De doelstelling van dit project is het automatiseren van de quotering
van de afwerkingsgraad (Polish Grade). Naast de evalutatie van de slijplijnen moeten er nog een aantal andere defecten worden gededecteerd.
Het finale doel is de quantificatie van de polish op een objectieve gestandaardiseerde wijze.
De beoordeling van de afwerking gebeurt nu manueel met behulp van een loupe 10x of een microscoop.
Voor de slijper is er naast de loep nog een ander hulpmiddel om de slijplijnen te visualiseren . Het
Avalon toestel visualiseert de slijplijnen van het aangelegde facet.
Slijpers en graders evalueren zoetheid op een verschillende wijze
vanwege andere omgevingsfactoren. Dit kan leiden tot een inconsistentie
in het beoordelen van de afwerkingsgraad en aanleiding geven tot
discussies tussen slijpers en labo's. Intelligente automatisatie kan
accurate and consistente informatie geven over de afwerkingsgraad (polish grade).
Om dit mogelijk te maken moeten er toestellen ontwikkeld worden voor zowel slijpers als graders.
Het eerste deel van het project handelde over de natuur van alle defecten
die de afwerking beinvloeden.
Op
de foto aan de linkerkant zien we slijplijnen op een paviljoen halfje.
Diepe slijplijnen zijn duidelijk zichtbaar als een patroon van witte
strepen bekeken onder scherend licht. De "polish grade" zal afhangen van
de zichtbaarheid van de slijplijnen.
Het
volgende defect is extra facetten. Deze verschijnen accidenteel of
als manier om overblijvende stukken ruwe diamant te maskeren. In beide
gevallen kan dit leiden tot een verlaging van de "polish grade".
Brandvlekken
hebben het uitzicht van flauwe olieachtige vlekken op het facet. De
zichtbaarheid kan toenemen als men door de diamant naar het facet kijkt.
De oorzaak van brandvlekken is de oxidatie van het diamantoppervlak
tengevolge van oververhitting.
Fijne
krassen kunnen oorzaak zijn van een verlaging van de polish grade . De regels
die gelden bij het beoordelen van de krassen schrijven voor dat de
beoordeling met gebeuren op het facet met een vergroting 10x (loep of
microscoop).
Beoordeelaars hebben de neiging om te kijken naar een facet door de
diamant. Dit is een oorzaak van vele discussies tussen slijpers en
"polish graders"
.
Kleine
putjes worden beoordeeld op hun zichtbaarheid. De redenen van het
ontstaan van kleine putvormige beschadingen zijn divers. Enkele veel
voorkomende redenen zijn beschadigingen door het contact met andere
diamanten, overblijfselen van ruwe diamant of uitbreken van
micro kristallen.
Er is een oplossing voor het visualiseren van slijplijnen,
Avalon, maar er
is geen enkele maatstaf voor de zichtbaarheid van deze lijnen. Dit betekent dat de productietijd kan vergroten door
te proberen weinig zichtbare slijplijnen te verwijderen. De uitdaging van dit project was waarborging van de kwaliteit maar verlaging
van de productietijd per diamant. De eerste studie probeerde alle klassieke parameters voor oppervlakteruwheid,
zoals gebruikt in de werktuigbouwkunde, te gebruiken voor diamant. Om de oppervlakteruwheid te meten gebruiken we een
apparaat PSI (fase verschuiving Interferometry) bij
VITO. Het besluit van deze eerste testen waren
ontmoedigend, er was geen link tussen de menselijke waarneming en de klassieke ruwheidparameters. Verdere onderzoeken waren
gericht op de wiskundige relatie tussen Avalon-beelden en hoogtegegevens van de PSI. Dit leidde eindelijk tot een
algoritme dat
de zichtbaarheid van slijplijnen berekende uit verbeterde Avalon-beelden. Deze resultaten werden verwerkt in een eerste
deelresultaat van het project
AvalonPlus
Vergeleken met Avalon, heeft AvalonPlus:
- Een scherper, hoog resolutie, beeld
- Minder interne reflecties die het beeld beïnvloeden
- Maatregelen tegen stof ingebouwd
- Een kleurencodering van de zichtbaarheid van de slijplijnen
- Extra facetmetingen
om de productie te verbeteren
Geen kleur = lijn onzichtbaar, groen tot rood =
flauw tot sterk zichtbare lijnen
Verschillende prototypes staan in test bij slijpers en de industriële
versie is in een laatste fase. Het doel blijft de beoordeling van de
"polish grade" te standaardiseren en te objectiveren zowel in industrie
als in de labo's. Transparante, meetbare, regels voor polish zijn een
voordeel voor de hele diamantsector en de eindgebruiker.
Alles wat je ooit zou willen weten van "Surface Morphology of Diamond
(SUMODI)"...
Dr. Peter ter Heerdt, WTOCD (Scientific and Technical Research Center for Diamond), Lier, Belgium.
Geïntereseerd in een demo van AvalonPlus...
Erik Wanten, WTOCD (Scientific and Technical Research Center for Diamond), Lier, Belgium.