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玉手镯加工工艺

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发表于 2010-12-3 02:13:25 | 显示全部楼层 |阅读模式

顾祖伟
一、        概述
    玉手镯加工工艺是一门特殊工艺技术,历代的玉手镯工匠将其掌握的手镯加工工艺当作看家技艺,决不外传,所以这门技术有着相当大的封闭性。随着玉石饰品领域不断发展和开拓,玉石手镯也从单纯加工翡翠、软玉发展到加工岫玉及其它低档玉石。这不但从玉石饰品的品种上扩大,而且在加工工艺上得到多样化的发展。
    加工玉手镯的工艺主要有两大方面:
    1.高档翡翠和软玉的玉手镯加工工艺
    高档翡翠和软玉的料大都是小块的,多裂的和多色彩的,往往价格很贵。这就决定了它们的加工工艺是谨慎的、低损耗的、多层设计的特点。
    2.岫玉及其它低档玉手镯的加工工艺
    岫玉及其它低档玉往往是大块的,裂少的、色彩单一、价格便宜,这就要求它们的手镯加工工艺具有简单设计、快速制坯和快速打磨的特点。这样使加工出来的手镯的各自经济效益达到最高。
下面就这两方面的玉手镯加工工艺作详细介绍。
二、        高档翡翠和软玉的玉手镯工艺
1.选料
    适合做手镯的高档翡翠和软玉须满足以下几个条件:
(1)玉种较“老”,所谓“老”即玉质致密、细润、透明度较高。
(2)玉色均匀或“漂花”(即在均匀的底子上有细脉状或细星散状有色的部分)均匀活泼。若整个镯环采用同一种色彩或同一种漂花谓之“全美”,其价格高过普通杂色手镯;若杂彩组合以“红、绿、白”谓之“福禄寿”或“红、绿、白、紫”谓之“福禄寿喜”,其价值也十分可观。
(3)玉料必须是无“鸡爪裂”(细而密集的裂隙)的岩块。尽管鸡爪裂在玉石原石上不很显眼,但一旦加工成品,在光线下便暴露无遗。
(4)玉杆形态尽量方整,不论长方、正方或浑圆等方整的玉种容易多出产品;反之,若形状一边厚一边薄或一头粗一头细则利用率就大大降低。
(5)玉料价格合适,这要根据玉料的实际利用价值和市场行情来确定。
2.片料设计与开料
(l)片料设计
玉手镯的片料设计是根据原料的特性来确定适合产品利用的分解方案。高档翡翠和软玉常见有“水仔料”和“山仔料”,水仔料表皮光滑、坚实,常见有“红雾”、“黄雾”、“青雾”等表皮色彩,可作为多彩组合加以利用;山仔料分为“老山料”和“新山料”,老山料都有l一20mm厚度不等的风化皮,砂皮质地不坚实,新山料无砂皮,但往往有一层风化薄膜,无利用价值,加工前必须将其完全去除。
将水仔料和去了皮的山仔料表面打湿水,用罩光灯靠近原石表面逐次仔细观察,将所有裂隙和纹理查清并标记,分析确定裂隙和纹理的分布规律,作为安排原石分解或切片方向的依据。一般情况下,若裂隙稀少,裂隙间足以容纳一个手镯直径长度,应首选原石纹理方向为切片方向;若裂隙略密,裂隙间不能容纳一个手镯直径长度,则选裂隙方向为切片方向。
将选择好的切片方向作好标记,再根据不同的手镯杆径和加工余量设计切片厚度。
(2)切原石
切原石是根据初步设计确定的切片方向和厚度在大直径(300一600mm)金刚石锯片的切割机上切片料,该切割机结构如图一所示,其机械性能如下:
①锯片采用1.2mm厚的压齿金刚石圆锯片,具有切削效率高、切缝窄、石料切耗小的优点。
②切割速度与给料速度基本匹配,实际切割面平直。
③夹料台自动或手动给料,当达到最大给料进程时,自动停机。
④油冷却方式起到排屑、润滑和防锈的作用。
在切片料前,首先必须将原石夹稳夹准。夹稳方法是由外形来决定,一般情况下,若料形方整或呈浑园状,则在两侧夹板与石料之间垫上楔形木块后夹紧石料;若料形不规则,则垂直切片方向切去两头不能利用的棱角和料面,形成一对平行双面,然后正顶着这两个平行双面夹紧石料。夹准的办法通常是取一根长钢尺分别贴在锯片的上下各一次,使圆
锯片与切面无垂直偏差和水平偏差。
    切片料时,先沿切片方向手动起口约30mm左右,然后合上自动给料离合器,让切
割机进入自动给料状态。
3.镯坯设计及制坯
(l)镯坯设计是在片料上设计最佳的手镯位置。先将片料分别置于透光灯下逐次观察,把所有观察到的裂隙用铅笔描上;再用钢尺直边交叉贴于片料的上下两面,检查片料的平面性,将略凸的准平面朝上,而略凹的准平面朝下来设计手镯位置,这样能使片料在套钻钻进时避免产生新的裂缝(见图2)。
设计手镯坯位置有以下几个原则:
  ①尽可能避开所有的裂隙、杂质及不能利用的表皮。
  ②颜色好、质地好的部分优先安排手镯位置。
  ③尽可能使一块片料上安排的手镯数量最多。
  ④手镯位置之间保持最佳余量
      根据上述原则用设定的手镯模板在片料上试位,最后按最佳方案用铅笔分别照模板
描出手镯位置。
(2)制坯
      手镯制坯就是用套料机(见图3)在设计有手镯位置的片料上将镯坯取出来。
    套料机的主要性能如下:
①采用薄壁套筒式电镀金刚石钻头,对翡翠和软玉具有较高的钻削效率,并且钻
削损耗小。
②采用封闭水套,使冷却水由套钻内腔外泄到钻套工作端,冷却和排屑效果好。
套取镯坯时应小心慎重,以确保镯坯安全完整地套取出来。首先装上内环套钻,将翡翠片料置于垫有2mm厚的橡胶皮的套料机平台上,并仔细地将片料与平台之间的杂物清除,然后使片料上的手镯位置与内环套对准,再使用有橡胶垫的压板将片料夹稳。对压板的最大扭力应不超过2公斤。调整主轴角速度在2800分/转,启动电源,套钻内腔便有冷却水流出。先轻轻压下套钻,对片料的内环起口,起口时对片料施加的压力约0.5公斤,待起口深度达lmm时,可使套钻进入正常钻进,此时对片料施加的压力可增加至正常钻进的允许最大压力。
正常钻进的标志有以下四点:
①套钻转速不会减慢,
②钻削噪声轻微,
③套钻口不断有乳浊状冷却水流出,
④台钻主轴不会因轴承松动而产生上下振动。
为了避免在钻通片料时因压力突然释放而造成片料破裂,通常留有未钻通的内环厚度约lmm。接着换上外环套钻,同样按内环套钻的操作进行。但在将要钻通时,减轻套钻压力至0.5公斤左右。使手镯圆环安全套取下来,再用φ10mm的钩砣把手镯片料上未钻通的圆内环线钩通,镯坯就安全地制取出来。
4.镯料设计及磨抛工艺过程
(l)最终设计方案的确定
  手镯的详细设计应包括以下主要内容:
①对钻取出来的镯坯仔细观察,若镯坯侧面出现先前设计时未能发现的小裂缝和杂质点,则用铅笔描出。
②考虑去除杂质方案,即根据裂缝和杂质点或称缺陷出现的位置,可选择以下(图4)几种方案之一。
  ③将颜色相近,镯杆截面相同的匹配成对。
   ④将片料厚度有偏差的安排消除偏差的方案。
(2)粗磨定形
    手镯坯的粗磨预形就是按设定的镯料截面在万能磨玉机上倒去棱角、去除缺陷,使镯杆截面呈接近的圆弧形截面。万能磨玉机如图5示。
    倒角的步骤现以正园形截面为例,图6表示了正圆形截面倒角形成的接近于正圆的正多边形截面。
为了控制倒角深度以保证手镯预形保持应有的余量,通常根据倒角深度与正多边形边长的几何对应关系(见图7),以倒角后形成的倒角带的宽度来判断倒角深度是否到达。
图7中EF为45°倒角线,BC为设定的倒角深度。EF为正八边形的边长,即倒角带宽度,OB为边心距,即设定的镯坯圆杆半径OA加上余量AB,可以证明:
    EF=2×OB×tg180°/n
    式中n为正多形的边数。
    当按45°倒角线倒去4个最大的顶角后,倒角带宽度EF8为:
    EF8=2×OB×tg180°/8=0.828×OB
    当按22.5°和67.5°倒角线倒所剩的8个小顶角时,此时镯杆截面为正16边形,而倒
角带的宽度为:
    EF16=2×OB×tg180°/16=0.388×OB
    其它类型的镯杆截面的倒角方法同样可以类似上述的几何分析来确定。
在万能磨玉机上分别装上不同角度的内环倒角轮,倒去内环的所有顶角,然后再分别装上不同角度的外环倒角轮,倒去外环的所有顶角(见图8)。倒角时磨轮角速度为2800转/分,接触压力约5公斤,直到倒角宽度到设定的宽度。
(3)细磨和精磨
    手镯的细磨和精磨是将多边形截面的手镯预形磨成圆弧形截面的手镯定形和手镯表面发亮,具体方法如下:
先将手镯预形装在内圆夹(见图9),使手镯预形的外圆表面60%裸露出来,夹紧后再将夹杆装入万能磨玉机的钻帽中。调整主轴角速度为1400转/分,启动磨玉机,手持一支红铅笔,在转动着的手镯预形裸露表面上轻轻接触,停机观察,若手镯预形满圈发红,表明裸露表面与主轴同心,即可对手镯进行细磨定形;若手镯上仅一侧发红,通过调整手镯预形与夹板的相互位置,重新夹紧手镯预形并用红铅笔试到裸露表面满圈发红为止。
    手镯预形在内圆夹上夹准夹稳后,使主轴角速度保持在1400转/分,使冷却水冲至手镯上,手持一根10mm的120#油石棒与手镯预形接触,压力约2公斤左右,并使油石棒沿手镯预形外园作接近于外园弧轨迹的缓慢均匀的摆动。直到手镯预形剩余的细小棱角完全消失,变成连续的完善的圆弧面,最后分别用240#、600#和1000#油石对圆弧面逐一进行细磨、精磨,直到手镯外圆弧略成镜面发亮为止。
    卸下内圆夹上的手镯预形,将其装在外圆夹(图9)上,使手镯预形的内圆表面60%裸露在外,然后重复磨外圆表面时调同心、去棱角、直到内圆弧连续完善,同时内圆弧与外圆弧的交接带连续光滑。手镯预形就全部细磨定形和精磨发亮了。
    对于每道磨砂工序与其手镯表面的质量有着对应关系:
    240#磨砂—表面水擦干后,不会发白。
    600#磨砂—表面用手摸起来,有明显滑感,水擦干后,表面油润发亮。
   1000#磨砂—表面水擦干后,已略成镜面发亮。
(4)抛光
    手镯抛光是对精磨完毕的手镯半成品表面反复地特精研抛,使手镯所有的表面呈镜面般的闪光发亮。
将精磨后的干净的手镯先后装入内圆夹或外圆夹上,先用牛皮或葫芦瓢蘸少许W3.5金刚石微粉对手镯内外圆弧作初抛,初抛时主轴角速度为2800转/分,接触压力约5公斤,当手镯表面略有发烫,抛光剂刚刚发干,抛光效果最佳。将手镯所有表面都按最佳效果研抛一遍,用干布擦去残留抛光剂,手模表面有较光滑的感觉,肉眼见表面尤如镜面般发亮,只有微弱的雾感,表明手镯表面己达初抛效果。
   然后用一根竹子光的一面,反复研抛手镯表面,研抛时,用水冲至研抛处。待所有表面被反复研抛后,用干布擦净手镯,手摸手镯表面有飘滑的感觉,肉眼见其有清晰的镜面效应,至此手镯抛光完毕。
5.检验
    将抛光完毕的手镯置于超声波清洗机中清洗干净,使手镯表面的微孔隙或微凹坑中的残留抛光剂彻底清除出来。然后用清水反复漂洗三次,再用干净毛巾将手镯擦干。置干净的手镯于清洁的包装盒中,手戴清洁的手套,在灯光下对手镯内外圆弧面按以下标准检验。
    (l)镯杆径偏差≤0.05mm;
    (2)环内径和环外径偏差≤0.lmm;
    (3)镯面不圆度≤0.2rnm;
    (4)光洁度:全部表面镜面效应清晰,闪亮不起雾,手感飘滑。
经检验对不符合标准的质量问题,即返回到应有的工序环节消除偏差,并重新作返工工序以下工序,直到再次检验合格。
三、        岫玉及其它低档玉手镯的加工工艺
1.选料与设计
    岫玉及其它低档玉的选料原则有以下几个方面:
    (l)玉料质地均匀,裂缝稀少;
    (2)玉料块度尽量大,一般每块大于50公斤为佳;
    (3)玉料颜色均匀,透明度较好;
    (4)玉料价格合适。
    玉料设计在原石上进行,首先设计原石的分解方案。一般岫玉及其它低档玉的原石分解方案是:
    (1)分解成板料,即80一100mm厚的上下两面平行的板料;
     (2)板料尺寸一般应大于200一400mm。
(3)若原料有构造裂缝或纹理,则板料上下两面的方向应与构造裂逢或纹理平行。
2.切原石与制坯
    切原石是在大型切割机上进行(图10)。这种大型切割机通常采用直径为1000mm,厚度为3mm金刚石锯片,锯片为镶齿型,它具有切割半径大,切割速度快,切割间距可调的优点,唯独切割损耗较大。
切割时,先将原石按设计好的分解方向,与锯片方向对准,由原石的自重和本质垫块将原石固定。开动机器使锯口对准分解方向,先略抬起锯片对原石的分解方向起口,起口深度约30mm,然后放下锯片,让锯片靠机器自身重力下沉,并切割原石。当切割还剩下20mm左右,留下不切,抬起锯片,活动丝杆使锯片对准下一个锯缝起口,并切割。这样轮番作业,直到把所有锯缝都照第一条锯缝那样切好。然后再从头开始,顺切好的锯缝而下,把剩下的20mm的原石切穿,直到所有的板料全部切穿。
将切好的板料逐个观察,对个别裂缝作好标记,对板料的外形、大小与手镯外圈口的大小作权衡,确定板料上手镯外圈口的排布方式(如图11)。
[ 本帖最后由 sa11112 于 2007-3-20 20:26 编辑 ]
发表于 2010-12-3 03:07:53 | 显示全部楼层
:C01pmp
发表于 2010-12-3 03:24:42 | 显示全部楼层
:c01c lz 辛苦了 偶稀饭实物图图 画滴图图 因为偶智商极低 看滴不是很明白
发表于 2010-12-3 04:40:05 | 显示全部楼层
太专业了,看不懂,假设直观一点就好了。
发表于 2010-12-3 05:38:17 | 显示全部楼层

:C01pmp
发表于 2010-12-3 06:56:33 | 显示全部楼层

这么麻烦的,
发表于 2010-12-3 07:57:01 | 显示全部楼层

*** 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽 ***
发表于 2010-12-3 08:23:08 | 显示全部楼层

学习下,书到用时方恨少嘛
发表于 2010-12-3 09:39:09 | 显示全部楼层

:C01pmp
发表于 2010-12-3 11:11:39 | 显示全部楼层

学习再学习
发表于 2010-12-3 11:53:01 | 显示全部楼层

收藏一下,有时间再到现场去看。谢谢楼主了。
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