lapidação de diamante como funciona

Lapidação de Diamante: como funciona?

Composto de carbono puro, o diamante é a substância natural mais dura que se conhece. Seu excepcional brilho e beleza deram-lhe a categoria mais importante das pedras preciosas. E sua extraordinária dureza tem encontrado crescente aplicação em processamentos industriais. Para isso, porém, encontrado em estado bruto na natureza (principalmente através de métodos especializados de mineração), o diamante tem que ser trabalhado pelo homem.

Sendo um cristal extremamente duro, somente pode ser dividido em pedaços menores por clivagem ou serrando-o ao longo de seus planos cristalográficos. Mediante a clivagem ele é graduado em diversos tamanhos, tanto para uso em jóias quanto para emprego industrial.

Homem prepara explosão para extração do diamante.
Preparo da explosão de um bloco de kimberlita, rocha vulcânica e fonte do diamante bruto.

Raros são os diamantes brutos impecavelmente puros. A maioria contém manchas e vários outros tipos de impurezas que podem ser invisíveis a olho nu. A posição e o tamanho dessas falhas devem ser cuidadosamente consideradas para a lapidação. Aliás, devido à elevada dureza da pedra, o corte e o polimento do dia mante constituiu-se em um ramo muito especializado na arte da lapidação. o modelo mais valioso de diamante lapidado é o conhecido como “brilhante de 58 facetas”, ou seja, um brilhante redondo que apresenta 33 facetas acima da borda circular, e 25 abaixo.

Extração da kimberlita em pedaços.
Aos pedaços, a kimberlita é levada à trituradora que processa a primeira separação do mineral.

Quando lapidada desta forma e nas proporções corretas para uma perfeita reflexão da luz, a pedra apresenta um brilho máximo e seu mais alto nível de fulgor. Em contraste, a lapidação com apenas 18 facetas, denominada “corte simples”, não dá à pedra todas as suas possibilidades de beleza.

Pequenos pedaços de kimberlita, com tamanho e aparência já próximos do diamante.
Aderindo à graxa da correia transportadora, o diamante separa-se dos demais minerais.

Os especialistas consideram os demais modelos de lapidação como fantasias mais ou menos criativas segundo o resultado obtido pelo lapidador. classificação de fantasias encontram-se modelos também comuns de lapidação, como as formas chamadas marquesa, esmeralda, baguete, pera e triângulo.

O processo de lapidação do diamante bruto costuma ser dividido em cinco fases: marcação, clivagem, serragem, esmerilhamento e facetagem.

Qualquer destas fases exige o concurso de um especialista. O marcador, por exemplo, vale-se de uma prática conquistada ao longo de muitos anos de experiência para examinar cada diamante bruto e decidir a forma em que será cortado para obter o máximo valor. Dele dependerá a definição do modelo que terá o futuro brilhante, se será redondo ou se terá outra forma, como a marquesa, a esmeralda ou a pera, por exemplo.

Diamante sendo serrado (ou clivado).
A lâmina metálica de clivagem deve ser colocada sobre o risco feito com outro diamante, e golpeada precisamente na direção do plano cristalográfico da pedra.

Para tomar sua decisão ele não só considera a forma da pedra bruta, mas também a quantidade e a localização de suas imperfeições antes de marcá-la para a clivagem. Finalmente ele assinala com tinta nanquim as direções exatas em que a pedra bruta deve ser clivada ou serrada para melhor aproveitamento.

Se a decisão foi de clivagem, a fase seguinte da lapidação é de responsabilidade do clivador. A função básica da clivagem é melhorar a forma de uma pedra bruta irregular ou dividir as raras pedras grandes em pedaços de melhor comercialização. Para isso, o técnico utiliza outro diamante como ferramenta de corte e faz um risco ao longo da linha marcada para a clivagem.

Em seguida, com a pedra a ser clivada montada em um suporte, apóia uma lâmina de metal sobre o risco que acabou de fazer. Um golpe seco e preciso com martelo de madeira sobre a lâmina cliva o diamante, dividindo-o em dois pedaços. Trata-se de uma das fases mais críticas da lapidação, porque um ligeiro erro do marcador ou do clivador pode despedaçar a pedra, arruinando todo o seu valor.

Há casos, porém, em que a pedra não necessita de clivagem, devendo apenas ser serrada. Então, ela passa diretamente do marcador para o serrador. A serra de corte é feita de um disco metálico de bronze-fósforo, com as bordas previamente recobertas com pó de diamante. Girando horizontalmente a uma velocidade de cerca de 5 000 rotações por minuto, à medida que a operação de corte se realiza a serra vai se recobrindo com o pó da própria pedra que está cortando. Apesar disso, para cortar um diamante bruto de um quilate, gasta de 4 a 8 horas seguidas de trabalho.

Depois da clivagem ou do corte, a fase seguinte da lapidação é o esmerilhamento. O diamante a ser esmerilhado é aprisionado por uma espécie de mandril de lâmina metálica de clivagem deve ser colocada sobre o risco feito com outro diamante, e golpeada precisamente na direção do plano cristalográfico da pedra.

Ali, enquanto gira, vai sendo desbastado toscamente por outro diamante que exerce a função de esmeril. Aos poucos a pedra trabalhada se desgasta e toma uma forma cônica. Nesta fase, alguns modelos fantasia são obtidos através de uma montagem excêntrica da pedra no mandril.

Esmerilhamento do diamante.
Depois de clivado (ou serrado) o diamante entra na fase de esmerilhamento. Ali, a pedra toscamente moldada vai transformar-se em arredondada. Para isso, ela é montada numa espécie de mandril de torno. Enquanto gira em velocidade adequada, começa a desgastar-se de encontro a outro diamante que age como um esmeril. A operação termina quando a pedra adquire uma forma crônica e passa para a fase de facetagem.

Após o conveniente esmerilhamento, o diamante passa para o facetador, indivíduo especializado em fazer as primeiras 18 facetas principais de um brilhante.

Em seguida é entregue ao brilhanteiro, que executa as outras 40 facetas, se a pedra deve ser lapidada como brilhante de 58 facetas.

A execução e polimento das facetas se faz colocando a pedra num suporte simples ou numa braçadeira mecânica, semelhante a um braço de toca-discos, e mantendo-a contra um disco de aço previamente tratado com pó de diamante. O trabalho requer grande habilidade, porque os ângulos das facetas devem ser muito precisos, a fim de produzir o máximo brilho.

Aplicações industriais do diamante

Diamantes industriais
Por suas propriedades ultraduras, o diamante industrial tem inúmeras aplicações na indústria.

Em geral os diamantes brutos de pior qualidade são destinados ao uso industrial, depois de transformados em pó de vários tamanhos de grão. Esse pó é empregado em grande variedade de serviços de- corte, esmerilhamento e polimento.

Embora seu destino principal seja a fabricação de esmeris para afiar ferramentas de corte (mormente as feitas de carbeto ultraduro), os grãos de diamante também são muito usados, em suspensão, em óleo ou água, para numerosos tipos de operações de polimento. Finalmente, outra de suas aplicações industriais é engastá-los em brocas destinadas a vários fins, desde serviços odontológicos até enormes perfuradoras de poços de petróleo.

A utilização do diamante para fins industriais tem crescido consideravelmente através dos tempos. Acredita-se que na época do Império Romano alguns diamantes já eram usados como buril de gravação.

Depois de clivado (ou serrado) o diamante entra na fase de esmerilhamento. Ali, a pedra toscamente moldada vai transformar-se em arredondada.

Para isso, ela é montada numa espécie de mandril de torno. Enquanto gira em velocidade adequada, começa a desgastar-se de encontro a outro diamante que age como um esmeril.

A operação termina quando a pedra adquire uma forma cônica e passa para a fase de facetagem.

Em 1870, ferramentas de diamantes para torno começavam a ser fabricadas em Nova York. E, se em 1900 o consumo mundial de diamantes industriais foi da ordem, de 700 000 quilates (1 quilate= 0,2 g), no início da década de 70 essa cifra estava próxima dos 70 milhões de quilates anuais. Apesar disso, até 1953 todos os diamantes usados na indústria eram naturais. Foi a partir daí que teve início a fabricação de diamantes sintéticos, submetendo a grafita a uma aplicação simultânea de calor intenso e alta pressão.

Exploração de diamante em 1870.
Exploração de diamantes em 1870.

O carbono cristaliza-se em duas formas principais: grafita e diamante. No diamante, os átomos de carbono mantêm-se unidos numa estrutura muito compacta e regular, enquanto que a grafita possui uma estrutura atômica mais frouxa e menos simétrica. Desde o século XIX aceitava-se como válida a teoria de que se um calor intenso pudesse ser aplicado à grafita, para afrouxar ainda mais as ligações atômicas do carbono, ao mesmo tempo em que uma altíssima pressão obrigasse a uma ligação compacta desses átomos, poder-se-ia obter um aumento considerável da densidade da grafita, ou seja, produzir artificialmente o diamante.

A solução foi encontrada pela firma sueca ASSA com uma formidável prensa hidráulica, composta de 6 pistões em forma piramidal. Enquanto o calor era proporcionado por resistências elétricas, cujos condutores atravessavam uma das pirâmides, a pressão gerada no centro da esfera formada pelos pistões equivalia à aplicada às faces externas desses pistões, multiplicada pela razão entre as áreas das faces externa e interna. Assim, uma pressão aplicada de aproximadamente 5.800 atmosferas foi intensificada para cerca de 97 000 atmosferas. E, a 15 de fevereiro de 1953, 40 pequenos cristais foram produzidos, a um custo estimado em US$336.000. Mas a partir daí muitos países passaram a produzir diamantes sintéticos em quantidades crescentes.

Esses cristais possuem as mesmas propriedades físicas dos naturais, embora sejam produzidos com o tamanho máximo de 1 mm.

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