CN1307961A - 宝石的切割,特别是钻石的切割 - Google Patents

Abstract

经切割的宝石,特别是钻石,其相对于中心几何对称轴在其冠部(10)和底部(11)都具有预定数量的切割刻面。各刻面(25－27)相对于所述对称轴设置成六角形结构。该几何对称轴优选与钻石的三个晶体轴之一相对应。分割冠部与底部的环圈(12)具有瓣形轮廓(20),该轮廓上具有六个圆形凸部和六个圆形凹部(21,22)。这样切割出的宝石可获得独特的多角形光学效果和光散射。

Description

宝石的切割，特别是钻石的切割

本发明涉及宝石的切割，其包括在冠部切割出的第一预定数量的刻面和在中心几何对称轴上方的底部切割出的第二预定数量的刻面。

多个世纪以来，将宝石大体切割成凸圆形或各种常见的不规则形状只是为了使宝石尽可能具有最大体积。即使在进行了极漂亮的抛光的情况下，这些古老的石头也通常是黯淡的和无光泽的。近来，切割技术得到了极大发展。通过遵循晶体光学定律科学地进行切割可以获得最好光学质量的透明宝石成品。在从外部反射所接收的最大部分的光时，特别希望石头具有最大光泽。另一方面，钻石具有作为光波长函数的高散射折射率。强散射是钻石显现发光的原因。应注意到，具有平行表面的片状体显不出发光，通过简单反射使白光返回的石头在光没有通过折射便中断的情况下也不能发光。只有当光因在切割钻石的抛光刻面上折射和反射而中断时钻石才能发光。因此，如在瑞士专利684,301中作为例子描述的那样，目前已经发展了进行过多次改进的“多角形”切割法。这些多角形切割法通常通过使切割的刻面平行于包围它们的锥体母线而形成四个方向的对称几何轴，所述刻面的数量为四或四的倍数，例如八角星，十六个冠部三角形和十六个底部三角形。这样切割出的钻石返回给观察者的是四折对称的图象。

本发明的目的是提供一种新的宝石切割法，其能获得独特的光学效果和不同的设计形状，同时能保持光泽强度和非多角形切割的发光效果。

为实现本发明的目的，提出了一种经过切割的宝石，其包括相对于中心几何对称轴在冠部上切割的第一预定数量的刻面和在底部上切割的第二预定数量的刻面，其中，所述冠部刻面和底部刻面是相对于基本上为六角形结构的对称轴而设置的，而且分割冠部和底部的环圈具有瓣形轮廓，该轮廓上具有六个圆形凸部和六个圆形凹部。

这样切割出的宝石，特别是钻石反射给观察者的通常是呈六角形对称的、显示反射光的和象六角星射线一样具有不同色彩的图象，其中瓣形部分反射给观察者的是光泽变换夺目的光学效果。

根据优选实施例，宝石由钻石或具有基本上相当于这些钻石的折射率和散射率的石头构成。

借助于这些特性，可获得特别重要的显光的光学效果。

优选的是，使其几何对称的中心轴对应于钻石的三个对称结晶轴中的一个。

这个特征有助于通过在八面体的一个刻面上进行切割可完成简单的和特定的平台切割。此外，可以高精度地预先确定刻面切割的质量和完成刻面切割。

本发明还涉及切割宝石特别是钻石的方法，其特征在于，首先，对冠部和底部的所有刻面进行切割，然后通过形成由六个具有圆形凸部的部分和六个具有圆形凹部的部分构成的瓣形切割出环圈的瓣形周边。

根据在所附权利要求中请求保护的特征和通过下文中参照示意性示出的附图及两个实施例中的实例对本发明所作的更详细的说明将更易于理解本发明的其它优点。

图1、2和3是从上方、下方和侧面观察第一实施例时的示图。

图4表示第一实施例中环圈外轮廓的某些特征。

图5、6和7是从上方、下方和侧面观察第二实施例时的示图。

图1-3中所示的经切割的宝石是一个钻石，其包括由环圈12分开的冠部10和底部11。该钻石切割的几何形状包括作为基本对称元素的六角形的转轴14。切割的刻面围绕该轴构成六角形结构。

如果允许对粗加工的钻石的几何形状进行这种切割的话，其几何对称轴优选对应于钻石晶体结构中三个结晶轴中的一个。使平台16和环圈12的平面平行于粗加工的钻石八面体的一个刻面，通过切割粗加工的钻石可以将平台16定位，而且当平台垂直于钻石上四个晶体轴中的一个时通常需要小心避免出现锯齿。

如图4所示，从垂直于六角形的轴14看，环圈12的外轮廓20形成具有六个圆形凸部21和六个圆形凹部22的瓣形。因此，环圈12具有最大外径D、最小内径Di和平均中间直径Dm。凸部21的曲率半径r2大体上等于0.125D，而凹部22的曲率半径r3大体上等于0.062D。

根据切割的精度，冠部10具有六角形或基本上为六角形的平台16。六个第一三角形刻面25中每个刻面的一条边与平台的一条边共享。六个第二刻面26插在第一刻面之间而且六个第三刻面27中的一条边与第二刻面26的一条边共享并与环圈12相连。

底部11具有六个第四刻面28和十二个在分割第四刻面的相对侧边上与环圈相邻设置的刻面29，以及六个与底部切点(culet)31相邻设置的第六刻面30，所述第六刻面部分地处于两个相邻的第四刻面28之间。

按照与六角形几何轴有关的第一相同角位置布置第二、第三和第四刻面26、27、28以及环圈的凹部22，同时在与第一角位置偏移30°的第二角位置上设置第一和第六刻面25、30及凸部21。因此，在冠部的刻面、底部的刻面和环圈之间有预定的对应关系。

切割的宝石平台和其底部切点之间的高度H优选为0.55D-0.75D，更优选为0.6D。环圈平面上方的冠部高度Ht优选为0.13D，底部的高度Hc优选为0.47D。第一刻面25、各第二刻面26、各第三刻面27、各第四刻面28和各第六刻面30与环圈平面形成的角度分别在10°-25°之间、10°和25°之间、25°和30°之间、35°-55°之间、和25°-35°之间。

在环圈相对侧上形成的第三和第四刻面27和28与环圈12的平面形成的角度优选为30°和42°。

在第一实例中切割该宝石的方法包括首先平行于八面体的一个刻面进行切割得到平台，然后在粗加工后，切割冠部和底部不同的刻面。最后，切割出环圈12的星形瓣状轮廓，该轮廓具有六个凸部和六个凹部。这种切割优选借助于激光切割装置进行。然后对环圈12的切割表面进行抛光和清洁直到因激光燃烧而引起的黑色碳化痕迹消失。切割的钻石重量保持在粗加工钻石重量的25％-30％左右；因此这种切割不会有很高的产量。另一方面，用这种切割方式进行的钻石切割可以得到形成六角形和瓣形图案的结构及形状的内部全反射，这使宝石具有新的和独特的光学效果。由于其六角形分布和边缘的瓣形使得与在底部刻面上的内部全反射和冠部刻面上的差反射相结合的六角形对称结构可获得明显的和独特的发光。

图5-7所示的第二实施例也包括由环圈12分开的冠部10和底部11。该实施例整体上也为六角形几何形状并具有六角形中心对称轴14，相对于所述对称轴设有六角形对称刻面。几何对称轴优选对应于钻石晶体结构三个对称轴中的一个。环圈12也是具有六个圆形凸部21和六个圆形凹部22的瓣形，其曲率半径与第一实施例中的相似。

在这种情况下，冠部10可以不是平台而是代之以由六个第一三角形刻面55形成的顶点50，所述六个第一刻面相对于六角形几何轴14设在第一角位置上。六个第二刻面56相应于从第一角位置偏移30°的第二角位置设在中间位置上，而六个第三刻面则相应于第一角位置邻接环圈12设置。底部11具有十二个与环圈12相邻设置的第四刻面58和十二个第五刻面59，刻面59形成底部切点(culet)61而且每个刻面59都位于两个第四刻面之间，在位置上相对于第四刻面偏移15°角。

凹部22、第一和第三刻面55、57以及第四刻面的一半58a均与第一角位置对应设置。凸部21、第二刻面56和第四刻面的另一半58b均与第二角位置对应设置。

顶点50和底部切点61之间的高度H为环圈12外径D的0.5-0.7倍。高度H、冠部高度Ht和底部高度Hc优选为0.52D、0.18D和0.35D。

第一刻面55、各第二刻面56、各第三刻面57、各第五刻面59与环圈平面形成的角度分别在8°-20°之间、20°-27°之间、20°-32°之间、30°-50°之间。优选地，在环圈相对侧上的第二和第五刻面56、59与环圈12的平面形成的角度为23°和34°。

由于首先相对于六角形的轴14(该轴最好对应于钻石的三个晶体轴之一)切割冠部刻面10和底部刻面11，然后优选用激光切割环圈的瓣形外周边，所以切割方法与上述相似。

显然，本发明并不限于上述实施例，而且在本发明技术方案确立的范围内可以做出各种改进。特别是按照本发明所述的切割还可以用于其它折射率和散射与钻石相似或基本上相同的那些石头和宝石。可以考虑改变刻面的倾斜角度来显示代用石材的折光度。因此还可以按照粗加工的石头形状来改变刻面的角度。也可以添加其它辅助刻面。根据不同情况，这些刻面的数量可以是每种刻面仅有三个。此外，可以用其它合适的方式对环圈进行切割。

Claims (14)

1.一种经过切割的宝石，包括相对于中心几何对称轴在冠部(10)上切割的第一预定数量的刻面(25-27；55-57)和在底部(11)上切割的第二预定数量的刻面(28，29；58，59)，其特征在于，所述冠部刻面和底部刻面是相对于基本上为六角形结构的对称轴(14)而设置的，而且分割冠部(10)和底部(11)的环圈(12)具有瓣形轮廓(20)，该轮廓上具有六个圆形凸部(21)和六个圆形凹部(22)。

2.根据权利要求1所述的宝石，其特征在于，所述宝石由钻石或折射率和散射率基本上等于钻石的石头构成。

3.根据权利要求2所述的宝石，其特征在于，所述中心几何对称轴(14)对应于钻石的三个晶体对称轴之一。

4.根据上述权利要求之一所述的宝石，其特征在于，冠部(10)包括基本上为六角形外形的平台(16)，和至少六个其各自的一条边与平台的一条边共享的第一三角形刻面(25)，插在六个第一刻面之间的六个第二刻面(26)和六个第三刻面(27)，所述第三刻面各自的一条边与第二刻面的一条边共享。

5.根据上述权利要求之一所述的宝石，其特征在于，底部(11)包括至少六个第四刻面(28)和十二个在分割第四刻面(28)的边缘的两侧上邻近环圈设置的第五刻面(29)，以及与底部切点(31)相邻设置且至少部分处于两相邻第四刻面(28)之间的六个第六刻面(30)。

6.根据权利要求4或5所述的宝石，其特征在于，按照与所述几何轴(14)有关的第一相同角位置设置第二、第三和第四刻面(26，27，28)，且按照该第一角位置设置环圈的六个凹部(22)，而且按照与第一角位置偏移30°的第二角位置设置第一和第六刻面(25，30)以及凸部(21)。

7.根据权利要求6所述的宝石，其特征在于，平台(16)和其底部切点(31)之间的高度(H)为环圈(12)的外径(D)的0.55-0.75倍，第一刻面(25)、各第二刻面(26)、各第三刻面(27)、各第四刻面(28)和各第六刻面(30)与环圈(12)的平面形成的角度相应地分别在10°-25°之间、10°-25°之间、25°-30°之间、35°-55°之间、和25°-35°之间。

8.根据权利要求1-3之一所述的宝石，其特征在于，冠部(10)包括顶点(50)，和在形成该顶点之后，按照与所述几何轴有关的第一角位置设置的六个第一刻面(55)，按照与第一刻面(55)偏移30°设置在一中间位置上的六个第二刻面(56)和在第一角位置上与环圈(12)相邻设置的六个第三刻面(57)。

9.根据权利要求1-3和8之一所述的宝石，其特征在于，底部(11)包括至少十二个与环圈(12)相邻设置的第四刻面(58)和十二个与底部切点(31)相邻设置的第五刻面(59)，每个刻面(59)在相对于第四刻面偏移15°的角位置上部分地处于两个第四刻面(58)之间。

10.根据权利要求8或9所述的宝石，其特征在于，凹部(22)、第一和第三刻面(55，57)以及第四刻面的一半(58a)均与所述第一角位置对应设置，而凸部(21)、第二刻面(56)和第四刻面的另一半(58b)均与第二角位置对应设置。

11.根据权利要求10所述的宝石，其特征在于，顶点(50)和底部切点(61)之间的高度(H)为环圈(12)的外径(D)的0.5-0.7倍，第一刻面(55)，各第二刻面(56)，各第三刻面(57)，各第五刻面(59)与环圈(12)的平面形成的角度相应地分别在8°-20°之间、20°-27°之间，20°-32°之间，30-50°之间。

12.根据权利要求1所述的宝石，其特征在于，环圈的凸部(21)的曲率半径大体上等于环圈(12)外径(D)的0.125倍，而环圈凹部(22)的曲率半径大体上等于环圈(12)外径(D)的0.062倍。

13.切割根据权利要求1所述宝石的工艺，其特征在于，首先切割所有的冠部(10)刻面和底部(11)刻面，然后通过形成具有六个圆形凸部(21)和六个圆形凹部(22)的瓣形，切割出环圈(12)的瓣形周边(20)。

14.根据权利要求13所述的切割工艺，其特征在于，用激光切割装置切割环圈(12)的瓣形周边(20)，然后对环圈的切割表面进行抛光。

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