금(Au)
금(Gold) ; 獨의 학명은 아우룸(Aurum)으로 아침의 태양광선 또는 찬란히 빛나는
아침 햇빛의 의미를 나타낸다고 한다.
금의 산출은 분리된 상태의 입자 또는 산금으로서 석영맥 속에 부곽 되어 산출
되는데, 층 폭이 약 3.3m가량이면 경제적인 채산성이 있다고 한다. 이 밖에도
하천에서 채취되는 사금이 있다.
일반적으로 황금색의 금제품과 잘 어울리는 배색으로서, 특히 녹청색은 금제품을
품위 있게 고급화시키며, 빨강색 과는 호화스러운 분위기를 내는 특성이 있다.
면심입방 구조로서 비중 19.32, 융점은 1,063℃, 끓는 비점은 2,970℃ 이다. 화학
적으로는 모든 금속 중 가장 안정된 금속으로 공기 속이나 물 속에서도 영구히
변하지 않는다.
즉, 귀금속 중에서 귀족적인 성질을 가지고 있다.
이 밖에도 산과 알칼리, 기타 약품 등에 잘 견디나, 다만 왕수 에는 단단한 금이라
도 녹아서 용액이 되어 버리며, 이것은 다시 분석하여 금으로 회수할 수 있다.
브리넬 경도는18, 인장강도 12kg/mmꋅ, 연신율 68~73%이다.
전연성은 모든 다른 금속 중에서 가장 우수한 편으로 극히 얇은 판이나 선으로
가공할 수 가있다. 연성의 경우 1g의 순금으로 약 2,000m(2km)까지 길게 늘려 뽑
을 수가 있어서 직경 7μ 정도의 가느다란 금사가 되게 할 수 있다.
전성의 경우, 두께가 약0.07μ까지 얇은 금박을 만들 수 있으며, 이처럼 얇은 금박
을 유리판 사이에 끼우고 햇빛을 통과시키면 녹색으로 보인다고 한다. 그리하여
1온스의 순금으로는 100평방 피트의 넓이까지 펼 수있다고도 한다.
부드러운 감각, 특히 치아에 좋기 때문에 치과에서 사용하며, 반지나 보석 장신
구, 금립, 금분, 도금 등 전기, 전자화학, 의학 등의 넓은 분야에 사용된다.
금의특성 ; 찬란한 금색광택을 지니며, 색깔이 변하지 않는다.
① 비중이 커서 다른 금속과의 구별이 쉽다.
② 전연성이 풍부하고, 주조하기 쉽다.
③ 보통 화학 약품에는 용해되지 않는다.
④ 다른 금속과 합금하기 쉽고, 전기도금이 가능하다.
⑤ 산출량이 적어서 귀금속이라 하며, 화폐 가치의 척도가 된다.
금의 품위 ; 금의 합금 중에서 금이 가지는 순도는 캐럿[karat]이라는 단위로 표시한
다.
그리하여 금의 순도는 24캐럿을 백분율(%)에서 순금 함유량 100%로 하여 금,
24금 또는 24k로 표시한다. 따라서 1캐럿은 1/24에 해당되는 순금이 합금 된 것
을 말한다.
금의 백분율 표시에서 실용상에 있어서는 99.99%의 순금이 통용된다. 이때 이것
을 훠나인(4 nine)이라 통용되기도 한다. 국제적으로는 금형 제도가 채택되고 있
어서 중량의 경우 1 트로이 온스를 31.1035g으로 하여 금형 온스 (트로이 온
스:troy ounce)를 사용하고 있다.
금 합금 ; 공예 재료로서의 순금은 너무 무르므로 경제상 또는 제작 가공상등의 이유
로 합금 하여서 융점을 낮추고, 경도와 색깔, 광택등의 여러가지 변화를 아울러
얻게 된다.
순금과 합금을 잘 이루는 금속으로는 은, 구리, 니켈, 아연. 철, 크롬, 망간, 백금
및 백금족 등이다. 가령 반지의 경우 우리나라는 순금이 애용되나, 외국에서는
오히려 금 합금이 더 많이 애용되고 있다.
백금 및 백금족
백금족에 속하는 귀금속으로는 백금을 비롯하여 팔라듐(Pd), 로듐(Rh), 루테늄
(Ru), 이리듐(Ir), 오스뮴(Os),등이 있다.
일반적으로 백금을 비롯한 백금족의 귀금속들은 융점이 매우 높은 내열성의
금속으로서 분말상태로 취급되며, 광선에 표면 반사율에 우수한 특징이 있다.
⑴백금과 그 합금
백금 ; 회백색의 아름다운 귀금속인 백금의 학명은 플라티늄(platinum)으로 면심
입방격자의 구조를 하고, 비중 21.43, 용융점1,733.5℃ 비등점 4,410℃이다.
고융점의 귀금속으로 용해될 때 산소불꽃을 써야하는 금,은 보다 가공성이
비교적 어려운 귀금속이다. 특히 백금은 공기중에서 가열할 때 산화되는 것
보다 센 불꽃으로 인해 증발되는 수가 있으나, 그 대신 가공성이 좋아진다.
다른 백금족은 가열할 때에 엷은 산화막을 만들고, 그 이상 고온 가열하면 산화
물이 증발되면서 약간의 중량이 감소될 수 있다. 그리고 증발 후에는 다시 아름
다운 금속면을 띠는 경우가 많다.
즉, 백금은 산화되지 않으나 인, 유황, 규소등의 알칼리 및 알칼리 토류, 금속의
염류에는 침식되므로 주의해야 한다. 내산성은 팔라듐 다음으로 약하며, 왕수
에 용해된다. 백금은 그것의 순도에 따라서 A,B,C,D,의 4등급으로 분류되는데
A급은 물리적, B급은 화학적으로 보증된다.
또, C급은 화학공업 및 실험실용의 도가니, 용기, 선 등으로 사용되고, 이 밖의
D급은 전기접점, 화폐, 장식품, 화학반응의 촉매, 전기저항선, 치과재료 등에
사용된다. 이밖에도 전기의 양도체로 기본 기구, 가열로, 전자 전기기, 고온계
정밀공업분야 및 과학기구 등에 널리 사용된다. 공예 재료로서 백금의 경우
다이아몬드나 진주처럼 백색의 보석과 잘 어울리며, 기타 보석 장식에서
아름다운 조화를 이룬다.
백금의 품위 ; 백금의 품위는 1,000(‰), 950(‰), 900(‰), 850(‰), 의 4등급 으로
쓰이고 있으나 보통985(‰), 950(‰), 등이 많이 쓰이고 있으며, 특히 백금의
함유량이600(‰), 이하의 것에는 백금이란 표시를 하지 않는 것이 보통이다.
백금의 합금
㉠ 합금의 화학조성 ; 백금에는 팔라듐을 제외하고 다른 백금족과 합금하면 현저히
경화한다.
ⓐ 백금-로듐 합금 ; 특히 로듐10～13%의 합금은 백금과 더불어 열전대로서
고온계 파이로미터(pyrometer)에 사용된다.
ⓑ 백금-팔라듐 합금 ; 팔라듐70～75%의 합금은 장식품에 사용한다.
ⓒ 이리듐 3-5%는 내식용 합금으로 만년필 끝에도 사용한다.
ⓓ 백금-구리 합금 : 백금에 구리를 3.5%정도 합금 할 경우 급격히 경화하며,
주로 장신구로 사용한다.
팔라듐(Pd) ; 팔라듐(paIIadium)의 비중은 12.03, 용융점 1,554℃, 비등점 4,000℃의
은백색으로 산출량이 비교적 많다고 한다. 내산성은 귀금속중 가장
약한편에 속한다. 왕수에 용해되며, 상온에서는 팔라듐 자체의 체적에 약
850배의 수소를 흡수한다. 금이나 은처럼 유연하고 가공하기 쉬워서 백금과
함께 핀이나 선으로 가공해서 실용화된다. 대개 팔라듐 자체의 순금속으로는
별로 사용되지 않으며, 금, 은, 니켈 및 다른 백금족과 합금해서 장식 및
공예, 공업 및 이화학 기구용으로 많이 쓴다.
팔라듐계 화이트 골드
ⓐ 금-팔라듐 합금 ; 1906년 독일에서 기초연구가 되어진 백금 대용 합금으로
합금의 성질이 부드러워서 소프트 화이트 골드(soft white gold)의 성질을
갖는다. 금에다 팔라듐이 합금 되면 급격히 금색을 잃게 되는데, 특히 팔라듐
(Pd) 10%가 되면 희고, 팔라듐 15%가 되면 완전히 백색이 된다.
ⓑ 로타늄(rhotanium) ; 백금에 가까운 금속으로 금에 팔라듐 20%가 합금된 것은
팔로(palau) 또는 로타늄(rhotanium) 이라 하여 실용된다. 색은 백색에
가까우며, 융점은1,375℃, 항장력과 경도는 보통 K18 보다 약간 낮은 정도로서
인성과 연신율도 우수하고, 공기 중에서 가열해도 전혀 산화하지 않는다.
화학약품에 대한저항성이 강하고 우수하여 이화학 기구, 전극, 도가니 등에
백금 대용으로 사용된다.
ⓒ 팔로륨(palorium) ; 팔라듐 화이트 골드에다 소량의 백금을 합금 시킨 것을
말한다.
ⓓ 금팔라(palorium) ; 팔라듐의 3원 합금 중 (금(金)팔라)란 것이 있어서 치과용
으로 많이 쓰인다.
로듐(Rh) ; 로듐은 비중12.44, 융점 1,966±3℃, 비등점 4,500℃로서 푸르스름한
은백색을 띤다. 끓는 유산 속에서는 조금씩 침식되나 왕수에서는 잘 침식되지
아니한다. 내구성은 금, 은, 백금 등에 미치지 못하고, 값도 비교적 싸다.
특히 너무 단단하여 상온에서 가공이 불가능하므로 고온에서 가열할 때만
가공이 가능하다. 그리고 가열하면 산화피막이 생겨서 변색하기 쉬우므로
보석가공에는 부적합하다.
루테늄(Ru) ; 루테늄(ruthenium)의 비중은 12.20, 융점 2,500±100℃, 비등점 4,900℃
의 회은백색 귀금속으로 왕수에 침식되지 않으나 산화하기 쉬워서 산소
중에서는 600℃ 이상으로 가열하게 되면 RuO₄의 증기가 된다.
오스뮴(Os) ; 오스뮴(Osmium) 은 비중 232.50, 융점 2,700±100℃, 비등점 5,500℃
의 회청색을 띤 은백색으로 상온에서도 염소(鹽素)와 비슷한 냄새를 낸다.
이리듐(Ir) ; 이리듐(Iridium)은 비중 22.50, 융점 2,454±3℃, 비등점 5,300℃ 의
은백색으로 2,400℃의 고융점을 갖는다. 1,000℃이상의 고온 에서는 휘발성
산화물이 발생하며, 중량이 감소되는 결점이 다른 백금족 과는 다른 점이다.
※ 팔라듐 납 ; 팔라듐은 대개의 금속과 합금하여 우수한 고용체를 만드는 성질이
있어서 그 때문에 소재의 접착부분에 대해서 침식작용이 생기지 않는 이점이
있다.
항장력이 큰 팔라듐 납의 경우 팔라듐(10%)-구리(22.5%)-은(67.5%)이며, 또
팔라듐은 납 합금 의 융점 및 응고점을 녹임과 함께 이를 온도로 접근시키는 데
그 효과가 있다.
측정의 개념
(정의와 목적) ; 길이나 거리를 재어보거나 무게를 달아보는 것을 넓은 의미에서
측정이라고 할 수 있으며, 한국 공업 규격(KS)에서는 “기준량과 비교하고
수치를 사용하여 양 을 나타내기 위한 조작” 이라고 정의하고 있다.
측정이나 검사시에 사용하는 기구를 측정기 또는 측정공구라고 한다. 정해진
형상과 치수로 제작된 장신구 또는 부품이 정확히 만들어 졌는지 또는
만들어지고 있는지를 확인하기 위해 측정은 필요하며 측정하여 나타난 결과를
측정치 또는 측정값 이라고 한다.
측정기의 기본적 방법
① 직접 측정 ; 측정기를 직접 제품에 대고 측정기로부터 실제의 치수를 측정하는
방법으로 자, 버니어캘리퍼스, 마이크로미터등 측정이 이에 속하며 절대 측정
이라고도 한다. 이 방법은 측정의 범위가 넓고 직접 치수를 읽을 수 있는
장점은 있으나 눈금의 읽음 오차가 생기기 쉽고 측정하는 시간이 길며 정밀한
측정을 위해서 숙련과 경험이 필요한 단점이 있다.
② 간접측정
㉮ 비교측정 ; 이상적인 치수로는 가공된 표준편과 제품을 측정기로 비교하여
지침이 측정하는 눈금으로 그 차를 측정하는 방법으로써 이 방법은 직접 치수
를 읽을 수 없고 측정범위가 좁은 단점이 있으나, 동일한 치수의 공작물을
대량 측정하는데 적합하고 높은 정도의 측정을 비교적 쉽고 빠르게 할 수
있어서 길이, 각종형상의 측정과 공작기계의 정도 및 검사에 쓰인다.
㉯ 한계게이지 방식 측정 ; 제품에 주어진 허용차로부터 최대 허용치수와
최소 허용 치수의 양쪽 한계를 정하고, 제품에 실제 치수가. 그 범위 안에
있는지 벗어나는지에 따라 합격, 불합격을 판정하는 방법이다. 이 방법은
동일한 제품의 측정에 적합하고 합격, 불합격 판정이 쉬워 많은 경험이
없어도 측정할 수 있으나, 측정 치수에 따라 별도의 게이지를 만들어야 하며
공작물의 실제 치수를 알 수 없는 단점이 있다.
※버니어 캘리퍼스
버니어 캘리퍼스(Vernier calipers)는 직선자와 캘리퍼스를 조합한 것으로 제품의
길이, 폭, 직경, 깊이, 단차등을 측정하는데 쓰이며 스테인레스 강으로 만든다.
최고 측정치는0,05m/m 또는 0,02m/m로써 간단하게 제품의 치수를 직접 측정
할수 있으며, 정밀도가 비교적 높고 측정 범위가 넓기 때문에 일반 공장에서 가장
많이 사용하는 측정기이다.
기타 측정기로는 곧은 자, 와이어 게이지, 보석 게이지, 모 게이지, 지환봉,
난집 지환봉등 이 있다.
절단 작업
㉮ 가위 ; 가위는 크기에 따라 차이가 있지만 일반적으로 1mm 이하의 판을
자를 때 사용한다. 단, 절단면이 늘어나기 때문에 깨끗한 절단면이 필요 할
때는 0,6mm 정도의 판재일지라도 실톱으로 자른다. 가위의 종류에는 대체로
날의 형상에 따라 곧은 (직선), 굽은(곡선), 함석 (도려내기), 가위 등으로
구분한다.
㉯ 실톱질 ; 실톱질은 가위질과 마찬가지로 금속재를 전단하는 일로, 가위질에
비하여 속도는 느리지만 두꺼운 것을 자르거나 방향 전환이 자유로워 곡선을
자르는 경우 편리하다. 실톱질에는 측정과 금긋기, 펀칭과 구멍 뚫기가 선행
되어야 한다.
실톱대에 톱날을 끼우는 방법은 손잡이 부분에 먼저 죔 나사로 톱날을 고정한
후 톱대를 태장대에 대고 가슴으로 밀면서 왼손으로 톱날을 잡아 뒤쪽에
끼우고, 오른손으로는 뒤쪽의 죔 나사를 조이면 된다. 그러면 실톱대의 탄력
으로 실톱날은 팽팽하게 당겨진다, 톱대에 끼운 톱날은 엄지손가락으로 가볍게
튕겨 보아 맑은 쇳소리가 날 정도가 좋다. 너무 실 톱날을 팽팽하게 고정하면
끊어지기 쉽고 반대로 너무 느슨하면 잘 절단되지 않을 뿐만 아니라
자르는 선을 정확히 찾기 어렵다, 실톱날의 방향은 기본적으로 밑으로 향하게
끼우는 것이 일반적이다. 일감에 따라 태장대의 각도를 조정하며, 실톱날의
방향이 위로 향하게 끼워 사용할 수 도 있다.
이 경우 실톱대 사용시 힘의 방향을 바꾸어 사용하는데 귀금속 세공 작업시
이 방법을 많이 사용한다. 실톱질 작업시 나온 칩은 입으로 불거나 손으로 쓸지
말고 붓으로 털어 내는 습관을 가지도록 한다.
구멍뚫기 작업
드릴 ; 드릴은 백년전부터 사용한 중요한 공구이며, 그 형태는 백년전에 비해
약간 변형되었다, 톱과 줄은 직선운동을 하며, 쇠밥을 떼어내고. 드릴의 절삭은
원형운동을 하여 쇠밥을 떼어내며. 드릴은 이송(feed)의 힘으로 금속을 파고
든다. 드릴은, 사용 목적, 공작물, 작업 방법에 따라 여러 가지 모양이 있으나,
크게 나누면 트위스트 드릴의 홈이 2개인 것이 가장 많이 쓰인다.
드릴의고정 ; 드릴척의 종류는 여러 가지가 있으나 기어형 척이 많이 사용 되고
있다. 드릴을 척에 고정할 때 확실히 고정하지 않거나 약하게 고정하면 드릴
작업중 드릴 끝이 흔들려 진원도가 나쁘며, 작업중 드릴이 빠져 나오거나,.
부러질 염려가 있으므로 견고하게 고정하여야 한다. 또, 드릴 자루 부분에
상처가 생긴 경우엔 기름 숫돌로 상처를 깨끗하게 갈아내고 고정하여야 한다.
드릴날이 부러지는 경우
ｏ 드릴날 끝이 바르게 연마되지 않을 경우
ｏ 드릴날은 드릴 작업중 큰 하중을 받기 때문에 드릴이 휠 경우
ｏ 드릴날이 일감을 관통하여 갑자기 회전이 증대될 경우
ｏ 작업중 드릴밥의 배출이 잘 되지 않아 구멍에 쌓일 경우
ｏ 드릴날의 길이가 구멍 깊이에 비해 긴 경우
ｏ 일감이 잘 고정되지 않고 흔들리는 경우
접합의 원리(용접)
⑴ 접합의 원리 ; 금속의 접합은 크게 구분하여 기계적 접합과 야금적 접합법으로
나눌수 있다. 기계적 접합 방법에는 리벳(rivet)이나 볼트(bolt)접합. 말아이음,
접어이음(seam), 확관법(pipe expanting)등이 있으며, 고체 상태의 두개 이상의
금속재료를 열이나 또는 열과 압력을 동시에 가하여 서로 접합시키는 기술을
용접(welding)이라고 하며, 야금적 접합법 이라고도 한다.
⑵ 용접법의 종류 ; 용접 열원으로는 아크열, 전기저항열, 물질의 연소열 등이 있고,
용접 원리로서는 모재를 용융시켜 접합하는 방법과 모재를 용융시키지 않고
압력을 가해서 접합하는 방법이 있고, 또한 목적에 따라 이음(접합) 용접과
덧 쌓기(肉盛) 용접으로, 용접 장치에 따라 수동, 반자동, 자동용접으로 나눌
수가 있다.
현재 많이 사용되고있는 주요 용접법을 용접 열원 및, 용접 원리의 하에 분류
하면 크게 융접, 압접, 납땜의 세 종류로 분류된다.
㉮ 융접 ; 융접은 용융용접 이라고도 부르는데 접합하려는 두 금속의 부재, 즉
모재 (base metal) 의 접합부를 국부적으로 가열, 용융 시 키고 이것에 제3의
금속, 즉 용가제(filler metal)를 용융 첨가함으로써 융합이 된다.
㉯ 압접 ; 압접은 가압 용접이라고도 부르며, 접합부를 적당한 온도로 가열하거나
또는 자연 상태로 하고 이것에 기계적 압력을 가하여 접합하는 방법이다.
㉰ 납땜 ; 납땜은 접합하려는 모재보다 융점이 매우 낮은 비철 합금을 용가제와
분자간의 흡입력을 이용하여 접합부에 용융, 첨가하여 이 용융 땜납의 응고시에
일어나는 분자간의 흡입력을 이용하여 접합의 목적을 달성하는 것으로, 사용
하는 땜납의 용융점이 450℃이하의 경우를 연납(soft solder)이라 부른다.
⑶ 용접의 특징 ; 용접 기술은 모든 산업 현장에서 철강, 비철 금속 등 의 접합에
이용되고 있으므로 현실에 있어 용접에 중요도는 계속 높아 지고 있다. 다른
접합법과 비교하였을 때 용접의 장단점은 다음과 같은 것이 있다.
① 용접이음의 일반적 성질
㉮ 재료가 절약된다
㉯ 작업 공정수가 감소된다.
㉰ 제품의 성능과 수명이 향상된다
㉱ 이음 효율이 높다
② 리벳 이음에 비하여 우수한 점
㉮ 구조가 간단하다
㉯ 재료가 절약된다
㉰ 작업 공정수가 절감된다
㉱ 제작비가 낮아진다
㉲ 수밀(water tight), 기밀(air tight), 유밀(oil tight), 이 우수하다
㉳ 자동화 용접을 할 수 있다
㉴ 용접이음은 리벳 이음에서 리벳 구멍에 의한 유효, 단면적이 감소 되지
않으므로 이음 효율이 높다.
③ 주조에 비하여 우수한 점
㉮ 이음에 강도가 크다
㉯ 중량이 가볍다
㉰ 목형, 주형이 필요 없어 생산비가 적게든다
㉱ 복잡한 형상의 제품도 제작이 용이하다
㉲ 서로 다른 재질을 접합 할 수 있다
㉳ 보수가 쉽다
④ 용접 이음의 단점
㉮ 용접 모재의 재질이 변하기 쉽다
㉯ 잔류 응력이 생기기 쉽다
㉰ 용접자의 기술에 의해서 이음부의 강도가 좌우된다
⑷ 용접용 가스의 종류
① 산소 ; 공기중에 21%나 존재하며 무색, 무취, 무미이고 비중은1.105로 공기
보다 약간 무겁다. 산소의 순도는 높을수록 좋은데 공업용의 경우 99.3%로 규정
하고 있다. 산소는 대체로 산소병에 35℃에서 150기압의 고압으로 압축하여 충전
하며, 산소 용기의 크기는 40ℓ정도의 것이 많고 이 속에는 약6,000ℓ의 산소가
채워져 있다.
② L.P.G(액화석유가스 ; liquefied pefroleum gas) ; 석유 정제 과정에서 생기는
부산물로 포화계 탄화수소이며 상온 이하로 가압하면 액화된다. 비중이 1.5배
이며 액체 상태에서는 물보다 약 0.5배로 팽창된다.
③ 아세틸렌(C₂H₂) ; 카바이트 덩어리에 물을 적당량 가하면 아세틸렌 가스가
발생한다, 카바이트 1kg 은 230～348ℓ의 아세틸렌 가스가 발생한다, 산소보다
가벼우며 불포화 탄화수소이다. 순수한 아세틸렌은 무색, 무취이나 보통
카바이트 가스는 암모니아(NH₃)등을 포함하고 있어 악취를 낸다. 아세틸렌은
거의가 탄소이고 수소를 비롯하여 약간의 불순물을 함유하고 있다. 산소와
적당히 혼합하여 연소시키면 높은 열을 낸다.
⑸ 가스 용접용 설비
① 산소용기 ; 산소는 보통 산소병 혹은 산소 실린더라고 하는 고압 용기에 35℃
에서 150기압으로 압축되어 가득 차 있다. 산소용기의 크기는 내용적으로는
33.7ℓ, 40.7ℓ, 46.7ℓ가 가장 많이 사용되고 있으며, 보통 충전된 산소를 대기중
에서 환산한 호칭용적으로는 5,000ℓ, 6,000ℓ, 7,000ℓ,등으로 부르고 있다. 6,000ℓ
실린더에 충전된 산소의 무게는 약8.4kg이나 실린더 자체의 무게는 약 70kg
이다.
산소는 183℃에서 액화되어 액체산소가 되며, 액체산소 1병은 대기압하의
가스용기 850병이 된다. 따라서 가스용기의 산소를 운반하는 것이 훨씬 유리
하므로 최근에는 산소 제조소로부터 액체산소를 운반하는 경우가 많게되었다.
② 산소통을 취급할 때 주의사항
㉠ 눕혀서 사용하지 말 것
㉡ 밸브에는 기름이나 그리스 등을 묻히지 말 것
㉢ 다른 가연성 가스와 같이 저장하지 말 것
㉣ 운반시에는 반드시 밸브를 잠글 것
㉤ 직사광선, 화기 등을 피하고 항상 40℃ 이하를 유지할 것
㉥ 밸브의 안전판이 파괴 됐을 때는 분출구에 손을 대어서는 안된다
＊산소 밸브에 이상이 생겼을 시에는 직접 수리하지 말고 전문가에게 연락할 것
＊산소 누설검사는 비눗물을 사용해야하며 화기사용은 절대 금할 것
＊겨울철에 밸브가 얼었을 때는 더운물이나 증기로 녹일 것
|
가스의 명칭 |
도색 |
가스충전구나사방향 |
|
산소 |
녹색 |
우 |
|
프로판(L.P.G) |
회색 |
좌 |
|
아세틸렌 |
황색 |
좌 |
|
수소 |
주황색 |
좌 |
|
탄산가스 |
청색 |
우 |
|
염소 |
갈색 |
우 |
|
암모니아 |
백색 |
우 |
|
아르곤 |
회색 |
좌 |
③ 산소용기의 재질 및 구조
㉮ 재질 ; 충전 압력 때문에 강재를 사용한다
㉯ 구조 ; 본체, 밸브, 캡의 3부분으로 되어 있고, 용기 밑 부분의 형상에는
볼록형, 스커트형, 오목형이 있고 일반적으로 오목형을 많이 사용한다.
⑹ 압력 조정기
압력 조정기는 프랑스식과 독일식이 있으며, 구조면에서 보면 고압계는 오른쪽
(산소병내의 압력)에 저압계는 왼쪽(용접에 필요한 압력)에 부착되어 있다.
① 토치(용접기)
㉠ 가변압식 토치 ; 프랑스식으로 니들밸브를 가지고 있어 산소의 유량 조절이
가능하고 세공용 토치로 많이 사용된다. 팁의 지름이 다른 것을 바꾸어 사용
할 수 있다
㉡ 불변압식 토치 ; 독일식으로 니들밸브를 가지고 있지 않으며 구조가 간단하고,
불꽃의 세기를 자유로이 조정하기 어렵다 산소의 압력은 조정기에 의해 조절
해야 한다.
② 역류, 인화, 역화,
㉮ 역류(contra flow) ; 토치 내부의 청소 상태가 불량하면 내부기관에 막힘이
생겨 고압의 산소가 밖으로 배출되지 못하고, 연료가스 호스 쪽으로 흘러 안전기
로 들어간다. 이와 같은 현상을 역류라 하며, 토치는 인젝터 작용 때문에 벤튜리
와 노즐 끝과의 사이가 막히는 것을 주의해야 한다. 역류 방지법 으로는 팁을
깨끗이 청소한다.
㉯ 인화(flash back) ; 역화된 불꽃이 팁 안으로 꺼지지 못하고 불꽃 그대로
토치의 가스 혼합실까지 도달되어 토치가 빨갛게 달구어 지는 현상으로서, 팁의
과열시는 물로 냉각, 팁의 청소, 팁의 완전 연결, 가스압력기의 적당, 호스의
비틀림 조치법 등이 있다.
㉰ 역화(back fire) ; 팁 끝이 모재에 닿아 순간적으로 팁 끝이 막히거나 팁의 과열,
팁 죔의 불량, 사용가스의 압력이 부적당 할 때등 팁속에서 폭발음이 나면서
불꽃이 들어왔다 나갔다 하는 현상으로서 인화나, 역화가 일어나는 것은 가스의
압력이 부족하여 산소, 연료 가스가 분출되는 속도가 연소속도 보다 느릴 때
일어난다.
③ 골판쇠 ; 판재용과 선재용으로 구분할 수 있으며, 용융 금속을 부어서 어떤
형태의 고용체 를 만들기 위한 틀이다.
땜작업
⑴ 땜질의 원리
접합 하고자 하는 모재 금속을 용해 시키지 않고 모재보다 저융점의 합금금속을 용융시켜 이음면을 접합하는 방법이다. 땜은 모재보다 용융점이 낮아야 하고, 표면장력이 적어 모재 표면에 잘 퍼지며, 유동성이 좋아서 틈이 잘 메워 질 수 있는 것이어야 한다, 이 밖에도 사용목적에 따라서 강인성, 내식성, 내마멸성, 색채조화 등이 요구된다. 이중에서 장신구 제작시 가장 중요시 되는것이 모재 금속과 색깔이 같아야 이질 감이 없어져 미관도가 좋다. 땜질의 좋은점은 낮은 용융성, 유동성, 부피 수축률이 적은 것, 조직의 균열, 미세, 강도 등 이 크다는 점이다.
⑵ 땜 기구
① 핀셋 ; 고열에 잘 견딜 수 있는 스테인리스 강재로 되어 있으며 일감의 크기에
따라 핀셋의 크기를 달리해야 한다. 핀셋은 일감을 집는 끝 부분이 중요하므로
항상 청결해야 하며 수시로 줄로 갈아서 사용한다. 핀셋은 구조에 따라 그
명칭을 부여하여 사용한다. 크게 나누어 일반핀셋(손가락으로 눌러 집는 타입)과
고정핀셋으로 나뉜다.
② 물레 ; 석면판을 물레 위에 깔고 회전시키면서 땜 작업을 하는 기구로 일감의
방향을 자유로이 조정 할 수 있다. 길거나 큰 일감의 땜 작업에 유용하다.
⑶ 용제
땜(은땜, 금땜)에는 땜과 모재와의 결합을 좋게 하기 위하여 이음 부분에 용제를
칠해 땜질을 한다. 이 작용은 모재 표면에 나타나는 산화물을 제거함과 동시에
산화하는 것을 방지하는 역할을 한다. 용제의 구비조건은 다음과 같다.
① 땜의 융점보다 낮은 온도에서 용해되어 산화물을 용해하고 슬래그로되어 제거
될 것
② 산화를 방지 할 것
③ 땜이 모재 와의 흡착력을 양호하게 할 것
④ 용제의 유동성이 좋고 침투력이 있을 것
⑤ 부식작용이 낮을 것
⑥ 비중이 땜보다 낮을 것
용제로는 붕사, 붕산, 빙정석, 산화제일구리, 소금 등이 있다, 알루미늄이나
마그네슘합금을 납땜할 때에는 모재 표면의 산화막이 대단히 견고하므로
강력한 산화물 제거작용이 필요하게 된다. 용제의 성분은 염화리튬(LiCl),
염화나트륨(NaCl), 염화칼슘(KCl), 불화리튬(LiF), 염화아연(ZnCl), 등을
배합하여 사용한다.
⑷ 땜(solder)
귀금속 장신구가용으로는 금땜과 은땜이 주로 사용되며 금땜은 모재 보다
2캐럿(k2)낮은 품위와 50～100℃정도 낮은 융점의 것을 사용한다, 은땜은 매우
광범위한 땜납으로 대체적으로 은 60%에 황동(구리 +아연)40%의 비율로 합금
하여 쓴다.
⑸ 불꽃의 종류
가스용접에 사용되는 산소, 프로판 불꽃은 산소와 프로판의 혼합비에 따라
탄화불꽃(탄화염, 프로판 과잉 불꽃), 중성불꽃(중성염 또는 표준 불꽃), 산화불꽃
(산화염 산소과잉불꽃)의 3종류로 구분할 수 있다. 이 세 가지는 각각 특성이
있으므로 용접의 종류에 따라 가장 적당한 불꽃을 선택해야 한다.
① 탄화불꽃 ; 이 불꽃은 백심과 겉불꽃과의 사이에 연한 백심의 제3의 불꽃,
프로판 깃이 존재한다. 이 길이는 프로판 양의 변화에 따라 조절되는데 프로판
양이 많을수록 길어진다. 다시 말하면 탄화 블꽃은 프로판 과잉 불꽃이라고도
하며, 산화작용이 일어나지 않기 때문에 좋으나 금속표면에 침탄 작용을 일으키기
쉽다.
② 중성불꽃 ; 용접에 가장 적합한 것으로 표준 불꽃이라고도 하며, 프로판과
산소와의 혼합비율이 가장 알맞는 연소상태의 불꽃인데 용접부에 산화나 탄화의
해를 주지 않는다.
③ 산화불꽃 ; 산소의 양이 프로판의 양보다 많은 불꽃으로, 금속을 산화시키는
성질이 있으므로 청동, 황동 등이 용접에 응용된다. 산소-프로판 용접은 모재의
종류, 조성, 용접방법에 따라 적절한 불꽃을 사용해야 한다.
⑹ 땜하기
① 편상 땜하기 ; 각면, 환면 등의 접합부에 땜 조각을 올려놓고 열을 가해 잇는
점 틈새로 땜 은이 용해되어 흘러 들어가게 하는 방법으로 초보적인 땜 방법
이다.
② 질러 땜하기 ; 은 땜 을 선재와 같이 길게 재단하여 핀셋으로 한쪽 끝을 집고,
접합부를 땜 은이 용해될 온도까지 가열하면서 핀셋으로 집은 땜 은 한 끝을 접합부
잇는 점에 대주어 땜 은이 용해되어 흘러들어가게 하는 방법이다.
③ 땜 올려붙이기 ; 환 봉과 환 봉 잇기 또는 판재 위에 환 봉을 세워 땜 하는 방법
으로, 환 봉 접합부를 예열 하고 붕사를 칠하여 땜은 조각을 올려놓고 가열하여
응착 시키고, 다른 환 봉이나 판상에 접합시키고 붕사를 칠하고 가열하여 응착된
땜 은이 용해되어 접착되는 방법이다.
④ 핀셋에 땜달아 땜하기 ; 접합부 면이 적고, 정밀을 요하는 땜 부위에 사용되는
땜 방법으로, 핀셋으로 땜은 조각을 집고 붕사용액을 칠한 다음 땜은 조각을
가열하여 핀셋의 어느 한 쪽에 방울이 되어서 매달리게 하고, 땜하고자 하는
접합부를 가열하면서 핀셋 한쪽에 매달린땜 은을 접합부 잇는 점에 대주어
용해되어 흘러 들어가게 하는 땜 방법이다.
⑤ 땜질 작업시 유의사항
㉮ 땜 은은 모재의 가열온도가 땜 은의 용융 온도보다 높아야 유동한다.
㉯ 땜 은은 모재의 가열온도가 높은 쪽으로 흐른다. 그러므로 접합부의 두 모재를
같은 온도로 가열하여야 한다.
㉰ 접합부의 잇는점이 밀착되어야 땜이 잘되며, 색상의 차이가 적다.
㉱ 땜 은은 붕사를 칠한 곳으로 흐르므로 잇는 점 부위만 정확하게 붕사칠을
하여야 한다.
㉲ 모재가 큰 것과 적은 것을 접합할 때에는 가열의 양도 비례한다.
㉳ 한 일감에 여러 부위를 땜할 경우 강땜, 중땜, 약땜의 순으로 땜을한다.
⑺ 산 처리
땜질이 끝난 일감은 붕사막과 산화막을 벗겨내기 위하여 황산(H₂SO₄)을
물10;황산1의 비율로 혼합하여 위험성을 줄인 약산을 만들어 사용한다.
약산용액을 만들 때에 유리 비이커에 먼저 물을 붓고, 산을 용기의 안쪽 벽면을
따라 밀착시켜 흘려 붓는다. 만약 반대로 산에 물을 붓게되면 발열이 심해서
비이커가 깨질 수도 있다. 비이커 속에서 희석한 용액에 10분 후 용해된 금속이나
일감을 넣고 2～3분 정도 알코올 램프로 끓여서 용액의 온도를 올려주면 이 용액
의 작용이 강하게 되어 일감의 표면이 깨긋이 처리된다. 일감의 표면에 있는
산화피막이 완전히 제거되면 핀셋으로 일감을 꺼내어 깨끗한 물에 씻는다.
작업중 산이 피부나 옷에 묻으면 즉시 깨끗한 물로 씻고 소다(중조)를 물에 적셔
닦아내어 산 성분을 중화시킨다. 장신구를 제작할 때 많은 부품을 만들어 조립
땜을 하여 완성하게 된다. 접합 땜을 할 때마다. 땜한 일감을 비이커에 넣고 산을
끓여 산처리 하여야 하는 번거로움 때문에 현장 일부에서는 물 10 ; 염산 2의
비율로 혼합하여 약산을 만들고, 유기 그릇이나 플라스틱에 담아 산을 끓이지 않고
땜을 한 일감을 물에 식히지 않고서 그대로 염산에 담가 식히면서 산 처리를 하고
있다. 산을 끓이지 않아 시간과 번거로움이 없으나, 황산에 끓여서 산 처리하는 것
보다는 붕사막과 산화막이 완전히 제거되지 않는 것이 단점이다.
보석 가공
ꊱ 보석 연마의 종류
⑴ 캐보션형(cabochon style)
보석의 면에 각이 나지 않고 둥글게 곡면으로 깍은 형태를 말한다.
① 단순 캐보션(simple cabochon) : 상부면은 둥글고 하부는 평평한 경우로 가장
일반적인 형이다. 둥근면은 높은 형, 중간 형, 낮은 형이 있다.
② 복캐보션(double cabochon) : 상하가 모두 둥글고 거들을 중심으로 상부의
높이가 하부보다 높으나 그 반대의 경우도 있다.
스타 사파이어, 스타루비 등의 성체석 및 묘안석(호안석), 월장석 등에 많이
적용된다.
③ 오목캐보션(hollow cabochon) : 하부를 오목하게 판 것으로 주로 어두운 색의
돌을 엷게 하녀 밝게 보이기 위하여 적용한다.
④ 평 캐보션(lentil cabochon) : 평 캐보션은 비교적 얇고 평평한 것으로 상 하
양면이 거의 동일하게 둥글게 되어 있으며 보통 오팔을 깎는 데 많이 적용된다.
⑤ 역 캐보션(reverse cabochon) : 단순 캐보션의 상부중앙을 오목하게 뚫은 것
으로 성체석이나 묘안석의 특별한 효과를 얻기 위해서 사용한다.
캐보션으로 연마되는 돌이라도 거들의 하부를 파세트해서 파빌리온에서의
전반사를 기대하는 경우도 있다. 마퀴즈(marquoise), 하트(heart), 페어 (pear),
등의 형이 있는데 이 경우 정점은 보통 길이의 1/3지점에 오게 한다.
⑵ 파세트형(facet style)
① 브릴리언트 컷(brilliant cut) : 중요한 것은 표준원형(standard round brilliant)
으로 58면을 갖는다.
크라운(crown)에는 33면이 있는데 이것은 테이블(table) 1개, 스타면 (star facet)
8개, 베젤면(bezeled facet), 8개, 상부 거들면(upper-girdle facet)16개로 되어
있고, 파빌리온(pavilion facet)에는 25면이 있는데 이것은 큐렛(culet) 1개,
파빌리온 8개, 하부 거들면(lower-girdle facet)16개로 되어 있고 큐렛은 생략되기도
하며 이 경우 파빌리온은 24면이 된다.
이의 응용형으로는 올드 유럽 컷(old European cut), 브라질 컷(Brazilian cut),
영국식 정사각 컷(English square cut), 올드 마인 컷(old mine cut), 리스본 컷
(Lisbon cut), 더블 컷 브릴리언트(double cut brilliant) 등 대단히 많다.
㉮ 크라운 : 거들의 윗 부분
㉯ 테이블 : 가장 크고 거들의 평면과 평행하는 면
㉰ 스타면 : 크라운에 있으며 테이블과 접한 삼각형 면
㉱ 베젤면 : 크라운에 있는 주면으로 사각형이며, 크라운 주면이라고도 한다.
㉲ 상부 거들면 : 크라운에 있으며, 거들에 접해 있는 면으로 크라운 파면
이라고도 한다.
㉳ 파빌리온 : 거들의 아랫부분
㉴ 하부 거들면 : 파빌리온에 있으며, 거들과 접해 있는 면으로 파빌리온 파면
이라고도 한다.
㉵ 파빌리온 면 : 파빌리온 주면으로 사각형이다.
㉶ 큐렛 : 아주 작은 파빌리온의 맨 끝면으로 거들 평면과 평행하는 면
⑶ 스텝 컷(step cut)
이 형은 모든 면이 거들 가장자리와 평행하는 사각형으로 구성되어 있는 것이
특징이며, 각면이 보통 계단의 단계와 비슷한 줄 또는 층으로 배열되어 있고 그
때문에 이 명칭이 붙어 있다. 스텝 컷 스타일 중에서 가장 중요한 것은 에메랄드
컷이다. 에메랄드 컷은 가로와 세로의 길이가 같으면 정사각 에메랄드 컷이라 한다.
에메랄드 컷도 58면(8개의 거들 면을 포함해서)을 가진다. 이의 응용형은 삼각형
컷, 테이블 컷, 육각형 컷, 트라페즈 컷 등이 있다.
⑷ 혼합 컷(mixed cut)
윗면의 브릴리언트 컷과 아랫 면의 계단 컷, 또는 그 반대 경우를 적용하여
연마한 것을 혼합 컷이라 한다.
ꊲ 조각보석과 새긴보석
조각보석은 돌이 보이는 전면을 가공하여 만든 것이고, 새긴 보석은 돌에 조각을 하지만 표면의 일부는 가공을 하지 않고 디자인의 배경으로 남겨둔다.
⑴ 카메오(cameo)
카메오는 거들 위의 표면 부분을 컷해서 조각하기 때문에 전체의 디자인이
거들 가장자리보다 위에 위치하는데 재료에 따라 다음과 같이 분류된다.
① 돌 카메오(stone cameo) : 자연석으로 만든 카메오
② 조개껍질 카메오(shell cameo) : 조개껍질로 만든 카메오
③ 산호 카메오(coral cameo) : 산호로 만든 카메오
④ 인조석 카메오(synthetic stone cameo) : 인조보석으로 만든 카메오
⑤ 모조 카메오(imitation cameo) : 유리 또는 플라스틱 등으로 만든 카메오
⑵ 인탈리오(intaglio)
인탈리오는 디자인이 돌 속으로 새겨진 것이기 때문에 디자인이 거들 가장자리의
아래에 음각 되어지게 된다. 때로는 상을 음각하는 수도 있고 또는 배경을 음각
으로 처리하고 상을 양각으로 돌출 시키는 수도 있는데, 인탈리오는 주로 문장으로
사용된다. 카메오와 마찬가지로 인탈리오는 천연석, 인조석, 모조석 등의 재료로
만들어진다.
⑶ 셰비(chevee)
중앙 부분이 타원형으로 들어가게 연마되어진 보석을 말한다.
⑷ 큐벳(cuvette)
타원형의 음각에 카메오의 디자인을 붙인 셰비의 한 변형이다.
⑸ 스캐럽(scarab)
지중해 연안에서 발견되는 갑충을 나타내도록 조각하고 또는 파낸 보석 등을
말한다.
⑹ 조상(statuettes)과 입상(figurines)
보통 품질이 조금 떨어지는 보석재료를 조각해서 동물, 사람, 나뭇잎, 꽃, 사원
등을 만든 것이다, 위의 종류 이외에도 보통 보기 싫은 흠을 제거하는 방법으로
드릴로 뚫어서 만들어진 구멍으로부터 조각을 한 피어스드 조각(pierced carvings)
과 주로 투명한 수정으로 각도와 경사를 달리하는 홈(groove)과 삼각형의 기둥
등으로 만들어 반대편에서 보면 파여진 끝에 경사져 있는 다른 두 면으로부터 홈이
반사하기 때문에 입체적으로 보이게 만든 일루젼(illusion) 컷 등이 있다.
다이아몬드
수 십억년 전 지구의 지각 깊숙한 곳에서 생성된 다이아몬드는 이세상 어디에서도
똑같은 두 개의 다이아몬드가 존재하지 않습니다.
다이아몬드는 각기 다른 모양과 크기로 연마되고 다양한 등급으로 분류되고 있으
므로 구입하고 싶은 다이아몬드가 무엇이든 그 선택의 폭은 넓습니다.
그럼 어떤 다이아몬드가 당신의 다이아몬드일까요？ 단지 다이아몬드의 4c, 즉
캐럿, 투명도, 색상, 연마에 대해 알기만 하면 다이아몬드의 가치에 대해 더 잘
이해하게 될 것입니다.
캐럿(carat) ; 다이아몬드의 무게는 캐럿으로 측정됩니다. 1캐럿은 10부로 나누어
지며 7부5리의 다이아몬드는 0.75캐럿의 무게가 됩니다. 캐럿은 4c 중에서 가장
측정하기 쉬운 요소이지만, 똑같은 캐럿의 두 다이아몬드도 그 연마와 색상,
투명도에 따라 그 가치가 엄청나게 차이날수 있습니다. 일반적으로 다이아몬드는
크기가 클수록 귀하며 좋은품질은 어떠한 크기와 모양의 다이아몬드에서도 찾을
수 있습니다.
투명도(clarity) ; 대부분의 다이아몬드는 각 다이아몬드를 특징 지워주는 자연의
지문과 같은 매우 미세한 내포물을 함유하고 있습니다. 그 내포물이 다이아몬드의
아름다움을 손상시키거나 내구성에 영향을 미치지는 않지만 내포물이 적으면 적을
수록 빛이 통과 할 때 장애를 주지 않으므로 다이아몬드를 더 찬란하게 빛나게
합니다.
색상(colour) ; 다이아몬드는 가장 귀하고 가치 있는 완전 무색에서 누런색까지
모든 자연색을 가지고 있습니다. 그중 다이아몬드가 무색에 가까울수록 빛이 쉽게
투과되므로 더욱 찬란한 무지개 빛을 발합니다.
연마(cut) ; 흔히들 다이아몬드의 컷과 모양을 혼돈하고 있습니다. 실제
다이아몬드의 컷은 다이아몬드의 면 혹은 면의 각도를 의미합니다. 어떠한 모양의
다이아몬드라도 숙련된 연마사에 의해 좋은 비율로 커트 된다면 더 많은 빛을
반사하여 찬란한 빛과 광채를 발하게 되며, 가치 또한 높아지게 됩니다. 어떤
다이아몬드가 연마가 잘 된 것인지를 판단할 수 없다고 걱정하지 마십시오, 선택한
다이아몬드를 들어올려 보았을 때 얼마나 주위에 그 빛을 발하는지 보면 됩니다.
※ 다이아몬드는 7가지 형태의 “라운드, 마키즈, 오벌, 페어, 하트, 스퀘어, 에메랄드”
형으로 나눌 수 있습니다. 그러면 여기서 흔히 볼 수 있는 다이아몬드중에
브릴리언트 컷 의 연마된 면에 대해서 알아보자. 브릴리언트 컷(brilliant cut) !
중요한 것은 표준원형으로 58면을 갖는다. 크라운(crown)에는 33면이 있는데
이것은 테이블 1개, 스타면(star facet) 8개, 베젤면(bezel facet) 8개, 상부 거들면
(upper girdle facet) 16개로 되어있고, 파빌리온(pavilion)에는 25면이 있는데
이것은 큐렛(culet) 1개, 파빌리온 8개, 하부 거들면(lower girdle facet) 16개로
되어 있고 큐렛은 생략되기도하며, 이 경우 파빌리온은 24면이 된다.
o 크라운 ; 거들의 윗 부분
o 테이블 ; 가장 크고 거들의 평면과 평행하는 면
o 스타면 ; 크라운에 있으며 테이블과 접한 삼각형 면
o 베젤면 ; 크라운에 있는 주 면으로 사각형이며, 크라운 주 면이라고도
한다.
o 상부 거들면 ; 크라운에 있으며, 거들에 접해 있는 면으로 크라운 파면 이라고
한다.
o 파빌리온 ; 거들의 아랫부분.
o 하부 거들면 ; 파빌리온에 있으며, 거들과 접해있는 면으로 파빌리온 파면이라고
한다.
o 파빌리온 면 ; 파빌리온에 주 면으로 사각형이다.
o 큐렛 ; 아주 작은 파빌리온의 맨 끝 면으로 거들 평면과 평행 하는 면.