Я в предыдущих публикациях уже отмечал, что если из алмаза решают изготовить несколько бриллиантов, то его отправляют сначала на операцию распиловка. Я ещё помню времена, когда о лазере при обработке алмазов даже и не мечтали, камни пилили механическим путём, используя специальные станки, на которых закреплено несколько блоков для распиливания. Основным инструментом там были тонкие бронзовые диски, шаржированные алмазным порошком, который нанесён на режущую кромку диска. Диски вращались со скоростью 10 000 об./мин и под лёгким давлением постепенно пропиливали алмаз.
Но прогресс не стоял на месте и в данной операции у механического станка появился мощный конкурент - агрегат для лазерной распиловки алмазов (см. видео по ссылке https://dzen.ru/video/watch/654e6b0a5876795a6134c1ca). Его главное преимущество состояло в том, что он делал эту операцию в несколько раз быстрее. Изначально все напряжённые и сильно дефектные камни отдавали на механику, а на лезере пилили нормальное сырьё. Однако, станки совершенствовались и в настоящее время в компании АЛРОСА, по крайней мере на московской площадке, отказались от механического распиливания и полностью перешли на лазерное. Для этого было закуплено дополнительное оборудование, а специалисты переучены для работы на нём.
Также в коллектив влились молодые рабочие, закончившие профильные специальности в Колледже предпринимательства №11, где обучают огранщиков, технологов, разметчиков. Каковы же ещё преимущества лазера кроме высокой производительности процесса обработки? Во-первых, благодаря возможности фокусировки излучения, обеспечивающей локальность нагрева, возможно получение узких разрезов с минимальной зоной термического влияния. Во-вторых, применение соответствующих координатных устройств позволяет осуществить лазерную резку по сложному контуру в двух и даже в трех измерениях.
В соответствии с моделью теплового разрушения, лазерную обработку алмаза можно представить следующим образом: после поглощения алмазом первых импульсов лазерного излучения на поверхности алмаза образуется тонкий слой графита. Дальнейшее поглощение последующих импульсов лазерного излучения происходит в образовавшемся слое графита. Важную роль играет то, что при графитизации алмаза гексагональные плоскости графита располагаются всегда параллельно кристаллографическим плоскостям (111) алмаза, независимо от ориентации падающего лазерного излучения.
Не будем углубляться глубоко в науку, а вернёмся к самой операции и её последовательности. Предварительно на поверхность кристалла алмаза, предназначенного для распиливания, разметчиком (об этой профессии я писал в публикации раньше, вот ссылка https://dzen.ru/a/ZOL68cA26UQEo-1w?referrer_clid=1400&) наносится лазерная метка, по которой и должен пилиться драгоценный полуфабрикат. Распиловщик, получив алмазную заготовку и изучив задание, наклеивает её в специальную оправку на определённый клей.
Затем кристалл необходимо правильно закрепить в оправке, и после высыхания клея оправка вставляется в лазерную установку. Оператор на экране монитора ориентирует камень, чтобы линия распила чётко соответствовала нанесённой разметке. После этого включается лазер и происходит процесс распиливания (см. видео по ссылке https://dzen.ru/video/watch/654e6dc63a2cd66a59b917c0). В установке имеется специальная ловушка, в которую должна упасть часть отпиленного алмаза.
После распиливания алмазные заготовки извлекаются из оправки, промываются и отправляются на дальнейшую обработку. Вот так выглядят части распиленного алмаза, некоторые из которых я держу на фото в своих руках. А на последнем фото под этим абзацем распиленные части одного кристалла алмаза. Бывали случаи, когда от одного крупного камня отпиливали несколько десятков частей.
У нас в работе применялись лазерные установки фирм OGI, Sarin и Synova, но в связи с уходом с рынка некоторых компаний, приезжали отечественные разработчики лазерных систем (не буду называть эту фирму в виду определённых причин), которые обещали рассмотреть вопрос производства лазерной установки, необходимой для нашего ограночного комплекса. Так что процесс импортозамещения идёт в нашей стране полным ходом и, надеюсь, продолжится и будет расширяться.
В настоящее время уже появились лазерные установки представляющие собой программные устройства, в которых лазерный луч используется для огранки необработанных алмазов. После установки необработанного алмаза на него станок выдает 3D-изображение алмаза с учетом его потенциальной формы, веса и чистоты после того, как он выйдет из станка отполированным. Новейшее программное обеспечение, встроенное в лазерный блок, позволяет выбрать форму драгоценного камня на основе устранения включений, а также показывает рыночную стоимость конечного продукта на экране. Далее фиксируется процент распиливания и окантовки, а также количество граней алмаза, и, наконец, оператор нажимает кнопку, чтобы начать лазерную распиловку. Эти усовершенствованные устройства могут выполнять как формование, так и блокировку наряду с распиливанием. К данной системе относится "DaVinci Diamond Factory" от компании Synova - это автоматизированная система лазерной резки алмазов. Необработанный алмаз можно превратить в бриллиант классической огранки с 57 гранями за один процесс. Система DaVinci также позволяет создавать фантазийные формы. (см. видео по ссылке https://vk.com/wall-150484197_407?z=video-150484197_456239048%2F3c6d53497e3c2aeafe%2Fpl_post_-150484197_407).
Также на рынке появилась технология, которая может произвести настоящую революцию в сфере производства бриллиантов. Китайская компания Raymark Photonics на основе системы лазерной резки разработала установку по огранке алмазов. Работа выполняется в автоматическом режиме, результат не зависит от человеческого фактора. Сроки огранки существенно сокращаются благодаря высокой эффективности технологии. Для получения бриллианта достаточно использовать одно устройство. Оно позволяет выполнять все производственные процессы в необходимой последовательности. Полировка была сведена к одному рабочему процессу, который осуществляется на финальной стадии. Система может охватить весь технологический процесс, превращая только добытый камень в готовое изделие. Некоторые операции становятся излишними, от них можно отказаться вообще. Речь идет о таких процедурах, как периодические проверки формы, формирование павильона и короны, обдирка.
Вот вкратце о том, как используется лазерное оборудование в алмазной отрасли и какие перспективы её ожидают в будущем. Ставьте пожалуйста лайки, подписывайтесь на мой блог и рекомендуйте его своим близким, друзьям и знакомым.