притиры, полировальные круги из войлока и ткани, а также щетки — волосяные или из растительных материалов (например, джута).

Притиры — самый важный инструмент для окончательной доводки поверхности камня. Их изготавливают в виде планшайб и ручные. Материал притира для обработки камня различен. Это могут быть чугун, олово, свинец, древесина, фторопласт, гематит, халцедон.

Сами притиры, как правило, выполняют тонкое шлифование, а для полировки добавляется увлажненная окись хрома или паста ГОИ. Вместо окиси хрома можно использовать зеленую краску под таким же названием, так так окись хрома — ее основной компонент. Полировать ею можно с помощью кожаного тампона. Недостаток окиси хрома и пасты ГОИ в том, что они въедаются в трещины камня и вымываются оттуда с трудом, с помощью бензина. Для полирования применяют также порошки окиси алюминия.

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

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.

Стандартный набор технологических приемов ручной обработки каменных материалов практически не изменился за много лет:

1. Наколка или разборка каменного массива, больших глыб, валунов или пластов на более мелкие и легкие части, которые легче переносить и обрабатывать. Это наиболее сложный этап, так как грамотная обработка природного камня позволит снизить затраты на распиловку и исключить раскалывание материала по нерасчетным траекториям;
   
2. Предварительное выравнивание каменной поверхности стесыванием плоскости ручным камнерезным инструментом, или используя станки для обработки камня;
3. Черновая или мокрая шлифовка поверхности с помощью тяжелых чугунных плит или самодельных шлифовальных щитов из мягких каменных пород или мореного дуба. По завершении этой операции получается практически готовое изделие с неполированной или «закрытой» поверхностью.
4. Полировка лицевой поверхности камня. Дальнейшая шлифовка выполняется, как художественная обработка камня, на этом этапе важно не только получить зеркало, но и увидеть и проявить рисунок или узор поверхности.

Глубина обработки каменной поверхности

Фактура природного камня может обладать изысканно красивым рисунком, который можно открыть только в результате точно выверенной многопереходной обработки и шлифовки поверхности. По сути, это главная причина использования ручной обработки натурального камня. Традиционно используются четыре основных варианта оформления обработанной поверхности:

• Наколотая или рубленаяповерхность выглядит, как естественный скол, образующийся при раскалывании монолитного массива. Чаще всего каменные плиты с рубленой плоскостью используют для отделки цокольных частей здания и ограждения;
• Грубошлифованная поверхность. В отличие от предыдущего варианта,материалу при обработке придают точную геометрическую форму, ровную, но достаточно шероховатую поверхность. Камень грубой шлифовки используется для брусчатки и строительных блоков, для возведения ограждения, заборов, бордюров и ступенек крыльца;
• Матовая или лощенаяповерхность получается при полировке без выведения зеркала плоскости. Камень с гладкой, но не блестящей лицевой поверхностью применяется в 90% случаев облицовочных и отделочных работ зданий;
• Полированная поверхность используется для скульптур, памятников и оформления отдельных элементов фасадов здания.

Полностью ручная обработка камня в домашних условиях, как правило, затягивается на дни и недели тяжелого, монотонного труда, поэтому более грамотным решением будет использование доступных материалов и электроинструментов, в первую очередь для отделочных работ.

В домашних условиях можно изготовить простую брусчатку или грубую столешницу для стола во дворе,если знать особенности породы камня и его структуры. Самыми простыми в обработке являются песчаники, силикаты и кальциты. Невысокая твердость позволяет относительно просто придать камню точную геометрическую форму, но, кроме полугрубой шлифовки, такие породы редко подвергают дальнейшей обработке.

Проще всего сделать облицовку для забора или цоколя дома из распространенного кальцинированного песчаника, больше известного, как камень-пластушка. Свое название он получил за способность легко раскалываться на относительно ровные, одинаковые плитки размером в несколько десятков сантиметров. Такую плитку достаточно подвергнуть шлифовке крупным речным песком, чтобы сгладить неровности до минимума, и можно выкладывать цоколь или двор дома.

Обработка природного камня

Так как большинство камней добывается в виде бесформенной массивной породы, они нуждаются в обработке, которая сделает возможным их дальнейшее применение в той или иной области. Исключение составляют породы, обладающие природной декоративной ценностью (валун, галька, коралл, жемчуг и т.д.). Разнообразная фактурная обработка природного камня придает ему эстетичный вид, помогает выявить и подчеркнуть декоративные свойства, либо скрыть недостатки.

Механизированное камнерезное производство позволяет обрабатывать любые породы и предавать их поверхности после добычи и распиловки необходимую фактуру. Существуют следующие технологии обработки натурального камня для получения нужной фактуры поверхности. С некоторыми из них можно ознакомиться ниже.

Пиленная поверхность — получают путём распила заготовки. Для этого применяются станки с прямолинейным движением пильной рамы, ленточные, канатные и дисковые пилы. Поверхность становится шероховатой с прерывистыми бороздками глубиной до 5 мм.

Поверхности с такой фактурой применяются для мощения площадок, садовых дорожек, облицовки цоколей и стен. К тому же, эти изделия используются в качестве материала для последующей, более тонкой обработки – полировка, шлифовка, лощение.

Шлифованная поверхность – образуется в результате обработки заготовки шлифовальными кругами, на станках портального и мостового типа, шлифовально-полировальных конвейерах и шлифовально-полировальных станках для объемных изделий. Поверхность приобретает равномерную шероховатость, с неровностями рельефа высотой до 0,5 мм.

Такие изделия применяются для отделки пола, площадок, ступеней лестниц и мест, где необходимо уменьшить скольжение.

Лощеная фактура – достигается при использовании специальных шлифовальных кругов с напылением микро-шлиф-порошков. Поверхность получается гладкой, но не имеет зеркального блеска. Лощение хорошо открывает рисунок, выделяя структуру камня.

Полученные таким образом плиты применяются для облицовки плоскости пола и наружных стен зданий.

Полированная – достигается при последующем шлифовании лощеной поверхности на конвейере кругами с порошковым напылением, а затем войлочными и матерчатыми круги. Особый блеск придает полированному камню применение пасты Гой или азотнокислого олова.

Полировка отлично раскрывает рисунок камня и подчеркивает цвет.

Такой материал применяется для внутренней отделки помещений, производства подоконников, столешниц и других элементов интерьера.

Раковистая – имеет равномерные впадины от 1 до 4 мм глубиной, сто придает камню особый декоративный внешний вид.

С такой фактурой плиты применяются для наружной отделки зданий и при оформлении интерьеров.

Оплавленная – получается в результате применения термической технологии обработки камня на термо-газо-струйном станке. Хорошо проявляет фактуру и цвет, создавая при этом впечатление, что камень слегка оплавлен.

Изделия после термической обработки применяются для отделки фасадов зданий, лестничных ступеней и устройства площадок.

Скалистая фактура поверхности – представляет собой имитацию грубо обработанной породы с наличием впадин и выступов от 50 до 200 мм, расположенных в хаотичном порядке и не прошедших дополнительную обработку. Эффект достигается путем скалывания породы с предварительно ослабленной поверхности.

Материал с такой фактурой для отделки фасадов больших зданий, подчеркивая их значимость и монументальность, а так же, природную связь с окружающим ландшафтом.

Современные способы обработки натурального камня подразделяют на 2 вида: механические и физико-механические.

К механическим способам относятся наиболее распространенные до настоящего момента такие способы как скалывание, ударное разрушение и резка.

При скалывании достигается: фактура плоской и рельефной скалы , бугристая, характеризующаяся на лицевой поверхности наличием равномерно распределенных впадин и бугров фактура и фактура рельефная, с наличием параллельно расположенных борозд высотой от 0,5 до 3 мм.

Резка – самый распространенный из современных способов обработки камня. Осуществляется методом дисковой, канатной или штрипсовой распиловки.

Штрипсовая распиловка разделяется на распиловку с использование стальной и чугунной дроби и на алмазно-штрипсовую распиловку.

Распиловка дисковая приобретает все более широкое распространение в обработке пород любой твердости и подразделяется на дисковую и алмазно-дисковую распиловку резцами.

Канатная распиловка получила широкое распространение при резке пород различной плотности. Ее развитие идет в 3-х направлениях: канатная с помощью абразива, алмазно-канатная и распиловка канатами, армированными твердосплавными шайбами.

Ударное разрушение камня наиболее широко используется в практике производства тесаных изделий. Чаще всего таким способом изготавливают ступени, основания памятников, устои мостов и другие элементы, где достигается точечная фактура обработки.

Достойное место в промышленности начинает занимать способ ультразвуковой декоративной обработки камня в абразивной среде. Протекает процесс очень медленно, но характеризуется очень высокой точностью.

К физико-механическим способам относится обработка токами высокой частоты и широко применяемый метод обработки камня термореактивными газовыми горелками керосиново-кислородного и бензиново-воздушного типов, который применяется для производства архитектурно-строительных деталей и изготовления монументов из пород высокой прочности.

Способ токов высокой частоты наиболее пригоден для обработки блоков-заготовок в производстве бордюров, парапетов, ступеней и т.д. Этот метод при использовании высокочастотные колебания до 20 МГц считается наиболее точным и перспективным.

По степени сложности все камни делят на мягкие и твердые. Камни мягкие легко поддаются обработке тем же инструментом, что и металлические изделия, а твердые камни нуждаются в применении специального инструмента. Обработка камня в домашних условиях требует наличия отдельного помещения оборудованного вытяжной вентиляцией, так как такие работы как резка и шлифовка сопровождаются большим количеством каменной пыли, очень вредной для здоровья.

В домашних условиях для обработки натурального камня можно проводить такие работы как: резка, шлифовка, полировка камня и гравировка. Важно помнить, что резка, шлифовка и полировка камня проводится только с непрерывной подачей воды. Вода охлаждает режущий элемент, удаляет образующийся при работе шлам и значительно снижает уровень каменной пыли.

Резка – грубая осуществляется при помощи обычной болгарки и диска по камню. Более точная потребует применение станка типа пилорама с металлической, желательно подвижной платформой.

Шлифовка – осуществляется при помощи шлифовального станка (ручного или стационарного) или болгарки с соответствующими шлифовальными кругами. Самый простой способ шлифовки, но только для камней размером до 20-25 см длиной: на чугунную плиту нужно насыпать абразивный порошок и залить водой, сверху положить камень и тереть, пока он не приобретет нужную поверхность. Мелкозернистая структура чугуна способствует обработке камня.

Полировка – выполняется с применением специальных полировочных кругов и пасты Гой.

Гравировка – возможна при использовании приспособления для выполнения точных работ, либо при помощи набора резцов по камню и молотка. В этом случае гравировку нужно отполировать, используя электродрель и насадками для полировки.

Источники: http://restart24.ru/, http://www.kamsad.ru/articles/953/

Юный техник — для умелых рук 1985-04, страница 14

РАСКАЛЫВАНИЕ И РЕЗКА

ШЛИФОВКА

ПОЛИРОВКА

Применение специальных камнерезных механизмов в промышленном производстве позволяет получать интересные фактурные поверхности камней любых пород.

Распространенные современные механические технологии обработки.

Резка	Дисковая распиловка – позволяет производить распиловку даже самых твердых пород при помощи алмазных резцов. Штрипсовая – может быть алмазно-штрипсовой или с применением дроби, чугунной или стальной. Канатная – позволяет обрабатывать материалы любой плотности, резка производится с применением абразива, может быть алмазно-канатной или при помощи канатов, армированных шайбами из твердых сплавов.
Скалывание	Характеризуется наличием рельефной поверхности, напоминающей скалу, с фактурой из параллельных борозд, с рельефными выпуклостями.
Ударное разрушение	Применяется при изготовлении тесаных изделий. В результате получается точечная фактура поверхности.

Ультразвуковой метод обработки в абразивной среде является высокоточным, отличатся длительным протеканием. Применяются и более перспективные виды обработки, в частности – токами высокой частоты.

Промышленные варианты позволяют выполнять обработку разных по прочности материалов, т.к. в их основе лежит применение специальной, достаточно мощной техники.

Подготовка к полировке камней в домашних условиях

К процедуре приступают после завершения шлифовочных работ.

Цель полировки:

• придание поверхности максимальной декоративности
• открытие неповторимого рисунка, структуры, цвета

Перед полировкой поверхность требует тщательной подготовки, наличие незначительных трещинок или пор может стать причиной изменения текстуры и оттенка материала, что крайне нежелательно.

К примеру, защитить породу от глубокого проникновения в ее структуру окиси хрома помогут варианты обработки рассмотренные в таблице.

Парафин	Растопляют на водяной бане, разогретый камень опускают в горячий состав, оставляют пока полностью не остынет. Все излишки застывшего парафина тщательно удаляют с поверхности при помощи деревянного скребка.
Клей ПВА или жидкое стекло	Булыжник помещают в емкость с клеем, оставляют на 10-12 часов, затем досуха вытирают чистой ветошью.
Эпоксидная смола	Подогретый образец обрабатывают разогретой до жидкого состояния эпоксидной смолой, используя кисточку для нанесения краски. Затем оставляют до полного остывания и затвердения смолы. Излишки смолы удаляют при помощи деревянного скребка.

Современные технологии позволяют создавать искусственные материалы, мало чем отличающиеся от натуральных как по прочности, так и по декоративности. Но для поддержания поверхности искусственного камня в надлежащем виде также потребуется ухаживать за ним, т.е. периодическая шлифовка и полировка ему также необходимы, как и натуральному.

Шлифовка искусственного материала выполняется в той же очередности и с применением тех же инструментов. Изначально очищенная от загрязнений поверхность обрабатывается при помощи абразивов. Шлифовка производится в несколько этапов, их количество зависит от материала и его его состояния.

Для получения незаметных швов применяют шлифовальный материал с зерном Р 180, для получения матовой поверхности – абразивы с маркировкой 240-320.

Оптимальный вариант поверхностей, подвергаемых ежедневной эксплуатации, полу-глянцевые или матовые. Эти варианты существенно упрощают процесс ухода, особенно важен этот момент, к примеру, для столешницы рабочего стола на кухне.

Выполняя шлифовку нельзя сильно придавливать инструмент, рекомендуется перемещать его плавно скользя по поверхности. Движения выполняются вдоль поверхности с севера на юг, с запада на восток, они также могут быть круговыми с небольшой амплитудой. Края изделия следует захватывать, но округлять их не рекомендуется.

Чтобы защитить обновленную столешницу или каменный подоконник от воздействия грязи, копоти, механических повреждений применяют полироль, задача которой – создание на поверхности защитной пленки. Применяют полироль после финишной обработки и во время обычных уборок.

Полировка поверхности камня – процедура полезная, она не только способствует улучшению внешнего вида, но и продлевает срок службы дорогостоящих изделий, изготовленных из натурального или искусственного материала.

Выполнение шлифовальных и полировальных работ требует особой внимательности и аккуратности, неумелое обращение с инструментами может привести к порче даже такого прочного материала как камень.

Наиболее традиционным способом разделения каменного массива на отдельные пласты является накол. Для дальнейшей обработки потребуются плоские и бездефектные пласты толщиной от 5 до 10 см. Чтобы отколоть такой кусок, в каменном массиве сверлятся последовательно отверстия на глубину не менее толщины откалываемого куска, после чего каленым зубилом и молотом последовательно пробивают линию среза. Через некоторое время камень раскалывается.

В промышленности используют алмазный инструмент для обработки камня, чаще всего отколотые пласты режут чугунными дисками с алмазными порошками. В домашних условиях каменный пласт можно расколоть на отдельные блоки по традиционной схеме. Для этого первоначально с помощью болгарки отрезным алмазным диском надрезают по линии раскалывания пропил глубиной 15-20 мм.

Небольшие по размеру блоки, из которых в дальнейшем будет изготавливаться облицовка или брусчатка, можно колоть с помощью обычного строительного молотка с победитовой напайкой.

После того как исходный массив разделен на плиты или блоки, выполняют грубую шлифовку.Первоначально, чтобы сделать обрабатываемую поверхность максимально плоской, удалить выступы и бугры, камень подвергают растиранию чугунной плитой с тонким слоем абразивного материала. Сначала наносят слой крупнозернистого песка, смоченного водой, далее чугунной плитой с уложенным поверх гнетом растирают песчаный слой на обрабатываемой поверхности.

Чтобы сделать трудоемкий процесс обдирки и шлифовки камня более производительным, можно использовать самодельный станок в виде тяжелого стального стола, на котором установлен вращающийся чугунный круг, диаметром в 60-70 см. Чугунную поверхность периодически смачивают водой и абразивом, после чего укладывают обрабатываемую плиту или блоки брусчатки лицевой стороной вниз.

Твердые и тяжелые породы можно шлифовать только специальным инструментом. В промышленной обработке для обдирки гранита применяют чугунную колотую дробь.

Данной глубины обработки вполне достаточно для плит ступенек, брусчатки или тротуарной плитки. Для деталей отделки фасада и цокольной части здания необходимо выполнить чистовую притирку.

Чистовую шлифовку камня своими руками проводят с использованием специальных шлифпорошков с различным размером зерна. Чаще всего это калиброванные по размеру порошки спеченного карбида кремния или оксида алюминия. Шлифовку выполняют с помощью электрических шлифовальных машинок с насадками из толстой резины или пластика, на поверхность которых наносят абразивный материал.

Полировка

В процессе чистовой шлифовки выделяется большое количество мельчайшей пыли, поэтому поверхность при обработке регулярно смачивают водой, а для защиты открытых участков рук и лица применяют маски и защитные перчатки.

Процесс придания блеска выровненной плоскости камня проводится с помощью войлочных и сшитых тканевых кругов с различными полировальными пастами. Сухую полировку на основе микронных и субмикронных порошков практически не используют из-за большого расхода абразивного материала. Для большинства изделий из камня, поверхности которых в будущем будут касаться руками, перед окончательной полировкой поверхности выполняют фаскование – удаление и скругление всех имеющихся на плите острых кромок и углов. После установки готового изделия полированную поверхность можно довести до блеска с помощью специальных химических полиролей для камня.

Обработка и шлифовка яшмы

Усилия, которые приходится прикладывать для превращения кусочка горной породы в произведение искусства, того стоят. Как правило, самоцвет кабошонируют – то есть, обрабатывают таким способом, чтобы в результате камушек приобрел гладкую, выпуклую, хорошо отполированную поверхность. Такая поверхность не имеет граней, чем отличается от фасетной огранки, присущей обычно драгоценным камням. Как правило, кабошонируется камень либо в овал, либо в шар, с одной стороны выпуклый, с другой – плоский.

Разновидностей яшмы очень много, на сегодняшний день выделяют более двухсот сортов. Можно сказать, что каждое месторождение дает миру особенный, непохожий ни на какой другой камень. И пусть по каким-то характерным особенностям добываемый минерал можно классифицировать как одну из уже известных разновидностей, все равно, он будет обладать уникальными текстурными и структурными особенностями и расцветками. На одном только Урале насчитывают более пятисот месторождений, не уступает ему и Алтайский край.

Видео на тему: Обработка и полировка камня

Когда специалист выбирает материал, который в дальнейшем идет на обработку, учитывается степень метаморфической его проработки. Чем выше эта степень, тем выше качество подготовленного в обработку сырья. Обработка тоже имеет свои тонкости. Например, какие-то разновидности яшмовых нуждаются в увлажнении, причем те камни, которые впитают слишком много воды, не подлежат дальнейшей полировке.

https://www.youtube.com/watch?v=w_Ln3OaINW8

Учитывается при обработке и структура минерала. Если он пористый, в нем присутствуют места, обладающие пониженной твердостью или небольшими пустотами (например, заполненными кварцем), то такой минерал должен разрезаться на пластинки. Их затем необходимо нагреть, с обеих сторон покрыть эпоксидной смолой – она заполнит все имеющиеся поры и пустоты.

Что касается непосредственно шлифовки, то полировать и шлифовать яшму намного сложнее, нежели халцедоны, обладающие сходной плотностью. Яшма зачастую является вулканическим пеплом, пропитанным кремнеземом, и является достаточно пористой, а потому обработка ее осуществляется гораздо сложнее, нежели у халцедонов.

Полировка большинства силифицированных кремниев осуществляется без прикладывания особых усилий. Наиболее сложно подвергающиейся полировке яшмой считают джеспилит – минерал, который состоит из окрашенной и особо окремненной породы, имеющей слоистую структуру с прожилками мелкозернистого гематита. Обрабатывается такой материал, как кварц, но при этом полировке подвергаются только кварцевые участки, гематитовые не полируются.

Обусловлено это тем, что гематитовые частички сильно крошатся, из-за чего на обрабатываемом материале образуется множество маленьких ямок. Ровная же поверхность достигается путем шлифовки с применением особого материала – яшму обрабатывают специальными шлифовальными алмазными пастами. Шлифованная алмазной пастой поверхность камня получается гладкой, ровной и красивой. Пасту используют сначала пятнадцати мкм, затем шести и трех мкм.

Заканчивают же полировку алмазом, крупностью один или 0,5 мкм. Поверхность для шлифовки используют, как правило, деревянную. Полируемость поверхности можно улучшать путем заблаговременной проклейки каменной заготовки эпоксидной смолой или другим синтетическим клеем.

В настоящее время яшма является одним из самых востребованных полудрагоценных минералов. Из нее изготавливается бессчетное множество изделий – от украшений и амулетов до предметов интерьера, включая и его облицовку. Из-за трудностей обработки и повсеместной распространенности ее очень редко подделывают.

Если и можно встретить подделки, то чаще всего дешевые – из стекла или пластика. Но несмотря на очевидную сложность обработки, яшма стоит прилагаемых усилий, ведь затем ее твердость будет только на пользу изделию. Любое яшмовое изделие твердо и устойчиво к истиранию, оно не царапается и не бьется, а только выглядит лучше с течением времени. Долговечность – это одно из ценнейших свойств яшмы, как декоративного и отделочного камня.

Необходимость в шлифовке и полировке может возникнуть не только при первичной обработке камня, но и в процессе эксплуатации его в качестве облицовочного материала или элемента украшений. Даже незначительные повреждения, сколы или царапинки значительно понижают декоративные качества полированной поверхности.

Чтобы восстановить красоту натурального материала сначала производят шлифовку. Потребуется подготовить болгарку, установить на нее алмазный шлифовальный диск, т.н. черепашку. Если обрабатывается мраморная или гранитная поверхность – шлифовку начинают с абразивных кругов с номерами от 30, постепенно доходя при обработке гранита – до 800, при обработке мрамора – до 400 номера.

При установке другого номера диска не забывайте о необходимости устанавливать рекомендуемую частоту вращения, ее указывают в инструкции.

Как происходит процесс

Для получения результата высокого качества применяются специальные жесткие или мягкие полировальники. Могут также применяться войлочные круги.

Рекомендуется применение специальных вспомогательных материалов, которые представляют собой суспензию, полученную путем добавления воды к порошкам оксида хрома, олова, алюминия. Консистенция смеси должна соответствовать густоте сметаны.

Показатель качества полировки – появление у поверхности камня отражающих свойств и изменение оттенка на более темный.

В качестве полировальников применяют приспособления из разных материалов, в зависимости от типа обрабатываемой поверхности:

• не требующей высокоточного исполнения, т.е. сферы, кабошоны, плоскости
• требующей создания ровной геометрической плоскости или огранки

Первый вариант позволяет применение эластичных материалов, какими являются ткань и кожа, древесина и резина.

Приспособления для второго типа полировальников изготавливают из пластических масс или древесины.

Поскольку войлок склонен к быстрому изнашиванию, то рекомендуется следить за равномерным применением круга. Рекомендуемая его толщина – 25-50 мм. Оптимальная скорость вращения, по мнению специалистов, от 5 до 10 м в секунду, именно такая обеспечивает наиболее качественную полировку.

Применение войлочного круга не всегда оказывается достаточно эффективным, его не рекомендуют использовать для полировки нефрита, лазурита, других материалов, склонных к недополировке. Для камней такого рода лучше использовать деревянные или кожаные полировальники.

Преимуществом применения специальной пневмомашинки является возможность:

• работы на разных скоростях
• применение любого вида полировальника

Кожаные полировальники служат длительное время, поскольку качественно выделанный материал отличается высокой прочностью. Для изготовления приспособления кожу нужно брать не окрашенную, обязательно – качественной выделки. Подходящие куски закрепляют на специальных формах или приклеивают непосредственно на шлифовальный диск.

Рекомендуется для полировальника использовать кожу толщиной порядка 3 мм, такой материал обладает достаточной гибкостью и обеспечивает идеальный контакт с плоскостями камня. Перед началом работы полировальник сначала смачивают мыльным раствором, после размягчения – наносят оксид хрома.

Аналогичный технологический процесс соблюдается при работе с деревянными полировальниками. Поскольку материал является достаточно твердым, то в процессе полировки его рекомендуется постоянно увлажнять. В качестве полировального порошка подойдет диоксид олова.

Ручная обработка камня (самоцветы). Шлифование.

Как вручную подготовить камень к полировке.
Шлифование гагата.
Покажу доступный в домашних условиях способ обработки камня, на примере гагата. Это способ очень древний и примитивный, поэтому он под силу даже подростку. Подобным образом люди в старину даже гранили минералы.
В первую очередь нам понадобится сам камень — гагат. Специально на фото демонстрирую два отрезанных куска, они были когда-то одним целым. Тот, что справа, уже отшлифован.


Две плоскости природного происхождения оставил нетронутыми, мне так больше нравится.
Самая важная составляющая в обработке камня — это абразивы. Давно использую наждачную ленту, маркировка на фотографии ниже. Этой наждачкой можно обрабатывать стекло и твёрдые минералы — халцедоны, яшму, кварцы…

Для работы использовал кусок наждачки небольшого размера 10*9,5 см.

Ещё понадобится твёрдая и ровная поверхность небольшого размера. Подойдёт лезвие для ручного рубанка или металлическая пластина подходящего размера. Важно, чтобы она не гнулась, размер 3,3*50*160 мм.

Осталось рассказать о ёмкости с водой, я использую фотованночку, размер 4,5*17*22 см.
Вода необходима при работе с гагатом, чтобы пыль не распространялась вокруг рабочего места. Угольная пыль вредна для здоровья и её очень трудно удалять с поверхностей. Также вода способствует отведению шлама с поверхностей абразива и камня. При интенсивном обтачивании охлаждает материалы.

Приступаем к работе. Налить воду в ёмкость, не более половины, чтобы не расплёскивалась. Установить пластину в ёмкость под углом и зафиксировать наждачку. Свободной рукой начать обтачивать поверхности камня, немного опуская минерал в воду, чтобы смачивать поверхности заготовки и абразива.
Работа нехитрая, но всё же для того, чтобы новичкам было понятней, снял видео, как это делаю сам.

Обработка камня

Использование природных материалов в обустройстве домов и квартир давно стало классикой жанра. Но, в отличие от древесины, обработка камня в домашних условиях, без использования мощных камнерезных станков, требует больших физических сил, терпения и знания основ технологии ручной обработки камня. Пугающая твердость поверхности натурального камня не так страшна, если использовать современное оборудование для обработки камня и технологические секреты обработки натурального камня, которым уже сотни и тысячи лет.

Глубина обработки каменной поверхности

Фактура природного камня может обладать изысканно красивым рисунком, который можно открыть только в результате точно выверенной многопереходной обработки и шлифовки поверхности. По сути, это главная причина использования ручной обработки натурального камня. Традиционно используются четыре основных варианта оформления обработанной поверхности:

• Наколотая или рубленая поверхность выглядит, как естественный скол, образующийся при раскалывании монолитного массива. Чаще всего каменные плиты с рубленой плоскостью используют для отделки цокольных частей здания и ограждения;
• Грубошлифованная поверхность. В отличие от предыдущего варианта,материалу при обработке придают точную геометрическую форму, ровную, но достаточно шероховатую поверхность. Камень грубой шлифовки используется для брусчатки и строительных блоков, для возведения ограждения, заборов, бордюров и ступенек крыльца;
• Матовая или лощеная поверхность получается при полировке без выведения зеркала плоскости. Камень с гладкой, но не блестящей лицевой поверхностью применяется в 90% случаев облицовочных и отделочных работ зданий;
• Полированная поверхность используется для скульптур, памятников и оформления отдельных элементов фасадов здания.

Полностью ручная обработка камня в домашних условиях, как правило, затягивается на дни и недели тяжелого, монотонного труда, поэтому более грамотным решением будет использование доступных материалов и электроинструментов, в первую очередь для отделочных работ.

В домашних условиях можно изготовить простую брусчатку или грубую столешницу для стола во дворе,если знать особенности породы камня и его структуры. Самыми простыми в обработке являются песчаники, силикаты и кальциты. Невысокая твердость позволяет относительно просто придать камню точную геометрическую форму, но, кроме полугрубой шлифовки, такие породы редко подвергают дальнейшей обработке.

Проще всего сделать облицовку для забора или цоколя дома из распространенного кальцинированного песчаника, больше известного, как камень-пластушка. Свое название он получил за способность легко раскалываться на относительно ровные, одинаковые плитки размером в несколько десятков сантиметров. Такую плитку достаточно подвергнуть шлифовке крупным речным песком, чтобы сгладить неровности до минимума, и можно выкладывать цоколь или двор дома.

Как обработать камень своими руками, способы и приемы обработки

Стандартный набор технологических приемов ручной обработки каменных материалов практически не изменился за много лет:

1. Наколка или разборка каменного массива, больших глыб, валунов или пластов на более мелкие и легкие части, которые легче переносить и обрабатывать. Это наиболее сложный этап, так как грамотная обработка природного камня позволит снизить затраты на распиловку и исключить раскалывание материала по нерасчетным траекториям;
   
2. Предварительное выравнивание каменной поверхности стесыванием плоскости ручным камнерезным инструментом, или используя станки для обработки камня;
3. Черновая или мокрая шлифовка поверхности с помощью тяжелых чугунных плит или самодельных шлифовальных щитов из мягких каменных пород или мореного дуба. По завершении этой операции получается практически готовое изделие с неполированной или «закрытой» поверхностью.
4. Полировка лицевой поверхности камня. Дальнейшая шлифовка выполняется, как художественная обработка камня, на этом этапе важно не только получить зеркало, но и увидеть и проявить рисунок или узор поверхности.

Для домашней обработки камня можно использовать обычный электроинструмент, но любые шлифовальные и пиловочные работы необходимо выполнять под вытяжкой, так как каменная пыль и абразив не только поражают органы дыхания, но и способны скапливаться на щетках, открытых редукторах и передаточных механизмах. Таким же образом выполняется обработка искусственного камня.

Распиловка и накол камня в домашних условиях

Наиболее традиционным способом разделения каменного массива на отдельные пласты является накол. Для дальнейшей обработки потребуются плоские и бездефектные пласты толщиной от 5 до 10 см. Чтобы отколоть такой кусок, в каменном массиве сверлятся последовательно отверстия на глубину не менее толщины откалываемого куска, после чего каленым зубилом и молотом последовательно пробивают линию среза. Через некоторое время камень раскалывается.

В промышленности используют алмазный инструмент для обработки камня, чаще всего отколотые пласты режут чугунными дисками с алмазными порошками. В домашних условиях каменный пласт можно расколоть на отдельные блоки по традиционной схеме. Для этого первоначально с помощью болгарки отрезным алмазным диском надрезают по линии раскалывания пропил глубиной 15-20 мм. Далее необходимо уложить плиту на две опоры из дубового бруса так, чтобы паз находился над дальней опорой. Остается уложить на пропил сосновую планку и сильно ударить молотом по линии разделения.

Небольшие по размеру блоки, из которых в дальнейшем будет изготавливаться облицовка или брусчатка, можно колоть с помощью обычного строительного молотка с победитовой напайкой.

Методы шлифовки камня

После того как исходный массив разделен на плиты или блоки, выполняют грубую шлифовку.Первоначально, чтобы сделать обрабатываемую поверхность максимально плоской, удалить выступы и бугры, камень подвергают растиранию чугунной плитой с тонким слоем абразивного материала. Сначала наносят слой крупнозернистого песка, смоченного водой, далее чугунной плитой с уложенным поверх гнетом растирают песчаный слой на обрабатываемой поверхности.

Чтобы сделать трудоемкий процесс обдирки и шлифовки камня более производительным, можно использовать самодельный станок в виде тяжелого стального стола, на котором установлен вращающийся чугунный круг, диаметром в 60-70 см. Чугунную поверхность периодически смачивают водой и абразивом, после чего укладывают обрабатываемую плиту или блоки брусчатки лицевой стороной вниз. Для песчаника, мраморовидных известняков, кварцитов в качестве абразива черновой камнеобработки можно использовать мельчайшую гранитную или базальтовую пыль.

Твердые и тяжелые породы можно шлифовать только специальным инструментом. В промышленной обработке для обдирки гранита применяют чугунную колотую дробь.

Данной глубины обработки вполне достаточно для плит ступенек, брусчатки или тротуарной плитки. Для деталей отделки фасада и цокольной части здания необходимо выполнить чистовую притирку.

Чистовую шлифовку камня своими руками проводят с использованием специальных шлифпорошков с различным размером зерна. Чаще всего это калиброванные по размеру порошки спеченного карбида кремния или оксида алюминия. Шлифовку выполняют с помощью электрических шлифовальных машинок с насадками из толстой резины или пластика, на поверхность которых наносят абразивный материал. Высокая скорость вращения насадки угловой шлифмашинки требует аккуратного равномерного и дозированного прижатия вращающегося инструмента к поверхности, чтобы не «продавить» плоскость и не вызвать местный перегрев.

Полировка

В процессе чистовой шлифовки выделяется большое количество мельчайшей пыли, поэтому поверхность при обработке регулярно смачивают водой, а для защиты открытых участков рук и лица применяют маски и защитные перчатки.

Процесс придания блеска выровненной плоскости камня проводится с помощью войлочных и сшитых тканевых кругов с различными полировальными пастами. Сухую полировку на основе микронных и субмикронных порошков практически не используют из-за большого расхода абразивного материала. Для большинства изделий из камня, поверхности которых в будущем будут касаться руками, перед окончательной полировкой поверхности выполняют фаскование – удаление и скругление всех имеющихся на плите острых кромок и углов. После установки готового изделия полированную поверхность можно довести до блеска с помощью специальных химических полиролей для камня.

Заключение

Обработка натурального и искусственного камня на сегодня считается одним из наиболее перспективных направлений, так как наряду с использованием большого количества пластика и металла, спрос на отделку из природных материалов растет опережающими темпами. Из природного камня после обработки отделывают стены домов, изготавливают мебель и декоративные элементы.

Обработка (облагораживание) драгоценных камней | Журнал Ярмарки Мастеров

Обработка (облагораживание) драгоценных камней

Под обработкой (облагораживанием) понимается любой процесс, кроме огранки и полировки, который улучшает проявления качеств камня (цвет / чистота / насыщенность), увеличивает срок жизни камня и делает его пригодным для использования в качестве ювелирного, то есть — драгоценного камня.

Драгоценные камни редко попадают к конечному покупателю в своем естественном виде. Основные способы «обработки» — огранка и полировка драгоценного камня, необходимые для придания природному кристаллу его «драгоценности», мы только что вынесли за скобки по одной главной причине. При огранке и полировке происходит механическое изменение его внешнего вида, но не происходят иные процессы, влияющие на структуру кристаллической решетки и меняющие химичиский состав камня.

Все другие способы обработки, которые мы классифицируем и рассматриваем, имеют своей целью вмешательство в структуру камня и/или его химический состав.

Основные причины для облагораживания драгоценных камней:

Красота: Облагораживание приводит к значительному улучшению некоторых параметров камня, к большему проявлению того, что мы называем «красотой». В результате облагораживания камни становятся значительно чище, приобретают лучший цвет, а в некоторых случаях – и стабильность (долголетие) цвета.

Цена: Прекрасные, высшего класса, природные драгоценные камни без существенных дефектов всегда в дефиците, очень редки и очень дороги. Значительно более доступно сырье среднего и низкого качества, которое в результате применения различных способов облагораживания превращается в весьма прилично выглядящие камни по вполне доступным ценам.

Востребованность: Если бы ювелирный мир использовал бы только необлагороженные драгоценные камни, то цены даже на самые дешевые камни и изделия с ними были космически высокими.. Не из-за стоимости камней как таковой, а из-за практической недоступности таких изделий.. Использование облагороженных камней дает возможность практически любому человеку найти что-либо нравящееся для себя и для близких…

Основные методы обработки (облагораживания) природных драгоценных камней:

Основные, наиболее распространенные методы – термическая обработка (иногда называется «отжиг»), пропитка маслом или иными органическими бесцветными или цветными веществами, облучение и диффузные методы обработки (диффузия ионов внутрь кристаллов)

Термическая обработка (отжиг, нагревание) — самый широко распространенный процесс обработки, используемый для рубинов, сапфиров, янтаря, апатитов, различных разновидностей бериллов, аметистов, цитринов, танзанитов, цирконов, топазов, турмалинов… Позволяет улучшить чистоту и/или цвет камней. Для различных камней применяются различные методы термической обработки: от простого удерживания драгоценных камней в открытом пламени до использования суперсовременных электрических автоматических печей с возможностью регуляции и изменения температуры, давления и напряженности магнитного поля. Практически все корунды подвергаются термической обработке для улучшения в первую очередь цвета. Большинство турмалинов нагревают для их «осветления» — от природы турмалины как правило очень темные. 100% крайне редких в природе голубых цирконов в обязательном порядке подвергают нагреву для закрепления цвета, в противном случае через 1-2 недели воздействия солнечного цвета на голубой от природы циркон цвет изменится на коричневый. Также термообработке подвергаются все тазнзаниты, так как в естественном виде они коричнево-желто-зелено-непонятного цвета.

Термическая обработка совершенно нормально воспринимается геммологическим сообществом, так как в подавляющем большинстве случаев результат ее перманентен.

Новейшие методы термической обработки:

— С заполнения камня естественной пастой (fracture filled).

Применим в основном для корундов.. Так как большая часть сырья природных корундов не самого, мягко так скажем, высокого качества, то крупные кристаллы подвергают следующему воздействию.

Приготавливается паста на основе того же типа корунда, кторый подлежит обработке. Для пасты размалывается в микроскопическую пыль другой кристалл корунда. Обрабатываемый камень запекается в этой пасте в течение длительного времени в печи при температуре 1400-1450 градусов. Находящяяся внутри камня влага растворяет все доступные для растворения естественные включения, а сжиженная фракция из пасты заполняет образующиеся пустоты, вытесняя лишнюю влагу и воздух..

Такие камни, как правило, ненамного дешевле необработанных. Данный метод в последнее время крайне редко применяется, исключение делают только для очень крупных, потенциально уникальных камней. Беда метода в том, что для измельчения приходится использовать сырье очень высокого класса…

— С заполнения камня стекломассой (led-glass filled).

Все тоже самой и точно также, как рассказано выше, только паста приготавливается на основе стекла. Все пустоты и трещины в камне оказываются заполнены стекломассой. Такие камни нельзя долго держать в ультрасонике и под стиммером – могут развалиться на части (если степень заполнения выше чем 25-30%). Изделия с такими камнями нельзя паять – опять же могут развалиться из-за различного градиента температурного расширения стекла и собственно корунда. Практика такой обработки не прижилась для сапфиров, но вот рубины подвергаются такой обработке в 99% случаев! Если Вам предлагают рубин по стоимости 20-50 долларов за карат, то сомневаться можно только в одном: чего в камне больше? Стекла или рубина….

— Глубокая диффузия инонов Be.

Сырые сапфиры из месторождений Танзании, Мадагаскара и Шри-Ланки как правило поднимаются из земли в конгломератах с цирконом, шпинелями, хризобериллами, турмалинами и другими драгоценными и не очень минералами.. При промышленнном производстве времени на переборку и разделение различных минералов зачастую не хватает. И все вместе, вся эта куча идет в печку для прокаливания ( при этом камни остаются целыми, а вмещающие породы чаще всего растрескиваются и отваливаются)..

«Странный» эффект был обнаружен при проведении рутинного отжига на одной из фабрик Таиланда. Загруженные в печь едва заметно-фиолетовые корунды после отжига вышли из печи достаточно яркими розовыми и желтыми.. Длительное эксперементирование показало, что такой эффект достигается, когда в загружаемой в печь массе присутсвует хризоберилл.. И — ничего не происходит, если хризоберилла в печи нет. Хризоберилл, как известно, содержит бериллий. Попытки внести искуственно в прокаливаемую массу малые количества бериллия дали то же результат – появились ярко желтые и ярко-розовые сапфиры.

В последнее десятилетие этот метод принят на вооружение. Почти все (99.9999%) мелких рассыпных розовых и желтых сапфиров – Be-treated. Определить такую обработку для мелких камней очень сложно при использовании только неразрушающих геммологических методов. Достоверно помогает спектроскопия, но не каждая рядовая геммологическая лаборатория имеет такое оборудование. Несколько проще с крупными, от 0.5 карат, камнями. В таких камнях иноны бериллия проникают только во внешние и средние зоны камня (по глубине). Центральная зона остается «непрокрашенной» и естественный цвет центральной внутренней зоны нетрудно заметить с использованием микроскопа или даже хорошей геммологической лупы.. При этом наблюдатель должен иметь хорошо натренированный глаз: надо знать, где и что можно увидеть, и как, по каким признакам распознать.

Данный метод применяется, помимо производства желтых и розовых сапфиров, для производства рубинов и красных сапфиров, как правило – танззанийских месторождений. Придает рубинам и сапфирам яркий цвет с сильным оранжевым оттенком. Диффузия Be применяется шиироко и для облагораживания морганитов, придавая им несвойственно яркий оранжеватый оттенок.

— Облучение

Драгоценные камни могут менять цвет под воздействием радиации. Эти процессы вполне естесвенные, происходят в земной коре под воздействием излучения радиоактивных элементов, в коре же и содержащихся… Занимают такие процессы очень долгое время – миллионы и десятки миллионов лет. Человек все-навсего придумал, как ускорить продесс. Облучение в подавляющем большинстве случаев дает постоянный результат, цвет уже не меняется (хотя исключения известны). Наиболее массово эта технология применяется для производства цветных бриллиантов, а среди более доступных камней – для производства голубых топазов и всех ювелирных разновидностей кварцев: аметистов, цитринов.

— Промасливание.

Заполнение бесцветным природным маслом – способ обработки камней берилловой группы, известный с древнейших времен. В современности применяется в основном только к изумрудам, зато – повсеместно! Непрошедшие такую обработку изумруды – штучные редкости!!! Наиболее популярный естественный продукт для данной технологии – кедровое масло. Сейчас его используют только для изумрудов высшей категории, для всех остальных применяются синтетические масла. Масло просачивается внутрь камня через трещины, которые достигают поверхности камня, и визуально улучшает чистоту и окраску изумруда. К сожалению – результаты такой обработки не очень постоянны, камни требуют специального ухода, и нередко – повторного промасливания.

К зеленым бериллам нередко применяется и способ заполнения синтетическим маслом с красителем. Благодаря этому светлозеленые бериллы получают более насыщенную изумрудную окраску.

— Заполнение клеевой массой (смолой, резиной).

Очень часто попадаются изумруды красивого цвета, неплохой чистоты, но с такой сильной трещиноватостью, что практически невозможно сохранить камень целым. Такие изумруды помимо промасливания заполняют специально подготовленной бесцветной резиной, которая работает и как клей, и как амортизатор при механических нагрузках. Применение сочетания этого метода с заполнением красящим маслом для бериллов приводит к появлению большинства изумрудов, представленных на мировом рынке.

Все перечисленные выше способы являются так называемыми «принятыми» технологиями. То есть геммологическое сообщество знает о них, согласно с их использованием, и лишь требует от продавца всегда правдиво указывать соответствующую информацию.

Но известны и технологии облагораживания драгоценных камней массового применения, «не принятые« геммологическим сообщество. Коротко об основных:

— Поверхностная диффузия.

Применятся в основном для производства синих сапфиров. Поверхность камня покрывается тонкой пленкой на основе легкоплавких оксидов металлов с содержанием ионов титана и/или ваннадия. Затем камень помещается в печь, где при прокаливании пленка разушается, а ионы ванадия и титана проникают в самые верхние поверхностные слои камня. При этом естественно и окрашивается только поверхность, на глубину не более чем в несколько десятков микрон. Окрашивание надежное, цвет уже никогда не поменяется… Часто лишь случайно расколов камень удается увидеть, что Ваш красивый насыщенный голубой сапфир, купленный за безумные деньги – внутри цвета помоев или темной детской неожиданности… Любой геммолог без труда способен идентифицировать такой сапфир. Поскольку прокрашивание поверхностное, то достаточно даже царапины для повреждения красящего слоя.

— Окрашивание с использованием магнетронного напыления тонких пленок.

Технологически — очень простой способ… Всего несколько секунд в магнетроне, и гора «камений недорогоценных», размещенных в его вакуумной камере, превращается в…. мистик-топазы, мистик-кварцы, в мистик-вообще что угодно… А также в розовые и красные топазы, в танзаниты и супер-пупер аметисты (окрашенный кварц), да и вообще во все, что придет в голову нечистоплотному манипулятору, игрющему на всеобщей геммологичской безграмотности… Результаты такой обработки непостоянны, тонкая пленка легко царапается и разрушается.

Оба поименованных выше вида обработки признаны недопустимыми. Также недопустимыми являются виды стандартных обработок, если для того или иного типа камней они не дают постоянного результата (может поменяться цвет или ухудшиться чистота).

Большинство методов обработки не приводят к изменениям химического состава камней. Диффузия и стеклозаплнение влияют на химический состав. Основное требование, которое должно предъявляться к продавцам — правдивость информации! Допустимо продавать камень, прошедший глубокую обработку, недопустимо продавать его под видом камня, свободного от обработки!!!

НЕБОЛЬШОЙ ПУТЕВОДИТЕЛЬ ПО КАМНЯМ, ОБЫЧНО ПОДВЕРГАЕМЫМ ОБРАБОТКЕ (ОБЛАГОРАЖИВАНИЮ)

ИЗУМРУД: Промасливание, промасливание + заполнение резиной.

РУБИН: Термическая обработка, стеклозаполнение, диффузия.

САПФИР: Термическая обработка, диффузия.

ТАНЗАНИТ: Термическая обработка для придания камню фиолетового цвета.

АКВАМАРИН: Обычно – термическая обработка для улучшения цвета.

ГЕЛИОДОР: Часто — термическая обработка, облучение.

ГОЛУБОЙ ТОПАЗ: Обычно – облучение и термическая обработка для придания камню голубого цвета.

ЦИТРИН: Всегда — термическая обработка аметиста для придания характерного цвета, часто — облучение.

АМЕТИСТ: Часто — термическая обработка для усиления и закрепления цвета, иногда — облучение.

ПРАЗИОЛИТ: Всегда — тремическая обработка и/или облучение для получения зеленого цвета.

ТУРМАЛИН: Часто – облучение для усиления розового и красно-фиолетового цветов, термическая обработка для осветление темных камней, диффузия ионов Cu для получения синего цвета (индиголиты и параиба).

АНДЕЗИН-ЛАБРАДОРИТ: Почти всегда термическая обработка для придания и усиления красно-оранжевого цвета.

АПАТИТ: Очень часто – термическая обработка.

ГОЛУБОЙ ЦИРКОН: Всегда – термическая обработка либо для закрепления естественного природного цвета, всегда — для придания камню голубого цвета.

БЕСЦВЕТНЫЙ ЦИРКОН: Всегда – термическая обработка.

ЦИРКОНЫ ВСЕХ ОСТАЛЬНЫХ ЦВЕТОВ: Иногда — термическая обработка

НЕФРИТ, ЖАДЕИТ, ЛАЗУРИТ, МАЛАХИТ, БИРЮЗА и подобные минералы: Обычно — пропитка бесцветным воском.

АГАТ: Очень часто — крашивание неорганическими красителями.

КОРАЛЛ: Обычно — отбеливание и окрашивание неорганическими красителями.

ЖЕМЧУГ: Обычно — отбеливание для улучшения цвета и в качестве подготовки к покраске, окрашивание неорганическими красителями.

ЧЕРНЫЙ ОНИКС: Всегда окрашивание.

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Уважаемые мастера и немастера!

Вы можете задавать любые вопросы о драгоценных камнях и на геммологические темы. Убедительно прошу лишь вопросы, не связанные с конкретной публикацией, задавать в специально созданной теме в моем личном блоге.

Методы облагораживания ювелирных камней | Журнал Ярмарки Мастеров

Одной из составляющих частей понятия «драгоценный камень» является «редкий камень». Чистые и обладающие яркой красивой окраской камни встречаются в природе крайне редко. Подавляющее большинство природных камней имеют непривлекательную окраску (слишком светлую, слишком густую или с некрасивым оттенком) и/или содержат крупные включения, сильно снижающие их ювелирные качества. Естественно, что на протяжении многих столетий человек пытался искусственно улучшить внешний вид камня. Достижения современной науки и развитие техники позволило в значительной степени достигнуть этой цели.

Современные технологии облагораживания позволяют изменять некоторые свойства природных, а иногда и синтетических камней, что в последнее время часто находит свое применение в ювелирной отрасли. Под термином «облагораживание» обычно понимают специальные процессы обработки камня, за исключением огранки и полировки, которые улучшают его внешний вид (цвет, чистоту), прочность, повышают его ценность или делают камень пригодным для использования в ювелирных изделиях. Свойства, приобретенные камнем в результате облагораживания, могут быть неустойчивыми, т.е. внешний вид облагороженного камня может изменяться со временем. Облагораживание считается устойчивым, если камень не меняет свой внешний вид (цвет и/или чистоту) при нормальном ношении (в ювелирном изделии), огранке, полировке или чистке.

К наиболее важным методам облагораживания относятся: термическая обработка, облучение, термодиффузионное окрашивание, пропитка различными составами.

Термическая обработка (отжиг).

Данный метод облагораживания относится к самым распространенным методам обработки ювелирных камней и применяется для улучшения их цвета и/или качества. Свойства, приобретенные камнем в результате данного вида облагораживания, являются устойчивыми и не изменяются с течением времени.

Камни, предназначенные для отжига, помещают в специальную печь, где происходит их нагрев (максимальная температура отжига для различных камней может превышать 2000 градусов Цельсия) и последующее охлаждение. Важными параметрами термической обработки являются среда, в которой происходит отжиг (восстановительная, окислительная, нейтральная), скорость нагрева и охлаждения, время выдержки при максимальной температуре.

Многие ювелирные камни, такие как танзанит, аквамарин, голубой циркон, цитрины подвергаются отжигу уже в течение нескольких десятилетий, причем облагораживание является неотъемлемой частью производственного процесса. В большинстве случаев при продаже таких камней факт облагораживания не афишируется.

Существует такая группа камней, для которой факт отжига оказывает существенное влияние на стоимость драгоценных камней. К таким относятся, например, рубины, сапфиры и алмазы.

В случае сапфиров и рубинов термическая обработка применяется для удаления включений рутила («шелка»), получения звездчатого эффекта, окрашивания или удаления нежелательных оттенков. Например, сапфиры Шри-Ланки и Кашмира сероватого цвета считались непригодными для огранки, однако при нагреве до 1600-1900С в определенных условиях такие камни приобретают синюю окраску.

Термодиффузионное окрашивание.

Наибольшее распространение данный метод облагораживания получил применительно к корундам. Процесс диффузионного облагораживания проводится в несколько этапов. Сначала ограненный, но не до конца отполированный корунд помещают в тигель, содержащий оксиды алюминия, титана и оксидов ионов-хромофоров (присутствие титана увеличивает диффузионную способность и обеспечивает равномерность распределения окраски). Используются те же элементы-хромофоры, что и в вернейлевской синтетике. Затем тигель нагревают до 1600-1800С и выдерживают при этой температуре в течение нескольких дней или недель. За это время атомы веществ-добавок проникают в структуру корунда, обуславливая возникновение тонкого поверхностного окрашенного слоя (глубиной порядка 0,1 мм). Заключительной стадией процесса является полировка.

Облучение.

Обычно данный метод облагораживания применяется для изменения цвета ювелирных камней, таких как алмаз, топаз, кварц, берилл-максис. Камни подвергаются воздействию одного или нескольких типов излучений: ультрафиолетового, рентгеновского, гамма-излучения, либо воздействию потока энергетических частиц: электронов, протонов, нейтронов, альфа-частиц. Важным параметром процесса облагораживания является доза облучения.

Для алмазов данный метод часто применяется в сочетании с последующим отжигом. Наиболее распространенными в настоящее время являются облучение нейтронами в ядерном реакторе или электронами высоких энергий. Получаемая окраска: голубая, голубовато-зеленая или темно-зеленая. После отжига окраска алмазов изменяется в зависимости от физического типа отжигаемого алмаза на янтарно-желтую, коричневато-красную, сиреневую или сине-зеленую.

Топазы, как правило, подвергаются облучению с целью окрашивания их в голубой цвет. В настоящее время большинство голубых топазов, поступающих на рынок, подверглись облучению гамма-излучением, электронами высоких энергий или нейтронами с последующим отжигом. С помощью облучения или отжига можно добиться практически любой окраски топаза — бесцветной, зеленоватой, коричневой, розовой.

Облучение широко применяется для получения дымчатых, зеленовато-желтых кварцев из бесцветных, а также аметистов из бледно окрашенных цитринов. Последующий отжиг при 350-500°С позволяет получать цитрин, зеленый и бесцветный кварц из аметиста и голубой, зеленый и бесцветный кварц из дымчатого при температуре отжига 140-380°С.

Пропитка.

При пропитке происходит заполнение трещин, выходящих на поверхность камня, для чего применяются различные красящие и бесцветные вещества (масла, смолы, жидкие стекла). В результате улучшается окраска и прочность камня, а также внешний вид трещиноватых камней (трещины становятся менее заметными). Наиболее часто данный метод применяется для бериллов, корундов, алмазов, жадеитов, опалов, бирюзы и некоторых других.

Другие методы.

Кроме перечисленных выше методов облагораживания существует множество других более или менее распространенных. К ним, например, относятся такие способы облагораживания ювелирных камней, как: сверление лазером алмазов с целью удаления включений, покрытие ювелирных камней различными видами лаков, эмалей, красителей, фольги или напыление/наращивание пленок для улучшения внешнего вида и/или получения цвета.

В заключение хотелось бы отметить, что подсознательно каждый человек, приобретающий драгоценность (будь то бриллиант или другой ювелирный камень) желает иметь у себя единственное и неповторимое творение природы. В связи с тем, что на современном рынке ювелирных изделий и камней все чаще стали появляться изделия с камнями, прошедшими процессы облагораживания, более актуальной становится проблема идентификации таких камней. Как следствие возрастает роль науки о драгоценных камнях – геммологии, одной из важнейших задач которой является поиски признаков облагороженных камней и методов их диагностики. В настоящее время стандартного геммологического оборудования часто недостаточно для однозначной диагностики исследуемого образца, поэтому большее значение приобретают более сложные инструментальные методы.

Викторов Максим
Розенберг Ксения
Геммологический Центр МГУ