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激光切割技术在钻石加工业的应用

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钻石是最为珍贵也最受人们喜爱的东西。每一颗天然钻石的形成都早于恐龙生活的年代，最年轻的钻石也形成于约9亿年前，最古老的钻石则有32亿年的历史。作为权力、力量和美丽的象征，钻石这种世界上最坚硬的物质，其原石首先从印度被发掘。现代钻石开采始于19世纪的南非。现今，约有80%的钻石原石产自博茨瓦纳、南非、俄罗斯、安哥拉、纳米比亚、澳大利亚和刚果。在作为工业钻石或宝石级钻石使用之前，最初的原石依据其天然属性如形状、大小、颜色、可切割性和质量等进行分类。它们会进行一系列加工，包括设计和标记，劈分或锯切，粗磨和抛光。设计部分以前是由技术工人人工检查钻石原石的杂质和其它瑕疵，然后依据重量和净度将原石最好的部分取出，并用笔在原石上标记出来以引导接下来的加工工序。另外一个人工工序是用钻石的锐边来劈开标记的原石。随着一些高级工具的发明，劈或锯切原石的工作由钻石粉末涂层的刀片来完成。粗磨是将两颗钻石彼此摩擦，使其初步形成预先设计的形状。最后一步是在钻石上形成不同的琢面和抛光。钻石加工技术的转变尽管早在17世纪早期就出现了改变钻石加工技术设计和设备的萌芽，但古老的加工技术直至21世纪初仍在使用。直到激光技术新时代的来临，才在全世界范围内改变和重塑了钻石业的未来。爱因斯坦在1917年建立了激光技术的理论基础，1906年Theodore H. Maiman演示了世界上第一台功能激光器，从而让激光逐步广泛应用于各种产业。目前约有30个国家拥有钻石加工产业，但主要集中于印度、比利时安特卫普、南非约翰内斯堡、纽约和以色列特拉维夫。中国和泰国也逐步发展成了活跃的中心。印度所加工的钻石占世界钻石总价值的55%，约85-90%的宝石型钻石都是在苏拉特加工（位于印度西海岸）。现今，苏拉特以拥有众多尖端高技术机器的大小型工厂而出名，其先进的技术与世界上其它切割中心水平相当，甚至要高于其它中心。印度钻石制造商总是热切地将最新技术引入自己的工厂，密切注意升级自己的制造工艺，并对工人进行培训，使他们胜过其它对手。适应新变化是印度钻石切割和抛光行业成功和发展的驱动力。现今约有10000家钻石加工和交易企业分布于印度古吉拉特邦，光苏拉特就有5000多家。尽管印度特别是苏拉特声称是抛光钻石的最大生产地，但用于抛光钻石的先进机械设备主要从其它国家进口。对于印度制造商和大部分没有受过教育的技工来说，这些设备实在是太昂贵，操作起来也太复杂。考虑到进口的钻石切割设备的优缺点，Sahajanand Technologies 公司在苏拉特创建了自己的研发团队，来制造成本低廉和操作简便的钻石切割设备。原来需要142,000美元的设备，现在可以以38,000美元买到。随着激光技术的引入，先进的激光切割设备取代了传统设备。原先用于钻石加工的人工设计、标记和传统设备都被基于软件的激光设备取代。Sahajanand Technologies公司最新一代激光Magnus Ace钻石设计设备已被证明更为精确和高效，一旦将原石放入设备里，就可以生成3D图像，随后开始第一步设计（图1）。（图片）图1：Sahajanand Technologies公司的Magnus 数码激光钻石设计设备如何用激光切割钻石首先，对原石进行测量和人工智能辅助设计，然后引导用户如何最佳地利用该钻石。随后，设备会产生一张关于拟抛光钻石的重量、形状和净度的清晰图片。专业软件会提供给技工选项，依据杂质的去除情况来选择钻石的形状，并将其市场价值显示在屏幕上。接下来是选择锯开的面数和百分比，实现最优安全性，将重量损耗降到最小。技工点击按钮开始激光锯切工序。完成上述工序后，下一步是依据设计切割原石。Sahajanand Technologies公司的激光切割设备是完成这一任务的首选设备，因为它能和之前的设计设备兼容。这些激光切割设备完成锯切、成形、成块和四合一工序，并切割预先设计的原石（图2 ）。与传统钻石设计切割方法相比，最终获得的成品钻石通常要更为可观。（图片）图2：Sahajanand Technologies公司超级9号激光钻石切割设备，对预先设计的原石进行切割装备有激光器的钻石设计切割设备的突出特点有： 1. 可重复，高精确度； 2. 极为节省时间，而且可以五台机器一起工作来提高生产量； 3. 由于用户界面友好，操作简单，所以降低了对技工的要求； 4. 将人为失误降到几乎为零； 5. 将切割过程中的整体材料损耗从传统方法的8%降到1%，甚至更少； 6. 设备极为坚固耐用，维护成本低廉。小结 Sahajanand Technologies 公司在国内外市场上已为1000多家企业提供激光设备。当然原因可能是印度钻石业高度集聚。每年都有更多的激光设备被引入到钻石业，这毫无疑问将对钻石业的整体发展和增长产生积极影响。利用这些先进技术，钻石收藏者们将能拥有各种更炫目的钻石。 12/4/2015


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