Обработка разных пород природного камня. Как обрабатывают драгоценные камни. Подготовка к полировке

Резка полировка и обработка камня дома, самодельный станок

Перстни с лучистыми самоцветами. Кулоны, серьги, запонки и другие украшения с камнями. Письменные приборы, скульптуры. Колонны и цоколи зданий.

Во всех этих случаях камни прекрасно выполняют роль художественного, скульптурного и строительного материала, служат главной деталью художественно-прикладной композиции.

Красивые камни? А ведь самые обычные, рядовые, не драгоценные.

Красоту свою камень открывает не каждому: самое удивительное он дарит трудолюбивым. А труд это правильно разрезать камень, отшлифовать, отполировать или обработать по задуманной форме. За потраченный на него труд камень подарит картину, хранимую им тысячелетия, оживет и засверкает причудливыми красками и оттенками. И, однажды испытав радость «открытия» камня, увидев в нем удивительное, человек поневоле влюбляется в камень.

Любить камень — одно из замечательных увлечений. Любители камня собирают все минералы, включая рудные породы. Но особым вниманием удостаивают агаты, яшмы, кремни и переходные формы этих минералов. Эти, казалось бы обыденные камни поистине беспредельны в своем многообразии. И месторождений не перечесть. В самой Москве, в Рублеве, много кремней. В Дмитрове — агатовые кремни. В Голутвине, несколько минут езды от Москвы, агаты и кремни. В Ступино — это тоже под Москвой, агаты и хрустальные щетки.

А в целом по стране интересных для любителей камня месторождений не счесть — это и горные районы Урала, и Забайкалье, и Казахстан, и Кавказ, и Карелия, и вся страна.

Но найти камень, это лишь первый этап. За ним следует обработка. Режется камень с помощью так называемых отрезных дисков, которые продаются в магазинах алмазного инструмента.

Отрезные диски, которыми пользуются любители, имеют диаметр от 125 до 200 миллиметров и приводятся во вращение двитателем мощностью 160-200 ватт через ременный привод.

Режется камень при окружной скорости диска от 20 до 30 метров в секунду. Обязательно обильное водяное охлаждение диска с обеих сторон.

Как сделать станок для резки камня в домашних условиях

А как именно сделать станок для резки камня в домашних условиях, как подвести к нему охлаждение, этот вид творчества предоставляется самому любителю. Смотреть конструкцию станка —

Шлифовка камня для получения плоских пластин может производиться на обычном стекле с помощью абразивных порошков.

Несколько капель воды на стекло и небольшую порцию порошка — и можно начинать. В процессе шлифовки порошок добавляется небольшими порциями по мере износа абразива, а вода добавляется, чтобы поддерживать на стекле сметанообразную массу.

Переходя при шлифовке от крупных фракций порошка к более мелким, стекло шлифуемый камень и руки нужно промывать водой с мылом и щеткой: если в мелкую фракцию порошка попадет хотя бы несколько зерен крупного размера, работа будет испорчена.

После шлифовки камень полируется на механическом войлочном или фетровом круге диаметром от 150 до 200 миллиметров. При полировке нужен порошок окиси хрома и вода. Скорость вращения круга от 400 до 700 оборотов в минуту.

Я рассказал лишь об одном способе обработки камня, а их существует много. Любителям камня можно предложить одну нз рациональных конструкций станка для обработки небольших по размеру камней. Устройство станка понятно из схемы, поэтому мы дадим лишь некоторые рекомендации.

В качестве двигателя лучше использовать имеющиеся в продаже электродвигатели для стиральных машин — однофазные, мощностью от 180 до 230 ватт и развивающие 1400 оборотов в минуту. При таких характеристиках двигателя шкивы могут быть двухступенчатые, с передаточными числами 1:1 и 1:0,35.

Первая передача удобна для обработки камня на планшайбах с закрепленным абразивным материалом, а вторая более быстрая для обработки камня с насыпным абразивом.

Для передачи удобно использовать клиновидный ремень от автомобиля «Запорожец». Резьба крепления планшайбы может быть и правой и левой, лишь бы при работе под нагрузкой планшайба не сворачивалась с оси.

Размер корыта для сбора шлама должен быть примерно вдвое больше диаметра планшайбы, а высота бортов на два сантиметра выше поверхности планшайбы. На боковые стенки корыта можно прикрепить резину, чтобы камень, случайно выскочивший нз рук, не разбился.

Напомню, что вся обработка камня ведется с водой, но капельница на станке используется лишь при работе на планшайбах с закрепленным абразивом. При обработке насыпным абразивом смачивать камень водой лучше всего в отдельной ванночке.

Конечно, к станку следует иметь набор планшайб: чугунные, деревянные, металлические с наклеенным фетром и войлоком. Такой набор необходим для постадийной обработки и полировки.

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

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. На горячий камень кисточкой или палочкой наносят вдоль отмеченных трещин эпоксидный клей, так он глубже проникает и быстрее затвердевает. После этой операция камень становится

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.

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.

Современные технологии обработки натурального камня

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. Такая технология применима для светлых пород с невыраженным рисунком. Для темных, особенно с узором пород не подходит, так как значительно скрадывает рисунок и цвет.

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.

Распространенные способы обработки натурального камня

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.

Обработка натурального камня в домашних условиях

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.

Беседка из натурального или искусственного камня

Ювелирные камни и самоцветы ценятся за прозрачность, способность преломлять свет или же за красивую окраску и затейливые узоры, если речь идет о непрозрачных минералах. Однако, глядя на добытые из породы образцы, сложно увидеть красоту, спрятанную внутри. Чтобы показать и подчеркнуть достоинства самоцветов, добываемое сырье подвергают дополнительной шлифовке, полировке или огранке. Именно обработка камня позволяет раскрыть лучшие свойства природного сырья и повысить его стоимость.

Природные минералы с высокими показателями прозрачности и насыщенной окраской - большая редкость. Большинство добываемого сырья имеет мелкие дефекты, неравномерную или бледную окраску. Чтобы улучшить качество и характеристики ювелирных камней, были разработаны методы их облагораживания. В отличие от природных самоцветов, облагороженные образцы стоят дешевле. Более того, в сопровождающих документах должна быть указана информация о том, был ли минерал облагорожен.

Облагораживание - это обработка уже ограненных кристаллов или натурального необработанного камня

Она состоит в целенаправленном физико-химическом воздействии на сырье, в результате чего удается добиться повышения ключевых потребительских качеств минералов.

Например, ювелиры заметили, что при нагревании прозрачных или слабоокрашенных кристаллов аметиста, которые имеют невысокую рыночную стоимость, можно получить востребованные желтые камни, напоминающие цитрины. Популярными стали минералы с зональной окраской, называемые аметринами: при нагревании аметиста лишь с одной стороны получается кристалл желтый с одного конца и фиолетовый с другого.

Основные способы облагораживания камней, которые приняты в ювелирной индустрии и считаются допустимыми:

• Отжиг (термическая обработка). В результате воздействия высоких температур многие минералы приобретают более насыщенную окраску. Кроме того, этот метод используют для устранения нежелательных оттенков (например, синих у рубинов) или включений (например, рутила в сапфирах).
• Обработка маслом - применяется в тех случаях, когда необходимо скрыть трещины. Процесс облагораживания состоит в том, что в раскол, из которого выкачаны воздух и вода, под высоким давлением впрыскивается масло, имеющее схожий коэффициент преломления. В результате трещины становятся практически незаметными.
• Обработка эпоксидной смолой , как и промасливание, улучшает показатели прозрачности образцов и повышает их прочность.
• Радиоактивное облучение - основной метод получения редких в природе голубых топазов, цветных алмазов и кварцев. В зависимости от вида минерала используется рентгеновское, ультрафиолетовое, гамма-излучение или воздействие потока энергетических частиц (нейтронов, протонов, электронов или альфа-частиц).
• Нанесение покрытия - позволяет получать кристаллы с необычной окраской, например, после нанесения на поверхность топаза тончайшей пленки из драгметаллов получают мистик-топаз, отличающийся радужными переливами.

Виды обработки камня

Облагораживание камней - лишь один из этапов обработки самоцветов, который не является обязательным. Перед тем как попасть в руки ювелира и стать частью украшения, все ювелирные камни проходят через процесс обязательной обработки. Ее методы подбирают в зависимости от основных физико-химических свойств минерала: прозрачности, твердости, наличия или отсутствия рисунка.

Современная обработка включает следующие способы:

• Распил породы - осуществляется на станках, оснащенных ленточными, дисковыми или канатными пилами. В качестве альтернативного варианта промышленной распиловки добываемой породы для этой цели используют лазер.
• Обдирка - придание сырью предварительной формы.
• Шлифовка - промежуточный этап, который позволяет получить равномерную шероховатость поверхности камня и лучше оценить его форму.
• Лощение - раскрывает рисунок и структуру минерала, для чего используются шлифовальные круги с напылением шлифовальных порошков.
• Огранка - вместе с предыдущими методами является неотъемлемой частью обработки прозрачных драгоценных камней, в результате которой удается максимально полно раскрыть блеск и светопреломление минералов.
• Полировка - финальная стадия, в результате которой поверхность камня приобретает зеркальный блеск.
• Гравировка - декоративный вариант обработки, который состоит в нанесении рисунка на поверхность.

Инструмент для обработки в домашних условиях

Обработка природного ювелирного или поделочного камня в домашних условиях может включать резку, полировку, гравировку и шлифовку самоцветов. Все действия следует проводить только с непрерывной подачей воды, которая удаляет каменную пыль и охлаждает поверхность камня и инструмента.

В зависимости от вида воздействия потребуются следующие инструменты:

• система непрерывной подачи воды - можно использовать губку или капельницу;
• станок для резки или болгарка с алмазными пилами - для распиловки твердых образцов;
• ножовка по металлу подойдет для мягких камней, например, для гагата или янтаря;
• тиски или струбцина - для крепления образца;
• шлифовальный станок;
• бормашина поможет в проделывании отверстий в камне, шлифовке и полировке, если подобрать подходящие насадки;
• гравировальный набор можно использовать как для нанесения рисунка, так и для полировки;
• наждачная бумага с различной зернистостью;
• шлифовальные и полировочные диски различной текстуры;
• шлифовальные порошки и алмазные пасты, например, паста гои;
• квадрант - устройство для измерения и установки углов наклона, без которого невозможно нанести геометрически правильные грани;
• кич - стержень, на который крепится кристалл на время полировки или огранки.

Самостоятельная распиловка и накол

Обработка драгоценных и полудрагоценных камней - это компромисс между двумя стремлениями. С одной стороны, необходимо сохранить максимальный размер и вес готового изделия, с другой - придать идеальную форму или огранку, учитывая структуру и качество материала. Исходя из этих условий, специалисты, которые занимаются камнеобработкой, определяют необходимый размер и форму заготовок.

Чтобы расколоть кусок породы , можно использовать специальные приспособления, например, струбцину с двумя зубцами, изготовленными из закаленного металла. Для раскола больших кусков можно просверлить дырочки или сделать насечку по границе скола и последовательно пробивать линию среза, используя клинья и молоток.

Чтобы самостоятельно разрезать породу , можно купить готовый станок или собрать собственный, например, на основе электросверлильного прибора, оборудовав его системой непрерывной подачи воды. В качестве таковой можно использовать смоченную губку или поролон, если удерживать ее левой рукой в момент распила. Однако для соблюдения техники безопасности лучше использовать обе руки во время проведения работ, поэтому под рабочий стол с самодельным станком можно поставить поддон с водой, которая будет охлаждать режущий диск пилы.

Если в образце, который необходимо разрезать, есть трещины, их нужно проклеить эпоксидным клеем для большей прочности. Т акая технология позволяет избежать нежелательных расколов материала в процессе распиловки. Перед тем как залить в трещины клей, камень надо прогреть на электроплите, чтобы испарилась влага. Когда минерал остынет до 60 ℃, можно нанести клей, стараясь, чтобы он проник глубже внутрь разлома. Когда клей высохнет, переходят к резке.

После того как сырье распиливают на кусочки, их отправляют на обдирку, в ходе которой заготовки приобретают приблизительные размеры и формы. Для этого используются крупнозернистые шлифовальные круги.

Как отполировать до блеска

Если облагораживание драгоценных камней предполагает изменение их свойств, то полировка использует качества, присущие самому минералу, и подчеркивает его природные достоинства.

Главный секрет успешной полировки в домашних условиях - постепенная смена абразивов: от более крупных к более мелким. В завершении процесса лучше использовать мягкие полировочные пасты в зависимости от типа минерала.

Подготовка к полировке

Полировка - финальный этап обработки натурального камня. После этого самоцветы можно использовать как вставки в украшениях и иных ювелирных изделиях.

Перед тем как перейти к полировке камня своими руками, он должен быть отшлифован. То есть его поверхность надо предварительно выровнять. Сделать это можно как вручную, используя наждачную бумагу, обернутую вокруг твердой основы и смоченную водой, так и с помощью специального инструмента.

Для шлифования, помимо станка, можно использовать болгарку или бормашину, на которые потребуется установить специальные насадки. Отшлифованная поверхность камня будет ровной и гладкой, но еще без зеркального сияния.

Чтобы отполировать минерал до блеска потребуются притиры из войлока, кожи или ткани , а также полировальные пасты или увлажненные тонкозернистые порошки - окиси хрома, диамантина, алмаза или трепела. Материалы следует подбирать в зависимости от особенностей обрабатываемого сырья.

Популярным средством для полировки камней является войлок в сочетании с алмазным порошком, но он не подходит для минералов с неоднородной структурой - волокнистой или зернистой. Поскольку они склонны к недополировке: на их поверхности часто образуются лунки или выступы. Для полировки таких минералов лучше использовать дерево или кожу.

Как происходит процесс

Завершающая обработка поверхности ювелирного камня проходит в несколько этапов:

1. Чтобы подготовить полировочную поверхность к работе, необходимо смочить ее водой с небольшим содержанием моющего средства.
2. Нужно дать полировальщику поработать вхолостую, чтобы влага равномерно распределилась и ушли излишки.
3. Нанести на планшайбу алмазный порошок.
4. Двигаясь от центра к краю, начинают полировку изделия, прижимая его с усилием к поверхности планшайбы.
5. По мере высыхания поверхности трение будет усиливаться, тогда потребуется больше усилий, чтобы удержать кристалл.
6. Чтобы не допускать перегрева рабочей поверхности, на нее периодически должна подаваться вода. Чтобы правильно отрегулировать ее подачу, следует учитывать, что чем тверже камень, тем большего давления и более сухой поверхности планшайбы требует его полировка.
7. В завершении необходимо отполировать поверхность мягким материалом, например, войлоком.

В процессе работы следует учесть, что если шлифовальный станок имеет возможность изменять скорость вращения, то чтобы избежать недополировки образцов, надо выбирать показатели в пределах 500–2000 оборотов в минуту.

Обработка камней в домашних условиях - интересное хобби, которое может приносить доход. Работа с драгоценными минералами требует определенных навыков и знаний. Однако, кроме самоцветов, обрабатывают и более простые камни, например, булыжники или гальку: на их поверхность можно нанести гравировку, а также использовать красивые образцы в оформлении интерьера или сада.

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.

Современные технологии обработки натурального камня

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. Такая технология применима для светлых пород с невыраженным рисунком. Для темных, особенно с узором пород не подходит, так как значительно скрадывает рисунок и цвет.

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.

Распространенные способы обработки натурального камня

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.

Обработка натурального камня в домашних условиях

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.

В продолжение камнеобработывающей тематики, которую мы затронули в предыдущей статье»Способы добычи. Размеры и фракции », отдельно хочется поговорить о способах и методах фактурной обработки поверхности природного камня. Стоит сразу оговориться, что не все камни можно обработать всеми способами. Так как все породы отличаются по структуре и текстуре , для каждой из них существуют подходящие и неподходящие методы обработки. Всего видов обработки более десятка и нам бы хотелось охарактеризовать наиболее популярные из них в краткой, реферативной форме. Итак:

Пиление - достигается распиливанием заготовки. Поверхность спила остается неравномерно-шероховатая, с, так называемыми, бороздками высотой до 2 мм. Пиление с помощью стальной дроби придает дополнительный рельеф, тогда как специальные армированные пластины из твердых сплавов, наоборот, сглаживают. Является как первичной обработкой, после которой следует финальная, так и конечной. Пиленые плиты находят свое применение в ландшафтном дизайне (для оформления прогулочных садовых дорожек и придомовых площадок, искусственных водоемов), в отделочных работах для облицовки цоколей, внутренней облицовки помещений, а так же используется как элемент декора (камины , входные группы, стены).

Шлифование — процесс выравнивания твердого материала с помощью абразивов до равномерно - шероховатой поверхности (видны следы обработки). Выполняется в несколько этапов (от 3 до7). На каждом этапе используются разные шлифовальные насадки с постепенным уменьшением зерен абразива. Максимально допустимая неровность — до 0,5 мм. На качество шлифования влияет такая характеристика, как обрабатываемость (см ст Качественные характеристики натурального камня). Шлифованные плиты применяют там, где необходимо увеличить трение, тем самым снизив скольжение, а это лестничные марши, полы, пешеходные площадки

Лощение (тонкая шлифовка) - максимальное сглаживание плоскости шлифовальным инструментом с напылением микрошлифпорошков. Другими словами - улучшенное, гладкое шлифование или полировка без блеска. Следы от инструмента не видны, поверхность матовая с небольшим бархатным мерцанием, хорошо просматривается природный узор. Лощение широко применяется для изготовления напольных плит и плит для внешней/ фасадной облицовки здания.

Полировка - максимальное сглаживание поверхности до зеркального блеска и четкого отражения деталей предметов (без следов предыдущей обработки). Существует химическая полировка и механическая. При химической, применяют специальные соединения — пасту ГОИ (оксид хрома) или азотнокислое олово, а при механической полировке - войлочные или фетровые круги. У каждого камня существует свой показатель предельного блеска, при достижении которого качество полировки не становится лучше. Эталоном принято считать придельный блеск стекла, который составляет 200 единиц. Полируемость может быть:

• Отличная - 170-200 ед. - полнокристаллические мраморы, мелкозернистые граниты, кварциты.
• Хорошая - 140-170 ед. - граниты, мраморизованные известняки.
• Средняя - 70-140 ед. - базальты, известняки, доломиты.
• Плохая - менее 70 ед. - туфы, рыхлые известняки. (см ст Качественные характеристики натурального камня)

Полировка выявляет природную/естественную фактуру камня - цвет и рисунок. Самый частовстречаемый вид обработки, подходит как для внутренней, так и для внешней отделки помещений

Термообработка / Обожжение/ Оплавление — Обработка поверхности камня (преимущественно гранита) пламенем высокой температуры (2300 -2700ºС) до достижения шероховатой поверхности со следами шелушения. В процессе воздействия огня часть минералов плавятся и выгорает, вследствие чего образуются впадины и бугры небольших размеров. Зернистость получаемой фактуры зависит от размеров кристаллов гранита и продолжительности воздействия пламени на поверхность.
Термообработанный камень чаще применяют в дорожном строительстве, обустройстве придомовой территории в ландшафтном дизайне, а так же для оформления входных групп и лестничных маршей, то есть так, где необходимо снизить скольжение.

Скол (фактура «Скала ») - скалывание специальными клиньями верхнего слоя поверхности для имитации грубо обработанного камня или вовсе необработанного природного скола с хаотическими впадинами и выпуклостями. Чаще колотая фактура встречается во внешней облицовке зданий (эффектно подчеркивает монументальность больших зданий), а так же при решении различных задач ландшафтного дизайна, гармонично вписывается в природный пейзаж.

Бучардирование - способ обработки для придания равномерно-шероховатой поверхности с максимально допустимыми неровностями рельефа до 5мм. Обработка производится на машинах с ударным воздействием и с применением специальных насадок - бучарды (исторически бучарда - молоток с рабочей поверхностью в виде зубцов, предназначенный для ударного скалывания поверхности натурального камня; сегодня бучарда - спец насадка для камнеобрабатывающей машины, повторяющая суть исторического молотка). Этот метод обработки применяется когда необходимо снять верхний изношенный слой камня для обновления, а так же в отделочных работах в виде напольного покрытия, там где необходимо снизить скольжение.

Браширование - суть обработки та же что и при бучардированние — придание равномерно шероховатой поверхности и эффекта состаривания, но достигается с помощью специальных щеток, а не бучарды.

Галтовка - процесс обработки камня в специальных галтовочных барабанах или галтовочных вибромашинах. Камни вместе с наполнителем (арбазивом ) помещают в машины, там они при воздействии острые углы и края обкалываются, сглаживаются. Получается гладкая поверхность со сглаженными гранями - эффект камня, долгое время находившегося в подвижной воде. Результатом природной галтовки является галька.

Пескоструйная и водоструйная обработка - методы абразивного воздействия при которых песок или иной мелкий абразивный материал распыляется либо струей воздуха под высоким давлением, либо струей воды, очищая поверхность и придавая ей равномерную шероховатость.

Расщепление — древнейший способ взаимодействия с камнем и его обработки, основанный на отщиплении/ отделении плитоподобного куска породы от основной массы по естественным волокнам, а так же расщеплении каменного сырья на более тонкие и удобные в дальнейшей работе плитки (плитняк ). Подходит не для всех горных пород, а скорее только для ряда определенных, имеющих слоистую текстуру. Большой популярностью плитняк пользуется в ландшафтном дизайне при оформлении дорожек, беседок, водоемов, облицовке забора и других придомовых построек; в оформлении фасадов зданий, а так же из интерьерах - обрамляют входные группы, камины, декоративные панно.

Травление — воздействие на поверхность камня химическими реагентами. Применяется для удаления верхнего слоя породы, очищения, придания шероховатой поверхности.

Гидрофобизация - обработка химическими растворами, вследствие чего поверхность становиться несмачиваемой.

Флюатирование - обработка химическими растворами, в результате чего происходит уплотнение пор и капилляров и как следствие уменьшается водополгощение, повышается прочность и морозостойкость.

Надеемся, нам удалось передать нюансы способов обработки поверхности, охарактеризовав их с технической стороны исполнения и с точки зрения достигаемого результата.
Напомним, что не каждый способ является подходящим для любого вида горной породы и подходящим для любого изделия или использования.

Драгоценные камни в ювелирных украшениях в первозданном виде - скорее исключение. Чтобы раскрыть красоту минерала, его обрабатывают. И только потом самоцвет становится частью эффектного аксессуара.

Природные минералы без дефектов встречаются очень редко и стоят дорого. Обработка и облагораживание камней улучшают их качества и повышают ценность: цвет, чистоту и насыщенность. В результате стоимость украшения часто определяет именно камень. Способ обработки зависит от свойств минерала: его размера, твердости и чистоты. Расскажем подробнее, как совершенствуют самоцветы , делая их по-настоящему величественными.

Обработка камней - ремесло, которое развивается с древних времен

Методы и виды обработки: история и современность

Этапы обработки:

1. Разметка - выявление включений, определение массы и вида огранки. Сегодня этот процесс происходит методом лазерного 3D-сканирования.

2. Распиловка - разделение камня на части алмазным порошком. В древние времена при надобности минералы просто раскалывали.

3. В процессе подшлифовки и обдирки снимают лишнюю массу и придают базовую форму.

4. Огранка, шлифовка и полировка .

Процесс распиловки алмаза

Способы гранения совершенствовались со временем. Самый древний из них - кабошон. А вот фасетная шлифовка (огранка) известна с конца XIII века. Кабошон - способ обработки камней, которые не пропускают свет. В результате получают гладкий выпуклый камень без граней, полученный в процессе обработки в галтовочном барабане.

Огранка - обработка минерала в виде многогранника. Первые воспоминания связаны с Венецией. В период Нового времени центром огранки стали Антверпен и Амстердам. В России искусство обработки камней распространилось с ХVIII века.

Грани (фасеты) наносят на минерал, чтобы лучи света преломлялись и создавали красивое сияние

Шлифование драгоценного камня

Огранка алмазов и других самоцветов. Долгое время камни не ограняли, а только шлифовали: терли один минерал о другой. В Индии это делали с помощью алмазного порошка, который наносили на вращающийся металлический диск. С XIV века европейские мастера начали спиливать верхнюю часть камня, получая плоскую площадку, в XV веке - и нижнюю.

Выделяют основные виды огранки камней:

• ступенчатая;
• клиньями;
• розой;
• фантазийная;
• кабошон;
• комбинированная.

Кроме огранки, с древних времен самоцветы обрабатывали в технике глиптики (резьбы по камню). На поверхности минерала выцарапывали надписи и изображения. Так делают камеи (броши с выпуклым изображением), декоративные предметы. Изначально резьбу по камню делали на плитах, где порошком из других твердых пород минералу придавали форму, а железными резцами или осколками наносили рисунок. Первые печати с резьбой известны еще с III т. до н. э.

Виды огранки камней

Облагораживание камня - процесс совершенствования

К современным технологиям обработки камня относят промасливание, температурное воздействие, заполнение трещин, облучение и прокрашивание. Разные камни могут проходить только один из видов обработки или несколько.

Промасливание - метод пропитки камня бесцветным маслом для улучшения чистоты и окраски минерала. Чаще всего используют масло кедра для изумрудов высшей категории, другие камни обрабатывают синтетическими материалами.

Термическая обработка (отжиг) в специальной печи - самый распространенный метод обработки камней, улучшающий его цвет и качество. В процессе отжига происходит удаление включений (рубин), получение звездчатого эффекта (сапфир), осветления (турмалины), закрепление цвета (голубые цирконы).

Заполнение камня пастой , приготовленной на основе того же минерала. Ее делают, перемалывая другой кристалл в пыль. В основном применяют для корундов. Камни запекают в пасте, которая вытесняет влагу и воздух, заполняя их.

Облучение применяют для изменения цвета алмазов, кварца и топазов. Применяют разные виды облучения: ультрафиолетовое, рентгеновское, гамма-излучение или энергетическими частицами: нейтроны, протоны, электроны.

Существуют и другие способы обработки : отбеливание (жемчуг), сверление лазером (обесцвечивание включений в алмазе), покрытие камней воском, лаком или эмалью.

На фото видна разница между обработанным и камнем без огранки

Благодаря обработке сырье в виде неограненного минерала превращается в произведение искусства. В умелых руках ювелира камень начинает искриться и приобретает настоящую красоту: глубокий насыщенный цвет, игру света на гранях. В каталоге тысячи украшений с яркими и блестящими самоцветами в оправе из драгоценных металлов. Это приятные подарки для близких и родных, которые навсегда сберегут лучшие моменты и эмоции.