钻石加工：亭部的刻面抛磨步骤详解

钻石车好后腰箍已经成形，之后的工作便是正式开始抛磨钻石的刻面。刻面一词在此处既可以解作名词“刻面”指光滑平整具有金刚光泽的几何平面，也可以解作动词，指刻出一块一块的平面。

该工序的起点根据钻石状态的不同而相应变化。通常低价值的小钻石，优先加工亭部，后加工冠部，而较大的高品质钻石，相对复杂与保守。形成如此区别的主要原因是，优先加工亭部可获得更高的加工效率，而加工效率是企业效益的重要组成部分。大钻石由于价值高，在抛磨刻面时的加工损耗大，故时常会磨一点看一点再磨一点。比如先粗磨出亭部与冠部的八个主刻面，之后再陆续补上其他刻面，这样做的好处是能准确及时地掌握钻石的加工状态，并根据状态判断调整的可能性。本书以小钻加工为切入点来介绍磨钻的一般流程。

在开始亭部加工前需要准备四项工作：腰箍划线、选择适合的卡头与夹咀、调节夹具水平、摆放初始位置。

1.腰箍划线

如之前所提，划线的作用是表明磨钻时冠、腰、亭三部分间边界在何处，到何处即止。可通过卡尺尾部的深度尺来标定从台面到腰围下缘或上缘的距离。旋转划线器，使顶部铜片升起到深度尺标定的位置。最后寻一夹咀扣住亭部使钻石绕着铜片旋转，在腰围上留下印记。设计或加工人员应清楚，划线位置的含义是包含腰围厚度还是不包含（图9-73）。

图9-73　使用划线器在钻石腰箍上划线

2.选择适合的卡头与夹咀

卡头的选择要注意，有些卡头未配备钳踏而只能加工亭部，装配了的则冠亭皆可（图9-74、图9-75）。

图9-74　一套配置齐全的亭部卡头包括底夹咀、底夹咀套筒以及弹簧芯子

图9-75　底夹咀上钻石的安装：钻石／套筒／底夹咀；底夹咀俯视图；安装钻石的俯视图；安装完成后的底夹咀侧视图

夹咀大小的选择应根据钻石直径的大小，可与钻石直径一致也可略大一些，原则上只要不影响夹持的牢固性即可。夹钻时要求位置准确、牢固稳定，使钻石圆心与分度轴同心，台面与分度轴垂直。

钻石与夹咀安装妥当后将其组合体放进夹咀卡头的弹簧芯子内（图9-76）。

图9-76　底夹咀略大钻石夹持不稳（左），夹持妥当的底夹咀与钻石（右）

3.调节夹具水平

夹具主要在以下情况时需要校正水平：新夹具首次使用；更换钻石与磨盘；磨钻机移位。一般来说，轻微的不水平，磨钻师可在磨钻过程中通过过硬的技术消除影响，而严重的不水平则一定要先校正后才能继续使用。校正的目的在于抛磨时旋转水平轴至任意角度，水平轴能始终与所抛磨的刻面保持垂直。无论卡头转至何处，当钻石放上磨盘后其接触面都在一个平面上。比如当某刻面已具雏形，为寻一更理想的晶向，旋转卡头后再次抛磨不会出现新的刻面。

检查是否水平，通过先抛磨一个刻面（以晶向最顺的地方为宜）后将卡头旋转180°，钻石轻轻在磨盘上点一下，观察刻面与磨盘的接触位置在何处。若新接触点在上（前）或下（后）说明不水平，需要通过纵向水平调节机构来调节；若是左或右则通过两个横向机构来调节水平；若是左上或右下一类的复合位置关系，则需要通过横向与纵向两个机构配合来调节。调节的过程往往需要重复数次直至卡头旋转180°后接触点在原来的位置，便说明夹具已校正水平。

除上述方法外，还可以通过水平泡来观察夹具是否水平。但有时若水平泡已经失效，那便不能再作为指示水平的参考了。水平泡有效性的检查也可以通过先抛磨一个刻面，水平轴转180°抛磨第二个同角度刻面，若水平泡始终都在中心或同一位置，则证明水平泡是有效的，反之便无效，需要通过第一种方法来调节水平（图9-77）。

4.摆放初始位置

四尖加工方向的亭部第一个刻面，抛磨时原石晶棱需向左偏移22.5°，这样做的目的在于获得相对更顺的抛磨晶向（图9-78）。

图9-77　卡头上方的水平泡具有指示水平的功能，但并不十分精准

图9-78　亭部第一个刻面加工偏转22.5°照片与示意图对比照

5.抛磨亭部

亭部刻面的抛磨顺序分为两种，一种是先主刻面后下腰面，另一种则相反。前者的8个主刻面按亭角角度抛磨，后者的1～16个刻面先按照下腰面角度抛磨，再依亭角角度抛磨。然而有经验的磨钻师可在两种刻面中任意一种刻面角度确定后，通过形状来估计另一种刻面的角度，不用特别去记住角度。亭角抛磨角度根据设计方案而定，通常为39°～42°，下腰面通常较亭主面角度大2°～3°（图9-79）。

图9-79　两种不同的亭部刻面加工顺序

正式加工时，磨钻师除了要顾及加工刻面的状态外，最重要的便是找寻合适的抛磨方向（晶向），结合磨钻原理可以简单地理解为花较小的压力与较少的时间，便可以抛磨出一个合格的刻面。晶向是有规律的，要循着规律去找，并非毫无章法。

因是四尖方向抛磨亭部8个主刻面，第1～第4刻面靠近晶面处的（111）面网，第5～第8刻面则靠近晶棱的（110）面网，这就是为何第1～第4刻面可通过两个方向互呈120°左右的夹角来抛磨，第5～第8刻面则为同一直线上的两个方向可抛磨的缘由。

图9-80中为晶顶（100），为晶棱（110），为晶面（111），为8个亭部主刻面抛磨方向，中显示斜向丝流，证明该位置接近（111）面网（即中位置3的理论抛磨方向），中横向丝流则证明了位置接近（110）面网。

图9-80　四尖晶向八面体晶体各位置主要面网与原子分布方式，箭头为可抛磨方向（需注意实际抛磨时大多只是接近这些位置，而非完全一致）

可将卡头旋转至理论上可抛磨的理想位置。当卡头面向自己时，想象卡头如钟面上的指针，可用指针所指的钟点方向来表述晶向上的抛磨方向（图9-81、图9-82）。

图9-81　抛磨第1～第4亭部主刻面的卡头方向，红色不可抛磨，绿色可以

图9-82　抛磨第5～第8亭部主刻面的卡头方向，红色不可抛磨，绿色可以

第1～第4亭部主刻面的加工顺序分为两种：以180°间隔抛磨或以90°间隔抛磨，建议使用后者，因后者在观察上较为便利，刻面相邻而非相对。抛磨时需注意刻面大小的均一性以及弧度最低点高度的一致性，底尖尖点要对齐，尤以第4主刻面十分重要，因夹具可能存在轻微不水平，故而会涉及略微的角度调整。

第5～第8亭部主刻面的加工顺序无特别建议，仍需注意底尖与弧度最低点到位对齐。刻面完成后可借亭部主刻面的倒影图案来判断亭部刻面的对称性（图9-83～图9-85）。(www.xing528.com)

图9-83　亭部尖点成一字形顶（、、），刻面弧度最低点高度不一致

卡头上的分度微调机构与角度调节机构是抛磨过程中频繁使用到的部件，对于两机构之间互相作用关系的理解将很大程度上决定刻面抛磨的质量（形状、大小、对称）。角度调节机构决定了抛磨面是向底尖附近倾斜（角度趋小）还是向腰围附近倾斜（角度趋大）。分度微调机构则决定了抛磨面是向左倾斜还是向右倾斜。分度微调旋钮向前旋转带动钻石向左旋转抛磨右侧，旋钮向后旋转则抛磨左侧，概括口诀“前右后左”（图9-86）。

图9-84　亭部主刻面弧度对齐示意图（上）与不同刻面数量构成的不同形态的倒影（下）

图9-85　不合格的亭部主刻面抛磨

图9-86　卡头向前旋转分度向左旋转抛磨右侧（上）与卡头向后旋转分度向右旋转抛磨左侧（下）（根据卡头设计不同可能有变化）

如图9-87所示，在加工亭部主刻面时主要遇到的问题是角度上的。

图9-87　使用角度调节旋钮调整刻面形状

对于两机构较好的理解方法是，仔细观察判断抛磨刻面是否符合理想形状与位置，若不符合则应能描述出具体状态。比方刻面偏左、偏右或还需要向上抛磨一点等，再根据状态来判定需要修改的方向。比如刻面向下（腰围）再抛磨一点或向上（底尖）再抛磨一点，又或是向左下抛磨一点等。若位置仅涉及上或下时则表示需要使用的调节机构只有角度机构，而若是左下、左上、右下、右上这一类横向纵向的复合关系时，说明需要使用两机构来调节刻面朝向理想方向抛磨。

如图9-88所示，当刻面抛磨进入到小面（下腰面）时，出现的问题往往是复合性的（不仅是人为因素，也与夹具精度有关），即需要联动调节角度与分度才能解决。左图中刻面长度偏短，据此可判断原角度偏大，又因刻面弧度偏右，据此可判断原分度偏左，故而调节方案是将角度调小（以0.5°为单位调节），分度向后旋转（旋转距离为旋钮圆周1／8～1／4），抛磨左侧。右图中刻面长度偏长，判断原角度偏小，又因刻面弧度右侧高度不足，判断原分度偏右，故而调节方案是角度调大，分度向前旋转，抛磨右侧。

图9-88　配合使用角度与分度旋钮调整刻面形状

角度与分度的联动调节频率与幅度，在一定程度上反映前道工序的完成质量。通常对称性越差在这方面的调节越是频繁，比如圆度较差或原先主刻面加工质量就不佳的，这也是工序连贯性的体现。

图9-89显示的是一组切磨质量不佳的亭部主刻面或下腰面：亭部主刻面未抛磨到位，角度应调大；为调整后的刻面形态；下腰面角度应调小；下腰面出现多个刻面，应将角度调大分度向左；、针对多个刻面应寻找最高点（绿）重新抛磨。

图9-89　一组切磨质量不佳的亭部主刻面或下腰面

在抛磨的过程中可能会遇到许多不稳定因素，比如钻石因某些原因需要卸下后再安装上夹具；修改形态不良的刻面；去除某些部位的瑕疵等。针对这些情况都需要磨钻师具有相当的经验，能够快速准确地找到原来刻面的角度分度、理想的修改位置、准确的晶向位置。故而有一种说法是修改成品钻石的难度要高于从头抛磨一颗钻石，因前者稍有疏忽，不仅没有解决问题，反而可能造成新的问题或将问题扩大。也可能因为重量的限制，只能在极小的范围内修改（比如改前重1.008ct，改后必须不能少于1.00ct），特别对于高品质钻石而言，任何微小的失误都有可能造成严重的损失。

所谓找到原来刻面的角度分度，指的是快速准确地找寻到刻面修改前放在磨盘上的接触位置，这是掌握刻面修改的基础。能够进行刻面修改可以视为磨钻水平中的进阶能力。

为了能准确地找寻到接触面，初学者可借助蜡笔，事先在磨钻机桌面上涂上一小块红色蜡痕。在需要确定接触面时不用急于放在磨盘上，而是先在蜡痕上蹭一下，红蜡会粘附在刻面最凸出的位置附近（也就是刻面与磨盘的接触点），如此可大致判断放上磨盘后，刻面的接触位置在何处，若接触点位置不符，则调节角度分度直至到达大致位置（图9-90）。

图9-90　使用蜡笔帮助辨识接触点（左）看似一个刻面，但借助左侧边线的轻微弯折，可以观察到其实是两个刻面（右），且可通过左侧黑色污渍的位置判断出当前抛磨位置在刻面上半部分

通过初步观察，找到大致接触位置后，双手配合小心翼翼地将钻石放置于磨盘试磨区。左手握住夹具，右手托于夹具下，通过接触一瞬间传递到手中的轻微振动，来判断钻石是否已与磨盘接触（图9-91）。接触后观察刻面状态，包括：以蹭在刻面上的钻石粉或铁屑的分布，来进一步判断接触面（点）的位置是否理想；观察是否有极小的刻面被抛磨出；确认新磨出的小面形状，并估计其未来的成形状态，作为之后继续调整的依据。

图9-91　左手持夹具臂，右手托于夹具下轻点于磨盘寻找接触面

亭部主刻面完成后便要开始加工余下的16个下腰面，以两种形式分为8组：主刻面两侧为一组或主刻面棱线两侧为一组。下腰面的抛磨角度通常大于亭角2°左右，长度一般为钻石半径的4／5，但若亭角过大或过小则应相对调整，亭角大则下腰面也应增大，反之则应减小，作为对亭角过大或过小后光学效果损失的弥补。下腰面的抛磨难度、质量与之前8个亭部主刻面的质量息息相关，亭主面加工质量越优则下腰面加工相对越顺利与准确。初学者可多保留些腰箍高度，这些多余的高度可作为加工失误后的补偿，使原石重量不会因此而受损（图9-92～图9-95）。

图9-92　16格与24格分度盘对应亭部主刻面与下腰面位置、亭部下腰面抛磨顺序以及四尖取向时的晶向

图9-93　不合格的亭部刻面加工

图9-94　不合格的亭部刻面加工，主要问题包括刻面大小不匀与尖点不到位

图9-95　从底夹咀上取下加工完亭部的钻石（保留了较多腰箍厚度）

标准圆形钻石刻面数量为57或58，通常第58个刻面便是底小面。它的作用在于保护钻石底尖使其不易破损，因为破损则会带来重量上的损失，尤其在关键克拉边界处。底小面的加工要求甚高，需要磨钻师具备良好的控制能力与丰富的经验，故而难度也大。

该类刻面的加工与压台面近似，但要求更高，抛磨出的底面需与台面平行，并呈八边形。加工时先将钻石上要作为底小面的位置处抛磨出与台面平行的小面，再抛磨出4个呈正方形的亭部主刻面，且要控制好形状大小，之后再抛磨出余下4个亭部主刻面，最终拼成与台面对应的小八边形。然而在实际观察时并不一定能准确分辨出形状，而是被一个近似圆形的外观所替代，越是规正对称的八边形，则其外观越近似圆形。若观察起来像椭圆或其他不正圆，便说明了底小面的加工质量虽谈不上不合格，却也是有瑕疵的。

在针对高品质钻石时，底小面抛磨要求非常严苛。面磨得越小越圆越体现出水平的高超。由此可见，该刻面的加工是一项耗时耗力的工序，若抛磨得不理想还需返工，且还有一点风险，加之对磨钻师要求颇高，故使用此项工艺的情况也在逐渐减少。

底小面的检验对检验人员有较高的要求，须有很敏锐的分辨能力，检验内容包括底尖位置上的是底小面还是小破损，以及是否正圆、是否与台面平行（图9-96）。

图9-96　底小面示意图，放大后理想外形为正八边形