Самодельный станок для полировки камней, перстни, запонки и другие украшения – в каждом из этих изделий камни играют роль скульптурного, художественного и строительного материала, а также служат основной деталью прикладной художественной композиции.
Думаете, речь идет о драгоценных камнях? Нет, самые простые.
Свою красоту камень откроет не каждому – он открывает ее только терпеливым. А ведь сколько усилий нужно приложить, чтобы правильно разрезать камень, шлифовать и полировать и обработать, чтобы получить задуманную форму.
За этот труд камни и дарят картину тысячелетий, оживает и радует волшебными оттенками и переливами. Если человек хотя бы однажды сможет сам добиться такого результата посредством ручной обработки камня своими руками, он влюбится в это дело окончательно и бесповоротно.
Содержание
Глубина обработки каменной поверхности
Фактура природного камня может обладать изысканно красивым рисунком, который можно открыть только в результате точно выверенной многопереходной обработки и шлифовки поверхности. По сути, это главная причина использования ручной обработки натурального камня. Традиционно используются четыре основных варианта оформления обработанной поверхности:
- Наколотая или рубленая поверхность выглядит, как естественный скол, образующийся при раскалывании монолитного массива. Чаще всего каменные плиты с рубленой плоскостью используют для отделки цокольных частей здания и ограждения;
- Грубошлифованная поверхность. В отличие от предыдущего варианта,материалу при обработке придают точную геометрическую форму, ровную, но достаточно шероховатую поверхность. Камень грубой шлифовки используется для брусчатки и строительных блоков, для возведения ограждения, заборов, бордюров и ступенек крыльца;
- Матовая или лощеная поверхность получается при полировке без выведения зеркала плоскости. Камень с гладкой, но не блестящей лицевой поверхностью применяется в 90% случаев облицовочных и отделочных работ зданий;
- Полированная поверхность используется для скульптур, памятников и оформления отдельных элементов фасадов здания.
Полностью ручная обработка камня в домашних условиях, как правило, затягивается на дни и недели тяжелого, монотонного труда, поэтому более грамотным решением будет использование доступных материалов и электроинструментов, в первую очередь для отделочных работ.
В домашних условиях можно изготовить простую брусчатку или грубую столешницу для стола во дворе,если знать особенности породы камня и его структуры. Самыми простыми в обработке являются песчаники, силикаты и кальциты. Невысокая твердость позволяет относительно просто придать камню точную геометрическую форму, но, кроме полугрубой шлифовки, такие породы редко подвергают дальнейшей обработке.
Проще всего сделать облицовку для забора или цоколя дома из распространенного кальцинированного песчаника, больше известного, как камень-пластушка. Свое название он получил за способность легко раскалываться на относительно ровные, одинаковые плитки размером в несколько десятков сантиметров. Такую плитку достаточно подвергнуть шлифовке крупным речным песком, чтобы сгладить неровности до минимума, и можно выкладывать цоколь или двор дома.
Как обработать камень своими руками, способы и приемы обработки
Стандартный набор технологических приемов ручной обработки каменных материалов практически не изменился за много лет:
- Наколка или разборка каменного массива, больших глыб, валунов или пластов на более мелкие и легкие части, которые легче переносить и обрабатывать. Это наиболее сложный этап, так как грамотная обработка природного камня позволит снизить затраты на распиловку и исключить раскалывание материала по нерасчетным траекториям;
- Предварительное выравнивание каменной поверхности стесыванием плоскости ручным камнерезным инструментом, или используя станки для обработки камня;
- Черновая или мокрая шлифовка поверхности с помощью тяжелых чугунных плит или самодельных шлифовальных щитов из мягких каменных пород или мореного дуба. По завершении этой операции получается практически готовое изделие с неполированной или «закрытой» поверхностью.
- Полировка лицевой поверхности камня. Дальнейшая шлифовка выполняется, как художественная обработка камня, на этом этапе важно не только получить зеркало, но и увидеть и проявить рисунок или узор поверхности.
Для домашней обработки камня можно использовать обычный электроинструмент, но любые шлифовальные и пиловочные работы необходимо выполнять под вытяжкой, так как каменная пыль и абразив не только поражают органы дыхания, но и способны скапливаться на щетках, открытых редукторах и передаточных механизмах. Таким же образом выполняется обработка искусственного камня.
Что такое облагораживание камней
Природные минералы с высокими показателями прозрачности и насыщенной окраской — большая редкость. Большинство добываемого сырья имеет мелкие дефекты, неравномерную или бледную окраску. Чтобы улучшить качество и характеристики ювелирных камней, были разработаны методы их облагораживания. В отличие от природных самоцветов, облагороженные образцы стоят дешевле. Более того, в сопровождающих документах должна быть указана информация о том, был ли минерал облагорожен.
Облагораживание — это обработка уже ограненных кристаллов или натурального необработанного камня
Она состоит в целенаправленном физико-химическом воздействии на сырье, в результате чего удается добиться повышения ключевых потребительских качеств минералов.
Например, ювелиры заметили, что при нагревании прозрачных или слабоокрашенных кристаллов аметиста, которые имеют невысокую рыночную стоимость, можно получить востребованные желтые камни, напоминающие цитрины. Популярными стали минералы с зональной окраской, называемые аметринами: при нагревании аметиста лишь с одной стороны получается кристалл желтый с одного конца и фиолетовый с другого.
Основные способы облагораживания камней, которые приняты в ювелирной индустрии и считаются допустимыми:
- Отжиг (термическая обработка). В результате воздействия высоких температур многие минералы приобретают более насыщенную окраску. Кроме того, этот метод используют для устранения нежелательных оттенков (например, синих у рубинов) или включений (например, рутила в сапфирах).
- Обработка маслом — применяется в тех случаях, когда необходимо скрыть трещины. Процесс облагораживания состоит в том, что в раскол, из которого выкачаны воздух и вода, под высоким давлением впрыскивается масло, имеющее схожий коэффициент преломления. В результате трещины становятся практически незаметными.
- Обработка эпоксидной смолой, как и промасливание, улучшает показатели прозрачности образцов и повышает их прочность.
- Радиоактивное облучение — основной метод получения редких в природе голубых топазов, цветных алмазов и кварцев. В зависимости от вида минерала используется рентгеновское, ультрафиолетовое, гамма-излучение или воздействие потока энергетических частиц (нейтронов, протонов, электронов или альфа-частиц).
- Нанесение покрытия — позволяет получать кристаллы с необычной окраской, например, после нанесения на поверхность топаза тончайшей пленки из драгметаллов получают мистик-топаз, отличающийся радужными переливами.
Необходимые документы
Обработка камня своими руками в домашних условиях будет осуществляться электроинструментом и подручными средствами. В первую очередь при покупке минерала необходимо получить от производителя перечень свойств материла. В ином случае посмотреть характеристики в справочнике. Понимание свойства материалов необходимо для подбора подходящего инструмента в зависимости от твердости, хрупкости и т.п.
Для замены рабочего органа в электроинструменте воспользуйтесь инструкцией. Операционных инструкций не существует. Все действия выполняются на усмотрение рабочего. При работе воспользуйтесь лишь рекомендациями к технологическому процессу.
Другие технологии обработки камня своими руками
Как мы уже поняли, достижение разных фактур камня дает разный эффект.
Рассмотрим ее несколько популярных видов:
- Раковистая – обладает впадинами глубиной 1-4 мм, и придает камню декоративности. Благодаря этой обработке можно применять каменные плиты для отделки зданий и оформления интерьера.
- Оплавленная – достигается благодаря термической технологии обработки на термогазоструйном станке. Отлично проявляет цвет и фактуру камня, при этом создает впечатление, что камень немного оплавлен. При таком виде обработки готовые изделия можно применять для отделки фасада, ступеней лестниц и площадок.
- Скалистая – выглядит как грубо обработанная порода с впадинами и выступами от 0,5 до 2 см, которые расположены хаотично и не проходили дополнительную обработку. Такого эффекта можно достичь благодаря скалыванию породы с заранее ослабленной поверхностью. Этот вид материала отлично подходит для отделки фасадов, подчеркивает их монументальность, значимость и природную связь с окружающей средой.
- Лощеная – достигается благодаря использованию шлифовальных кругов с напылением микропорошка. Благодаря этому поверхность идеально гладкая, но без зеркального блеска. Лощение открывает рисунок и выделяет структуру. Плиты, полученные таким способом, применяют для облицовки пола и стен.
- Канатная – получила большую популярность благодаря возможности резки пород любой плотности. Развитие идет сразу в трех направлениях – канатная (при использовании абразива), алмазно-канатная и распиловка канатом, который армирован твердосплавной шайбой.
- Ультразвуковая декоративная обработка камня занимает в промышленности почетное место. Процесс весьма медленный, но высокая точность все восполняет.
- Гравировка – ее используют, когда есть приспособление для выполнения таких точных работ, либо с помощью резцов по камню и молоточка. При использовании этих инструментов гравировку можно будет даже отполировать, если у вас есть электродрель и насадки для полировки.
Распиливание или скол камня
Первая «схватка» с камнем в домашних условиях — самый трудный этап. Во время него предстоит получить из массива пласты, имеющие толщину от 50 до 100 мм. Для решения первоначальной задачи применяют различные инструменты.
- Почти первобытные орудия труда. Для того чтобы гарантировать точность, сначала в глыбе сверлят ряд отверстий. Их глубина — как минимум толщина откалываемого пласта, шаг — 100 мм. В них загоняют стальные клинья (камнекольные). По этому «забору» бьют кувалдой, постепенно наращивая силу. Камень не выдерживает такого обращения, поэтому вскоре раскалывается.
- Помощь болгарки в раскалывании пласта на блоки. Поскольку в промышленности используются алмазный инструмент, самым логичным решением становится УШМ, оснащенная алмазным диском. Сначала по линиям раскалывания делают пропил, его глубина — 15-20 мм. Затем плиту укладывают на две опоры, лучше использовать дубовый брус. Делают это таким образом, чтобы линия пропила находилась точно над дальней опорой. На нее устанавливают деревянную планку, по которой ударяют молотком.
Для получения небольших блоков, предназначенных для брусчатки либо облицовки, можно использовать профессиональный строительный (каменный) инструмент — победитовый молоток.
Как отполировать до блеска
Если облагораживание драгоценных камней предполагает изменение их свойств, то полировка использует качества, присущие самому минералу, и подчеркивает его природные достоинства.
Главный секрет успешной полировки в домашних условиях — постепенная смена абразивов: от более крупных к более мелким. В завершении процесса лучше использовать мягкие полировочные пасты в зависимости от типа минерала.
Подготовка к полировке
Полировка — финальный этап обработки натурального камня. После этого самоцветы можно использовать как вставки в украшениях и иных ювелирных изделиях.
Перед тем как перейти к полировке камня своими руками, он должен быть отшлифован. То есть его поверхность надо предварительно выровнять. Сделать это можно как вручную, используя наждачную бумагу, обернутую вокруг твердой основы и смоченную водой, так и с помощью специального инструмента.
Для шлифования, помимо станка, можно использовать болгарку или бормашину, на которые потребуется установить специальные насадки. Отшлифованная поверхность камня будет ровной и гладкой, но еще без зеркального сияния.
Чтобы отполировать минерал до блеска потребуются притиры из войлока, кожи или ткани, а также полировальные пасты или увлажненные тонкозернистые порошки — окиси хрома, диамантина, алмаза или трепела. Материалы следует подбирать в зависимости от особенностей обрабатываемого сырья.
Популярным средством для полировки камней является войлок в сочетании с алмазным порошком, но он не подходит для минералов с неоднородной структурой — волокнистой или зернистой. Поскольку они склонны к недополировке: на их поверхности часто образуются лунки или выступы. Для полировки таких минералов лучше использовать дерево или кожу.
Как происходит процесс
Завершающая обработка поверхности ювелирного камня проходит в несколько этапов:
- Чтобы подготовить полировочную поверхность к работе, необходимо смочить ее водой с небольшим содержанием моющего средства.
- Нужно дать полировальщику поработать вхолостую, чтобы влага равномерно распределилась и ушли излишки.
- Нанести на планшайбу алмазный порошок.
- Двигаясь от центра к краю, начинают полировку изделия, прижимая его с усилием к поверхности планшайбы.
- По мере высыхания поверхности трение будет усиливаться, тогда потребуется больше усилий, чтобы удержать кристалл.
- Чтобы не допускать перегрева рабочей поверхности, на нее периодически должна подаваться вода. Чтобы правильно отрегулировать ее подачу, следует учитывать, что чем тверже камень, тем большего давления и более сухой поверхности планшайбы требует его полировка.
- В завершении необходимо отполировать поверхность мягким материалом, например, войлоком.
В процессе работы следует учесть, что если шлифовальный станок имеет возможность изменять скорость вращения, то чтобы избежать недополировки образцов, надо выбирать показатели в пределах 500–2000 оборотов в минуту.
Обработка камней в домашних условиях — интересное хобби, которое может приносить доход. Работа с драгоценными минералами требует определенных навыков и знаний. Однако, кроме самоцветов, обрабатывают и более простые камни, например, булыжники или гальку: на их поверхность можно нанести гравировку, а также использовать красивые образцы в оформлении интерьера или сада.
Шлифовка, полировка
После разделения массива на блоки или плиты необходимо заняться их шлифовкой. Такая работа с камнем в домашних условиях не менее трудоемка.
Грубая шлифовка
И в этом случае есть несколько вариантов.
- Ручной вариант — использование чугунной плиты. Мокрую шлифовку делают с помощью абразивного материала. Сначала на поверхности камня распределяют влажный крупнофракционный песок, сверху укладывают чугунное изделие, на него — подходящий по весу гнет. Затем приступают к растиранию абразива.
- Небольшой самодельный станок. Для его изготовления потребуется тяжелый стальной корпус и электродвигатель. На моторе фиксируют чугунный круг, его диаметр — 600-700 мм. На него периодически насыпают небольшой слой влажного песка или базальтовую, гранитную пыль (последние абразивы — для грубой шлифовки песчаника, мраморизованного известняка и кварцитов). Затем на чугун лицевой стороной вниз укладывают блоки/плитки.
Для твердых пород такой метод не подойдет. Например, при промышленной обработке гранита используют колотую чугунную дробь.
Чистовая обработка
Для этой шлифовки в домашних условиях используют электрические шлифовальные машины, абразивные порошки различной фракции. Обычно применяют калиброванные материалы карбида кремния или оксида алюминия. Абразивы наносят на пластиковые или резиновые насадки. В этом случае самое важное — равномерное прижатие инструмента. В противном случае можно спровоцировать перегрев участков материала. Худшее последствие — «продавливание» поверхности.
Полировка камней
Чтобы придать блеск поверхности, используют войлочные или фетровые круги. Полировку делают разными пастами. Сухую полировку не используют из-за большого расхода абразива. Фаскование — удаление острых кромок и углов — предпоследняя операция, необходимая тем изделиям, которыми будут пользоваться постоянно: например, столешницам. После установки для придания блеска их доводят «до кондиции» специальными составами — полиролями.