Tại sao việc cắt CVD và HPHT bắt đầu trước khi cưa quay
Khi một mảnh gỗ thô được trồng trong phòng thí nghiệm được đưa đến phòng cưa, câu hỏi đầu tiên mà kỹ thuật viên hỏi không bao giờ là về trọng lượng carat – đó là về cách hòn đá được hình thành. Cho dù công việc là cắt CVD hay HPHT / cưa kim cương được trồng trong phòng thí nghiệm, mối quan tâm đầu tiên của kỹ thuật viên là như nhau: sự căng thẳng và căng thẳng bị khóa bên trong tinh thể. Cắt CVD và HPHT là một nghề thực sự khác biệt, bởi vì hai phương pháp tăng trưởng để lại dấu hiệu căng thẳng khác nhau, nhấn mạnh, và thói quen tinh thể bên trong thô ráp. Lấy cưa kim cương được trồng trong phòng thí nghiệm sai và một viên đá hứa hẹn có thể nứt dọc theo một lớp tăng trưởng vô hình; làm cho đúng và sự thô ráp tương tự sẽ mang lại ánh sáng tươi sáng hơn, viên kim cương đánh bóng lớn hơn.
Hầu hết các hướng dẫn của người mua đều dừng lại ở mức giá và chứng chỉ. Trên sàn nhà máy, sự so sánh thú vị là về cấu trúc: đá CVD phát triển từng lớp trong buồng chân không, trong khi đá HPHT phát triển thành khối lập phương bên trong dòng kim loại. Hai sự thật đó quyết định mọi việc sau đó – phần thô được đánh dấu như thế nào, nó được xẻ về hướng nào, và liệu một lưỡi dao hay một tia laser có tác dụng không. Nếu bạn chưa quen với hai phương pháp, của chúng tôi Hướng dẫn dành cho người mua CVD và HPHT bao gồm những điều cơ bản; bên dưới chúng ta đi sâu hơn một cấp, vào phòng cưa.
CVD thô: Tăng trưởng theo lớp, Căng thẳng dạng bảng, và nguy cơ tách lớp
CVD (lắng đọng hơi hóa học) kim cương được tạo nên từ nguyên tử này đến nguyên tử khác, lớp trên lớp, trên nền hạt phẳng. Sự tăng trưởng theo từng lớp đó là thực tế quan trọng nhất về việc cắt giảm CVD. Nó mang lại sự thô ráp một cách rõ ràng hướng tăng trưởng, và nó khóa ứng suất dư giữa các lớp.
Dưới kính phân cực, CVD thô thường thể hiện một đặc tính căng dạng bảng mẫu – rộng rãi, các dải màu giao thoa xếp lớp theo phía trước tăng trưởng. Đây không phải là một khiếm khuyết; nó là bản ghi vật lý về cách đá được tạo ra. Nhưng nó có hậu quả là cắt giảm: đá yếu nhất song song với các lớp tăng trưởng, nơi một lớp được đặt lên lớp tiếp theo. Cưa quá gần mặt phẳng đó, hoặc cắt một mặt tập trung sức căng lên nó, có thể làm cho đá bị tách ra hoặc “vỏ bọc” dọc theo ranh giới lớp – một chế độ thất bại mà thương mại gọi là phân tách.
Phản ứng của nhà máy là đọc hướng tăng trưởng trước khi cắt, sau đó định hướng mặt phẳng cưa cắt ngang các lớp ở một góc an toàn thay vì chạy dọc theo chúng. Căng thẳng không được loại bỏ, nhưng nó được thiết kế xung quanh. CVD thô cũng có xu hướng ở dạng bảng, hình dạng tấm, điều này đã gợi ý năng suất kinh tế nhất – và kế hoạch cưa phải tôn trọng cả hình dạng và độ căng.
HPHT thô: Thói quen hình khối, Tạp chất kim loại, và Căng thẳng ngành
HPHT (áp suất cao, nhiệt độ cao) kim cương phát triển dưới áp lực rất lớn, được nuôi dưỡng bằng chất xúc tác kim loại nóng chảy – thường là sắt, niken, hoặc coban. Kết quả là một tinh thể hình khối với nhiều thử thách cắt rất khác nhau.
Đầu tiên là tạp chất kim loại. Dấu vết của dòng chất xúc tác thường đông cứng trong tinh thể dưới dạng các đốm kim loại nhỏ. Những thứ này vô hại khi đeo nhưng lại không phù hợp với lưỡi cưa: một tạp chất thép sẽ lấy, nhiệt, và làm dừng lưỡi dao hoặc ném trục bị cắt. Chúng cũng là một trong những cách chắc chắn nhất để xác định đá HPHT. Đối với phòng cưa, quy tắc rất đơn giản – ánh xạ các vùi đầu tiên, sau đó định tuyến mặt phẳng cưa xung quanh chúng, hoặc chuyển sang dùng tia laser làm bay hơi kim loại thay vì chống lại nó.
Thứ hai là căng thẳng ngành. Một tinh thể HPHT phát triển trong các lĩnh vực – các mặt tăng trưởng lập phương và các mặt tăng trưởng bát diện hình thành hướng ra ngoài với tốc độ khác nhau và với sự hấp thụ tạp chất hơi khác nhau. Nơi các ngành gặp nhau, căng thẳng tích lũy. Không giống như các lớp ngang gọn gàng của CVD, Ứng suất HPHT tỏa ra từ tâm dọc theo ranh giới ngành, vì vậy kỹ thuật viên đọc các trục tinh thể thay vì một mặt tăng trưởng đơn lẻ. các {111} mặt phẳng phân cắt, viên kim cương nào dễ vỡ nhất, phải được tôn trọng bất kể phương pháp tăng trưởng, nhưng trong HPHT thô, kỹ thuật viên cũng phải tránh đưa dây cưa qua điểm nối khu vực chịu ứng suất.
Đọc tinh thể: Cách nhà máy chọn hướng cưa
Chọn hướng cưa là quyết định quan trọng nhất trong toàn bộ quá trình, bởi vì nó đảm bảo hiệu quả cuối cùng và định hướng của mọi khía cạnh tiếp theo. Đối với cả hai phương pháp tăng trưởng, nhà máy tuân theo cùng một trình tự kỷ luật.
Kiểm tra kính phân cực
Mỗi mảnh thô đầu tiên được kiểm tra dưới kính phân cực. Đá CVD tiết lộ sự căng thẳng dạng bảng của chúng; Đá HPHT bộc lộ ứng suất khu vực xuyên tâm và các quầng sáng xung quanh các vùi kim loại. Kỹ thuật viên phác thảo bản đồ ứng suất trực tiếp lên phần thô, vì không có hai viên đá – thậm chí từ cùng một người trồng – mang căng thẳng ở cùng một nơi.
Bao gồm bản đồ trước lần cắt đầu tiên
Tiếp theo phần thô sẽ được soi dưới kính hiển vi, và ngày càng thông qua phần mềm lập bản đồ bao hàm tự động, để xác định vị trí mọi sự bao gồm, lông vũ, và sự tập trung ứng suất. Sau đó, đường cưa theo kế hoạch sẽ được vẽ để giữ cho phần có giá trị cao nhất của phần thô không bị lẫn vào và để tránh vượt qua đường ứng suất ở góc nông. Đây là nơi phân biệt rõ ràng nhất giữa việc cắt CVD và HPHT: đối với CVD, kế hoạch tôn trọng mặt trận tăng trưởng theo từng lớp, đối với HPHT, nó tôn trọng ranh giới ngành và dòng kim loại.
Cưa Laser và Cưa lưỡi: Kết hợp công cụ với phương pháp tăng trưởng
Khi đã xác định được hướng, nhà máy chọn công cụ. Truyền thống lưỡi cưa sử dụng một đĩa đồng photpho mỏng được nạp bột kim cương, cắt từ từ bằng hỗn hợp dầu và đá mài kim cương. Thật nhẹ nhàng, chính xác, và hầu như không thêm nhiệt – lý tưởng cho CVD thô, trong đó ưu tiên là tránh làm xáo trộn căng thẳng nhiều lớp. Một lưỡi dao xuyên qua các lớp tăng trưởng một cách sạch sẽ sẽ mở đá mà không để lại vết nứt dọc theo chúng.
cưa laze, ngược lại, làm bay hơi một vết nứt hẹp của viên kim cương bằng chùm tia hội tụ. Nó nhanh hơn và không quan tâm đến hướng độ cứng – nhưng nó tạo ra nhiệt và một vùng mỏng bị tổn hại do đồ họa hóa. Máy cưa laze là lựa chọn đầu tiên của nhà máy đối với vật liệu thô HPHT có chứa tạp chất kim loại, bởi vì chùm tia cắt xuyên qua các vết xúc tác có thể làm lưỡi dao bị kẹt. Nó cũng được sử dụng cho bất kỳ phần gồ ghề nào mà đường kế hoạch đi qua một hướng tinh thể khó khăn. Sự đánh đổi – rãnh cắt lớn hơn một chút và cạnh bị ảnh hưởng bởi nhiệt – được làm sạch trong các giai đoạn mài và đánh bóng tiếp theo.
Sự lựa chọn không bao giờ mang tính ý thức hệ; nó phù hợp với đá. Một tấm CVD sạch có thể không bao giờ nhìn thấy tia laser, trong khi tinh thể HPHT được bao gồm nhiều có thể được xẻ bằng laser từ đầu đến cuối. Sau khi cưa, sự thô ráp chuyển sang bầm tím và sau đó đánh bóng, nơi tiếp tục tôn trọng hướng phát triển – ghi chú của chúng tôi về lưu ý trong quá trình đánh bóng tìm hiểu cách giai đoạn tiếp theo bảo vệ sản lượng mà phòng cưa vừa kiếm được.
Điều này có ý nghĩa gì đối với năng suất, Độ bền, và cái giá bạn phải trả
Tại sao những điều này lại quan trọng với người mua? Bởi vì hướng cưa là nơi tạo ra giá trị hoặc mất đi giá trị. Một đường cắt kém định hướng gây lãng phí phần thô, giảm trọng lượng carat cuối cùng, và có thể để lại ứng suất dư mà sau này sẽ xuất hiện dưới dạng chiếc lông vũ dưới gầm bàn. Một vết cắt được định hướng tốt sẽ tối đa hóa năng suất, giữ cho đá có cấu trúc vững chắc, và để máy đánh bóng chạm vào các góc tạo ra độ sáng thực sự.
Đây cũng là lý do tại sao hai viên đá có thông số kỹ thuật 4C giống hệt nhau có thể trông và hoạt động khác nhau. Giấy chứng nhận ghi lại kết quả, không phải kế hoạch đã tạo ra nó. Nếu bạn muốn hiểu những con số cắt đó thực sự có ý nghĩa gì trên một viên đá đã hoàn thiện, hướng dẫn của chúng tôi về cấp độ cắt tốt nhất cho kim cương được nuôi trong phòng thí nghiệm chia nhỏ những gì cần kiểm tra trước khi bạn trả tiền cho loại cao cấp. Và bởi vì đá CVD và HPHT mang ứng suất bên trong khác nhau, phòng thí nghiệm chấm điểm chúng tìm kiếm những thứ khác nhau – của chúng tôi So sánh IGI và GIA đối với kim cương được nuôi trong phòng thí nghiệm giải thích cách mỗi phòng thí nghiệm báo cáo phương pháp tăng trưởng và chủng đi kèm với nó.
Từ thô đến đánh bóng: Cách chúng tôi kiểm soát mọi giai đoạn
Tại Kim cương Wentworth, cưa không phải là một bước được giao cho nhà thầu phụ – nó nằm bên trong một cái liên tục, quá trình kiểm tra. Rough được ghi lại, bản đồ biến dạng, và dựa vào kế hoạch được xem xét trước lần cắt đầu tiên. Cùng một đội đọc kính phân cực theo dõi viên đá xuyên qua vết bầm tím, đánh bóng, và kiểm soát chất lượng cuối cùng, vì vậy các quyết định về định hướng tăng trưởng được đưa ra tại thời điểm cưa đều được tôn trọng cho đến khi hoàn thành rực rỡ.
Tính liên tục đó là yếu tố bảo vệ cả năng suất và chất lượng. Nếu một hòn đá tiết lộ một vấn đề liên quan đến căng thẳng, chúng tôi muốn tìm thấy nó dưới kính phân cực của chúng tôi – không phải trên ngón tay của khách hàng. Hãy xem cách chúng tôi thực hiện quyền kiểm soát đó trong phần tổng quan của chúng tôi về chất lượng cắt tại nhà máy và kiểm soát tính đối xứng trước khi viên đá chạm tới băng ghế, sau đó duyệt qua của chúng tôi kim cương nuôi cấy trong phòng thí nghiệm để tìm nguồn đá được cắt với mức độ chú ý này.
Cho dù bạn đang mua một viên đá được chứng nhận duy nhất hay tìm nguồn cung ứng bưu kiện bán buôn, hiểu sự khác biệt trong việc cắt CVD và HPHT – và biết nhà cung cấp của bạn thực sự quản lý hướng cưa và áp lực tăng trưởng – là sự khác biệt giữa một viên đá chỉ đáp ứng được thông số kỹ thuật và một viên đá thực hiện được. Làm tốt lắm, Cắt CVD và HPHT / Máy cưa kim cương được trồng trong phòng thí nghiệm biến những vật liệu thô không chắc chắn thành được chứng nhận, đá rực rỡ. Nói chuyện với nhóm của chúng tôi về dự án tiếp theo của bạn, và chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn vượt qua khó khăn, kế hoạch, và đánh bóng.