В России открытие месторождений яшм, изделия из которых получили мировое признание, происходило в XVII–XIX веках. Широко известны уральские яшмы. На Аушкульском месторождении они имеют серо-желтый, желтовато-белый, черный, красный, серовато-синий цвета. Но особенно красивы яшмы цвета слоновой кости, украшенные примесью марганца, который «рисует» по камню веточки растений. На Старомуйнаковском месторождении сургучные, ситцевые, полосчато-пятнистые яшмы образуют сложный узор фиолетово-красных и других цветов. Природа-творец тщательно трудилась над кварцем, дополнив его гранатом, эпидотом, амфиболом и другими минералами. Линзы имеют длину и ширину в несколько метров. Очень красивы яшмы Нурузовского месторождения. Темно-вишневый, темно-красный цвета чередуются с темно-зеленым, серым и другими.
Яшм на Урале много, здесь есть также зеленые мулдакаевскис и темно-красные мостовские, желто-зеленые кедровские и серо-зеленые калканскис, красивейшие орские яшмы с горы Полковник.
Широко известны и яшмы Алтая. Их декоративность позволила выполнить шедевры художественных изделий на Колыванской шлифовальной и Петергофской гранильной фабриках. Они установлены, как и изделия из уральских яшм, в Зимнем Дворце. Рисунок на изделиях создается чередованием разноцветных полос, параллельных друг другу или образующих очень причудливые переплетения.
Каждый новый образец, каждый новый срез – своя картина. И в каждой из них эстетическое наслаждение дают не изолированные сами по себе цвета, а сочетания красок, их переливы, гармония камня, в котором выражена гармония мира.
3. Технологические способы обработки камня
Все материалы, добываемые из недр земли, проходят сложный процесс обработки, начиная методом их добычи и заканчивая постпродажным обслуживанием. Не исключение и возможности обработки природного камня.
В зависимости от типа камня, его структуры и ценности применяют один из следующих методов добычи:
· Предварительная разведка и снятие верхнего слоя осуществляется добычей при помощи взрыва. Это наиболее старый и самый «вредный» для каменной породы тип добычи и обработки камня. Ударная волна разрушает структуру мягких пород, а из таких, как гранит, делает мелкую каменную крошку. Отходы при такой технологии добычи и обработки камня достаточно велики, да и качество оставляет желать лучшего. Большие глыбы, пригодные для распилки, составляют не более 70%, а остальные 30% идут в отход. Этот способ считается устаревшим и используется только в случае крайней необходимости или при разведке.
· Второй по распространенности способ (и наиболее древний) используют при добыче мягких слоистых пород или камня, подверженного скалыванию (например, сланцев). Сначала по прямой направляющей в породу вбиваются металлические клинья на небольшую глубину. Затем клинья равномерно вбивают до конца, важно одновременно вбивать их на небольшую высоту до полного погружения металла в породу. При завершении этого процесса в камне по направляющей образуется прямая трещина, уходящая на большую глубину. Затем осуществляют «откалывание» блока и его транспортировку.
· Третий способ добычи натурального камня – это метод откалывания при помощи воздушной подушки. Он похож на второй метод тем, что в породе также проделывают отверстие, в него закладывается резервуар, который накачивается воздухом под высоким давлением. Этот способ позволяет избежать появления микротрещин в структуре камня и является более экономичным в плане расходования месторождения, а также позволяет более точно прогнозировать места разлома породы, чем при практически неконтролируемом взрыве.
· Cамый дорогой, способ добывать натуральный камень – метод камнереза – сегодня наиболее популярен. Обработка камня таким методом позволяет полностью избежать микротрещин и даёт возможность наиболее рационально разрабатывать месторождение. Каменную породу режут специальными пилами с алмазным напылением на зубцах. Такая машина способна проходить в толще мягких и твердых пород. Длина рабочего инструмента (пилы) может составлять до пяти-семи метров. Это наиболее щадящий и экономичный в плане отходов способ добычи камня.
Уже на этапе добычи может быть использовано несколько способов обработки камня. При дальнейшей обработке необходимо учитывать физико-механические показатели породы и возможные способы использования.
3.2 Трудность обработки камня
Стоимость изделия из камня во многом определяется трудоемкостью обработки. Так, для процесса торцового шлифования поверхности изделия, технологическую себестоимость обработки, с учетом методик, можно оценить соотношением:
где СТ – технологическая себестоимость обработки изделия абразивным инструментом,
- стоимость минуты: эксплуатации станка, правки круга, минутная тарифная ставка рабочего, соответственно, для j-операции и i-го перехода; - продолжительность вспомогательного времени, машинное время обработки заготовки, время правки круга, соответственно для j-й операции обработки детали; , – соответственно, стоимость и стойкость круга для j-й операции; – соответственно линейный износ круга, отнесенный к одной детали, при обработке заготовки и правке инструмента; – высота активной части абразивного инструмента.Из этого можно сделать вывод, что снижение стоимости обработки возможно за счет снижения времени обработки поверхности заготовки
, вспомогательного времени и правки шлифовального круга на i переходах j операций, а также уменьшения числа операций и переходов абразивной обработки.То есть, выполняется условие
Поскольку ограничениями реализации технологического процесса изготовления детали являются выполнение требований качества поверхности заготовки, а также конструктивные параметры абразивного инструмента, то выполняется условие:
Следовательно, технологический процесс обработки поверхности заготовки состоит из ряда последовательных операций j и переходов i послойного шлифования, причем:
где n, k – соответственно, количество операций и переходов шлифования, необходимых для обработки поверхности заготовки с заданным уровнем качества поверхностного слоя.
В таком случае, для выполнения условий необходимо решение задачи минимизации количества проходов инструмента. Одним из методов решения задачи снижения трудоемкости изготовления изделия, является использование нового подхода в назначении припусков на послойную обработку поверхности материала.
Заключение
Кремнистая, осадочная или осадочно-метаморфическая горная порода, сложенная на 60–95% объема тонко- и микрозернистым агрегатом кварца, иногда с большей или меньшей долей скрытокристаллического халцедона, а также многочисленных второстепенных минералов, в том числе определяющих ее окраску: оксидов и гидроксидов железа и марганца, различных зеленых и голубых минералов (эпидота, актинолита, хлорита, щелочных амфиболов, пренита), глинистых минералов (до 20%), магнетита, пирита и др. В некоторых слабометаморфизованных яшмах сохранились остатки кремневых скелетов морских одноклеточных водорослей – радиолярий. Породы, в составе которых халцедон преобладает над кварцем (вплоть до полного отсутствия последнего), называют яшмоидами. Название «яшма» происходит от греч. «яспис» (пестрый), вероятно, производного от араб. «яшб», др.-евр. «ясфе» и персидского «яшм». Окраска яшм отличается богатством и разнообразием цветовой гаммы. Известны равномерно окрашенные (однотонные), полосчатые, ленточные, пятнистые и самые красивые пестроцветные яшмы. Некоторые яшмы имеют сложный узор (пейзажные, рисунчатые и т.п.). Преобладающие цвета – серый, от зеленоватого до темно-зеленого, желтый различных оттенков, сургучно-красный, коричневый, реже от голубого до синего или фиолетовый. Яшмы всегда непрозрачны. Залегают яшмы в виде линз и пластов, подчас значительной мощности, но всегда небольшой протяженности. Большинство яшм с вмещающими их породами подверглись метаморфизму. В практике камнерезного дела яшмами называют не только кремнистые породы, но и целый ряд пород различного состава и происхождения, по физическим свойствам близких к собственно яшмам. С яшмами их объединяет способность полироваться до зеркального блеска в сочетании с привлекательными расцветками, твердостью обычно не ниже 6, вязкостью, плотным, массивным сложением и непрозрачностью. Такие породы, в отличие от подлинных яшм и яшмоидов, называют яшмовидными. К ним относятся некоторые богатые кварцем мелкозернистые контактовые роговики, метаморфизованные кислые лавы, вулканические туфы разного состава, иногда также железистые кварциты. Некоторые яшмовидные породы вообще не содержат ни кварца, ни халцедона и состоят преимущественно из полевых шпатов (например, зеленовато-серая калканская яшма с Южного Урала, представляющая измененный вулканический туф пироксен-плагиоклазового состава). К числу яшмовидных пород принадлежат и знаменитые алтайские ревневская и гольцовская яшмы (яшмовидные роговики – контактово-метаморфизованные тонкозернистые глинистые сланцы), «копейчатая» коргонская (фельзитовый порфир) и др. Эти яшмы прославились созданными в 19 в. на Колыванской фабрике произведениями камнерезного искусства: камины дворцов Московского Кремля из темно-голубой и серовато-синей гольцовской яшмы; «Царица ваз» в Эрмитаже – огромная весом ок. 20 т напольная ваза с эллиптической чашей длиной 6 м из волнисто-полосчатой (ленточной) зеленоватой ревневской яшмы и др. Из серой калканской яшмы изготовлена очень красивая ваза высотой 1,3 м, также хранящаяся в Эрмитаже. Яшма – один из самых древних каменных материалов, с которыми познакомился первобытный человек. В наши дни яшма – один из самых популярных (особенно в России) и недорогих поделочных и ювелирно-поделочных камней. Она широко применяется для вставок в различные ювелирно-галантерейные изделия (запонки, булавки для галстуков, перстни, браслеты, броши), а также для изготовления пепельниц, шкатулок, подсвечников, письменных приборов и т.д. Иногда яшму используют и в качестве декоративно-облицовочного камня (для украшения парадных интерьеров). Это один из основных материалов каменных мозаик. Технические яшмы (как правило, однотонные серые или темно-зеленые) идут на изготовление ступок, валков, цапф, опорных призм измерительных приборов. Для улучшения цвета поделочных яшм их иногда искусственно подкрашивают, например, в синий цвет с целью имитации более дорогого и редкого лазурита. Лучшие в мире яшмы добывают в России на Урале (в основном на Южном Урале – между Миассом и Орском), Алтае и Северном Кавказе. Самые экзотические пестроцветные яшмы происходят из месторождения на горе Полковник в Орске. Яшмы известны в Восточном Казахстане (риддерская лавобрекчия), на Украине (в Крыму, в частности, в районе Карадага), в Узбекистане, США (рисунчатые поделочные яшмы из штатов Мэн и Аризона), Германии (Саксония) и Венесуэлы. С глубокой древности и до настоящего времени яшмы добываются в Египте и Индии. Если Вы хотите удивить родных и друзей, то – это ваш выбор!