بخش ۱: تعریف گوهرتراشی (Lapidary) و اهمیت آن

۱.۱. تعریف گوهرتراشی

ابزار گوهر تراشی فرآیند تغییر شکل دادن سنگ‌های معدنی و بلوری، که معمولاً به صورت خام و بدون شکل مشخص است، به جواهرات و سنگ‌های تزئینی تراش‌خورده یا صیقل‌خورده است. این فرآیند شامل چندین مرحله دقیق شامل برش، شکل‌دهی، سنباده‌زنی و پولیش است تا بهترین ویژگی‌های نوری و ساختاری سنگ نمایان شود.

۱.۲. اهمیت گوهرتراشی

اهمیت ابزار گوهر تراشی در دو جنبه اصلی نهفته است:

1. نمایش زیبایی ذاتی سنگ: گوهرتراش‌ها با دقت و مهارت، شکست نور (Brilliance)، پراکندگی نور (Dispersion) و رنگ سنگ را به حداکثر می‌رسانند.
2. ارزش‌گذاری اقتصادی: یک سنگ خام بی‌ارزش می‌تواند پس از تراش حرفه‌ای، به یک قطعه ارزشمند تبدیل شود.

۱.۳. سبک‌های اصلی گوهرتراشی

دو سبک اصلی در گوهرتراشی وجود دارد که هر کدام نیازمند ابزار و تکنیک‌های متفاوتی هستند:

۱.۳.۱. کابوشن (Cabochon)

سبک کابوشن شامل تراش دادن سنگ به شکل‌های محدب، بدون وجه (Facets) و معمولاً با یک سطح صاف در پشت است. این سبک برای سنگ‌هایی که دارای اثرات نوری خاصی مانند شیشه‌نمایی (Chatoyancy یا “چشم گربه‌ای”) یا آستریسم (Asterism یا “ستاره‌ای”) هستند، یا سنگ‌هایی که شفافیت کافی برای فِستینگ ندارند، استفاده می‌شود.

۱.۳.۲. فِستینگ (Faceting)

فِستینگ شامل تراش دادن سنگ برای ایجاد سطوح تخت و هندسی (وجه‌ها یا Facets) است که به بهترین شکل نور را منعکس کرده و باعث ایجاد درخشش و آتش (Fire) در سنگ‌های شفاف می‌شوند. این سبک نیازمند دقت بسیار بالا و ابزارهای تخصصی است.

بخش ۲: مراحل اصلی گوهرتراشی و ابزارهای مورد نیاز

فرآیند گوهرتراشی یک زنجیره گام به گام است که در آن از ابزارهای درشت‌سنگ‌تراشی (Coarse Grinding) شروع شده و به پولیش نهایی ختم می‌شود.

مرحله ۱: برش سنگ خام (Slab Sawing)

این مرحله اولین گام برای تبدیل سنگ خام بزرگ به قطعات قابل مدیریت است.

۱.۱. معرفی دستگاه برش (Slab Saw)

دستگاه‌های برش (Slab Saws) معمولاً دارای یک تیغه بزرگ دایره‌ای هستند که برای برش‌های مستقیم و صاف (Slab Cut) استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها باید دارای مکانیزم تغذیه دقیق و تنظیم عمق برش باشند. قیمت ابزار گوهر تراشی

۱.۲. تیغه‌های الماسه (Diamond Blades)

تیغه‌های اصلی در این مرحله دارای پوشش یا هسته‌ای از پودر الماس هستند. این تیغه‌ها به دلیل سختی بسیار بالای الماس، قادر به برش مواد معدنی سخت هستند.

• نوع تیغه: تیغه‌های برش سنگی (Slab Saws) معمولاً دارای لبه‌های پیوسته (Continuous Rim) یا لبه‌های متخلخل (Rim Bonded) هستند.
• خنک‌کاری (Cooling): استفاده از آب یا روغن به عنوان مایع خنک‌کننده ضروری است. این مایع:
  • حرارت ایجاد شده ناشی از اصطکاک را کاهش می‌دهد (جلوگیری از ترک خوردن سنگ).
  • براده‌ها (Swaff) را از محل برش دور می‌کند.

مرحله ۲: شکل‌دهی اولیه (Trimming/Preforming)

هدف این مرحله، برداشتن قسمت‌های اضافی و ایجاد یک شکل تقریبی (Preform) برای سنگ است که نزدیک به فرم نهایی (چه کابوشن و چه فِستینگ) باشد.

۲.۱. اره تریم (Trim Saw)

اره‌های تریم معمولاً تیغه‌های کوچک‌تری دارند و برای برش‌های دقیق‌تر و کوچک‌تر از اره اصلی استفاده می‌شوند. این اره‌ها نیز مجهز به تیغه‌های الماسه هستند و برای جدا کردن “بال‌ها” یا گوشه‌های ناخواسته از سنگ پیش‌تراش‌خورده کاربرد دارند.

۲.۲. دستگاه فرز یا چرخ سنباده اولیه (Grinding Wheels)

پس از برش اولیه، سنگ باید به شکل دلخواه نزدیک شود. این کار با استفاده از چرخ‌های سنباده‌ای که بر روی دستگاه‌های فرز نصب می‌شوند، انجام می‌پذیرد.

• صفحات الماسه درشت (Coarse Diamond Laps): این صفحات از مش‌های بسیار درشت الماس برای برداشتن سریع مواد استفاده می‌کنند.
  • اندازه مش: معمولاً از مش #۸۰ تا #۲۲۰ استفاده می‌شود. مش ۸۰ بسیار سریع‌تر مواد را برمی‌دارد اما سطح زبرتری ایجاد می‌کند.

مرحله ۳: شکل‌دهی و سنباده زنی دقیق (Grinding and Sanding)

در این مرحله، سطح سنگ صاف شده و خطوط ناشی از مراحل قبلی از بین می‌روند تا برای مرحله پولیش آماده شود.

۳.۱. چرخ‌های سنباده با مش متوسط و ریز (Intermediate and Fine Grinding)

برای حذف خط و خش‌های عمیق و آماده‌سازی سطح، از چرخ‌های با مش‌های ریزتر استفاده می‌شود.

• مش متوسط: مش‌های #۲۸۰ تا #۶۰۰ برای حذف خراش‌های ناشی از مش‌های درشت.
• مش ریز: مش‌های #۸۰۰ تا #۱۲۰۲ برای صاف کردن کامل سطح و حذف خراش‌های سطحی.

۳.۲. دستگاه‌های سنباده نواری (Belt Sanders)

برخی گوهرتراشان ترجیح می‌دهند از سنباده‌های نواری به جای چرخ‌های دیسکی برای شکل‌دهی اولیه استفاده کنند. این دستگاه‌ها اغلب با نوارهای سنباده‌ای با پوشش الماسه (Diamond Coated Belts) تجهیز می‌شوند که امکان سنباده‌زنی سریع‌تر و با کنترل بیشتر را فراهم می‌کنند. عمده ابزار گوهر تراشی

۳.۳. ابزارهای کابوشن (Cabochon Machines)

دستگاه‌های کابوشن (معمولاً با نام “Dome Faceter” یا “Cab King”) برای ایجاد سطوح محدب استفاده می‌شوند.

• محورهای ثابت: این دستگاه‌ها معمولاً دارای مجموعه‌ای از محورهای قابل تعویض هستند که هر کدام سطح خاصی از انحنا را ایجاد می‌کنند (مثلاً یک محور با شیب کم برای سطح رویی و یک محور با شیب تندتر برای کناره‌ها).

مرحله ۴: فِستینگ (Faceting – در صورت نیاز)

فِستینگ دقیق‌ترین و پیچیده‌ترین مرحله گوهرتراشی است که برای سنگ‌های شفاف و شفاف با ضریب شکست بالا (High Refractive Index) به کار می‌رود.

۴.۱. دستگاه فِستینگ (Faceting Machine)

این دستگاه‌ها برای ایجاد زوایای دقیق بر روی سنگ طراحی شده‌اند.

۴.۲. اجزای اصلی دستگاه فِستینگ:

• محور (Arbor): بخشی که چرخ‌های فِستینگ (Faceted Laps) روی آن نصب می‌شوند و با سرعت کنترل‌شده می‌چرخند.
• اندکس‌گیر (Index Gear): یک دنده دقیق که وظیفه تقسیم‌بندی چرخش محور به تعداد مساوی را بر عهده دارد. یک اندکس‌گیر استاندارد دارای ۶۰ دنده است که امکان ایجاد زوایای دقیق بر اساس تقسیم‌بندی‌های مختلف (مثلاً ۳۰، ۲۰، ۱۲، ۱۰، ۶، ۵، ۴، ۳، ۲ وجه) را فراهم می‌کند.
• بازوی زاویه‌دهی (Mast/Protractor): این بازو محل نصب دوپ است و امکان تنظیم دقیق زاویه قرارگیری سنگ نسبت به صفحه تراش را فراهم می‌کند. دقت این قطعه بر حسب درجه و معمولاً با دقت ۰.۵ یا ۰.۲۵ درجه تنظیم می‌شود.

۴.۳. دوپ استیک (Dop Stick) و اتصال سنگ

سنگ باید محکم به بازوی دستگاه متصل شود.

• دوپ استیک (Dop Stick): میله‌ای است که سنگ به انتهای آن متصل می‌شود.
• روش اتصال: معمولاً از موم مخصوص (Dop Wax) که با حرارت نرم می‌شود، یا چسب‌های اپوکسی قوی برای اتصال سنگ به دوپ استفاده می‌شود. سنگ باید به گونه‌ای نصب شود که صفحه پایه (Pavilion) یا صفحه تاج (Crown) آن در زاویه صحیح نسبت به چرخ فِستینگ قرار گیرد.

مرحله ۵: پرداخت نهایی و پولیش (Polishing)

پس از ایجاد اشکال هندسی یا محدب مورد نظر، سطح سنگ باید پولیش شود تا حداکثر درخشندگی را به دست آورد.

۵.۱. صفحات پولیش (Polishing Laps/Pads)

صفحات پولیش معمولاً از موادی ساخته می‌شوند که دارای سختی و قابلیت جذب مواد پولیش‌کننده هستند.

• نوع مواد:
  • صفحات فلزی (Metal Laps): برای پولیش الماس یا اکسید آلومینیوم (Alumina).
  • صفحات پلی‌اورتان یا پلاستیکی (Polyurethane/Plastic Laps): برای مواد نرم‌تر یا پولیش نهایی با مواد دقیق‌تر.
  • صفحات نمدی یا چرمی (Felt/Leather Laps): برای پولیش‌های نهایی بسیار براق، به ویژه در سبک کابوشن.

۵.۲. مواد پولیش‌دهنده (Abrasives/Polishing Compounds)

انتخاب ماده پولیش‌دهنده بستگی به نوع سنگ دارد.

• اکسید سریم (Cerium Oxide): رایج‌ترین ماده برای پولیش سنگ‌های نیمه‌شفاف و اوپال.
• اکسید آلومینیوم (Alumina/Aluminum Oxide): برای سنگ‌های سخت‌تر مانند کوارتز و گارنت.
• پودر الماس (Diamond Powder): برای مواد بسیار سخت و دستیابی به بالاترین سطح براقیت. این مواد معمولاً در اندازه‌های زیر میکرون (مانند ۰.۲۵ میکرون یا ۰.۰۵ میکرون) استفاده می‌شوند.

نکته: هر مرحله پولیش باید با یک ماده با دانه‌بندی ریزتر از مرحله سنباده‌زنی قبلی شروع شود و معمولاً از صفحات جداگانه برای هر نوع ماده ساینده استفاده می‌شود تا آلودگی متقابل (Contamination) رخ ندهد.

بخش ۳: ابزارهای جانبی و مواد مصرفی کلیدی

برای انجام فرآیند گوهرتراشی به صورت کارآمد و ایمن، ابزارهای پشتیبانی حیاتی هستند.

۳.۱. دوپ استیک‌ها (Dop Sticks) و موم مخصوص

همانطور که در بخش ۴ اشاره شد، اتصال ایمن سنگ به دستگاه تراش بسیار مهم است.

• دوپ‌های مستقیم (Straight Dops) و دوپ‌های زاویه‌دار (Angled Dops): برای نصب سنگ در زوایای مختلف استفاده می‌شوند.
• موم گوهرتراشی (Lapidary Wax): موم‌های رزینی با نقطه ذوب مشخص که پس از سرد شدن، اتصالی محکم اما قابل بازگشت (با حرارت مجدد) ایجاد می‌کنند.

۳.۲. گیج‌های اندازه‌گیری و کولیس

دقت در گوهرتراشی مستلزم اندازه‌گیری دقیق ابعاد و زوایا است. خرید ابزار گوهر تراشی

• کولیس دیجیتال یا ورنیه (Calipers): برای اندازه‌گیری دقیق قطر، ارتفاع و ضخامت سنگ برش‌خورده.
• گیج‌های زاویه (Goniometers/Protractor Dops): در فِستینگ، برای اطمینان از اینکه زوایای اصلی تاج و پایه سنگ در محدوده طراحی قرار دارند، از این ابزارها استفاده می‌شود.

۳.۳. سیستم‌های خنک‌کاری (Cooling Systems)

گرمای بیش از حد می‌تواند باعث ترکیدن یا تغییر ساختار داخلی سنگ شود.

• پمپ و مخزن آب: در دستگاه‌های برش و سنباده، یک پمپ آب وظیفه پمپاژ مداوم آب یا روغن به محل تماس سنگ و صفحه ساینده را بر عهده دارد. جریان سیال خنک‌کننده باید پیوسته باشد.

۳.۴. لوازم ایمنی (Safety Equipment)

گوهرتراشی با مواد ساینده و ذرات ریز معدنی سروکار دارد که خطرات جدی تنفسی و چشمی ایجاد می‌کنند.

• ماسک تنفسی (Respirator): استفاده از ماسک‌های فیلتردار (مانند N95 یا بالاتر) برای جلوگیری از استنشاق گرد و غبار سیلیکا و سایر مواد سمی ضروری است.
• عینک ایمنی (Safety Goggles): برای محافظت از چشم در برابر ذرات پرتاب شده با سرعت بالا.
• دستکش‌های محافظ (Protective Gloves): برای جلوگیری از تماس مستقیم پوست با مواد ساینده و شیمیایی.