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La plupart d'entre nous connaissent les quatre « C » qui aident à déterminer la qualité d'un diamant : Clarté, Carat, Couleur et Coupe. Ces normes sont communément acceptées comme les facteurs déterminants pour identifier un diamant de qualité supérieure.
Le problème est que les informations traditionnelles des 4 C ne permettent pas réellement de séparer un diamant supérieur d'un diamant d'apparence inférieure. Ce qui rend un diamant beau et attirant, c'est la façon dont il joue avec la lumière, autrement appelée Light Performance. GemEx Systems, Inc., une société appliquant les dernières technologies d'optique numérique à l'industrie mondiale du diamant, comprend ce concept. Sur le site Web de l'entreprise, on peut lire l'explication suivante :
« Trois des 4 C - la couleur, la clarté et le poids en carats ont très peu d'effet sur l'apparence du diamant », explique le site Web. Ces 3 C déterminent la rareté du diamant. Le quatrième C, la Coupe (la taille), affecte l'apparence, mais il n'est pas bien défini et il ignore les caractéristiques de lumière du matériau diamant. Même les diamants dits «de taille idéale» ne vous garantissent pas d'excellentes performances en matière de lumière. Pour les experts comme pour les consommateurs, la Light Performance est le facteur décisif qui détermine la beauté du diamant. »
Ne se contentant pas d’éduquer le public sur l’importance de la lumière dans la composition d’un diamant, les ingénieurs de GemEx ont créé un outil sophistiqué appelé l’analyseur BrillianceScope™. Développé et breveté en 1998 grâce à d'importants fonds de capital-risque et providentiels, le BrillianceScope Analyzer est un spectrophotomètre d'imagerie qui mesure la capacité d'un diamant à réfracter et à focaliser la lumière. Grâce à une technologie optique complexe, l'appareil mesure trois types de lumière renvoyée par sa couronne : la lumière blanche (parfois appelée « brillance »), la lumière colorée (parfois appelée « feu ») et la scintillation (communément appelée « étincelle »). Des performances supérieures dans l'une de ces catégories de lumière donneront un beau diamant ; le choix des quatre C se fait entre le professionnel du diamant et le consommateur.
Le BrillianceScope mesure le diamant dans un environnement à éclairage contrôlé composé de plusieurs angles d'éclairage. Pour lancer le processus d'évaluation, la gemme est placée dans une sphère intégrée de trois pouces avec un trou d'un pouce dans lequel le diamant est fermement positionné. Si vous tracez une ligne directe depuis la lumière annulaire de 2,5 pouces à travers le trou d'un pouce directement à l'endroit où le diamant repose, un angle de lumière est créé.
Une fois les mesures effectuées à cet angle initial, la lumière annulaire est repositionnée sur cinq zones prédéfinies différentes, chacune se rapprochant un peu plus du diamant pour créer un angle de lumière légèrement différent. Ce mouvement est réalisé via un système de mouvement constitué d'un moteur pas à pas fixé sur un rail, sur lequel se trouve la lumière annulaire.
Comme on pouvait s'y attendre, la précision des mesures dépend fortement du mouvement précis du rail. Le plus petit niveau d'imprécision dans le mouvement du bras peut affecter l'angle de la lumière et, par conséquent, l'analyse finale du diamant. C'est pourquoi la répétabilité est absolument essentielle.
« Nous devons être très précis sur l'endroit où le rail s'arrête », a expliqué Kurt Schoeckert, cofondateur de GemEx et ingénieur en mécanique qui a joué un rôle déterminant dans la conception du BrillianceScope. « En raison de son échelle comparative, le diamant doit être placé exactement aux cinq mêmes endroits à chaque fois que nous effectuons une analyse. Sans cette exactitude, la précision de l’appareil serait certainement remise en question. »
Un assemblage de vis-mère de Kerk Motion Products, l’un des principaux fabricants mondiaux d’ensembles vis-écrous situé à Milford, NH, joue un rôle essentiel dans les performances du système de mouvement. La vis-mère fait partie intégrante de chacun des cinq mouvements que fait l'anneau lumineux ; en effet, elle a permis au BrillianceScope d’atteindre un facteur de répétabilité de +/- 5 %, plus que suffisant pour garantir la validité des résultats des tests.
La vis-mère Kerk® ne faisait pas partie de la conception originale de la machine. Afin de créer le mouvement nécessaire, Schoeckert avait conçu son propre système « maison » - un assemblage construit à partir d'une pièce de tôle en forme de U, une vis d'entraînement de 3/16 de pouce de diamètre et un écrou de puissance avec deux roulements sur son extrémité. Malheureusement, cette première version n’était pas conforme aux normes GemEx. De plus, le revêtement TFE Kerkote® exclusif de Kerk a été développé spécifiquement pour ses matériaux de vis-mère et d’écrou pour une auto-lubrification maximale.
« Notre ScrewRail a permis à GemEx d’économiser de l’espace, en éliminant le décalage du rail existant dans l’appareil », a déclaré Jim Bostwick, ingénieur des ventes d’applications pour Kerk, impliqué dans le projet GemEx. « Plus important encore, il a fourni à l'appareil un mouvement beaucoup plus fluide et répétable, ce qui est exactement ce que le client recherchait. »
GemEx a utilisé cet assemblage pendant quelques années avant de se tourner vers Kerk pour une légère refonte, après avoir rencontré quelques problèmes mineurs où la lumière annulaire était en porte-à-faux hors du ScrewRail. L'écrou / la douille d'entraînement basculait sur la vis en raison d'un jeu supplémentaire dans le système. Kerk a montré à GemEx son nouveau rail de guidage RGS® avec une extrusion qui empêchait l'action de bascule, améliorant encore la stabilité de l'appareil et, par conséquent, sa précision.
« Le RGS résistait mieux au mouvement de bascule », a déclaré Bostwick. « Cela a créé une rigidité accrue et la réduction du jeu de torsion dont GemEx avait besoin pour garantir que la lumière qui brille à travers la pierre reste absolument immobile. »
« L'ensemble n’était pas très robuste, et nous avons également eu d’autres problèmes comme des reculs », a rappelé Schoeckert. « Il était évident que nous devions identifier une alternative plus précise. »
En lisant une publication spécialisée dans l'usinage en 2002, Schoeckert est tombé sur un éditorial sur Kerk Motion Products. Une chose en particulier a attiré son attention.
« J'ai remarqué que Kerk était spécialisé dans les petits entraînements », dit-il. « La plupart de ces entraînements de mouvement sont assez volumineux et notre appareil nous laissait évidemment un espace limité. À moins de repenser complètement un entraînement personnalisé, rien d’autre ne semblait fonctionner dans cette application, nous leur avons donc téléphoné. »
Kerk a donc fourni à GemEx un assemblage ScrewRail® composé d'une vis d'entraînement, d'un rail concentrique, d'un écrou et d'une bague combinés ainsi que d'un support positionné à l'extrémité. Sur le support d'extrémité du ScrewRail, Kerk a fourni 6-32 trous de montage filetés, après quoi GemEx a simplement fait passer le ScrewRail à travers une base. Les produits Kerk fournissent une unité de compensation d'usure avec un faible couple de frottement et une rigidité axiale élevée.
Schoekert ajoute : « Le mouvement du rail est aussi fluide et précis que possible. S'il y avait des problèmes avec les lectures de l'un de nos BrillianceScopes, nous nous tournerions vers un autre aspect de l'appareil. Nous sommes convaincus que le système de rails est la partie la plus efficace de la machine. »
GemEx a littéralement évalué des milliers de diamants pour déterminer la gamme des performances lumineuses réalisables, et ces chiffres ont été directement appliqués pour former la base des échelles comparatives d'évaluation des performances lumineuses de GemEx. Ces échelles sont de simples graphiques linéaires qui montrent les performances d'un diamant spécifique par rapport à l'ensemble de la gamme de performances.
En utilisant le BrillianceScope, GemEx est en mesure de déterminer comment les diamants se positionnent par rapport aux meilleurs diamants du monde. Il y a actuellement environ 160 BrillianceScopes sur le terrain, situés dans des installations où les diamants sont taillés et où le niveau de qualité des pierres précieuses est établi et maintenu. Beaucoup de ces installations sont situées dans des endroits exotiques comme la Chine, la Roumanie, Israël et Bombay. Alors que GemEx conserve la propriété des machines, les installations de taille effectuent l'analyse proprement dite, qui est intégrée dans un rapport envoyé à certains des plus grands détaillants de diamants aux États-Unis. Ces rapports - qui sont le produit réel vendu par GemEx - aident ces détaillants à maintenir les normes de leurs diamants de référence. Par exemple, Kay Jewelers utilise les rapports pour son célèbre Leo Diamond®, s'assurant que tous les Leo Diamonds qu'elle vend correspondent aux normes de qualité établies il y a longtemps.
Après avoir taillé et poli les diamants, les tailleurs de diamants placent les pierres précieuses sur le BrillianceScope pour l’analyse. Si le niveau de qualité est acceptable pour cette marque de diamant spécifique, le diamant est emballé et envoyé au détaillant ; si ce n’est pas le cas, le diamant est retravaillé jusqu’à ce que les normes soient atteintes.
C’est un aspect très positif pour quiconque envisage d'acheter un diamant. En fait, grâce au BrillianceScope - et à sa mesure précise offerte par Kerk Motion Products - les clients peuvent s'attendre à un autre « C » lors de l'achat : le contentement.
À propos de Kerk :
Fondé en 1976, Kerk Motion Products, Inc. est l’un des plus grands fabricants exclusifs au monde d’ensembles vis-écrous. La société, dont le siège est à Hollis, NH, développe des conceptions et des matériaux anti-jeu brevetés au niveau international qui offrent une précision élevée, une reproductibilité inégalée et une longue durée de vie dans une gamme complète d'applications de contrôle de mouvement.
Kerk possède ses propres machine de moulages par injection et fabrique ses propres moules, grâce à ses machines-outils CNC. Kerk dispose aussi d’un service de contrôle de la qualité utilisant le SPC en temps réel.