一.常用設備
要把玉石原料琢磨成玉石成品,必須借助于一定的加工設備,而加工設備實際上是隨科學技術的發展而不斷改進和發明的。目前的玉石加工設備的種類已相當繁多,但根據其在玉石加工中的作用,可將加工設備分成下列幾大類。
1、切割設備
切割設備主要用于玉石原料的分割,其具體用途有:
(1)分割原石:把大塊料分割成小塊料,或把大塊料上的廢料剔除;
(2)預形:把毛料修整為初步的造型(毛壞)。
根據用途不同,切割設備又可分為下料機(或開石機)和修整機兩大類。
下料機(開石機):主要是用于分割較大塊的玉石,其結構比較簡單,主要部件有:鋼質主動軸、軸承、冷卻裝置、支撐和進料裝置、防濺罩、電動機和皮帶等(圖6-3-1)。
修整機:主要用于小塊玉石(珍貴玉石)的切割和毛料的修理。其結構簡單,主要部件有:電動機、冷卻機、載物臺、鋸片、防濺罩、軸承和主動軸、皮帶輪和皮帶、有機玻璃防濺板等(圖6-3-2)。
2、磨削設備
主要用于磨削玉石使之出造型。根據磨削方式和磨具不同,磨削設備可分以下幾種:
(1)輪磨機:主要功能是給玉石倒棱和圈形,即磨削玉石毛坯使之成造型雛型。其主要部件是:軸承、主動軸、冷卻水管、防濺罩、砂輪、法蘭盤、水槽等(圖6-3-3)。
(2)盤磨機:多用于磨削平面。主要結構是:防濺罩、支架、軸承、電動機、被動軸筒、砂帶、主動軸筒、水槽等(6-3-4)。
(3)帶磨機:帶磨機的磨具是砂帶,主要用于磨削玉石的各種弧面。主要結構是:防濺罩、支架、軸承、電動機、被動軸筒、砂帶、主動軸筒和水槽等(圖6-3-5)。
(4)滾磨機:主要用于磨削除去毛坯的棱角,使之變圓滑。主要部件有:滾桶、支軸、皮帶輪、主動軸、被動軸和電動機等(圖6-3-6)。
3、拋光設備
主要用于玉石拋光。大多數加工廠不設置專門的拋光設備,而是用磨削設備更換磨具、磨料來替代。當然也有專門的拋光設備,常用拋光設備由拋光桶、橡膠板內襯、彈簧、電動機、皮帶傳動裝置、偏心輪等組成(圖6-3-7)。
4、鉆孔設備
鉆孔設備主要用于珠型和異型玉石的打孔,也包括珍珠打孔。目前常用的鉆孔設備有兩種,即機械打孔機和超聲波打孔機。
(1)機械打孔機:由轉動軸、鉆頭夾具、鉆桿、鉆桿升降操作器、載物臺、圓珠坯等構成(圖6-3-8)。
(2)超聲波打孔機:其原理是將超聲波的慢振蕩通過放大和轉換為同一頻率的機械振動來實施打孔的。其結構由轉換器、線圈、超聲波發生器、耦合放大桿、變幅桿、工作夾和毛坯等構成。
5、常用工具
主要有鍘鉈、鏨鉈、勾鉈、磨鉈、軋鉈、釘子、棍子、串錘、彎子等(見圖6-3-9)。
3.2 工藝材料
1、磨料
是用于琢磨和拋光玉石的材料,主要是一些具有一定硬度和韌度的粒狀或微粒狀礦物或礦物集合體。必須具備的基本條件是:硬度比被加工的材料高;有適當的抗破碎強度和自銳性;在高溫下能保持固有的硬度;粒度和形狀均勻;與被加工材料不產生化學反應等。目前用于玉石加工的磨料有:金剛石、碳化硅、碳化硼、剛玉以及主要用于拋光的硅藻土等(見圖6-3-10)。
2、磨具
是玉石加工中最重要的切割、磨削和拋光的工具。根據在加工中的作用不同,磨具可分為切割磨具、磨削磨具和拋光磨具三大類;根據磨具與磨料的附著關系,又有游離磨料磨具和固著磨料磨具之分。
(1)固著磨料磨具:是指磨料被某種結合劑結合起來并做成一定形狀的磨具,或磨料被附著于某基體上而成的磨具。這種磨具常見的有金剛石粉鋸片、砂輪(碳化硅砂輪和金剛石砂輪)、砂帶(碳化硅)、砂盤等。
(2)游離磨料磨具:是指磨料不是粘附于磨具基體上,而是在磨具工作面上處于游離分散狀態,此種磨具一般僅起支撐磨料進行磨削的作用,而不把持磨料。這種磨具常見的有磨盤和拋光盤。
3、輔料
在玉石加工中,除需各種磨料和磨具外,還需各種輔助材料,包括冷卻液、粘結材料和清洗材料等。
(1)冷卻液:在玉石加工過程中,往往產生大量的熱量,使玉石和磨具溫度升高,故要使用冷卻液降溫。除冷卻外,冷卻液還有清洗和潤滑的作用。玉石加工中常用的冷卻液有水、油和皂化液等。
(2)粘結材料:主要用來將玉石粘在操作棒上以便于加工。粘結材料必須具備的條件是具有良好的粘結性、適當的軟化點、良好的熱穩定性、良好的化學穩定性、無毒、無雜質等。常見的粘結材料有石蠟、蟲膠、松香、黑火漆、火漆膠、綠條膠、紅膠、502膠和木漆等。
(3)清洗材料:主要用于清洗粘結劑和玉石表面油污、灰塵等。常用的玉石清洗材料有水、堿性溶液、酸性溶液和有機溶液等。