WTOCDHome | Contact | Locatie | Info WTOCD
  
  
Polish

Surface Morphology of Diamond (SUMODI)
Doel
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.  
Beschrijving
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.
Huidige status
Het eerste deel van het project handelde over de natuur van alle defecten die de afwerking beinvloeden.

Polishing lines on pavilion halveOp 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.


Extra facet on halfHet 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".



Burnmarks on the facetBrandvlekken 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.



Scratches on the surface of a facetFijne 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"
.

Pit in diamond facetKleine 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
AvalonPlus, de ultieme Avalon
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

Example of color coded polish lines grading
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.
Contact
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.