Приборы и оборудование для контроля качества, используемые в ювелирном производстве

Ознакомьтесь с нашим руководством по инструментам, которые помогут вашим украшениям выглядеть безупречно! Мы расскажем о том, как штангенциркули, микроскопы и даже кольцевые калибры помогают сделать каждое украшение идеальным. Узнайте, какие трюки используют профессионалы, чтобы заметить недостатки и сохранить яркий блеск ваших украшений.

Приборы и оборудование для контроля качества, используемые в ювелирном производстве

Исчерпывающее руководство по инструментам и оборудованию для проверки качества

Введение

В процессе проверки качества ювелирной продукции для выполнения задач по контролю необходимы различные приборы, оборудование и инструменты. Овладение этими методами проверки необходимо для инспекторов по качеству. Согласно методам оценки качества ювелирных изделий, основное содержание проверки качества ювелирной продукции включает следующие аспекты.

(1) Содержание драгоценных металлов: то есть содержание драгоценных металлов;

(2) Качество драгоценных камней: включая подлинность и сортность драгоценных камней;

(3) Вес: включая вес драгоценных металлов, вес драгоценных камней и т.д.;

(4) Размеры: включая размер и форму украшения;

(5) Качество внешнего вида: включая печать, узоры, гладкость, яркость, цвет и т.д.;

(6) Характеристики: такие как прочность металла, пластичность, износостойкость, устойчивость к вкраплениям, ударопрочность, сопротивление кручению, коррозионная стойкость, защита от обесцвечивания и т.д.;

(7) Безопасность: аллергия на коже, токсичность металлов, перенос бактерий и т.д.

Поэтому инструменты и оборудование, используемые во время проверки, выбираются в основном на основе вышеуказанного содержания проверки.

Раздел 1 Часто используемые приборы и оборудование для контроля качества окраски

При производстве ювелирных изделий из драгоценных металлов контроль тонкости является важным аспектом контроля качества, поэтому необходимо усилить контроль. Распространенными методами контроля тонкости являются метод купелирования и рентгенофлуоресцентная спектрометрия.

1. Метод купелирования

Метод купелирования - это классический метод анализа драгоценных металлов, который предполагает обогащение драгоценных металлов в материале с помощью огневого пробирного анализа и последующее раздельное определение их содержания. Принцип заключается в том, что в исследуемый образец добавляют соответствующее количество серебра, используя свинец в качестве собирателя, помещают его в пористый купол и окисляют в высокотемпературной печи. Купол поглощает оксиды свинца и примеси, а золото и серебро сохраняются и переплавляются в бусины драгоценного металла. Затем их оббивают молотком, скатывают в небольшие мотки, помещают в азотную кислоту, чтобы отделить серебро, и получают золотую массу. В то же время стандартное золото используется для сравнительного анализа, чтобы исключить систематические ошибки в процессе анализа.

Метод купелирования имеет широкое применение и высокую точность, что делает его стандартным методом определения содержания драгоценных металлов в различных материалах. Кроме того, этот метод используется в случаях, когда между поставщиками и покупателями возникают разногласия по поводу тонкости пробы, и требуется арбитражная проверка. Однако метод купелирования включает в себя три этапа: подготовку материала, плавление и разделение для раздельного определения золота и серебра, что делает его разрушающим тестом, не подходящим для проверки чистоты готовых ювелирных изделий. Кроме того, он имеет такие недостатки, как длительный цикл анализа и высокая стоимость анализа.

Для определения содержания золота методом купелирования следует руководствоваться требованиями "ISO11426:1997, Determination of gold in gold jewelry alloys - Cupellation method (Fire assay)" или GB/T 9288 - 2006 "Determination of gold content in gold alloy jewelry - Cupellation method (Fire assay)".

Основные приборы, используемые в методе купелирования при опробовании золота, в основном включают следующие аспекты：.

(1) Ультрамикробаланс.

Используются для взвешивания массы образцов, имеют чувствительность 0,01 мг и уровень точности второго класса. Более подробную информацию можно найти в разделе "Электронные весы" данной главы.

(2) Высокотемпературная пробирная печь.

В основном используется для плавления образцов и обжига тиглей, требуется обеспечить непрерывную окислительную атмосферу с максимальной температурой 1300℃ и точностью контроля температуры ±20℃.

(3) Дробилка.

В основном используется для дробления образцов.

(4) Пепельница.

Характеристики зольника могут отличаться по скорости поглощения проб и примесей, что также влияет на определение содержания золота и серебра методом зольника, существенно снижая точность и достоверность результатов. При производстве могут быть выбраны пепельницы из материала костной золы или магнезиального материала. Пепельницы бывают различных форм, в том числе цилиндрические и тарельчатые. В прошлом больше использовались первые: диаметр 22 мм, способный поглотить 6 граммов свинца, или 26 мм, способный поглотить 10 граммов свинца; пепельницы в форме тарелки имеют аналогичные возможности поглощения. В настоящее время передовые золотопробные институты в Европе и США, а также институты по проверке драгоценных металлов в Гонконге, Макао, Тайване и Сингапуре используют этот тип пепельниц в форме тарелки.

Кроме того, при анализе методом серой крови используются такие инструменты, как фарфоровые тигли, колбы для отделения золота, щипцы из нержавеющей стали, пинцеты из нержавеющей стали, железные наковальни, молотки, прессы для таблеток, нейлоновые щетки, а также такие реактивы, как азотная кислота, свинцовая фольга, серебро и стандартное золото. Содержание золота в материале можно рассчитать по следующей формуле:

В формуле: W_Au содержание золота в пробе (%); d - средняя потеря стандартного золота при озолении (g )；m₁ масса образца до озоления；m₂ масса образца после озоления (г).

2. Рентгенофлуоресцентный спектрометр

Рентгеновская флуоресценция каждого элемента имеет соответствующую характерную энергию или характерную длину волны. Поэтому, измеряя энергию или длину волны рентгеновских лучей, можно определить тип атома и состав элемента. На основе интенсивности флуоресцентных рентгеновских лучей при данной длине волны можно количественно измерить содержание соответствующего элемента. Рентгеновская флуоресценция - это неразрушающий метод анализа, который не требует обработки анализируемых образцов, не требует взятия проб, не ограничен состоянием, размером или формой образцов, а также отличается высокой скоростью анализа. Как правило, основные и второстепенные элементы в образце определяются в течение нескольких минут, а широкий диапазон анализа позволяет определять все элементы в образце сразу.

Рентгенофлуоресцентные спектрометры бывают двух типов: энергодисперсионные ED-XRF и волнодисперсионные WD-XRF. Метод генерации сигналов для обоих типов приборов одинаков, и получаемые спектры также похожи. Однако в WD-XRF для рассеивания флуоресцентного луча используется спектроскопический кристалл, который измеряет характерные длины волн и интенсивности рентгеновского излучения различных элементов для определения их содержания. В отличие от этого, ED-XRF разделяет нерассеянную рентгеновскую флуоресценцию по энергии фотонов с помощью чувствительного полупроводникового детектора высокого разрешения и многоканального анализатора, измеряя количество каждого элемента на основе их энергетических уровней. В связи с различными принципами обнаружения, структура и функции приборов также отличаются. На ювелирных предприятиях ED-XRF обычно используется для проверки и контроля качества продукции, что позволяет удовлетворить производственные потребности.

2.1 Несколько распространенных бытовых рентгенофлуоресцентных спектрометров в ювелирной промышленности

С непрерывным развитием китайских производственных технологий появилось несколько производителей рентгенофлуоресцентных спектрометров. Их продукция относительно широко используется в ювелирной промышленности, включая приборы для тестирования золота, такие как X-1600A, X-3000A, X-3680A и X-3600E производства Tianjin Bozhi Weiye Technology Co., Ltd.; анализаторы драгоценных металлов серии GY-MARS/T производства Beijing Jingguoyi Technology Development Co, Ltd.; энергодисперсионные флуоресцентные спектрометры EDX1800, EDX2800 и EDX3000B производства Jiangsu Tianrui Instrument Co., Ltd.; спектрометры для тестирования золота EXF9600S, EXF9600U, EXF9600, EXF9500 и EXF8000S производства Shenzhen Xifan Technology Co., Ltd. В качестве примера можно привести прибор для тестирования золота Bozhi Weiye X- 3680A, в котором в качестве источника возбуждения используется маломощная рентгеновская трубка, интегрированная система обнаружения полупроводников X-123 с высоким разрешением, в сочетании с различными коллиматорами и фильтрами, обладающая высокой способностью обнаружения, высоким разрешением и коротким временем обнаружения. (Рисунок 3-1).

2.2 Несколько распространенных импортных рентгенофлуоресцентных спектрометров в ювелирной промышленности

На отечественном рынке широко представлены рентгенофлуоресцентные спектрометры, разработанные и произведенные некоторыми международными брендами: Thermo Fisher из США, Oxford из Великобритании, Xenemetrix из США, Panalytical из Нидерландов, Seiko из Японии, Amptek из США, SPIKE из Германии, Shimadzu из Японии, EDAX из США, Horiba из Японии. Флуоресцентный спектрометр QUANT'X производства компании Thermo Fisher обладает высокой чувствительностью, высокой точностью и стабильностью, что делает его идеальным методом для определения состава различных металлических и неметаллических материалов, особенно подходящим для анализа состава драгоценных металлов (рис. 3-2). Этот прибор представляет собой спектрометр с твердотельным детектором Si(Li), с диапазоном элементного анализа Na-U и диапазоном концентрации ppm -100%。

[Пример 3-1] Использование флуоресцентного спектрометра Thermo Fisher QUANT' X для определения состава золота 18 карат.

Рабочая кривая строится с использованием стандартного образца известного состава золота 18 карат, затем поверхность тестируемого образца очищается, помещается в заданное положение в испытательной камере, и дверь камеры закрывается. Устанавливаются параметры тестирования, и производится сбор спектра (рис. 3-3). По окончании времени сбора прибор автоматически анализирует результаты, как показано в таблице 3-1.

Таблица 3-1 Результаты анализа состава испытуемого образца

Элемент	Au	Ag	Cu
Содержание (wt%)	75.07	12.45	12.48

2.3 Факторы, влияющие на результаты измерений

В связи с особенностями ювелирных изделий и ограничениями принципов метода обнаружения, персонал, использующий данный метод, должен понимать и знать следующие факторы, влияющие на результаты испытаний. Эти влияющие факторы могут существенно повлиять на получение характерной интенсивности спектральной линии в различных условиях, что может привести к ошибочной оценке.

2.3.1 Производительность самой машины.

Это определяется аппаратными возможностями приобретаемого инструмента.

2.3.2 Калибровочная кривая.

Проще говоря, калибровочная кривая - это кривая зависимости между интенсивностью рентгеновского излучения элемента и массовым процентом элемента, содержащегося в образце. Калибровочная кривая преобразует характерную интенсивность рентгеновского излучения, полученную в результате измерений, в концентрацию. Поэтому калибровочная кривая оказывает значительное влияние на результаты измерений. Она зависит не только от концентрации измеряемого элемента, измеряемого элемента, коэффициента калибровки прибора и величины поправки на эффект усиления поглощения между элементами, но и от стандартных образцов, используемых для построения калибровочной кривой, от того, смещена ли калибровочная кривая, и от применимого диапазона калибровочной кривой.

(1) Для построения калибровочной кривой использовались образцы.

Рентгенофлуоресцентный анализ по своей сути является относительным измерением, требующим стандартных образцов в качестве эталонов. Поэтому геометрические условия стандартных образцов и исследуемых образцов должны быть одинаковыми. Стандартные образцы должны обладать достаточной однородностью и стабильностью. Предположим, что процесс рафинирования или метод анализа образца отличается от метода анализа образца. В этом случае значения невозможно отследить, а однородность и стабильность не гарантируются. Поэтому для построения соответствующей калибровочной кривой следует выбирать стандартные образцы с химическими и физическими свойствами, аналогичными анализируемым образцам. Это включает в себя диапазон содержания анализируемых элементов и поддержание соответствующего градиента, а содержание анализируемых элементов должно быть определено с помощью точных и надежных методов. В настоящее время многие производители приборов для повышения конкурентоспособности на рынке часто предварительно строят несколько общих калибровочных кривых, основанных на типе материалов, которые пользователь хочет анализировать, еще до того, как приборы покидают завод, чтобы уменьшить потребность в стандартных образцах при анализе на месте. Однако, несомненно, что поскольку это общие кривые, они очень разнообразны, что затрудняет одновременное достижение "точности". Поэтому для обеспечения точности анализа лучше иметь один набор стандартных образцов, соответствующих одному субстрату.

(2) Смещение рабочей кривой.

Общая кривая составляется при изготовлении инструмента или в начале эксплуатации. Тем не менее, только на месте можно определить, соответствует ли она исходному состоянию. Маловероятно перерисовывать рабочую кривую для каждого анализа, поэтому необходимо периодически проверять, не сместилась ли рабочая кривая, используя прослеживаемые стандартные образцы. Если сдвиг произошел, а величина находится в пределах указанного допустимого диапазона, рабочую кривую необходимо откалибровать. Если сдвиг выходит за пределы допустимого диапазона, рабочую кривую необходимо перерисовать.

(3) Диапазон применения рабочей кривой.

При выборе рабочей кривой следует обратить внимание на диапазон ее применимости, как правило, в пределах диапазона концентраций стандартных образцов, используемых для построения кривой. Например, если концентрация стандартного образца, используемого для построения кривой, составляет 500-1000/ug/g, то содержание тестируемого элемента в образце должно быть в пределах 500-1000/ug/g. Если точка тестирования выходит за пределы рабочей кривой, это также внесет погрешность в результаты измерений.

2.3.3 Морфология и размер образца для испытаний.

К ним относятся следующие:

(1) Форма и размер образцов для испытаний

В соответствии с размером пятна рентгенофлуоресцентного спектрометра, если пятно может полностью покрыть образец и толщина образца соответствует требованиям, его можно сразу поместить в испытательную камеру для измерения; если пятно не может полностью покрыть образец, то есть образец меньше пятна, его нужно поместить в чашку для образца, довести до определенного объема, затем уплотнить, не оставляя зазоров, и проанализировать. Тонкие образцы (образцы, через которые могут проникать рентгеновские лучи) должны быть сложены вместе, чтобы достичь минимального предела толщины образца для эффективного анализа. Морфология образца может быть различной; твердые образцы могут иметь гладкую полированную поверхность, при этом полированную поверхность не следует трогать руками, чтобы избежать загрязнения маслом, которое может повлиять на точность измерений. Порошковые образцы можно поместить в чашку для образцов или приготовить с помощью планшета. Жидкие образцы следует налить в специальный стаканчик для образцов, запечатать специальными герметизирующими материалами и поместить в испытательную камеру для измерения.

(2) Однородность выборки.

Неоднородные образцы часто имеют масляные пятна или загрязнения тяжелыми металлами на поверхности, а также покрытия или гальванические слои. В первом случае перед измерением необходимо удалить масляные пятна или тяжелые металлы. В последнем случае перед испытанием необходимо максимально удалить покрытие с поверхности. Если на ювелирном изделии имеется несколько точек пайки, это также может повлиять на однородность.

(3) Влияние поверхности образца.

Поверхность образца подвергается воздействию воздуха и окисляется. В то же время рентгенофлуоресцентный спектрометр является методом поверхностного анализа, поэтому результаты анализа образца могут иметь непрерывную тенденцию к увеличению с течением времени. Окисленная пленка должна быть удалена перед измерением, а уровень блеска поверхности образца также существенно влияет на результаты анализа. Если поверхность образца не гладкая и имеет неровности, это повлияет на результаты измерения, поэтому поверхность должна быть максимально сглажена.

(4) Влияние мешающих элементов.

Из-за присутствия мешающих элементов спектральные линии мешающих элементов перекрываются со спектральными линиями измеряемых элементов во время анализа образца, что приводит к завышению измеряемой интенсивности и вносит погрешность в результаты анализа. Вообще говоря, наблюдать интерференцию спектральных линий элементов относительно легко; сначала необходимо понять положение некоторых распространенных и легко интерферирующих спектральных линий элементов и природу интерференции. Ключевым моментом в оценке спектра образца является то, что если определенный элемент присутствует, то он должен иметь несколько спектральных линий, существующих одновременно в различных положениях. Чтобы преодолеть влияние мешающих элементов, необходимо выбрать для анализа не мешающие спектральные линии, правильно подобрать условия измерения, улучшить разрешение прибора и выполнить цифровую коррекцию, понизив напряжение на рентгеновской трубке ниже напряжения возбуждения мешающих элементов, чтобы предотвратить генерацию спектральных линий мешающих элементов.

2.4 Методы и требования к испытаниям с использованием рентгенофлуоресцентного анализа

Данный метод следует использовать для определения в соответствии с национальным стандартом GB/T 18043-2008 "Определение содержания драгоценных металлов методом рентгеновской флуоресцентной спектрометрии".

(1) Калибровка приборов:

Калибровка должна выполняться в соответствии со специфическими требованиями прибора.

(2) Условия тестирования:

Условия окружающей среды в лаборатории должны соответствовать требованиям соответствующих приборов; измерения можно проводить только после того, как прибор достигнет стабильного состояния.

(3) Метод тестирования:

Необходимо выбрать не менее трех точек тестирования, а значение измерения должно быть средним из всех результатов измерений.

2.5 Выбор рентгеновских флуоресцентных спектрометров

Различные спектрометры энергодисперсионной флуоресценции, как зарубежного, так и китайского производства, имеют разный технический уровень, но достаточный для выполнения требований по тестированию RoHS. Пользователи должны выбирать между зарубежными и китайскими приборами, исходя из их возможностей, руководствуясь следующими принципами: соответствие требованиям, отличные характеристики и низкая стоимость покупки.

2.5.1 Удовлетворение требований к использованию - это самый основной элемент.

Фильтры необходимы для точной и правильной фильтрации образцов. Они бывают трех типов: квалифицированные, неквалифицированные и неопределенные, и должны максимально уменьшить неопределенную часть, обеспечивая при этом установленную точность и максимально быстрое обнаружение.

2.5.2 Производительность - очень важный показатель для оценки спектрометров.

На стабильность обнаружения спектрометра влияют такие факторы, как старение рентгеновской трубки, температура окружающей среды и перепады напряжения. Спектрометр с отличными характеристиками имеет высокую точность обнаружения и хорошую точность. Спектрометр с плохими характеристиками может не отличить свинец от мышьяка, а характерные спектральные линии кадмия могут перекрываться с характерными спектральными линиями родиевого электрода в рентгеновской трубке, что приводит к неверным оценкам, ошибкам или невозможности определения, что неизбежно влечет за собой значительное увеличение затрат и рисков. Некоторые спектрометры имеют серьезные утечки рентгеновского излучения, что ставит под угрозу безопасность оператора. Поэтому при покупке рентгенофлуоресцентных спектрометров необходимо учитывать несколько ключевых эксплуатационных факторов, в том числе:

(1) Материал электрода рентгеновской трубки.

В рентгенофлуоресцентных спектрометрах используются рентгеновские трубки с родиевой мишенью, а в некоторых - с вольфрамовой. Характерные спектральные линии родия (Rh) перекрываются с характерными спектральными линиями кадмия; интенсивность излучения родиевого электрода недостаточно высока, что делает его непригодным для обнаружения кадмия. Характерные спектральные линии вольфрамовой (W) мишени находятся далеко от характерных спектральных линий 5 элементов RoHS, без перекрытия спектральных линий; интенсивность эмиссии высокая, что может улучшить предел обнаружения элементов.

(2) Детекторы.

В ранних спектрометрах использовались детекторы с охлаждением жидким азотом, которые каждый раз расходовали жидкий азот и были неудобны. После появления Si-PIN детекторов с электрическим охлаждением они стали основными детекторами для спектрометров. Некоторые марки электроохлаждаемых детекторов почти достигли уровня ppb, но их чувствительность для обнаружения легких металлических элементов могла бы быть лучше. Поэтому были разработаны электроохлаждаемые детекторы SDD, которые улучшили чувствительность для легких металлических элементов и могут также обнаруживать неметаллические элементы, такие как кремний. Однако старые SSD-детекторы представляют собой кремний-литиевые детекторы с большим дрейфом и низкой чувствительностью обнаружения. В отличие от них, новые детекторы SDD представляют собой высокочистые кремниевые детекторы с хорошей стабильностью и высокой чувствительностью обнаружения.

(3) Методы обнаружения и программное обеспечение.

К ним относятся метод FP, метод частичной калибровочной линии и метод скорректированной относительной калибровочной линии. Первые два метода отличаются низкой стабильностью, в то время как последний может автоматически компенсировать влияние изменений условий окружающей среды, старения рентгеновской трубки, колебаний источника питания и других факторов на данные обнаружения.

(4) Диаметр пятна рентгеновского луча.

В настоящее время диаметр пятна варьируется от 0,1 мм до 15 мм. Маленькое пятно не ограничено площадью образца, а на большое пятно меньше влияет неоднородность материала. Размер пятна косвенно отражает энергетическую эффективность рентгеновского пучка. В больших пятнах (от нескольких миллиметров до более десяти миллиметров) для формирования пучка обычно используются коллиматоры, что приводит к потере препятствующей части; в маленьких пятнах менее 1 мм для формирования пучка используются каналы, что приводит к меньшим потерям энергии. Размер пятна выбирается в зависимости от фактических потребностей в измерениях, а потери энергии пучка обычно компенсируются производителями в программном обеспечении, фильтрах и других аспектах.

2.5.3 Стоимость.

Покупатели должны тщательно изучить спектрометр; они должны обратить внимание на цену, стоимость использования и расходы на обслуживание после покупки. Стоимость использования - это неявные расходы, которые часто упускаются из виду, но значительно превышают заявленную цену. Стоимость использования спектрометра проявляется в следующих аспектах:

(1) Скорость обнаружения.

Это отражает экономическую эффективность прямых затрат, таких как рабочее время, амортизация инструментов и ход реализации проекта.

(2) Чувствительность.

Это определяет диапазон отбора и возможность сокращения или исключения физико-химического анализа.

(3) Срок службы.

Например, прибор, рассчитанный на 5000 часов службы, работающий 8 часов в день, с эффективным временем возбуждения излучения около 2 часов, имеет эффективное время работы 8 лет. Из-за различных механизмов измерения срок службы может значительно отличаться. На этом спектрометре образец возбуждает рентгеновскую трубку только один раз, а на этом - три. На спектрометре, требующем трех возбуждений, срок службы составляет менее трех лет.

(4) Операционные расходы.

Простота и сложность эксплуатации могут привести к различиям в эксплуатационных расходах, включая обучение и заработную плату операторов.

(5) Расходы на содержание.

Некоторые спектрометры требуют оснащения детекторов системой охлаждения жидким азотом, в то время как другим достаточно простого охлаждения Пельтье. Кроме того, одни спектрометры часто требуют калибровки во время работы, а другие автоматически калибруются перед каждым измерением. Затраты на обслуживание у них разные. Своевременность и полнота послепродажного обслуживания очень важны для обеспечения эффективной работы оборудования и максимального раскрытия его потенциала. Потеря рабочего времени может привести к непредвиденному увеличению расходов.

2.5.4 Безопасность.

Основополагающей отправной точкой правил RoHS является защита окружающей среды и здоровья; приборы без утечки рентгеновского излучения могут обеспечить личную безопасность. Данные - это конечный результат обнаружения; сохранение и достоверность данных всегда являются главным приоритетом.

2.5.5 Другие аспекты.

Небольшое и легкое, это программное обеспечение имеет широкие возможности использования и может удовлетворить потребности в тестировании больших образцов.

Раздел II Часто используемые приборы и оборудование для контроля качества драгоценных камней

Для идентификации готовых драгоценных камней необходимо определить проверенные камни, не повредив их целостность. Для производственных предприятий, как правило, используются только общепринятые малые приборы для идентификации драгоценных камней, такие как пинцеты для драгоценных камней, прожекторные фонарики, лупы, дихроскопы, рефрактометры, ультрафиолетовые флуоресцентные лампы, фильтры Шарля, микроскопы для драгоценных камней, измерители теплопроводности и т.д. Для профессиональных испытательных учреждений также часто используются абсорбционные спектрометры, инфракрасные спектрометры, рентгеновские дифрактометры, электронные зонды и другие.

Раздел III Часто используемое оборудование для весового контроля

Вес ювелирных изделий, как правило, очень мал и включает драгоценные камни и металлы, поэтому приборы, используемые для определения веса, требуют высокой точности и должны быстро и надежно получать желаемые результаты в процессе производства. Традиционные механические приборы для взвешивания не могут удовлетворить этим требованиям, поэтому для взвешивания теперь используются электронные весы, известные как "электронные весы", как показано на рис. 3-4.

1. Принцип работы электронных весов

Электронные весы используют принцип электромагнитной силы для уравновешивания веса объекта для взвешивания, подключая взвешиваемую кастрюлю к катушке с питанием. Когда взвешиваемый объект помещается на поддон, гравитационная сила действует вниз, создавая в катушке электромагнитную силу, равную по величине и противоположную по направлению весу. В этот момент датчик выдает электрический сигнал, который выпрямляется и усиливается, изменяя силу тока в катушке до тех пор, пока она не вернется в исходное положение. Сила тока пропорциональна весу взвешиваемого объекта. Масса материала создает этот вес, а аналоговая система обрабатывает полученный электрический сигнал, чтобы отобразить вес объекта. По сравнению с механическими весами электронные имеют такие преимущества, как высокая скорость взвешивания, высокое разрешение, надежность, простота эксплуатации и разнообразие функций.

2. Типы электронных весов

Электронные весы обычно классифицируются по точности и диапазону, в основном на аналитические и прецизионные.

Аналитические весы:

К ним относятся ультрамикроэлектронные, микровесы, полумикровесы и стандартные электронные весы с диапазоном взвешивания от нескольких граммов до 200 г и разрешением до 10^-5-10^-6.

Прецизионный баланс:

Это общий термин для электронных весов с уровнем точности класса II, с диапазоном взвешивания от нескольких десятков граммов до нескольких килограммов и разрешением до 10^-2-10^-4.

3. Выбор электронных балансов

При выборе электронных весов важно учитывать ряд аспектов

(1) Уровень точности.

Уровень точности электронных весов может измеряться в абсолютных и относительных величинах. Некоторые электронные весы указывают относительную точность, но для предприятий более интуитивно понятен выбор абсолютной точности (градуировка e ), например, точность 0,1 мг или 0,01 г. Также следует учитывать стабильность, чувствительность, правильность и неизменность показаний электронных весов. Стабильность относится к стабильности точности показаний весов; чувствительность относится к скорости реакции показаний весов; правильность относится к точности показаний; и инвариантность относится к диапазону колебаний показаний, при этом меньший диапазон колебаний указывает на лучшую инвариантность.

(2) Диапазон.

Выбирайте подходящую максимальную грузоподъемность в зависимости от производственных потребностей: обычно это максимальная нагрузка плюс небольшой коэффициент безопасности; больше - не всегда лучше. В ювелирном производстве диапазон взвешивания драгоценных камней в каратах обычно находится в пределах 500ct; для взвешивания драгоценных металлов с помощью электронных весов диапазон обычно находится в пределах 3200g.

(3) Функциональность.

Если электронные весы оснащены определенными функциями, они могут принести удобство в производство. Например, можно легко получить достоверные показания с помощью дисплея; их можно подключить к принтерам; они могут выполнять подсчет штук, процентное взвешивание и т. д.; они могут переключаться между несколькими общепринятыми единицами взвешивания в ювелирной промышленности (включая караты, граммы, унции, гонконгские тали).

(4) Экономическая эффективность.

Цена также является важным фактором при условии соблюдения требований к производительности.

Всемирно известные бренды электронных весов: Mettler-Toledo из Швейцарии, Setra из США, Precisa из Швейцарии, Sartorius из Германии и Android из Японии (A&D).

4. Использование и ведение электронных балансов

(1) Электронные весы следует размещать на устойчивом верстаке, чтобы избежать вибраций, воздушных потоков и прямых солнечных лучей.

(2) Регулировка уровня.

Обратите внимание на уровнемер; если пузырек смещен от центра, отрегулируйте ножки для выравнивания, чтобы пузырек находился в центре уровнемера.

(3) Предварительный нагрев.

Включите питание и подогрейте в течение указанного времени, прежде чем включить дисплей для работы.

(4) Выбор основного режима работы баланса.

Настройка весового устройства и другие операции выполняются в соответствии с руководством.

(5) Калибровка.

После установки весы необходимо откалибровать перед первым использованием. Из-за длительного хранения, перемещения, изменений окружающей среды или отсутствия точных измерений калибровка обычно требуется перед использованием весов.

(6) Взвешивание.

Нажмите кнопку TARE, и после того, как на дисплее отобразится ноль, поместите взвешиваемый предмет на поддон весов. Подождите, пока число стабилизируется, и когда индикатор "0" в левом нижнем углу дисплея исчезнет, вы сможете прочитать значение массы взвешиваемого предмета. При взвешивании коррозийных предметов их следует помещать в герметичный контейнер, чтобы не повредить электронные весы; не перегружайте весы во время взвешивания, чтобы избежать повреждений.

(7) Взвешивание тары.

Нажмите кнопку TARE для установки нуля, поместите контейнер на поддон весов, и весы покажут массу контейнера. Снова нажмите кнопку TARE, чтобы установить нулевое значение, тем самым удалив массу тары. Затем поместите взвешиваемый предмет в контейнер или постепенно добавляйте взвешиваемый предмет (порошок или жидкость) в контейнер до достижения нужной массы. Дождитесь, пока "0" в левом нижнем углу дисплея исчезнет; в этот момент на дисплее отображается масса нетто взвешиваемого предмета.

(8) После завершения взвешивания выключите дисплей и отсоедините питание.

Электронные весы должны проходить периодическую калибровку в соответствии с правилами метрологического отдела, а для поддержания их в оптимальном состоянии необходимо назначить ответственное за обслуживание лицо. Основное содержание периодической калибровки включает в себя чувствительность и дискриминацию весов, максимально допустимую погрешность в каждой точке нагрузки (линейная погрешность взвешивания), повторяемость, погрешность эксцентрической нагрузки или угла, функцию балансировки и т.д. После калибровки на основании фактических результатов калибровки должен быть выдан сертификат или этикетка.

Раздел IV Часто используемые приборы и оборудование для контроля качества внешнего вида

К ювелирным изделиям предъявляются высокие требования по качеству внешнего вида, поэтому проверка качества внешнего вида стала важной составляющей производственного процесса. Общий эффект можно наблюдать только невооруженным глазом, и для количественной оценки эффекта внешнего вида или глубокого изучения дефектов поверхности необходимы некоторые необходимые инструменты и оборудование, включая колориметры, лупы, стереомикроскопы и сканирующие электронные микроскопы.

1. Колориметр

В прошлом ювелирная промышленность при определении цвета сплавов полагалась, как правило, на невооруженный глаз, который обладал высокой степенью субъективности. Между ювелирными компаниями и клиентами часто возникали споры и возвраты из-за несовпадения цветовых оценок. Чтобы решить эти проблемы, ювелирная промышленность приняла ряд мер. Например, некоторые производители создали серию цветовых образцов, которые подтверждаются клиентами перед массовым производством в соответствии с подтвержденными цветовыми образцами; некоторые производители признали влияние источников света на оценку цвета и улучшили и скорректировали проверку источников света. Некоторые компании ввели стандартные световые короба, предусматривающие проверку при определенных цветовых температурах и расстояниях. Эти меры в некоторой степени улучшили вариативность проверки цвета, что привело к быстрому продвижению в ювелирной промышленности. Однако, поскольку оценка цвета по-прежнему зависит от невооруженного глаза, неизбежны субъективность и вариативность. В последние годы несколько компаний в отрасли начали внедрять колориметры ( (рис. 3-5)) для количественного определения цвета образцов и изделий и проводить определенную долю выборочных проверок в ежедневном производстве, направляя технический, производственный и контрольный отделы качества в оценке и улучшении цвета, добиваясь хороших результатов.

Существуют различные методы количественного определения цвета, среди которых наиболее часто используется система CIELab, как показано на рисунке 3-6. Она использует три координаты, L*, a* и b*, для описания цвета, где L* представляет светлоту, a* - ось красно-зеленого цвета, а b* - ось желто-синего цвета. Любой цвет сплава может быть представлен в трехмерном цветовом пространстве.

Колориметр также может количественно объяснить цветовые различия сплавов. Если координаты цвета двух сплавов L1*, a1*, b1* и L2*, a2*, b2*, то разница в цвете △E между ними составляет:

При использовании колориметра для определения цвета ювелирных изделий на результаты определения также влияют такие факторы, как конструкция и точность самого прибора, условия проверки и состояние образца.

[Пример 3-2] Использование колориметра для проверки устойчивости к изменению цвета высокопрочного чистого золота.

Метод заключается в следующем: Самородок чистого золота раскатывают в лист, вырезают образец размером 10х10х1 мм, полируют поверхность образца, обезжиривают, очищают и сушат. Для проверки исходного цвета образца использовался прибор CM2600d, который измерял его три раза и выводил среднее значение. Для теста на изменение цвета образец замачивают в искусственном поте, соотношение и параметры искусственного пота следующие: CO(NH2)21,00 ± 0,01 г/л, NaC15,00 ± 0,05 г/л, C3H6031,00 ± 0,01 г/л, остальное - свежеприготовленная деионизированная вода, отрегулируйте значение pH до 6,5 ± 0,05 с помощью разбавленного раствора NaOH при 0,1%. В процессе замачивания отбирайте образец через равные промежутки времени, чтобы обнаружить изменения цвета, постройте кривую изменения цветового индекса, как показано на рисунке 3-7, и рассчитайте разницу в цвете по формуле △E, приведенной выше, построив кривую изменения разницы в цвете, как показано на рисунке 3-8.

Видно, что с увеличением времени коррозии значение яркости L* материала немного уменьшается, в то время как значение the* и b* немного увеличивается, что указывает на то, что поверхность материала постепенно становится тусклой, а цвет постепенно становится желтым и красным. Однако в целом изменение цветовой разницы материала очень незначительно, что свидетельствует о превосходных антидисколоритных характеристиках.

2. Увеличительное стекло

При проверке качества внешнего вида ювелирных изделий необходимо проверять качество деталей, а человеческий глаз обладает очень низкой способностью различать детали объективных предметов, как правило, в пределах 0,15-0,30 мм, поэтому необходимо использовать такие инструменты наблюдения, как лупы и микроскопы.

Лупа - это простой визуальный оптический прибор, используемый для наблюдения за деталями предметов. Она представляет собой сходящуюся линзу с фокусным расстоянием, значительно меньшим, чем ближняя точка глаза. Принцип увеличения заключается в том, что размер изображения, формируемого на сетчатке человеческого глаза, пропорционален углу, под которым объект находится к глазу (угол зрения). Чем больше угол зрения, тем крупнее изображение и тем больше деталей объекта можно различить.

При использовании лупы одна рука держит лупу близко к глазу. Другой рукой, напротив, с помощью указательного и большого пальцев держите украшение и подносите его близко к лупе, пока не появится возможность рассмотреть нужную часть украшения. Приближение предмета может увеличить угол обзора, но способность глаза к фокусировке ограничивает его. Наиболее часто используемое в ювелирной промышленности увеличение - десятикратное, как показано на рис. 3-9. Оно состоит из трех линз, и квалифицированное увеличительное стекло должно обладать высокой четкостью и способностью устранять сферическую и хроматическую аберрации, которые влияют на наблюдение драгоценных камней.

3. Стереомикроскоп

Стереомикроскоп - это визуальный инструмент, обеспечивающий трехмерный обзор с правильным изображением. Принцип его оптической структуры включает в себя общую основную объективную линзу, где два пучка света, сформированные после получения изображения объекта, разделяются двумя наборами промежуточных линз (также известных как трансфокаторы) под определенным углом, называемым стереоскопическим углом, обычно 12-15 градусов. Каждый луч формирует изображение через свой окуляр, обеспечивая трехмерное изображение для левого и правого глаза. Увеличение можно регулировать, изменяя расстояние между промежуточными группами линз. Стереомикроскоп можно использовать только для микроскопических наблюдений через окуляр. Однако его можно подключить к различным цифровым интерфейсам, цифровым камерам, видеокамерам, электронным окулярам и программному обеспечению для анализа изображений, чтобы создать систему цифровой визуализации, подключенную к компьютеру, позволяющую наблюдать динамические изображения в реальном времени на экране дисплея и редактировать, сохранять и распечатывать необходимые изображения, как показано на рисунке 3-10.

Стереомикроскоп обладает следующими характеристиками:

(1) Большой диаметр поля и большая глубина фокуса, что облегчает наблюдение за всеми слоями проверяемого объекта;

(2) Хотя увеличение не такое большое, как у обычных микроскопов, его рабочее расстояние очень велико;

(3) Призма под окуляром инвертирует изображение, делая его вертикальным и более удобным для работы.

Типичные технические параметры стереомикроскопа для проверки ювелирных изделий следующие: увеличение окуляра 10x, поле зрения Φ20 мм; объектив использует вращающийся барабан для непрерывного увеличения, с диапазоном 0,7 -4,5 крат; общее увеличение 7-45 крат; коэффициент увеличения 6,5:1.

[Пример 3-3] На двух бриллиантах в оправе паве с несколькими камнями появились трещины.

Наблюдение с помощью стереомикроскопа позволяет четко рассмотреть поврежденные участки и степень их тяжести, а также облегчает ведение записей, как показано на рисунке 3-11.

4. Металлографический микроскоп

Металлографический микроскоп в основном используется для изучения размера, формы, распределения, количества и свойств микроструктуры металлов и сплавов, для исследования взаимосвязи между элементами сплава, композиционных изменений и их влияния на микроструктурные изменения, закономерностей изменений, вносимых горячей и холодной обработкой; он также может использоваться для контроля микросостояния поверхности, контроля качества и анализа отказов изделий, среди прочих применений. Прибор отличается хорошей стабильностью, четким изображением, высоким разрешением и большим плоским полем зрения.

Оптическая система металлографического микроскопа состоит из двух ступеней. Первая ступень - это объектив, который создает увеличенное, перевернутое реальное изображение, которое все еще очень мало и не может быть различимо человеческим глазом, поэтому требуется второе увеличение. Вторая ступень увеличения достигается через окуляр; когда инвертированное реальное изображение, увеличенное первой ступенью, находится в фокусной точке окуляра, человеческий глаз может наблюдать второе увеличенное прямое виртуальное изображение через окуляр. Металлографические микроскопы делятся на вертикальные и инвертированные в зависимости от ориентации поверхности наблюдения образца.

Система цифрового металлографического микроскопа объединяет традиционные оптические микроскопы с компьютерами и цифровыми камерами посредством фотоэлектрического преобразования, что позволяет проводить микроскопические наблюдения через окуляр и наблюдать динамические изображения в реальном времени на экране компьютера (цифровой камеры). Она также позволяет редактировать, сохранять и распечатывать необходимые изображения, как показано на рис. 3-12.

Общие технические параметры металлографических микроскопов включают: увеличение окуляра обычно десятикратное; увеличение объектива - 4 x, 10 x, 20 x, 40 x, 60 x, 80 x или 100 x; общее оптическое увеличение - 40 x, 100 x, 200 x, 400 x, 600 x, 800 x или 1000 x.

[Пример 3-4] На одном из заводов обнаружили, что кольцо, изготовленное с использованием отожженных профилей, после полировки имеет поверхность в виде апельсиновой корки, что затрудняет достижение квалифицированного состояния, как показано на рисунке 3-13.

Чтобы понять причину, с помощью металлографического микроскопа была изучена металлографическая структура материала, выявившая аномально крупные зерна, как показано на рисунке 3-14. При исследовании процесса отжига материала было обнаружено, что использовался высокотемпературный отжиг при 800℃, что, очевидно, является слишком высокой температурой для 18 К. При отжиге профиля использование слишком высокой температуры отжига или слишком длительного времени отжига приводит к чрезмерному росту зерен, а крупнозернистая структура вредит получению хорошей полированной поверхности.

5. Сканирующий электронный микроскоп

Сканирующая электронная микроскопия - это многофункциональный инструмент с множеством превосходных характеристик, способный наблюдать и анализировать трехмерную морфологию материалов, анализировать состав микрообласти, анализировать причины дефектов продукции и т.д. В настоящее время она широко используется в материаловедении, идентификации качества продукции в промышленном производстве и контроле производственных процессов, став одним из незаменимых инструментов контроля качества в различных производственных подразделениях материаловедения.

5.1 Принцип работы сканирующего электронного микроскопа

Как показано на рисунке 3-15, с катода электронной пушки выпускается диаметром 20 ~ 30 нм электронный пучок, на катод и анод между ускоряющим напряжением, выстреливается в зеркальный ствол, через конденсорное зеркало и объективную линзу эффекта конвергенции, сужается до диаметра около нескольких миллиметров электронного зонда. Под действием сканирующей катушки на верхней части объектива электронный зонд производит решетчатую развертку на поверхности образца. Сканирующая катушка в верхней части объектива сканирует поверхность образца в виде решетки и возбуждает различные электронные сигналы. Эти электронные сигналы регистрируются соответствующим детектором, усиливаются, преобразуются, превращаются в сигналы напряжения и, наконец, поступают на затвор фототрубки, и происходит модуляция яркости изображения трубки. Электронный луч в трубке в флуоресцентном экране также для растрового сканирования, это сканирующее движение и поверхность образца сканирующего движения электронного луча строго синхронизированы, так что степень лайнера и уровень полученного сигнала соответствуют сканирующему электронному изображению, это изображение отражает топографические особенности поверхности образца.

5.2 Структура сканирующего электронного микроскопа

В структуру сканирующего электронного микроскопа входят следующие системы.

(1) Электронно-оптическая система:

электронная пушка; конденсорные линзы (первая, вторая конденсорные линзы и объектив); объективная апертура.

(2) Система сканирования:

генератор сканирующего сигнала, контроллер усиления сканирующего сигнала, катушки отклонения сканирующего сигнала.

(3) Система обнаружения и усиления сигнала:

обнаружение вторичных электронов, обратно рассеянных электронов и других электронных сигналов.

(4) Система отображения и записи изображений:

В ранних РЭМ использовались катодно-лучевые трубки, камеры и т. д. В цифровых СЭМ для отображения изображений и управления записями используются компьютерные системы.

(5) Вакуумная система:

Уровень вакуума выше 10^-4 Торр. Обычно используются механические вакуумные насосы, диффузионные насосы и роторные молекулярные насосы.

(6) Система электропитания:

Высоковольтный генератор, высоковольтный масляный бак.

5.3 Характеристики сканирующих электронных микроскопов

По сравнению с оптическими микроскопами и объективами сканирующие электронные микроскопы обладают следующими характеристиками: они позволяют непосредственно наблюдать структуру поверхности образца; процесс подготовки образца прост и не требует нарезки на тонкие срезы; образцы можно переводить и вращать в трехмерном пространстве внутри камеры для образцов, что позволяет наблюдать их под разными углами; они имеют большую глубину резкости, а изображения отличаются трехмерностью. Глубина резкости сканирующих электронных микроскопов в сотни раз больше, чем у оптических микроскопов, и в десятки раз больше, чем у просвечивающих электронных микроскопов; диапазон увеличения широк, а разрешение относительно высоко и находится между оптическими и просвечивающими электронными микроскопами; Они могут увеличивать от десятков раз до сотен тысяч раз, по существу охватывая диапазон увеличения от увеличительных стекол и оптических микроскопов до просвечивающих электронных микроскопов; повреждение и загрязнение образца электронным пучком относительно низки; при наблюдении морфологии другие сигналы, излучаемые образцом, также могут быть использованы для анализа состава микрообласти.

【 Случай 3-5】 При изучении антидисколоритных характеристик серебра 925 пробы часто используются ускоренные коррозионные испытания, в ходе которых испытуемый образец замачивается в растворе сульфида калия определенной концентрации и температуры на определенный период времени, а затем вынимается для наблюдения за морфологией коррозии на поверхности.

На рисунке 3-16 показаны условия коррозии поверхности, наблюдаемые под стереомикроскопом, металлографическим микроскопом и сканирующим электронным микроскопом. Под стереомикроскопом видно, что серебряная деталь полностью почернела. Под металлографическим микроскопом на поверхности видно множество микрокоррозийных пятен. Под сканирующим электронным микроскопом видно, что после длительной коррозии на поверхности серебряного изделия образовался сильный цветоподобный коррозионный слой, рыхлый и пористый, утративший защитное действие на подложку.

Рисунок 3-16 Сравнение состояния поверхности серебра 925 пробы после вымачивания в растворе сульфида калия под разными микроскопами

Раздел V Часто используемые приборы и оборудование для контроля размеров

При изготовлении ювелирных изделий и проверке качества часто возникает необходимость в проверке различных размеров. Для проверки используются штангенциркули, кольцевые калибры, линейки и измерительные приборы, среди которых наиболее распространены штангенциркули и кольцевые калибры.

1. Штангенциркули

1.1 Принципы измерения и методы считывания

Штангенциркуль - это измерительный инструмент, используемый для измерения длины, внутреннего и внешнего диаметров, а также глубины. Он состоит из основной шкалы и подвижного верньера, прикрепленного к основной шкале, как показано на рисунке 3-17. Основная шкала обычно имеет миллиметры, а верньер - 10, 20 или 50 делений. В зависимости от делений верньерный штангенциркуль можно разделить на десятые, двадцатые и пятидесятые доли. Основная шкала и верньер имеют две пары подвижных измерительных губок - внутренние и внешние. Внутренние измерительные губки обычно используются для измерения внутренних диаметров, а внешние - для измерения длин и внешних диаметров.

И основная шкала, и шкала верньера имеют деления. При снятии показаний сначала обратитесь к нулевой линии градуировки верньера, чтобы считать целые миллиметры на основной шкале, которые представляют собой целую часть в миллиметрах. Затем проверьте, какая линия деления верньера совпадает с линией деления основной шкалы. Например, если n-я линия градуировки совпадает с линией градуировки основной шкалы, то показания на шкале верньера равны nx значению деления. Если погрешность равна нулю, вычтите нулевую погрешность из приведенного выше результата.

Помимо простого типа, распространены также штангенциркули стрелочного и цифрового типа, как показано на рисунках 3-18 и 3-19. Первый работает по принципу реечного механизма, преобразующего линейное перемещение по основной шкале в угловое перемещение указателя. Когда указатель перемещается на одно малое деление, это перемещение соответствует одному делению штангенциркуля. В последнем случае измеренное значение выводится на экран, что позволяет производить непосредственное считывание.

1.2 Меры предосторожности при использовании

Перед измерением протрите мягкой тканью измерительные губки штангенциркуля, убедившись, что они закрыты. Проверьте, совмещены ли линии нулевой шкалы верньера и основной шкалы. Если они совмещены, можно приступать к измерению. Если нет, обратите внимание на погрешность нуля: если линия нулевой шкалы верньера находится справа от линии нуля основной шкалы, это называется положительной погрешностью нуля, а если слева - отрицательной погрешностью нуля.

Во время измерения сначала откройте подвижную измерительную губку штангенциркуля, чтобы свободно зажать деталь. Поместите деталь к неподвижной измерительной губке, затем переместите рамку шкалы и слегка надавите, чтобы подвижная измерительная губка соприкоснулась с деталью для считывания. Будьте осторожны, не устанавливайте обе измерительные губки слишком близко к измеряемому размеру или меньше него, прижимая их к детали. Это может привести к деформации губок или преждевременному износу измерительных поверхностей, что приведет к потере точности.

Линия, соединяющая две измерительные поверхности штангенциркуля, должна быть перпендикулярна измеряемой поверхности. Если есть наклон, это может привести к неправильным результатам измерений. Иногда можно слегка встряхнуть штангенциркуль, чтобы убедиться, что он правильно выровнен по вертикали.

1.3 Распространенные марки штангенциркулей

В том числе иностранные бренды, такие как швейцарский Tesa, немецкий Asimeto, шведский Clifen и японский Mitutoyo, а также китайские бренды HaLiang, ChengLiang, QingLiang и ShangGong.

2. Размер кольца

2.1 Метод определения размера кольца

Стандарт размера кольца также известен как размер руки, обычно представленный числом, которое является безразмерной величиной и не может быть напрямую приравнено к конкретным измерениям. В разных регионах используются разные методы обозначения размеров, в том числе гонконгский, американский и японский, каждый из которых соответствует разным диаметрам и окружностям. В настоящее время в Китае в основном используется гонконгский размер. Соответствующие соотношения между номерами размеров рук и измерениями в разных регионах показаны в табл. 3-2.

Таблица 3-2 Сравнительная таблица размеров колец для разных стран

Соединенные Штаты	Китай	Великобритания	Япония	Германия	Франция	Швейцария
5	9	J 1/2	9	15.75	49	9
6	12	L 1/2	12	16.5	51.5	11.5
7	14	O	14	17.25	54	14
8	16	Q	16	18	56.5	16.5
9	18	S	18	19	59	19
10	20	T l/2	20	20	61.5	21.5
11	23	V1/2	23	20.75	64	24
12	25	Y	25	21.25	66.5	27.5

2.2 Измерение размера кольца

Размер руки обычно измеряется с помощью кольцемера, также известного как кольцевая палочка, которая представляет собой специфический ювелирный инструмент, используемый для измерения размера внутренней окружности кольца. Обычно он изготавливается из латуни, алюминиевого сплава и т. д. и имеет форму конической палочки. Некоторые кольцемеры указывают размер только для определенной страны (региона), как показано на рис. 3-20. Другие обозначают размеры разных стран (регионов) вместе с соответствующими окружностями и размерами, например, кольцемер "четыре в одном" на рисунке 3-21, на котором указаны размеры, обычно используемые в Гонконге, США, Японии и Европе.

3. Размер кольца

Прежде чем купить или изготовить кольцо на заказ, необходимо определить размер пальца. Один из простых методов - обернуть кусок нити вокруг пальца, затем отрезать нить и расправить ее, измерив длину линейкой и сравнив ее с предыдущей справочной таблицей размеров рук. Другой способ - использовать измеритель размера кольца, как показано на рисунке 3-22, который состоит из ряда стальных колец с разными номерами размеров, которые можно непосредственно надеть на палец, чтобы определить размер.

4. Суппорты

В процессе изготовления прототипов ювелирных изделий часто возникает необходимость определения толщины различных частей оригинальной модели, ширины внутренних пазов и других размеров, которые невозможно измерить обычным штангенциркулем. Для этого необходимо использовать различные измерительные приборы, в том числе внутренние и внешние. Первые подходят для измерения внутренних отверстий, внутренних канавок и других трудноизмеримых внутренних размеров деталей; вторые - для измерения внешних окружностей, внешних канавок и других трудноизмеримых внешних размеров. Манометры бывают разных форм; простые манометры для определения размеров нужно комбинировать со штангенциркулями, линейками и т. д., а манометры со шкалами или циферблатами можно считывать напрямую, как показано на рис. 3-23.

Рисунок 3-23 Различные формы правил пайки

Раздел VI Часто используемые приборы и оборудование для тестирования физической работоспособности

1. Измеритель плотности воды

Диапазон выбора легирующих элементов для пайки довольно широк для сплавов драгоценных металлов, таких как золото, серебро, платина и палладий одного цвета. Каждый легирующий элемент имеет свою атомную массу и соответствующую плотность, и разные составы припоя будут иметь разную плотность. Для ювелирного изделия с фиксированным объемом, если плотность сплавов одного цвета отличается, то и количество используемого драгоценного металла будет разным. Поэтому проверка плотности сплава имеет смысл. Кроме того, в процессе производства плотность материала может быть использована для определения компактности заготовки.

Плотность сплава проверяется методом дренажа, принцип действия которого заключается в том, что в качестве прибора используется измеритель плотности воды, в основном включающий электронные весы с чувствительностью более 0,0001 г, рамку для подвешивания, стакан и т.д., как показано на рис. 3-24.

Сначала взвесьте материал в воздухе m₁, затем взвесьте материал, погруженный в воду m₂Для расчета плотности материала можно воспользоваться приведенной ниже формулой:

[Пример 3-6] Ювелирной фабрике необходимо точно определить плотность воска и металла, чтобы рассчитать вес металла на основе веса воскового дерева при заливке формы.

Для определения обеих плотностей использовался водный денситометр, в результате чего были получены данные, приведенные в таблице 3-4. Из этих данных можно рассчитать отношение веса металла в форме к весу воскового дерева, равное 9,2.

Таблица 3-4 Результаты определения плотности воды методом

Материалы	Вес в воздухе (г)	Вес в воде (г)	Рассчитайте плотность (г/см³)
Восковой блок	2.07	-0.18	0.92
Металлический блок	5.24	4.62	8.45

При использовании метода определения плотности воды для определения плотности вещества необходимо обратить внимание на следующие моменты:

(1) Метод определения статической плотности воды позволяет обнаружить только цельные ювелирные изделия; полые и инкрустированные украшения не могут быть точно обнаружены, что приводит к значительным ошибкам.

(2) Результаты, вероятно, будут иметь погрешности для конструкций, которые склонны к удержанию пузырьков воздуха при погружении в воду.

(3) Перед измерением заготовку необходимо тщательно очистить, чтобы избежать попадания масла, пыли и других остатков на поверхность, так как это повлияет на точность определения.

(4) Поместив тестируемый продукт в корзину в резервуаре с водой, убедитесь, что все пузырьки, приставшие к поверхности, удалены перед тестированием.

2. Дифференциальный тепловой анализатор

Большинство ювелирных изделий изготавливается по технологии литья в гипсовые формы, и эффективность заливки расплавленного металла во многом зависит от температуры заливки. Основой для определения температуры заливки является температура плавления сплава, которая обычно устанавливается путем добавления определенной степени перегрева к температуре плавления. Кроме того, из-за плохой высокотемпературной термостабильности гипса слишком высокая температура расплавленного металла может легко привести к термическому разложению гипса с выделением SO₂ газа и вызывая пористость в отливках. Поэтому для обеспечения качества ювелирных отливок необходимо контролировать температуру плавления сплава.

Когда ювелирные компании приобретают сплавы, поставщики обычно указывают температуру плавления и температуру застывания сплава. Если вы хотите проверить температуру плавления сплава, но у вас нет профессионального испытательного оборудования, простым и грубым методом может быть использование литейной или плавильной машины с устройством контроля температуры, постепенно приближаясь к определенной температуре методом двунаправленного плавления и затвердевания. Однако для точного определения температуры плавления сплава необходимо использовать профессиональное оборудование, такое как дифференциальный термоанализатор. На рисунке 3-25 показан типичный дифференциальный термоанализатор. В основном он состоит из нагревательной печи, дифференциальной термопары, держателя образца и приборов для отображения дифференциальных тепловых сигналов и температуры. Во время измерения небольшие гранулированные образцы помещаются в держатель образца из глинозема, соответствующий отклоненному вправо горячему концу, с использованием оксида алюминия в качестве эталонного материала, а держатель образца помещается в центр нагревательной печи. Устанавливается скорость нагрева, и во время процесса нагрева образца прибор может автоматически записывать и отображать дифференциальную термическую кривую. По дифференциальной термической кривой можно точно определить диапазон температур плавления сплава и диапазон температур твердофазного перехода.

[Пример 3-7] Используя дифференциальный термоанализатор для определения температуры плавления определенного сплава 18 KY, подготовленного для ремонта, были получены данные, приведенные в таблице 3-5, из которых видно, что диапазон температур плавления сплава составляет 877,7 - 908,5℃, с интервалом около 31℃, что благоприятно для литья.

Таблица 3-5 Значения характеристик дифференциального термического анализа определенного сплава 18 KY (Единицы измерения: ℃)

Te	Tg	Tm	Tc
877.7	885.9	900.9	908.5

Примечание: В таблице Te - температура начала плавления вещества, Tg - температура разложения вещества до 50%, Tm - пиковая температура, при которой вещество достигает температуры плавления, а Tc - экстраполированная температура прекращения плавления.

Раздел VII Часто используемые приборы и оборудование для испытания химических свойств

Химические свойства ювелирных сплавов в основном отражаются в их устойчивости к потускнению и коррозии, что очень важно для ювелирных изделий. Химические свойства ювелирных материалов или готовых изделий могут быть определены в основном с помощью электрохимических испытаний, ускоренных испытаний на коррозию при погружении и испытаний на коррозию в соляном тумане.

1. Электрохимический тест

Коррозия материалов в основном проявляется как электрохимическая коррозия. Определив электрохимические свойства материалов, можно отразить тенденцию их коррозии.

Электрохимические свойства материалов можно определить с помощью электрохимической рабочей станции, как показано на рисунке 3-26. Электрохимическая рабочая станция включает в себя генератор потенцированных сигналов и соответствующее программное обеспечение, позволяющее выполнять различные функции тестирования, такие как мониторинг потенциала разомкнутой цепи, поляризация постоянным потенциалом (током), динамическое сканирование потенциала (тока), циклическая вольтамперометрия, постоянный потенциал (ток) квадратной волны, постоянный потенциал (ток) ступени и мониторинг электрохимического шума, все под управлением компьютера. В процессе работы на основе полученных данных можно строить графики в реальном времени, что позволяет сглаживать и фильтровать кривую потенциал-ток, а графики можно выводить непосредственно в векторном формате.

[Пример 3-8] Использование электрохимической рабочей станции для обнаружения поляризационной кривой анти-обесцвечивания серебра 925 пробы в 37℃ искусственного пота.

При определении используется трехэлектродная система, в которой рабочий электрод (тестовая поверхность), электрод сравнения (насыщенный каломельный электрод) и противоэлектрод (электрод из платинового листа) помещены в электрохимическую ячейку. Электролитом является недавно созданный искусственный пот, а температура пота стабилизирована на уровне 37℃ в водяной бане с постоянной температурой. Сначала измеряется потенциал разомкнутой цепи системы, а после стабилизации потенциала разомкнутой цепи начинается сканирование потенциала, и получается поляризационная кривая, как показано на рисунке 3-27. Из приведенного выше рисунка можно вывести потенциал поляризации и ток поляризации каждого сплава в искусственном поте, как показано в таблице 3-6.

Таблица 3-6 Потенциал самокоррозии и плотность тока самокоррозии серебряных сплавов в искусственном поте

Номер образца	Экорр /мВ	Iкорр /мА - см²
Стерлинговое серебро	-521	2.98E - 04
1 # устойчивое к потускнению серебро	-253	4.20E - 05
2# серебро, устойчивое к потускнению	-247	4.36E - 05
3# серебро, устойчивое к потускнению	-250	6.86E - 05
4 # устойчивое к потускнению серебро	-232	6.93E - 05

Видно, что по сравнению с традиционным стерлинговым серебром потенциал коррозии потускневшего серебра Ecorr сдвигается в положительную сторону, а плотность тока самокоррозии уменьшается, особенно для сплавов три # и четыре #, которые демонстрируют более низкую плотность тока самокоррозии, что отражает лучшую устойчивость к потускнению.

2. Испытание на погружение в раствор

Склонность сплава к потемнению и потускнению также можно определить методом погружения в раствор. Раствор для погружения может включать искусственный пот, раствор сульфида натрия, раствор хлорида натрия и т. д. Испытуемый образец подвешивается в растворе при определенной температуре, как показано на рисунке 3-28. Через определенное время его вынимают, и по изменению цвета до и после погружения одного и того же материала или по степени обесцвечивания разных материалов можно судить о коррозионной стойкости материала.

[Пример 3-9] Для эксперимента был использован метод погружения в раствор сульфида натрия, чтобы сравнить разницу в устойчивости к потускнению между устойчивым к потускнению серебром и традиционным стерлинговым серебром.

Концентрация раствора сульфида натрия составляет 0,5%, температура - 35℃, после погружения на 2 минуты образец извлекается для наблюдения за состоянием обесцвечивания поверхности, как показано на рисунке 3-29. Наиболее сильно обесцвеченным на рисунке является стерлинговое серебро, в то время как остальные образцы представляют собой различные модели серебра, устойчивого к потускнению.

3. Испытание на коррозию в соляном тумане

Для ювелирных металлических материалов или ювелирных изделий, подвергающихся гальванической, анодирующей или другой поверхностной обработке, коррозионная стойкость материала или покрытия является важным показателем качества. Метод испытания на коррозию в соляном тумане является одним из наиболее широко используемых методов испытаний, при котором для испытаний используется камера для испытания на коррозию в соляном тумане, как показано на рисунке 3-30. В камере для испытания на коррозию в соляном тумане устройство для распыления соляного тумана может создавать искусственно моделируемые условия соляного тумана для оценки коррозионной стойкости изделий или металлических материалов в этой среде. Поскольку концентрация хлористых солей в камере для коррозионных испытаний в соляном тумане может быть в несколько раз или даже в десятки раз выше, чем в типичной естественной среде, скорость коррозии значительно увеличивается, что может значительно сократить время получения результатов.

Испытание слоя ювелирного покрытия обычно проводится в соответствии с требованиями стандарта GB/T 10125-1997, в котором используется нейтральный раствор хлорида натрия с концентрацией 5% и значением pH 6-7 для формирования соляного тумана, при температуре испытания 35℃, влажности более 95% и скорости осаждения соляного тумана 1-2 мл/80 см.². Дайте солевому туману осесть на испытуемом образце и наблюдайте за состоянием коррозии его поверхности через определенное время. Коррозионная стойкость каждого образца определяется как время, необходимое для проявления коррозии; чем больше это время, тем лучше показатели коррозионной стойкости.

Раздел VIII Общие приборы и оборудование для испытания механических характеристик

Хотя от металлических материалов, используемых для изготовления ювелирных изделий, не требуется выдерживать различные сложные или жесткие условия нагрузки, как в машиностроении, они все же должны отвечать функциональным требованиям, предъявляемым к ювелирным изделиям. При этом необходимо оценивать определенные показатели механических свойств. К показателям оценки механических характеристик металлических материалов относятся упругость, прочность, твердость, пластичность, вязкость, усталостные характеристики, вязкость разрушения и другие. Существуют различные средства и методы проверки этих механических свойств.

1. Прочность

Ювелирные изделия должны сохранять присущую им форму в процессе носки, что делает их устойчивыми к деформации и даже поломке; для украшений с драгоценными камнями металлическая оправа должна обладать достаточной прочностью, чтобы удерживать драгоценные камни на месте; сварка ожерелий и браслетов должна быть надежной, чтобы предотвратить отсоединение и поломку. Чтобы соответствовать этим требованиям, материалы, используемые для изготовления украшений, или конструкция ювелирных изделий должны обладать достаточными прочностными характеристиками. Под прочностью понимается способность металлических материалов сопротивляться деформации и разрушению под действием статической нагрузки. Показатели прочности обычно выражаются в виде нагрузки на единицу площади, обозначаемой σ， с единицами измерения в МПа. В зависимости от различных сценариев использования, оценка прочности может быть различной. Наиболее часто используемыми показателями прочности для ювелирных изделий являются предел текучести и предел прочности при растяжении. Предел текучести - это напряжение, при котором металлический материал начинает разрушаться под действием внешней силы, или минимальное значение напряжения, при котором начинается пластическая деформация, обозначаемое σ_s. Прочность на растяжение - это максимальное значение напряжения, которое может выдержать металлический материал, прежде чем он будет разорван на части под действием растягивающей силы, представленной σ_b.

Показатели прочности материалов проверяются с помощью универсальной испытательной машины （так же известной как электронная разрывная машина）. Этот тип оборудования, как правило, имеет мехатронную конструкцию, состоящую в основном из датчика силы, сервопривода, микропроцессора, компьютера и принтера. В зависимости от величины испытательной нагрузки, она может составлять от нескольких килограммов до тысяч тонн. Для испытания прочности металлических материалов можно выбрать обычные электронные разрывные машины, как показано на рисунке 3-31; для определения прочности ювелирных конструкций можно выбрать небольшие разрывные машины; когда необходимо учитывать прочность как металлического материала, так и ювелирной конструкции, высокоточные датчики могут быть установлены на обычных электронных разрывных машинах.

В ювелирных изделиях для измерения устойчивости драгоценных камней обычно используется показатель прочности оправы. Так называемая прочность оправы - это сила, необходимая для отсоединения основного драгоценного камня, закрепленного в ювелирной оправе （оправа）, обозначаемая p. Теоретически, чем выше прочность оправы, тем лучше; однако из-за различий в материалах и структуре изделий трудно установить единый стандарт для проверки прочности оправы. На сегодняшний день промышленный стандарт QBT 4114-2010 "Прочность оправы ювелирных изделий из 24-каратного золота" был разработан только для решения проблемы легкости выпадения драгоценных камней из оправы из 24-каратного золота. Прочность оправы обычно проверяется с помощью стрелочного измерителя силы нажатия или ручной испытательной машины, как показано на рисунке 3-32. Равномерное вертикальное давление прикладывается к нижней части задней стороны драгоценного камня в оправе, и когда камень отделяется от оправы, сила, регистрируемая измерителем силы p, и есть твердость оправы.

2. Твердость

Твердость - это показатель, измеряющий мягкость и твердость материалов, в частности, способность поверхности материала сопротивляться проникновению твердых предметов. Он имеет большое значение для ювелирных материалов и изделий. Материалы с высокой твердостью легко достигают высокой яркости в процессе производства и обладают хорошей износостойкостью, что делает их менее подверженными вмятинам, царапинам и выцветанию в процессе эксплуатации, а значит, сохраняют яркость надолго. Поэтому при выборе ювелирных материалов необходимо проверять их твердость, а в процессе производства применять различные методы упрочнения для повышения твердости.

Показатели для измерения твердости материала включают макротвердость и микротвердость. К первой относятся такие широко используемые показатели, как твердость по Роквеллу и Бринеллю, а ко второй - твердость по Виккерсу. Твердость по Бринеллю и твердость по Виккерсу - наиболее часто используемые показатели для ювелирных материалов из драгоценных металлов. Твердость по Бринеллю определяется путем приложения определенной нагрузки шариком из закаленной стали или твердого сплава определенного диаметра к поверхности испытуемого металла, выдерживания ее в течение определенного времени, а затем разгрузки и измерения диаметра вмятины, оставшейся на поверхности. Нагрузка, деленная на площадь вдавливания, дает значение твердости по Бринеллю (HB) в единицах Н/мм.². Это метод с наибольшим вдавливанием среди всех испытаний на твердость. Он может отражать комплексные характеристики материала, на которые не влияют микросегрегация и неоднородный состав образца. Твердость по Виккерсу подходит для микроанализа. В нем используется груз весом до 120 кг и алмазный индентор в виде квадратной пирамиды с углом наклона вершины 136 градусов, вдавливаемый в поверхность материала. Значение нагрузки, деленное на площадь поверхности вдавливания, дает значение твердости по Виккерсу (HV) в единицах Н/мм.². При испытании на твердость по методу Виккерса значение твердости не зависит от размера индентора и величины нагрузки, что исключает необходимость менять индентор в зависимости от мягкости или твердости материала. Квадратный профиль вдавливания также имеет четкие края, что облегчает измерения.

Между твердостью по Бринеллю и твердостью по Виккерсу существует определенная конверсионная зависимость в определенном диапазоне, которая также соответствует прочностным свойствам материала, как показано в табл. 3-7. Таким образом, твердость - это не чисто физическая величина, а комплексный показатель, отражающий упругость, пластичность, прочность и вязкость материала.

Таблица 3-7 Соответствие между твердостью по Бринеллю, твердостью по Виккерсу и прочностью на разрыв

Прочность на разрыв Rm (Н/мм²)	Твердость по Виккерсу HV	Твердость по Бринеллю HB	Прочность на разрыв Rm (Н/мм²)	Твердость по Виккерсу HV	Твердость по Бринеллю HB
250	80	76.0	865	270	257
285	90	85.2	900	280	266
320	100	95.0	930	290	276
350	110	105	965	300	285
380	120	114	1030	320	304
415	130	124	1060	330	314
450	140	133	1095	340	323
480	150	143	1125	350	333
510	160	152	1155	360	342
545	170	162	1190	370	352
575	180	171	1220	380	361
610	190	181	1255	390	371
640	200	190	1290	400	380
675	210	199	1320	410	390
705	220	209	1350	420	399
740	230	219	1385	430	409
770	240	228	1420	440	418
800	250	238	1455	450	428
835	260	247	1485	460	437

Твердомеры Бринелля и Виккерса бывают разных моделей, и компании могут выбирать их в зависимости от своих производственных потребностей. В настоящее время широко используются цифровые твердомеры, которые могут автоматически рассчитывать и визуально отображать результаты измерений. На рисунках 3-33 и 3-34 представлены цифровые твердомеры Бринелля и Виккерса.

3. Пластичность

Под пластичностью материала понимается его способность подвергаться постоянной деформации под действием внешних сил без потери целостности. Пластичность - важный показатель при деформационной обработке материалов, обычно представленный скоростью удлинения δ или уменьшением площади Ψ при разрушении во время испытания на одноосное растяжение, характеризующий степень допустимой пластической деформации при пластической обработке, также известный как индекс пластичности. Показатель пластичности материала может быть получен наряду с показателями прочности с помощью универсальной испытательной машины.

Вязкость материала - это его способность воспринимать работу пластической деформации и работу разрушения до разрушения, характеризующая сопротивление материала распространению трещин. Ее можно разделить на ударную вязкость и вязкость разрушения. Вязкость - это комплексный показатель прочности и пластичности; чем выше вязкость, тем меньше вероятность хрупкого разрушения. Величина ударной вязкости материала определяется с помощью испытаний на удар. На рисунке 3-35 показана широко используемая маятниковая машина для ударных испытаний, которая наносит один удар по образцу и измеряет величину работы удара, затрачиваемую на единицу площади образца, что служит показателем ударной вязкости материала.

4. Эластичность

Для таких ювелирных изделий, как открытые браслеты и открытые кольца, а также для таких аксессуаров, как зажимы для браслетов, застежки для браслетов (ожерелий) и крючки для ушей, требуется определенная степень эластичности, чтобы они возвращались в исходную форму после ношения. Так называемая эластичность означает способность материалов деформироваться под действием внешних сил в определенных пределах и возвращаться в исходное состояние после снятия этих сил. Оценка эластичности материалов включает такие показатели, как модуль Юнга, модуль сдвига, предел пропорциональности и предел упругости, среди которых наиболее часто используется предел упругости. Под ним понимается максимальное напряжение, которое может выдержать материал, сохраняя упругую деформацию без возникновения необратимых деформаций, представленное величиной σ_e, с единицами измерения в МПа (или Н/мм2 ). Предел упругости можно проверить с помощью универсальной испытательной машины.

Раздел IX Общие методы испытаний ювелирных изделий на безопасность

Безопасность - важный аспект тестирования ювелирных изделий, которые непосредственно контактируют с кожей человека или даже прокалывают различные части тела, в основном на аллергию на металлы, токсичность металлов и бактериальное загрязнение украшений. Как правило, такие тесты проводят профессиональные испытательные учреждения. Наиболее распространенными тестами являются тесты на аллергию к металлам и тесты на токсичность металлов.

1. Аллергия на металлы и методы тестирования

Среди часто используемых металлических материалов для ювелирных изделий никель является наиболее сенсибилизирующим металлическим элементом. Методы оценки аллергии на никель в ювелирных изделиях включают колориметрический, патч-тест и тест на высвобождение никеля.

1.1 Метод испытания для определения цвета

В аммиачном растворе никель реагирует с дибензоил оксимом, образуя растворимый комплекс с характерным цветом от розового до вишнево-красного. Таким образом, по изменению цвета тестового тампона можно определить, присутствует ли никель в материале, соответствует ли украшение требованиям по высвобождению никеля, соответствует ли ему материал основы, был ли он подвергнут гальванической обработке или покрытию. Однако результаты теста на дибензоил оксим зависят от ряда условий; он подходит только для предварительных оценок, чтобы исключить серьезные источники выделения никеля, и служит в качестве метода отбора. Для определения того, соответствует ли уровень выделения никеля ювелирными изделиями установленным требованиям, необходимо провести полный тест на выделение никеля.

1.2 Патч-тест

История патч-теста насчитывает более 100 лет. Он позволяет определить наличие аллергии на ювелирные изделия путем непосредственного контакта ювелирного материала с кожей, что классифицируется как провокационный тест. Основной метод заключается в искусственном моделировании среды, вызывающей аллергический контактный дерматит, нанесении небольшого количества разведенного аллергена на определенные участки кожи на определенное время （обычно 48 часов）, а затем удалении патч-пробы. Наличие аллергической реакции определяется по изменениям кожи в области пластыря. Патч-тест - простой и надежный метод проверки контактных аллергенов. Тем не менее, существуют разногласия по поводу того, имеют ли его результаты необходимую связь с возникновением системных иммунных реакций.

1.3 Испытание на высвобождение никеля

Метод. EN1811:1998 используется для ювелирных изделий без покрытия на поверхности. EN12472:1998 используется для ювелирных изделий с покрытием на поверхности, при этом делается попытка имитировать износ и коррозию ювелирных изделий с покрытием в течение двух лет нормального использования. В 2005 году этот стандарт был пересмотрен, в результате чего появился EN12472:2005. Из-за все еще высокого уровня сенсибилизации к никелю стандарт был ужесточен, и впоследствии были выпущены директива по никелю 2004/96/EC, стандарт испытаний на выделение никеля EN1811:1998 + A1:2008 и более строгий стандарт испытаний на выделение никеля EN1811:2011, в котором отменено значение поправки на уровень выделения никеля.

Если взять в качестве примера наиболее часто используемый стандарт EN1811:1998, то метод испытания заключается в следующем: приготовьте свежий искусственный пот (искусственный пот представляет собой деионизированный солевой раствор, содержащий 0,5% хлорида натрия, 0,1% молочной кислоты и 0,1% мочевины, со значением pH 6,5. Поместите обработанные образцы в закрытые стеклянные контейнеры и с помощью пипетки добавьте в контейнер немного искусственного пота, следя за тем, чтобы образцы были полностью погружены в пот. Поместите контейнер в водяную баню с постоянной температурой, поддерживая стабильную температуру 30℃, и оставьте на 168 часов. После выдержки проверьте содержание никеля в растворе с помощью атомно-абсорбционного спектрометра. Подготовьте три образца для каждого номера образца для тестирования и проведите холостой тест тем же методом. По результатам анализа с помощью пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии рассчитайте скорость высвобождения никеля из образцов по формуле, приведенной ниже:

В формуле: d - фактическая скорость высвобождения никеля, (/ug/cm²/неделя); V - объем тестового раствора, (мл); C₁ и С₂ содержание никеля в испытуемом растворе и холостом испытуемом растворе соответственно, и (мкг/л); A - площадь поверхности испытуемого образца (см.²)

[Пример 3-10] Определение скорости высвобождения никеля из золота 18К в различных состояниях и оценка риска сенсибилизации никелем.

Лист 18KW прокатывается в листы толщиной 1 мм, и из него вырезается несколько образцов размером 10x10 мм. Образцы подвергаются различным видам обработки поверхности, таким как полировка, пескоструйная обработка и вдавливание песка, и проводятся испытания на выделение никеля в соответствии с описанным выше методом, в результате чего получаются результаты, приведенные в таблице ниже.

Состояние поверхности	Среднее значение (мкг/см²/неделя)	Соответствие стандарту EN1811:1998+ A1:2008		Соответствие стандарту EN1811:2011
Состояние поверхности	Состояние поверхности	Среднее значение (мкг/см²/неделя)	Ювелирные изделия для длительного прямого контакта с кожей	Для ношения декоративных аксессуаров	Ювелирные изделия для длительного прямого контакта с кожей	Для ношения декоративных аксессуаров
Полированное состояние	0.83	Квалифицированный	Квалифицированный	Нет выводов	Неквалифицированные
Пескоструйная обработка (140 меш)	3.49	Квалифицированный	Неквалифицированные	Неквалифицированные	Неквалифицированные
Состояние песка (1200 #)	1.80	Квалифицированный	Квалифицированный	Неквалифицированные	Неквалифицированные

Состояние поверхности видимых материалов существенно влияет на скорость высвобождения никеля; скорость высвобождения никеля на гладких поверхностях ниже, чем на шероховатых. Продукты, которые считались отвечающими требованиям по выделению никеля в соответствии с первоначальным стандартом, могут быть признаны не отвечающими требованиям или неубедительными в соответствии с более строгим новым стандартом.

2. Тестирование на наличие токсичных металлических элементов в ювелирных изделиях

Согласно национальному стандарту GB28480-2012, под токсичными металлическими элементами в ювелирных изделиях понимаются химические элементы, которые могут нанести вред здоровью человека или окружающей среде в процессе использования, в основном включающие никель, мышьяк, кадмий, хром, свинец, ртуть, сурьму, селен и т.д., и устанавливает четкие нормы общего содержания или количества вымывания этих элементов.

Для определения выщелачивания никеля следуйте методу, представленному ранее. Для определения других токсичных элементов можно провести предварительное тестирование их общего содержания в соответствии с методом GB/T 28020. На основании результатов предварительных испытаний общее содержание мышьяка, кадмия, свинца и ртути, а также количество выщелачивания мышьяка, кадмия, хрома (шестивалентного), свинца, ртути и селена должны быть проверены в соответствии с правилами GB/T 28021. Общее содержание шестивалентного хрома должно быть определено в соответствии с GB/T 28019 и другими.

При определении количества выщелачивания токсичных металлических элементов ювелирные изделия из металлических материалов можно обрабатывать непосредственно с помощью обычных методов кислотного дигестирования. Для ювелирных изделий из других материалов следует использовать закрытый метод кислотного сбраживания в высокотемпературном сосуде под давлением. Мышьяк, кадмий, свинец и ртуть в образце растворяются в растворе для кислотного сбраживания в виде растворимых солей. После разбавления раствора для измерения можно использовать пламенную атомно-абсорбционную спектрометрию или спектрометрию с индуктивно-связанной плазмой.

Погрузите образцы для определения количества выщелачивания мышьяка, кадмия, хрома, свинца, ртути, сурьмы и селена в раствор соляной кислоты определенной концентрации на 2 часа, имитируя условия контакта образца с желудочной кислотой в течение некоторого времени после проглатывания. Концентрация ионов мышьяка, кадмия, хрома, свинца, ртути, сурьмы и селена в солянокислом растворе может быть измерена с помощью пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии или спектрометрии с индуктивно связанной плазмой.

Раздел X Общие малые инструменты для проверки качества в ювелирном производстве

1. Ручка на масляной основе

Обычно разделяется на различные цвета, например синий, красный и черный, как показано на рис. 3-36. Любые части груза, нуждающиеся в переработке, помечаются ручкой на масляной основе. Например, детали, которые необходимо обработать, помечаются синей ручкой на масляной основе; следы шлифовки обозначаются красной ручкой на масляной основе; участки, где толчок песка недостаточен или выходит за границы, помечаются черной ручкой на масляной основе. Таким образом, когда работники получают возвращенные заготовки из отдела контроля качества, они могут легко определить, какие детали нуждаются в ремонте и как его выполнить.

2. Сверлильный патрон с двойной головкой

Один конец представляет собой круглую иглу, а другой - плоскую лопату, как показано на рисунке 3-37. В основном она используется для проверки устойчивости вкраплений каменных частиц. Если камни не закреплены, маленькой плоской лопаткой можно соскоблить немного золота с края каменных частиц, чтобы крепко прижать камни.

3. Прессование стали

Ювелирные изделия, как правило, требуют глянцевой поверхности. Однако в процессе производства под воздействием таких факторов, как удары, царапины и трение, на полированной поверхности изделия появляются мелкие царапины, особенно в высококачественных ювелирных сплавах с низкой твердостью. Для устранения мелких царапин можно использовать локальную полировку с помощью стального пресса (рис. 3-38), и нет необходимости возвращать изделие рабочим для повторной полировки. Однако при использовании стального пресса необходимо правильно контролировать силу и направление, иначе это может привести к обратному эффекту. В случае явных царапин, песчаных отверстий и других дефектов, а также при очень высокой твердости металлического материала эффект от применения прессования будет не очень хорошим.

Копирайт @ Sobling.Jewelry - Пользовательские ювелирные изделия производителя, OEM и ODM ювелирный завод

Хеман

Эксперт по ювелирным изделиям --- 12 лет богатого опыта

Привет, дорогая,

Я - Хеман, папа и герой двух замечательных детей. Я рад поделиться своим ювелирным опытом в качестве эксперта по ювелирным изделиям. С 2010 года я обслуживаю 29 клиентов со всего мира, таких как Hiphopbling и Silverplanet, помогая и поддерживая их в творческом ювелирном дизайне, разработке и производстве ювелирных изделий.

Если у вас есть какие-либо вопросы о ювелирной продукции, не стесняйтесь звонить или писать мне, и давайте обсудим подходящее решение для вас, и вы получите бесплатные образцы ювелирных изделий, чтобы проверить мастерство и качество ювелирных деталей.

Давайте расти вместе!

Добавить комментарий Отменить ответ

Категории ПОСТОВ

Нужна поддержка ювелирного производства?

Отправьте запрос в Sobling

Привет, дорогая,

Давайте расти вместе!

Следуй за мной

Почему стоит выбрать Sobling?

СЕРТИФИКАТЫ

Sobling соблюдает стандарты качества

Самые новые посты

21. Войдите в диалоговое окно "Кривая смещения", введите соответствующие значения в качестве вспомогательных линий для внутренней окружности и подтвердите

Как создавать 3D-модели ювелирных изделий с помощью JewelCAD?

Хеман - эксперт по ювелирным изделиям 17 марта, 2025

Узнайте, как создавать 3D-модели ювелирных изделий с помощью JewelCAD. Это мощное программное обеспечение для создания колец, кулонов и многого другого. Вы можете создавать различные эффекты поверхности, такие как пескоструйная обработка или браширование. Программа проста в использовании и помогает быстро создавать дизайн. Идеально подходит для ювелирных магазинов, дизайнеров и всех, кто делает изделия на заказ.

Читать далее "

Как сделать резиновые формы для ювелирных изделий

Хеман - эксперт по ювелирным изделиям 11 сентября, 2024

Узнайте, как сделать формы для украшений в домашних условиях! Наше руководство покажет вам, как использовать резину и силикон для отливки идеальных копий украшений. Узнайте об инструментах, материалах и простых шагах по созданию прочных форм для ваших поделок. Идеально подходит как для новичков, так и для мастеров!

Читать далее "

футляры для фотографий ювелирных изделий sobling (58) Комплект украшений из стерлингового серебра с драгоценными камнями сапфирами

Футляры: Фотография готовых украшений от Sobling.jewelry

Хеман - эксперт по ювелирным изделиям 30 марта, 2023

Введение:
Это успешный пример ювелирных фотографий и видеороликов, которые Sobling сделал для клиента.

Читать далее "

Какие основные методы обработки металла необходимы для изготовления ювелирных изделий? - Основные ремесла по изготовлению металлических изделий

Хеман - эксперт по ювелирным изделиям 22 ноября, 2024

Изучите основы обработки металла для ювелирных изделий: от резки и распиливания до обработки напильником, сверления и придания формы. Поймите, что такое отжиг, закалка и кислотная промывка для подготовки металла. Освойте сварку, сгибание и забивание для создания уникальных конструкций. Совершенствуйте свое мастерство с помощью советов по полировке для получения профессиональной отделки. Идеально подходит для ювелиров, студий, брендов, розничных продавцов, дизайнеров, онлайн-продавцов и изготовителей на заказ.

Читать далее "

Секреты 14 видов драгоценных камней: ваш гид по кианиту, кордиериту и другим

Хеман - эксперт по ювелирным изделиям 8 октября, 2024

Познакомьтесь с различными малоизвестными, но завораживающими драгоценными камнями. Узнайте, что делает каждый из них уникальным: от сапфироподобных оттенков кианита до мистического сугилита и ярких узоров малахита. Идеально подходит для дизайнеров и коллекционеров ювелирных изделий, которые ищут оригинальные камни для своих творений.

Читать далее "

Что такое восковая закрепка, песочная закрепка, закрепка бусин и креативная закрепка для украшений?

Хеман - эксперт по ювелирным изделиям 13 декабря, 2024

Оправа драгоценных камней - ключевой момент для профессионалов ювелирного дела. Научитесь методам восковой, песчаной и бисерной закрепки для создания уникальных изделий на заказ. Отлично подходит для магазинов, дизайнеров и знаменитостей, желающих получить эксклюзивный стиль. Усовершенствуйте свое мастерство и повысьте свой бренд с помощью наших простых советов.

Читать далее "

В чем секрет DIY handCrafed красивых ожерелий и аксессуаров для головы?

Хеман - эксперт по ювелирным изделиям 3 апреля, 2025

Это руководство идеально подходит для ювелирных магазинов, дизайнеров и брендов. В нем рассказывается о том, как разрабатывать и создавать ожерелья и серьги, используя различные материалы, такие как бисер, жемчуг и кристаллы. Узнайте советы по подбору, этапы производства и способы создания уникальных стилей. Отлично подходит для розничных торговцев, продавцов электронной коммерции и знаменитостей, которые ищут украшения на заказ.

Читать далее "

Как освоить базовые и продвинутые техники вязания узлов для изготовления украшений?

Хеман - эксперт по ювелирным изделиям 2 апреля, 2025

Научитесь делать традиционные китайские узлы! В этом руководстве представлены основные и фантазийные узлы, такие как пуговичные, квадратные и змеиные. Оно идеально подходит для ювелирных магазинов, дизайнеров и онлайн-продавцов, которые хотят добавить уникальные культурные штрихи к своим изделиям. Легко выполнимые шаги помогут вам создать прекрасные украшения для ожерелий, браслетов и многого другого.

Читать далее "

Ювелирный завод, изготовление ювелирных изделий на заказ,Ювелирный завод Moissanite,Ювелирные изделия из меди,Полудрагоценные ювелирные изделия,Синтетические драгоценные камни,Пресноводный жемчуг,Стерлинговое серебро CZ ювелирные изделия,Полудрагоценные камни на заказ,Синтетические драгоценные камни ювелирные изделия

ИЗВЕСТНЫЕ ПРОДУКТЫ

категория товаров

категория материалов

Приборы и оборудование для контроля качества, используемые в ювелирном производстве

Приборы и оборудование для контроля качества, используемые в ювелирном производстве

Исчерпывающее руководство по инструментам и оборудованию для проверки качества

Введение

Оглавление

Раздел 1 Часто используемые приборы и оборудование для контроля качества окраски

1. Метод купелирования

(1) Ультрамикробаланс.

(2) Высокотемпературная пробирная печь.

(3) Дробилка.

(4) Пепельница.

2. Рентгенофлуоресцентный спектрометр

2.1 Несколько распространенных бытовых рентгенофлуоресцентных спектрометров в ювелирной промышленности

2.2 Несколько распространенных импортных рентгенофлуоресцентных спектрометров в ювелирной промышленности

[Пример 3-1] Использование флуоресцентного спектрометра Thermo Fisher QUANT' X для определения состава золота 18 карат.

Таблица 3-1 Результаты анализа состава испытуемого образца

2.3 Факторы, влияющие на результаты измерений

2.3.1 Производительность самой машины.

2.3.2 Калибровочная кривая.

(1) Для построения калибровочной кривой использовались образцы.

(2) Смещение рабочей кривой.

(3) Диапазон применения рабочей кривой.

2.3.3 Морфология и размер образца для испытаний.

(1) Форма и размер образцов для испытаний

(2) Однородность выборки.

(3) Влияние поверхности образца.

(4) Влияние мешающих элементов.

2.4 Методы и требования к испытаниям с использованием рентгенофлуоресцентного анализа

(1) Калибровка приборов:

(2) Условия тестирования:

(3) Метод тестирования:

2.5 Выбор рентгеновских флуоресцентных спектрометров

2.5.1 Удовлетворение требований к использованию - это самый основной элемент.

2.5.2 Производительность - очень важный показатель для оценки спектрометров.

(1) Материал электрода рентгеновской трубки.

(2) Детекторы.

(3) Методы обнаружения и программное обеспечение.

(4) Диаметр пятна рентгеновского луча.

2.5.3 Стоимость.

(1) Скорость обнаружения.

(2) Чувствительность.

(3) Срок службы.

(4) Операционные расходы.

(5) Расходы на содержание.

2.5.4 Безопасность.

2.5.5 Другие аспекты.

Раздел II Часто используемые приборы и оборудование для контроля качества драгоценных камней

Раздел III Часто используемое оборудование для весового контроля

1. Принцип работы электронных весов

2. Типы электронных весов

Аналитические весы:

Прецизионный баланс:

3. Выбор электронных балансов

(1) Уровень точности.

(2) Диапазон.

(3) Функциональность.

(4) Экономическая эффективность.

4. Использование и ведение электронных балансов

(1) Электронные весы следует размещать на устойчивом верстаке, чтобы избежать вибраций, воздушных потоков и прямых солнечных лучей.

(2) Регулировка уровня.

(3) Предварительный нагрев.

(4) Выбор основного режима работы баланса.

(5) Калибровка.

(6) Взвешивание.

(7) Взвешивание тары.

(8) После завершения взвешивания выключите дисплей и отсоедините питание.

Раздел IV Часто используемые приборы и оборудование для контроля качества внешнего вида

1. Колориметр

[Пример 3-2] Использование колориметра для проверки устойчивости к изменению цвета высокопрочного чистого золота.

2. Увеличительное стекло

3. Стереомикроскоп

[Пример 3-3] На двух бриллиантах в оправе паве с несколькими камнями появились трещины.

4. Металлографический микроскоп

5. Сканирующий электронный микроскоп

5.1 Принцип работы сканирующего электронного микроскопа

5.2 Структура сканирующего электронного микроскопа

(1) Электронно-оптическая система: