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  8. 캐버션 연마가공(Cabochon Cutting)

 6. 소형절단기의 사용 (Using a trim saw)


원석을 절단하는 데에는 간단한 연마 축 또는 연마 머리부만이 요구된다. 그러나, 그런 기구로 절단할 수 있는 돌들은 조약돌, 작은 크기의 원석 또는 작은 판(slab)으로 제한된다. 당신 장비에 보석세공 절단기를 추가하므로써, 절단할 수 있는 돌의 종류는 크게 증가한다. 이 장에서는 소형절단기(절단 톱, trim saw)을 다룬다. 판용 절단기는 다음 장에서 언급한다. 소형절단기는 판에서 예비성형들(preforms)을 잘라 내거나 또는 작은 크기의 원석들과 자갈들의 절단에 사용할 수 있다. 만약에 절단기에 죔쇠(vise)가 있으면, 작은 덩어리, 석화된 작은 돌출부로부터 작은 판들을 잘라낼 수 있을 것이다. 10인치 (25.4 cm)의 직경을 지닌 소형절단기는 직경 약 2 1/2 인치 (6.35 cm)의 암석을 판으로 만들 수 있다.
 


보석절단용 톱날의 테에는 산업용 다이어먼드 입자들이 들어 있다. 어떤 톱날들은 강 철 원판의 테에 톱니들을 만들고 그곳에 다이어먼드와 분말금속의 혼합물을 채워 용해하여 원판에 붙여서 만든다. 다른 톱날들은 테에 접착된 금속에 다이어먼드 단편들을 갖고 있거나 다이어먼드와 금속 혼합물로 된 연속된 테를 갖고 있다. 다이어먼드 톱날을 실제로는 목재용 톱날같이 절단하는 것이 아니고 돌을 관통하여 마모시켜 나간다. 조심스럽게 다루면, 다이어먼드 톱날들은 일반적으로 손가락을 베지 않기 때문에 사용하기에 매우 안전하다.

다이어먼드 톱날들은 발생되는 열로 인해서 망가지기 때문에 건조상태로 운전하여서는 안된다. 그러므로 윤활냉각제를 사용하여야 한다. 냉각제의 종류는 무수히 많으며 그들에 대한 논쟁은 더욱 무성하다. 일반적인 것들은 Texaco Almag,Chevron Base Oil, Shell Pella, 등유, 등유와 경 기계유의 혼합물과 기름이 녹아 있는 여러 가지의 물들이다, 대부분의 톱날 제조업체들이 톱날과 함께 지켜야 할 용법을 동봉한다.


절단준비

절단을 시작하기 전에, 톱날이 있는 축의 구멍이 축에 적절한 크기인지를 점검한다; 축의 놀림이 없어야 한다. 이음 고리와 톱날 사이에 때가 끼여 있지 않은 지를 확인한다. 냉각제는 표면이 톱날 테 위로 약 1/4인치 (6.35 mm)에 닿게 탱크에 채운다. 톱날이 회전하면, 냉각제는 일정하고 미세하게 분무되어야 한다. 튀길 정도로 많은 냉각제를 넣지 않는다. 소형절단기의 작업대는 탱크에 견고하게 고정되어야 한다.


미가공 재료와 자갈들의  절단

가공되지 않은 작은 보석재료는 어느 정도 편평한 부분을 절단기 작업대 위에 놓으므로써 절단될 수 있다. 재료의 양쪽을 견고하게 잡는다. 회전하는 톱날 쪽으로 재료를 부드럽게 밀어 직선으로만 절단한다. 재료에 편평한 부분이 없으면, 연마 휠로 한 쪽을 편평하게 만든다. 자갈들도 같은 방법으로 다룰 수 있지만, 뒤집어지거나 손에서 미끄러지지 않도록 주의한다.


더욱 안전하게 자갈을 절단하는 방법은 고정구(jig)를 만드는 것이다. 두께 1/2인치 (12.7 mm)에서 3/4인치 (19.05 mm)의 목재조각에 여러 개의 큰 구멍들을 뚫는다. 각 구멍마다 자갈 하나씩 넣고 녹은 패러핀(paraffin)으로 구멍을 메운다. 고정구를 작업대에 놓고 절단된 긴 홈들 통해서 돌들과 왁스를 직선으로 절단한다. 왁스는 다시 녹을 수 있으므로 다시 사용한다 (주의 : 패러핀은 인화성이 높다. 이중으로 된 보일러에서 녹이고 각별한 주의를 한다).


판의 절단

원석 판들은 가공하지 않은 재료나 자갈들 보다 절단하기가 용이하다. 우선, 보석의 바닥이 될 판의 면에 당신이 원하는 도안을 표시한다 (2.조형화를 위한 돌의 준비를 참조). 도안 주위에 직선들을 표시한다. 그리고 나서 견고하게 잡고 부드러운 압력으로 선들을 따라 톱질한다.


경사진 절단을 해야 한다면, 우선 돌의 모서리에 약간의 톱니를 만든다. 그리고 나서 원하는 각도만큼 판을 회전시켜서 절단을 계속한다. 


예비성형 주위를 톱니로 절단하므로써 연마시간을 줄일 수 있다. 보석의 윤곽선 주위까지 절단한다. 그리고 나서 남아 있는 돌출부를 플라이어로 잘라낸다.

십자가와 같이 모서리 안쪽을 절단해야 하는 도안은 특별한 문제점이 나타낸다. 톱날의 곡률로 인해서, 면에 표시한 것보다 작업대에 놓여 있는 돌의 면을 훨씬 더 절단해 들어가게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 우선 움직임이 없는 톱날에 돌을 댄다. 돌의 상부와 톱날 테 사이의 거리를 측정한다. 도안으로부터 같은 거리가 떨어지게 하여 점들을 표시한다. 그리고 나서 절단기를 돌리고 이 점들까지 절단한다.


돌의 보이지 않는 면까지의 절단이 알맞은 길이이다. 돌을 뒤집어 절단이 서로 교차되는 면으로부터의 적당한 거리에 점들을 표시한다. 이 점들까지 절단하므로써 돌의 반대면에도 알맞은 길이로 절단을 만든다.


모서리의 안쪽을 절단하는 또 다른 방법은 나무쐐기를 만드는 것이다. 쐐기의 경사각은 연마 축과 일직선을 이루어야 한다. 톱날로 쐐기의 중심에 긴 홈을 낸다. 긴 홈에 톱날이 들어가도록 하여 쐐기를 작업대에 놓는다. 그리고 나서, 돌을 쐐기 위에 놓고 회전하는 톱날로 미끄러지게 한다. 톱날 하부절단의 대부분은 이 고정구로 인해 제거될 것이다.


곡이 진 내부를 절단하기 위하여, 도안에 가깝게 수직절단들을 낸다. 톱날 작업대의 표면에 보이는 것보다 깊게 절단되는 것을 염두에 둔다 (위를 참조). 일련의 절단을 낸 후에, 그 결과 생긴 돌출부들을 스크루드라이버나 플라이어로 잘라 낸다.


만약에 공구를 잘 다루면, 목재 톱의 절단용 가로대와 같은, 얇은 조각들의 절단에 사용하는 부속품을 만들 수 있다. 가로대와 톱날은 완전히 평행해야 한다. 그렇지 않으면, 돌에 비스듬히 힘을 가해져서 톱날이 휘게 된다. 절단용 가로대는 상감세공 예술가인 Charles Irvin D.V.M.가 얇고 평행한 면들을 지닌 조각들을 절단하기 위해서 사용하는 것이다.


단백석(opal), 홍옥(ruby), 청옥(sapphire), 등등과 같은 귀하고 비싼 돌들의 값진 미가공 재료를 절약하기 위해서는 얇은 톱날로 절단하는 것이 최상이다. 이 패시터(faceter)의 소형절단기의 톱날 두께는 0.012인치 (0.3 mm)이다. 사용되는 얇은 톱날의 대부분은 직경이 4인치 (101.6 mm)이다.


소형절단기에 의한 판 절단(slabbing)

많은 소형절단기들이 미가공 재료를 붙잡기 위한 죔쇠(vise)를 갖고 있어 재료를 판으로도 절단할 수 있다. 죔쇠는 조절가능한 가로이송대를 갖고 있어 여러 가지의 두께의 판들을 절단할 수 있다. 여기에 나타나 있는 것과 같이, 여러 절단기들이 수평으로 움직이는 조스(jaws)가 있는 죔쇠를 갖고 있다. 나사가 나있는 봉들 중에 하나는 조로 돌을 조이는 데에 사용된다. 다른 하나는 조의 반대면으로부터의 간격을 두는 데에 사용된다. 다른 형태의 죔쇠에는 간격을 조정하기 위한 여러 가지 크기의 단편들이 요구된다.


이 절단기의 죔쇠는 돌을 잡기 위하여 세 개의 접촉점을 갖고 있다. 간격조정과 조임용으로 두 개의 나사가 진 봉들이 사용된다. 조임 완충을 위해서 아래의 조에 목재를 사용한다.


어떤 소형절단기들은 고정쇠(clamp)형태의 죔쇠를 갖고 있다.  돌들은 경질목재 조의 탄성에 의해서 고정된다. 상부의 조는 여러 각도로 조정된다.
경고 : 조가 어떠한 형태이든지 간에, 죔쇠는 톱날과 일직선을 이루어야 한다.  제조업체들은 일반적으로 정렬점검을 위한 방법을 기술하거나 또는 공장에서 죔쇠를 정렬한다. 절단기에 대한 정렬정보에 대한 정보를 받지 못했다면, 판매업체나  제조업체에 문의한다.


판용 죔쇠는 돌을 톱날 쪽으로 보내기 위한 작용력을 갖고 있어야 한다. 소형절단기에는 중력공급 방식이 가장 일반적으로 사용된다. 끈이나 줄이 죔쇠에 연결되어 절단기 뒤쪽에 있어 풀리 위에 놓인다. 끈의 한 쪽에 중량체가 연결된다. 많은 절단가들이 모래, 돌 또는 물이 있는 작은 통을 중량체로 사용한다. 사용해야 하는 중량의 정도는 제조업체에 따라 다르다. 절단기와 함께 제공되는 지침서를 본다.

 
중량공급 방식으로 판 절단하기 위하여, 우선 죔쇠로 돌을 견고하게 조인다. 손으로 돌을 비틀어 느슨하지 않은 지를 점검한다. 가로이송대를 조절하여 원하는 판의 두께를 맞춘다 (대부분의 절단가들이 3/16인치 (4.76 mm)에서 1/4인치 (6.35 mm)를 선호한다. 톱날이 돌의 예리한 돌출부와 닿지 않도록 죔쇠를 조절한다. 돌출부는 톱날을 휘게 한다. 절단하기 전에 이들을 연마하여 없애는 것이 최상이다.


중량체를 끈으로 연결하기 전에, 전동기를 돌리고 고정된 돌을 최소의 압력으로 톱날 쪽으로 민다. 곧 돌에 홈이 파여 나갈 것이다. 그러면, 중량체를 붙이고 중량체가 죔쇠를 당길 때까지 끈을 조심스럽게 내려 놓는다. 절단기가 암석을 조금 절단해 들어가면, 죔쇠를 뒤로 당겨서 절단이 톱날과 정렬되어 있는 지를 점검한다. 만약에 정렬되어 있지 않으면, 가로이송대를 조절하여 고친다. 그리고 나서, 절단이 거의 완료될 때까지 계속 진행시킨다. 톱날이 완전히 관통되기 전에, 중량체를 제거하고 손으로 압력을 약하게 가하여 절단을 마무리한다. 절단을 마무리하면 항상 작은 돌출부가 남게 된다. 죔쇠가 멈추지 않으면, 관통하는 순간에 작업대 뒤 쪽으로 빠르게 당겨지고 돌출부로 인해서 톱날이 사발모양(휘어지게)이 될 수도 있다.


중량공급방식의 죔쇠를 멈추기 위해서 여러 가지의 방식들이 사용된다. 죔쇠에 체인을 걸고 이것을 절단기의 앞 쪽에 걸어 둘 수도 있다. 죔쇠가 미끄러지는 길을 따라 클립을 부착할 수도 있다. 한 독창적인 방법을 여기에 보인다. 물 48온스의 용기는 중량체이다. 작은 용기가 큰 용기에 가라앉으면, 무게는 점차 줄어들어 공급이 멈추게 된다. 턴버클로 절단하고자 하는 길이를 조절한다.


어떤 소형절단기들은 현재 동력공급장치로 된 죔쇠를 갖추고 있다. 작은 전동기가 죔쇠를 부드럽고 일정한 압력으로 톱날 쪽으로 천천히 당긴다.


어떤 제조업체들은 현재 자사와 다른 회사의 절단기에 부착할 수 있는 보조 동력공급장치를 생산한다.


동력공급장치로 판 절단하기 위하여, 돌을 죔쇠에 단단하게 고정한다. 톱날에 돌이 거의 닿을 정도로 죔쇠를 옮긴다. 절단기를 켜고 공급장치 전동기의 전원을 올린다. 돌은 완전히 절단될 때까지 당겨진다.


자갈들로부터 작은 판들을 편리하게 절단하는 방법은 주형용 소석고 덩어리에 다량의 자갈들을 넣어 주형하는 것이다. 주형을 위하여, 죔쇠에 들어갈 수 있는 작은 상자 (작은 우유팩이 좋다)를 사용한다. 소석고가 굳으면, 판지를 벗겨내고 덩어리를 판으로 절단한다. Lapidabrate의 Stik-Tite 돞핑용 접합제도 역시 이러한 목적으로 사용할 수 있다. 이것은 수용성이기 때문에, 소석고에서 돌을 떼어 내기가 쉽다. 돌들을 소석고나 돞핑 접합제에 넣기 전에, 세제나 적당한 용제로 기름을 제거한다. 만약에 기름이 묻혀 있으면, 절단하는 동안에 튀어 나와 톱날을 손상시킬 수 있다.


절단하기 어려운 돌들은 Bill의 Super Rock Clamp와 같은 장치로 잡을 수 있다. 죔쇠를 이용하여 한 번 절단을 한다. 그러면 편평한 부분이 고정쇠에 들어가 잠기게 된다. 제조업체에서 알려준 대로 소형절단기에 목재 보조대를 설치하여 고정쇠가 직선으로 움직일 수 있도록 한다. (보조대는 어떠한 지점에서든지 톱날과는 같은 거리를 유지해야 한다). 이 형태의 고정쇠는 통상적인 죔쇠로 고정할 수 없는 재료를 절단할 수 있게 해 준다.


다이어먼드 톱날은 점차 무디어져 갈 것이다. 특히 옥(jade)같이 조밀한 재료들을 절단한 뒤에는. 무딤은 실제로는 금속접착제가 다이어먼드들 사이에 끼이기 때문이다. 톱날을 예리하게 하려면, 오래된 보석세공용 연마 휠 (220 grit, 부드러운 접착), 양회 또는 부드러운 붉은 벽돌 조각을 절단한다. 대부분의 제조업체들이 톱날을 예리하게 하는 방법을 알려 주고 있다.


냉각제가 점차 더러워지고 침전물이 차게 될 것이다. 그러면, 탱크를 완전히 세척하고 새로운 냉각제를 채운다. 대부분의 절단기들이 탱크를 배수하기 위한 배수구를 갖고 있다. 가끔 작업대를 들어내어야 할 때가 생긴다. 세척하려면 탱크의 바닥을 떼어내어야 하는 구조를 가진 절단기도 있다.


톱날의 형태와 크기에 따라, 제조업체들은 3,500 에서 6,500 sfpm (분당 표면피트) (1066.80 에서 1981.20 mpm, 분당 표면미터)의 속도를 권장하는데, 이를 rpm (분당 회전수)로 바꾸려면, 이 공식을 사용한다:
11,460/톱날의 직경(인치) = 톱날(축)의 rpm

절단장비를 사용할 때는, 적절한 접지를 포함한 안전규칙을 따른다. 이 간단한 규칙들은 톱날의 수명을 연장시켜 준다. 결코 톱날을 건조상태로 회전시켜서는 않는다. 절단시에는 너무 많은 압력을 가하지 않는다. 톱날이 절단하도록 한다. 톱날이 한 쪽으로만 마모되지 않는 지를 확인한다. 이것은 정렬이 잘 되지 않았음을 의미한다. 톱날이 뒤틀리거나, 사발모양이 되거나 또는 휘어지거나 하면, 스스로 수리하려고 하지 말고 판매업체나 제조업체를 접촉한다.

 6. 소형절단기의 사용 (Using a trim saw)

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