금과 땜하기(금합금)

[새봄님]

 

⑵ 금과 금합금

  ① 금(Au) : 금(Gold) (獨)의 학명은 아우룸(Aurum)으로 아침의 태양광선 또는 찬란

               히 빛나는 아침 햇빛의 의미를 나타낸다고 한다.

               금의 산출은 분리된 상태의 입자 또는 산금으로서 석영맥 속에 부곽 되어

               산출되는데, 층 폭이 약 3.3m가량이면 경제적인 채산성이 있다고 한다.

               이밖에도 하천에서 채취되는 사금이 있다. 일반적으로 황금색의 금제품과

               잘 어울리는 배색으로서, 특히 녹청 색은 금제품을 품위 있게 고급화시키

               며, 빨강 색과는 호화스러운 분위기를 내는 특성이 있다.

               면심입방구조로서 비중 19.32, 융점은 1,063℃, 끓는비점은 2,970℃이다.

               화학적으로는 모든 금속 중 가장 안정된 금속으로 공기속이나 물속에서도

               영구히 변하지 않는다 즉, 귀금속 중에서 귀족적인 성질을 가지고 있다.

               이밖에도 산과알칼리, 기타 약품등에 잘견디나, 다만 왕수에는 단단한

               금이라도 녹아서 용액이 되어 버리며, 이것은 다시 분석하여 금으로 회수

               할 수 있다. 브리넬 경도는18, 인장강도 12kg/mmꋅ, 연신율 68~73%이다.

               전연성은 모든 다른 금속중에서 가장 우수한편으로 극히 얇은판이나 선으

               로 가공할 수 가있다. 연성의 경우 1g의 순금으로 약 2~3Km까지 길게 늘

               려 뽑을 수가 있어서 직경 7μ 정도의 가느다란 금사가 되게 할 수 있다.

               전성의 경우, 두께가 약 0.07μ까지 얇은 금박을 만들 수 있으며, 이처럼 얇

               은 금박을 유리판 사이에 끼우고 햇빛을 통과시키면 녹색으로 보인다고   

               한다. 그리하여 1온스의 순금으로는 100평방 피트의 넓이까지 펼 수 있다

              고도 한다. 순금의 용도는 유리에 금의 미립자를 넣어서 금색유리를 만들기

               도하며, 또한 금의 무산성과 부드러운 감각, 특히 치아에 좋기 때문에 치과

               에서 사용하며, 반지나 보석 장신구, 금립, 금분, 도금 등 전기, 전자화학,

               의학 등의 넓은 분야에 사용된다.  

  ② 금의 특성 : 금의 특성은 다음과 같다.

     ㉮  찬란한 금색광택을 지니며, 색깔이 변하지 않는다.

     ㉯ 비중이 커서 다른 금속과의 구별이 쉽다.

     ㉰ 전연성이 풍부하고, 주조하기 쉽다.

     ㉱ 보통 화학 약품에는 용해되지 않는다.                                 

     ㉲ 다른 금속과 합금하기 쉽고, 전기도금이 가능하다.

     ㉳ 산출량이 적어서 귀금속이라 하며, 화폐 가치의 척도가 된다.

  ③ 금의 품위 : 금의 합금 중에서 금이 가지는 순도는 캐럿[karat]이라는 단위로 표

                     시한다.  

                    그리하여 금의 순도는 24캐럿을 백분율(%)에서 순금 함유량 100%로

                    하여금, 24금 또는 24k로 표시한다. 따라서 1캐럿은 1/24에 해당되는

                    순금이 합금 된 것을 말한다. 가령 22K속에 함유된 순금의 함유량을 알

                    려면 22K=22/24 × 100 = 91.7%순금함량으로서 결국 100% - 91.7% =

                    8.3%의 비금속 혹은 금합금의 함량으로 계산할 수 있다.

                    금의 백분율 표시에서 실용상에 있어서는 99.99%의 순금이 통용된다.

                    이 때 이것을 포 나인(4nine)이라 통용되기도 한다. 국제적으로는 금형

                    제도가 채택되고 있어서 중량의 경우 1 트로이온스를 31.1035g으로 하

                    여 금형 온스(트로이온스 : troy ounce)를 사용하고 있다.

  ④ 금 합금 : 공예재료로서의 순금은 너무 무르므로 경제상 또는 제작 가공상등의

                  이유로 합금 하여서 융점을 낮추고, 경도와 색깔, 광택등의 여러 가지 변

                  화를 아울러 얻게 된다.

                  순금과 합금을 잘 이루는 금속으로는 은, 구리, 니켈, 아연. 철, 크롬,

                  망간, 백금 및 백금족 등이다. 가령 반지의 경우 우리나라는 순금이 애용

                  되나, 외국에서는 오히려 금 합금이 더 많이 애용되고 있다.

종별	순금분량	타금속 분량
K22	91.7	8.3
K20	83.4	16.6
K18	75.0	25.0
K14	58.5	41.5
K12	50.0	50.0

                        금합금 비율표

  ⑤ 캐럿

    ㉮ 24K : 이론상으로는 100% 순금을 말하는 순금원소를 말하나 실용으로는

               99.99%가 통용되는 것이 보통이다.

    ㉯ 22K : 세계적으로는 영국의 화폐인 22K(91.66%)를 가장 고급의 품질로 정해서

               결혼반지로 사용하는 관습이 있다.

    ㉰ 20K : 순금 함량이 88.33%로서 칠보의 바탕금속, 기타 장신구에 사용된다.

    ㉱ 18K: 합금의 장식용 범위는 22K～9K까지가 일반적인데, 그중 18K는 일반적인

               금합금 중 가장 보편적이고, 고급품위로 사용한다.

               색상과 경도 및 강도 모두 가장좋다. 특히 내구성이 충분하고, 화학적 기계

               적 성질모두 우수하여 반지, 브로치등 금 장식의 대개가 모두 이 것에 바탕

               을 두고 있다. 또한 18K에는 18K적금과 18K 청금등이 있어서 색상별로 용

               도에 따라서 사용한다.

    ㉲ 14K : 금과 구리와의 합금 비율이 대개 3:1인데 300℃ 내외에서 열처리에 의해

               경화된다. 더욱이 니켈1%미만을 합금하면 더욱 좋은 성질을 얻게 되는데,

               특히 18K보다는 탄성률이 우수해서 보석 장식품과 시계*만년필의 펜촉 재

               료로 쓴다. 이 14K는 금이 가지는 내산성과 부드러운 감각으로 인해서 주

               로 치과용으로 사용된다.

    ㉳ 12K : 이것은 50% 금함유량을 나타내어 12K이하의 금품위는 대개 구리색을 나

               타내는데, K10, K9, K8등의 것은 일반적으로 금의 저품위 합금으로 취급하

               는 것이 보통이다.

  ⑥ 금색의 변화에 따른 금 합금 : 금의 색상은 함유하는 금의 함유량뿐만 아니라 은

               과 구리와의 비율에 따라 황금색이 미묘하게 변해간다. 특히 금합금의 경

               우에 금의 특유한 금속 광택을 잃어서는 가치가 없기 때문에 다음과 같은

               합금이 실용화되고 있다.

            금 합금의 4색은 보통황색금, 백색금, 적금, 청금등을 말하는데 그 종류는

              다음과 같다.

     ㉮ 화이트골드 : 금 - 니켈 - 구리 - 아연의 합금으로 백색금이라고 하며, 백금(Pt)

              과 구별하여 쓰거나 백금 대용으로 쓴다. 여기에는 니켈계 화이트골드와 팔

              라듐계 화이트골드가 있다. 대개 단단하고 잘 부서지기 쉬우므로 가공이 어

              려운데 특히 다이아몬드등의 백색보석을 장식 하는데 좋다.

     ㉯ 황색금 : 금이외에도 은, 구리, 아연등은 금색을 잃지 않을 정도로 쓰는데, 주로

              보석장식, 타이핀등에 이용되며 가장보편적인 금합금이다.

     ㉰ 핑크골드 : 금(58.3%)-은(3.3%)-구리(31%)-니켈(3.5%)-아연(3.9%)의 합금이

               있으며, 대개 금장용이외에도 장식용으로 쓴다.

     ㉱ 레드골드 : 보통 금-은-구리의3원 합금에서 구리가 은보다 많을때 적금이 된

               다. 적금이라고도 하며, K18적금때 붉은색을 잘 띤다. 주로옐로우골드와

               어울려 쓰는 경우가 많다.

     ㉲ 그린골드 : 금-은의 2원합금을 하거나 또는 보통 금-은-구리의 3원 합금으로

               했을때 구리보다 은의 함량이 많은 때를 그린골드라 한다. 일명청금이라고

               도 하며, K18청금일때 푸른색을 띤다. 고풍스러운 감각의 보석장식에 흔히

               사용된다.

     ㉳ 오금 : 금-구리의 금합금 중에서 적금을 녹청과 유산동 용액속에 넣고 끓여 내

               면 검은색의 금이 된다.

  ⑦ 금납 : 금납은 주로 금제품의 접합에 사용하기 위해 만든 것인데 금에다 8~10%

               의 은을 합금한 금납만 금합금에다 땜질하도록 권장하고 있다. 금납의 품

               위는 땜질하려는 금보다 약 2캐럿정도 낮은 품위와 융점도 50~100℃정도

               낮은 것이좋다. 다만 K8~K10의 저품위 금합금의 땜질에는 가능한대로 같

               은 품위의 낮은 땜납을 쓰도록 하고 있다.  

             금납의성분에는 금62.5% 은22.5% 구리15%를 함유하는 15금, 금42%

               은32.5% 구리25% 를 함유하는 10금등이 있다. 또 금은구리의 3원 합금의

               주체로 된 것 둥에서고 여기에 아연 카드뮴을 가하여 유동성을 좋게한다.

               현재 귀금속 공방에서 K14, K18의 장신구를 만들 때 쓰이는 땜납은 은땜

                70% 순금 30%의 비율로 사용하고 있는 것이 일반적이다.

가 공 품	납의 종류	융 점	성 분
18금 가공	14금 땜금	760℃	금,은,동합금
20금 가공	16금 땜금	780℃	금,은,동합금
22금 가공	18금 땜금	810℃	금,은,동합금

                          금납의 합금 성분

  ⑧ 골드필드(gold filled) : 일반금속의 표면에 합금으로 된 금을 특수용접이나 진공

         증착으로 얇게 입힌 것을 말하며, 각인은 G.F로 표시한다. 골드필드 제품의 품

         위에 대하여는 다음과 같은 규격표시규정이 있다.

    ㉮ 골드필드 제품의 품위는 분수와 캐럿의 기호로 표시하는데, 분수는 제품에 입

         힌 합금의 양에 따라 1합금(합금)/1합금(제품)으로 표시하며, 캐럿은 금의 순도

         에 따라 K12등으로 표시한다.

    ㉯ K9 이하의 골드필드에는 각인 표시가 금지되어 있으며, 표면에 입힌 금의 양이

         제품 전체의 1/20이하인 경우에는 골드필드 표시가 금지된다.

    ㉰ 각인 기호순서는 먼저 분수로 하고, 다음에 캐럿의 순서(1/10 12K)로 찍으며, 분

        수의 분모는 반드시 5의 배수를 쓴다.

  ⑩ 금 합금의 실제 : 금 합금의 순서에서 금에 아연을 합금할 경우 금에다 직접 아연

       을 합금하지 않도록 한다. 면저 아연을 구리와 합금시켜서 구리-아연의 합금인

       할금을 만들어 이것의 분량이 순금에 대한 할금비가 되도록 정해야 한다. 즉, 할

       금/금→(구리-아연/금)의 비율로 하여 금 합금의 품위를 만든다.

       금이나 은에 대해서 가장 주의해야 하는 해로운 금속은 납(Pb)이므로 시중의 황

       동과 단동(톰백)을 쓸 때는 여기에 납이 포함될 수 있으므로 주의를 요한다.

       대개 귀금속 공장에서는 구리-아연의 합금으로 콤포라는 것을 쓴다. 가령 금과

       니켈의 합금인 경우도 미리 구리 70~80%의 비율에 니켈 20~30%의 비율로 섞은

       다음, 이 합금(구리-니켈)을 다시 금과의 비율로 하여 금의 품위를 정하도록 한

       다. 

       금 합금의 경우는 흑연도가니와 흑연막대를 써서 산소를 제거하기 위한 탈산을

       돕게 한다. 특히 도가니의 번호는 용해가용량(溶解可溶量)을 나타내므로 가령

       2kg의 은을 녹이려고 2번 도가니를 쓰면 용해금속이 꽉차게 되므로 조금 넉넉한

       3번 도가니를 쓰도록 해야 한다.

       용융시에는 붕사를 뿌려서 넣는데. 이것을 용융 금 합금에 산소의 침입을 막고,

       합금속에 있는 산화금속을 용해하며 유리상태로 하여 금속표면을 깨끗이 하기

       때문이다. 목탄가루는 산소가 금이나 은속에 용해 흡수되는 것을 막는다. 특히

       인등0.2~0.3%를 첨가하면 탈산효과가 크다.

⑶ 은과 그 합금

  ① 은(Ag) : (獨)의 학명(學名)은 아레겐텀(aregentum)은 면심입방격자의 구조를 가

        지며, 주 광석은 휘은광에서 산출된다.

       귀금속공예에서는 은을 주로 하여 쓰기 때문에 경제적인 귀금속으로 도통한다.

        또한 은은 그것의 결점 때문에 준 귀금속이라고도 한다.

        색상은 우아한 회백색의 금속이나 분말의 경우에는 회색을 띤다. 은 제품과의 

        배색효과에서 고상하고 높은 품위를 나타내는 배색으로는 푸른 코발트 블루

        (cobalt blue)나 하늘색을 바탕으로 하면 더욱 돋보인다.

       비중은 10.49(20℃), 융점은 960.5℃(1968년 국제온도치수(I.P.T.S)에서 종래의

        960.5℃를 961.93℃로 개정했다), 끓는 온도 2,210℃인데, 특히 은의 용융점은

        고온도계의 온도 보정에 매우 중요한 것으로서 과학, 공업상 온도의 기준이 되

        고 있다. 열전도도는 모든 금속 중 최고로서 금, 백금과 함께 우수하며 구리보다

        는 약 33%우수하다.

        전기전도도는 전기저항의 경우 금속 중 가장 낮아서 구리보다 8.4%우수하여 전

        기접점 및 그 밖의 전자용에 사용된다.

        광학적으로는 가시광선에 대한 반사율이 90%로서 금속 중 백금족처럼 가장 우

        수한 편에 속한다. 순은의 경우 대기 중에 방치하든가 또는 가열하여도 녹이 생

        기지 않으나, 다만 유황과 유화수소에는 반응하여 유화은(硫化銀)을 만들어서

        검게 변하므로 카메라의 필름 등은 특히 주의해야 한다.

        더욱이 온천에는 유황성분이 많아서 색이 검게 변하며 또한 비소같은 독극물에

        는 아주 민감하다. 산 반응에서는 염산, 유산, 초산에 침식되지만 왕수에서만은

        완전한 저항력이 있다. 그것은 은 표면에 염화은(AgCl)의 얇은 막이 생겨서 이

        것이 반응의 진행을 방해하기 때문이다. 은에는 은에 함유되어 있는 불순물(

        O₂)등의 양에 따라 기계적 성질이 변한다. 열풀림 처리한 고순도의 은의 경도

        는 브리넬 경도 25~27, 인장강도 12~16kg/㎟이며, 주조한 것의 인장강도는 약

        29kg/㎟까지 된다. 연신율은 48~54%이며, 재결정 온도는 150℃이다. 특히 순

        은의 경우가 공경화된 것은 일반 상온에서도 다시 재결정하여 부드럽게 연화되

        는 것이 특징이다.

        전연성과 유연성은 금 다음으로 풍부하여 얇은 은판인 은박의 경우 0.2μ의 두께

        까지 얇게 펼 수 있다고 한다.

        은은 옛 부터 금 다음으로 애호하여 세공의 재료로도 이용되어 은선, 은박, 은분

        으로 만들어 쓰기도 하며, 장신구, 보석함, 꽃병, 촛대, 상패, 화폐(은화), 식기,

        찻잔, 화학공업에서의 은도금, 및 약품, 도료, 전지, 사진 감광재료용의 질산은

       (AgNO₃)과 표준금속, 정점금속, 전기접점, 땜납(납용금속), 바이메탈(bimetal),

        진공증착, 베어링, 치과용 등 그 활용 범위가 매우 넓다.

  ② 은의 품위 : 은의 품위는 보통 백분율(%)과 천분율(‰)로 표시한다. 순 은의 경우

       백분율 99.99%로 표시하고, 천분율에서 스터링 실버(sterling silver)의 경우

       925/1,000 또는 925‰로 표시한다. 순은의 경우도 너무 무르기 때문에 식기 등에

       서는 925‰로 합금하여 어느 정도 단단하고 질긴 합금을 만들어 쓰고, 특히 영국

       의 은화는 화폐로서 은92.5%를 쓰고 있다.

  ③ 은 합금 

    ㉮ 은 - 구리합금 : 은 - 구리의 2원 합금으로서는 공전을 형성하고, 은 가운데 구

        리의 고용하는 한도가 최고가 된다. 공업적으로는 전기접점 재료로 사용되고,

        화폐로는 영국, 미국 은화 등이 있다.

    ㉯ 은 - 팔라듐합금 : 2원 합금 상태로 전율가용 고용체를 말하며, 일명 화이트 골

        드로서 장식용으로 사용되며, 팔라듐(025%) - 구리(010%) - 은(Ag)(나머지%)

        의 합금은 치과용으로 사용된다.

    ㉰ 은 - 수은 - 구리 - 주석합금 : 은(33%) - 수은(52%) - 주석(12.5%) - 아연

        (0.5%)의 합금으로 아말감 재료로 혼합한 후 수십분 뒤 고체로 된다.

    ㉱ 은 - 니켈합금 : 이 합금은 은과 비슷한 정도의 전기전도도와 내구력을 갖는다.

    ㉲ 기타 : 이 밖에도 은 - 몰리브덴, 은 - 텅스텐, 은 - 니켈, 은 - 흑연, 은 - 산화카

        드뮴, 은 - 산화연 과의 합금 등이 있다.

    ㉳ 정은(sterling silver, 正銀) : 순은은 장신구용 재료로는 너무 무르기 때문에 합

        금하여 그 성질을 단단하게 만들어 사용하고 있다. 그 중에서 가장 보편적으로

        많이 쓰이는 것이 정은이다.

        1920년 전까지 영국의 화폐단위로 쓰여졌던 것으로 925 파이네스(finess)의 은

        이 함유되어 있다. 즉, 은 92.5%, 구리 7.5%의 합금을 말한다. 이 합금은 단단하

        며, 산화가 잘 되지 않아 은백색이 오랫동안 보존되며, 색감이 우아한 것 등 여

        러 가지 장점이 있어 가장 실용적인 은의 합금인 것으로 알려지고 있다.

        서양에서 순은은 그 실용성이 적은 이유로 거의 쓰여지지 않으며, 합금했을 경

        우는 90% 이상의 은이 함유된 제품에만 은이라는 각인을 찍을 수 있도록 법으

        로 규정하고 있다. 그러나 동양에서는 70~80%의 합금으로 단단하면서도 은백

        색의 미를 그대로 지닌  재료를 개발하여 수저, 장신구 등에 널리 사용하고 있으

        며, 함량과 함께 은 각인도 찍혀지고 있다.

        정은의 용융점은 892℃. 비중은 10.4로 주조성이 좋아 용도가 다양하고, 가열하

        여도 잘 산화되지 않는다. 그러나 황화수소와 이산화황 가스에는 변색되므로

        완성된 장신구에 로듐(Rh) 도금을 하여 변색을 방지한다.

  ④ 은납 : 은납은 여러 종류의 땜납 가운데서도 철과 비철금속 등 여러 금속을 땜질

        할 수 있어 가장 이용범위가 넓은 편이다. 특히 은납은 다양한 용융 온도변화를

        나타내기 때문에 폭넓은 활용범위를 갖는다.

        이 합금은 은 - 구리 - 아연 또는 여기에 카드뮴을 가한 것이 주성분이며, 또 니

        켈이나 주석을 약간 함유한 것 등이 있다. 또는 양은납의 경우는 구리(35~45%)

        - 아연(57~42%) - 니켈(8～12%)로 강철 및 청동기의 땜에 잘 사용한다.

        은납의 용융점은 황동납보다 낮고, 납의 유동성도 좋아서 여러 가지 동과 동 합

        금, 은과 은 합금, 철강 등의 접합에도 널리 쓰인다.

    ㉮ 은납의 성질

      ㉠ 은납은 비금속의 융점보다 약간 낮은 온도에서 녹고, 많은 비금속을 접착시키

          는 능력이 있다.

      ㉡ 용해한 은납은 보통 사용법으로써는 철강 종류를 용해시키거나 부식시키지

          않는다.

      ㉢ 은납 자신이 인성을 가지고 있을 뿐만 아니라 은땜을 한 접합부분은 충격이나

          진동에 강하고, 우수한 인성을 가진 합금이 된다. 즉, 은납은 어떠한 형태나 커

          다란 접합부분에도 잘 접착되어 땜납의 역할을 충분히 한다.

      ㉣ 은납의 전기 전도도는 조성분에 따라 다른나 구리의 40~50% 정도의 것이 좋

          은 것으로 되어 있다.

      ㉤ 여러곳을 땜질할 때는 은납의 성질상 고융점의 은땜에서 시작하여 단계적으

          로 낮은 저융점 은납으로 땜작업하는 것이 좋게 되어 있다.

  ⑤ 은합금의 실제 : 은은 다른 모든 금속과 우수한 합금을 만들어 기계적 성질을 개

          선시키기도 하나, 반면에 은에게는 해로운 화합물이 있다. 즉 시안화알칼리,

          유화알칼리, 과산화바륨, 표백분 취소(臭素), 일산화탄소, 염소산알칼리, 염소

          산, 과산화연 등 여러 가지가 있다.

          은은 용융상태에서 은 자체의 체적에 비해 약 22배의 산소를 원자상태로 용해

          함과 동시에 융점을 약 30℃정도 내리게 한다. 용해시 산소를 많이 함유한 은

          은 응고할 때 다량의 산소를 방출하므로 이 때 발산되는 산소로 인해서 기포가

          많은 은주괴(銀鑄塊)가 된다. 따라서 순은의 용해에 있어서는 공기속에서 산

          소를 흡수하지 못하도록 흑연 도가니에 넣고, 붕사와 목탄가루로써 덮든가 또

          는 구리, 카드뮴, 아연, 망간, 나트륨, 규소, 알루미늄 등을 소량 첨가하여 탈산

          시켜서 산소량을 줄이거나, 진공이나 불산화 분위기 속에서 용해하도록 한다.

(4) 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 금속

   으로서 분말상태로 취급되며, 광선에 표면 반사율에 우수한 특징이 있다.

  ① 백금과 그 합금

     ㉮ 백금 : 회백색의 아름다운 귀금속인 백금의 학명은 플라티늄(platinum)으로 면

         심 입방격자의 구조를 하고, 비중 21.43, 용융점1,733.5℃ 비등점 4,410℃이다.

         고융점의 귀금속으로 용해될 때 산소불꽃을 써야하는 금, 은 보다 가공성이 비

         교적 어려운 귀금속이다. 특히 백금은 공기중에서 가열 할때 산화되는 것보다

         센 불꽃으로 인해 증발되는 수가 있으나, 그대신 가공성이 좋아진다. 다른 백금

         족은 가열할 때에 엷은 산화막을 만들고, 그 이상 고온 가열하면 산화물이 증발

         되면서 약간의 중량이 감소될 수 있다. 그리고 증발 후에는 다시 아름다운 금속

         면을 띠는 경우가 많다. 

         즉, 백금은 산화되지 않으나 인, 유황, 규소등의 알칼리 및 알칼리토류, 금속의

         염류에는 침식되므로 주의해야 한다. 내산성은 팔라듐 다음으로 약하며, 왕수

         에 용해된다. 백금은 그것의 순도에 따라서 A, B, C, D,의 4 등급으로 분류되는

         데 A급은 물리적, B급은 화학적으로 보증된다. 또, C급은 화학공업 및 실험실

         용의 도가니, 용기, 선 등으로 사용되고, 이 밖의 D급은 전기접점, 화폐, 장식

         품, 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 백색

         의 보석과 잘 어울리며, 기타 보석 장식에서 아름다운 조화를 이룬다.      

     ㉯ 백금의 품위 : 백금의 품위는 1,000(‰), 950(‰), 900(‰), 850(‰),의 4등급으

         로 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 현

           저히 경화한다.

         ⓐ 백금-로듐 합금 : 특히 로듐10~13%의 합금은 백금과 더불어 열전대로서 고

             온계 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.

  ② 팔라듐과 그 합금   

    ㉮ 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 약850배

        의 수소를 흡수한다. 금이나 은처럼 유연하고 가공하기 쉬워서 백금과 함께 핀

        이나 선으로 가공해서 실용화된다. 대개 팔라듐 자체의 순금속으로는 별로 사

        용되지 않으며, 금, 은, 니켈 및 다른 백금족과 합금해서 장식 및 공예, 공업 및

        이화학 기구용으로 많이 쓴다.

    ㉯ 팔라듐 합금

      ㉠ 팔라듐계 화이트 골드           

       ⓐ 금-팔라듐 합금 : 1906년 독일에서 기초연구가 되어진 백금 대용 합금으로 합

           금의 성질이 부드러워서 소프트 화이트 골드(soft white gold)의 성질을 갖는

           다. 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 것

           은 팔로(palau) 또는 로타늄(rhotanium) 이라 하여 실용 된다. 색은 백색에 가

           까우며, 융점은1,375℃, 항장력과 경도는 보통 K18보다 약간 낮은 정도로서

           인성과 연신율도 우수하고, 공기 중에서 가열해도 전혀 산화하지 않는다. 화

           학약품에 대한저항성이 강하고 우수하여 이화학 기구, 전극, 도가니 등에 백

           금 대용으로 사용된다.

       ⓒ 팔로륨(palorium) : 팔라듐 화이트 골드에다 소량의 백금을 합금시킨 것을 말

           한다.           

       ⓓ 금팔라(palorium) ; 팔라듐의 3원 합금 중 (금(金)팔라)란 것이 있어서 치과용

           으로 많이 쓰인다.

  ③ 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 보석가공

           에는 부적합하다.

  ④ 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 되면RuO₄의 증기가 된다.

  ⑤ 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.

  ⑥ 이리듐(Ir) : 이리듐(Iridium)은 비중 22.50, 융점 2,454±3℃, 비등점5,300℃의 은백

           색으로 2,400℃의 고융점을 갖는다. 1,000℃이상의 고온에서는 휘발성 산화

           물이 발생하며, 중량이 감소되는 결점이 다른 백금 족과는 다른 점이다. 

  ⑦ 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.                                      

⑴ 측정의 개념

  (정의와 목적) : 길이나 거리를 재어보거나 무게를 달아보는 것을 넓은 의미에서 측

       정이라고 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 형

       상과 치수로 제작된 장신구 또는 부품이 정확히 만들어 졌는지 또는 만들어지고

       있는지를 확인하기 위해 측정은 필요하며 측정하여 나타난  결과를 측정치 또는

       측정값이라고 한다.           

⑵ 측정기의 기본적 방법

  ① 직접 측정 : 측정기를 직접 제품에 대고 측정기로부터 실제의 치수를 측정하는

       방법으로 자, 버니어 캘리퍼스, 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 지

        침이 측정하는 눈금으로 그 차를 측정하는 방법으로써 이 방법은 직접 치수를

        읽을 수 없고 측정범위가 좁은 단점이 있으나, 동일한 치수의 공작물을 대량 측

        정하는데 적합하고 높은 정도의 측정을 비교적 쉽고 빠르게 할 수 있어서 길이,

        각종형상의 측정과 공작기계의 정도 및 검사에 쓰인다.  

     ㉯ 한계 게이지 방식 측정 : 제품에 주어진 허용차로부터 최대 허용치수와 최소

        허용 치수의 양쪽 한계를 정하고, 제품에 실제 치수가. 그 범위 안에 있는지 벗

        어나는지에 따라 합격, 불합격을 판정하는 방법이다. 이 방법은 동일한 제품의

        측정에 적합하고 합격, 불합격 판정이 쉬워 많은 경험이 없어도 측정할 수 있으

        나, 측정치수에 따라 별도의 게이지를 만들어야 하며 공작물의 실제 치수를 알

        수 없는 단점이 있다.

⑶ 버니어 캘리퍼스

   버니어 캘리퍼스(Vernier calipers)는 직선 자와 캘리퍼스를 조합한 것으로 제품의

   길이, 폭, 직경, 깊이, 단차 등을 측정하는데 쓰이며 스테인레스 강으로 만든다. 최

   고 측정치는0,05m/m 또는 0,02m/m로써 간단하게 제품의 치수를 직접 측정 할 수

   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 지

   환봉등 이 있다.

⑷ 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 판재

     일지라도 실톱으로 자른다. 가위의 종류에는 대체로 날의 형상에 따라 곧은 (직

     선), 굽은(곡선), 함석 (도려내기), 가위 등으로 구분한다.

  ㉯ 실 톱질 : 실 톱질은 가위질과 마찬가지로 금속재를 전단하는 일로, 가위질에 비

     하여 속도는 느리지만 두꺼운 것을 자르거나 방향 전환이 자유로워 곡선을 자르

     는 경우 편리하다. 실 톱질에는 측정과 금긋기, 펀칭과 구멍 뚫기가 선행되어야

     한다.

     실 톱 대에 톱날을 끼우는 방법은 손잡이 부분에 먼저  죔나사로 톱날을 고정한

     후 톱 대를 태장대에 대고 가슴으로 밀면서 왼손으로 톱날을 잡아 뒤쪽에 끼우고,

     오른손으로는 뒤쪽의 죔나사를 조이면된다. 그러면 실톱대의 탄력으로 실 톱날은

     팽팽하게 당겨진다, 톱 대에 끼운 톱날은 엄지손가락으로 가볍게 튕겨 보아 맑은

     쇳소리가 날 정도가 좋다. 너무 실 톱날을 팽팽하게 고정하면 끊어지기 쉽고 반대

     로 너무 느슨하면 잘 절단되지 않을 뿐만 아니라 자르는 선을 정확히 찾기 어렵

     다, 실 톱날의 방향은 기본적으로 밑으로 향하게 끼우는 것이 일반적이다. 일감에

     따라 태장대의 각도를 조정하며, 실 톱날의 방향이 위로 향하게 끼워 사용할 수

     도 있다.

     이 경우 실 톱대 사용 시 힘의 방향을 바꾸어 사용하는데 귀금속 세공 작업 시 이

     방법을 많이 사용한다. 실 톱질 작업 시 나온 칩은 입으로 불거나 손으로 쓸지 말

     고 붓으로 털어 내는 습관을 가지도록 한다.           

⑸ 구멍 뚫기 작업

   ① 드릴 : 드릴은 백년 전부터 사용한 중요한 공구이며, 그 형태는 백년전에 비해

       약간 변형되었다, 톱과 줄은 직선운동을 하며, 쇠 밥을 떼어내고. 드릴의 절삭은

       원형운동을 하여 쇠 밥을 떼어내며. 드릴은 이송(feed)의 힘으로 금속을 파고든

       다. 드릴은, 사용 목적, 공작물, 작업 방법에 따라 여러 가지 모양이 있으나, 크게

       나누면 트위스트 드릴의 홈이 2개인 것이 가장 많이 쓰인다.    

② 드릴의 고정 : 드릴 척의 종류는 여러 가지가 있으나 기어형 척이 많이 사용되고

       있다.                

       드릴을 척에 고정할 때 확실히 고정하지 않거나 약하게 고정하면 드릴 작업 중

       드릴 끝이 흔들려 진원도가 나쁘며, 작업 중 드릴이 빠져 나오거나,.부러질 염려

       가 있으므로 견고하게 고정하여야 한다. 또, 드릴 자루 부분에 상처가 생긴 경우

       엔 기름 숫돌로 상처를 깨끗하게 갈아내고 고정하여야 한다.

③ 드릴 날이 부러지는 경우  

    ｏ 드릴 날 끝이 바르게 연마되지 않을 경우

    ｏ 드릴 날은 드릴 작업 중 큰 하중을 받기 때문에 드릴이 휠 경우

    ｏ 드릴 날이 일감을 관통하여 갑자기 회전이 증대될 경우

    ｏ 작중 드릴 밥의 배출이 잘 되지 않아 구멍에 쌓일 경우

    ｏ 드릴 날의 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

      나눌 수 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 용

      접(welding)이라고 하며, 야금적 접합 법이라고도 한다.

  ⑵ 용접법의 종류 : 용접 열원으로는 아크 열, 전기저항 열, 물질의 연소열등이 있

      고, 용접 원리로서는 모재를 용융시켜 접합하는 방법과 모재를 용융시키지 않고

      압력을 가해서 접합하는 방법이 있고, 또한 목적에 따라 이음(접합) 용접과 덧쌓

      기(肉盛) 용접으로, 용접 장치에 따라 수동, 반자동, 자동용접으로 나눌 수가 있

      다.        

      현재 많이 사용되고있는 주요 용접 법을 용접 열원 및, 용접 원리의 하에 분류하

      면 크게 융 접, 압 접, 납땜의 세 종류로 분류된다.  

     ㉮ 융 접 : 융 접은 용융 용접이라고도 부르는데 접합하려는 두 금속의 부재, 즉 모

         재 (base metal) 의 접합부를 국부적으로 가열, 용융 시키고 이것에 제3의 금

         속, 즉 용가제(filler metal)를 용융 첨가함으로써 융합이 된다.   

     ㉯ 압 접 : 압 접은 가압 용접이라고도 부르며, 접합부를 적당한 온도로 가열하거

          나 또는 자연 상태로 하고 이것에 기계적 압력을 가하여 접합하는 방법이다.

     ㉰ 납땜 ; 납땜은 접합하려는 모재 보다 융점이 매우 낮은 비철 합금을 용가제와

          분자간의 흡입력을 이용하여 접합부에 용융, 첨가하여 이 용융 땜납의 응고 시

          에 일어나는 분자간의 흡입력을 이용하여 접합의 목적을 달성하는 것으로, 사

          용하는 땜납의 용융 점이 450℃이하의 경우를 연 납(soft solder)이라 부른다.

  ⑶ 용접의 특징 : 용접 기술은 모든 산업 현장에서 철강, 비철 금속 등 의 접합에 이

          용되고 있으므로 현실에 있어 용접에 중요도는 계속 높아지고 있다. 다른 접합

          법과 비교하였을 때 용접의 장․단점은 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 감소되지 않으므

          로 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 모 재의 재질이 변하기 쉽다

      ㉯ 잔류 응력이 생기기 쉽다  

      ㉰ 용접자의 기술에 의해서 이음 부의 강도가 좌우된다

⑷ 용접용 가스의 종류

    ① 산소 : 공기 중에 21%나 존재하며 무 색, 무취, 무미이고 비중은1.105로 공기 보

        다 약간 무겁다. 산소의 순도는 높을수록 좋은데 공업용의 경우 99.3%로 규정

        하고 있다. 산소는 대체로 산소병에 35℃에서 150기압의 고압으로 압축하여 충

        전하며, 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 포화 계 탄화수소이며 상온 이하로 가압 하면 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 무 색, 무취이나 보통 카바

        이트 가스는 암모니아(NH₃)등을 포함하고 있어 악취를 낸다. 아세틸렌은 거의

        가 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℃에

        서 150기압으로 압축되어 가득 차 있다. 산소용기의 크기는 내용적으로는 33.7

        ℓ, 40.7ℓ, 46.7ℓ가 가장 많이 사용되고 있으며, 보통 충전된 산소를 대기 중 에서

        환산한 호칭용적으로는 5,000ℓ, 6,000ℓ, 7,000ℓ,등으로 부르고 있다. 6,000ℓ 실린

        더에 충전된 산소의 무게는 약8.4kg이나 실린더 자체의 무게는 약 70kg이다. 산

        소는－183℃에서 액화되어 액체산소가 되며, 액체산소 1병은 대기압하의 가스

        용기 850병이 된다. 따라서 가스용기의 산소를 운반하는 것이 훨씬 유리하므로

         최근에는 산소 제조소로부터 액체산소를 운반하는 경우가 많게되었다.

    ② 산소 통을 취급할 때 주의사항

      ㉠ 눕혀서 사용하지 말 것

      ㉡ 밸브에는 기름이나 그리스 등을 묻히지 말 것

      ㉢ 다른 가연성 가스와 같이 저장하지 말 것      

      ㉣ 운반 시에는 반드시 밸브를 잠글 것

      ㉤ 직사광선, 화기 등을 피하고 항상 40℃ 이하를 유지할 것

      ㉥ 밸브의 안전판이 파괴 됐을 때는 분출구에 손을 대어서는 안 된다

       ○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

       ○산소가 만약 분출될 때는 분출구에 손을 대어서는 안 된다 

    ③ 산소용기의 재질 및 구조

      ㉮ 재질 : 충전 압력 때문에 강 재를 사용한다

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

      ㉯ 구조 : 본체, 밸브, 캡의 3부분으로 되어 있고, 용기 밑 부분의 형상에는 볼록

           형, 스커트형, 오목형이 있고 일반적으로 오목형을 많이 사용한다.               

⑹ 압력 조정 기

   압력 조정 기는 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 가

       능하고 세공용 토치로 많이 사용된다. 팁의 지름이 다른것을 바꾸어 사용할 수

       있다

    ㉡ 불변압식 토치 ; 독일식으로 니들밸브를 가지고 있지 않으며 구조가 간단하고,

       불꽃의 세기를 자유로이 조정하기 어렵다 산소의 압력은 조정 기에 의해 조절해

       야 한다.

  ② 역류, 인화, 역화,

    ㉮ 역류(contra flow) ; 토치 내부의 청소 상태가 불량하면 내부기관에 막힘이 생겨

       고압의 산소가 밖으로 배출되지 못하고, 연료가스 호스쪽으로 흘러 안전기로 들

       어간다. 이와 같은 현상을 역류라 하며, 토치는 인젝터 작용 때문에 벤튜리와 노

       즐 끝과의 사이가 막히는 것을 주의해야 한다. 역류 방지 법으로는 팁을 깨끗이

       청소한다.

    ㉯ 인화(flash back) : 역화 된 불꽃이 팁 안으로 꺼지지 못하고 불꽃 그대로 토치

       의 가스 혼합 실까지 도달되어 토치가 빨갛게 달구어 지는 현상으로서, 팁의 과  

       열 시는 물로 냉각, 팁의 청소, 팁의 완전 연결, 가스압력기의 적당, 호스의 비틀

       림 조치 법 등이 있다.

    ㉰ 역화(back fire) : 팁 끝이 모재에 닿아 순간적으로 팁 끝이 막히거나 팁의 과열,

       팁 죔의 불량, 사용가스의 압력이 부적당할 때등 팁 속에서 폭발음이 나면서 불

       꽃이 들어왔다 나갔다 하는 현상으로서 인화나, 역화가 일어나는 것은 가스의

       압력이 부족하여 산소, 연료 가스가 분출되는 속도가 연소속도 보다 느릴 때 일

       어난다.

   ③ 골판 쇠 : 판재용과 선재용으로 구분할 수 있으며, 용 융 금속을 부어서 어떤 형

       태의 고용 체를 만들기 위한 틀이다.      

   땜 작업 

⑴ 땜질의 원리

    접합 하고자 하는 모재 금속을 용해시키지 않고 모재 보다 저 융점의 합금금속을

    용융 시켜 이음 면을 접합하는 방법이다. 땜은 모재보다 용융점이 낮아야 하고, 표

    면장력이 적어 모재 표면에 잘 퍼지며, 유동성이 좋아서 틈이 잘 메워 질 수 있는

    것이어야 한다, 이 밖에도 사용목적에 따라서 강인성, 내식성, 내 마멸 성, 색채조

    화 등이 요구된다.

    이중에서 장신구 제작 시 가장 중요시되는 것이 모재 금속과 색깔이 같아야 이질

    감이 없어져 미관도가 좋다. 땜질의 좋은 점은 낮은 용융 성, 유동성, 부피 수축률

    이 적은 것, 조직의 균열, 미세, 강도 등 이 크다는 점이다.

⑵ 땜 기구

   ① 핀셋 : 고열에 잘 견딜 수 있는 스테인리스 강 재로 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 명칭

      을 부여하여 사용한다. 크게 나누어 일반핀셋(손가락으로 눌러 집는 타입)과 고

      정핀셋으로 나뉜다.

   ② 물레 : 석면판을 물레 위에 깔고 회전시키면서 땜 작업을 하는 기구로 일감의 방

      향을 자유로이 조정 할 수 있다. 길거나 큰 일감의 땜 작업에 유용하다.

⑶ 용 제

      땜(은 땜, 금 땜)에는 땜과 모 재와의 결합을 좋게 하기 위하여 이음 부분에  용

      제를 칠해 땜질을 한다. 이 작용은 모 재 표면에 나타나는 산화물을 제거함과 동

      시에 산화하는 것을 방지하는 역할을 한다. 용 제의 구비조건은 다음과 같다.

   ① 땜의 융점보다 낮은 온도에서 용해되어 산화물을 용해하고 슬래그로 되어 제거

      될 것

   ② 산화를 방지 할 것

   ③ 땜이 모 재와의 흡착력을 양호하게 할 것

   ④ 용 제의 유동성이 좋고 침투력이 있을 것

   ⑤ 부식작용이 낮을 것

   ⑥ 비중이 땜보다 낮을 것

      용 제로는 붕사, 붕산, 빙 정석, 산화제일구리, 소금 등이 있다,

      알루미늄이나 마그네슘합금을 납땜할 때에는 모 재 표면의 산화막이 대단히 견

      고하므로 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 금 땜과 은 땜이 주로 사용되며 금 땜은 모재 보다 2캐럿

    (k2)낮은 품위와 50~100℃정도 낮은 융점의 것을 사용한다, 은 땜은 매우 광범위

    한 땜납으로 대체적으로 은 60%에 황 동(구리+아연)40%의 비율로 합금 하여 쓴

    다.

⑸ 불꽃의 종류

    가스용접에 사용되는 산소, 프로판 불꽃은 산소와 프로판의 혼합비에 따라 탄화불

    꽃(탄화 염, 프로판 과잉 불꽃), 중성불꽃(중성 염 또는 표준불꽃), 산화불꽃(산화

    염 산소과잉불꽃)의 3종류로 구분할 수 있다. 이 세 가지는 각각 특성이 있으므로

    용접의 종류에 따라 가장 적당한 불꽃을 선택해야 한다.

 ① 탄화불꽃 : 이 불꽃은 백 심과 겉불꽃과의 사이에 연한 백 심의 제3의 불꽃, 프로

     판 깃이 존재한다. 이 길이는 프로판 양의 변화에 따라 조절되는데 프로판 양이

     많을수록 길어진다. 다시 말하면 탄화 블꽃은 프로판 과잉 불꽃이라고도 하며, 산

     화작용이 일어나지 않기 때문에 좋으나 금속표면에 침 탄 작용을 일으키기 쉽다.

  ② 중성불꽃 : 용접에 가장 적합한 것으로 표준 불꽃이라고도 하며, 프로판과 산소

     와의 혼합비율이 가장 알 맞는 연소상태의 불꽃인데 용접 부에 산화나 탄화의 해

     를 주지 않는다.        

  ③ 산화불꽃 : 산소의 양이 프로판의 양보다 많은 불꽃으로, 금속을 산화시키는 성

     질이 있으므로 청동, 황 동 등이 용접에 응용된다. 산소-프로판 용접은 모 재의 종

     류, 조성, 용접방법에 따라 적절한 불꽃을 사용해야 한다.

⑹ 땜하기

  ① 편 상 땜하기  각 면, 환 면 등의 접합부에 땜 조각을 올려놓고 열을 가해 잇는 점

     틈새로 땜 은이 용해되어 흘러 들어가게 하는 방법으로 초보적인 땜 방법이

     다.           

  ② 질러 땜하기 : 은 땜 을 선재와 같이 길게 재단하여 핀셋으로 한쪽 끝을 집고, 접

     합부를 땜 은이 용해될 온도까지 가열하면서 핀셋으로 집은 땜 은 한 끝을 접합부

     잇는 점에 대주어 땜 은이 용해되어 흘러 들어가게 하는 방법이다.

  ③ 땜 올려붙이기 : 환 봉과 환 봉 잇기 또는 판재 위에 환 봉을 세워 땜하는 방법으

     로, 환 봉 접합부를 예 열 하고 붕사를 칠하여 땜은 조각을 올려놓고 가열하여 응

     착시키고, 다른 환 봉이나 판 상에 접합시키고 붕사를 칠하고 가열하여 응착된 땜

     은이 용해되어 접착되는 방법이다.

  ④ 핀셋에 땜 달아 땜하기 : 접합부 면이 적고, 정밀을 요하는 땜 부위에 사용되는

     땜 방법으로, 핀셋으로 땜은 조각을 집고 붕사용액을 칠한 다음 땜은 조각을 가열

     하여 핀셋의 어느 한 쪽에 방울이 되어서 매달리게 하고, 땜하고자 하는  접합부

     를 가열하면서 핀셋 한쪽에 매달린 땜 은을 접합부 잇는 점에 대주어 용해되어 흘

     러 들어가게 하는 땜 방법이다.

  ⑤ 땜질 작업시 유의사항

    ㉮ 땜 은은 모 재의 가열온도가 땜 은의 용 융 온도보다 높아야 유동한다.

    ㉯ 땜 은은 모 재의 가열온도가 높은 쪽으로 흐른다. 그러므로 접합부의 두 모 재

       를 같은 온도로 가열하여야 한다.

    ㉰ 접합부의 잇는 점이 밀착되어야 땜이 잘되며, 색상의 차이가 적다.

    ㉱ 땜 은은 붕사를 칠한 곳으로 흐르므로 잇는 점 부위만 정확하게 붕사 칠을 하여

       야 한다.

    ㉲ 모재가 큰 것과 적은 것을 접합할 때에는 가열의 양도 비례한다.  

    ㉳ 한 일감에 여러 부위를 땜할 경우 강땜, 중땜, 약땜의 순으로 땜을 한다.

⑺ 산 처리

    땜질이 끝난 일감은 붕사 막과 산화 막을 벗겨내기 위하여 황산(H2SO₄)을 물 10:

    황산1의 비율로 혼합하여 위험성을 줄인 약산을 만들어 사용한다.           

    약산용액을 만들 때에 유리 비이커에 먼저 물을 붓고, 산을 용기의 안쪽 벽면을 따

    라 밀착시켜 흘려 붓는다. 만약 반대로 산에 물을 붓게되면 발열이 심해서 비이커

    가 깨질 수도 있다. 비이커 속에서 희석한 용액에 10분 후 용해된 금속이나 일감을

    넣고 2~3분 정도 알코올 램프로 끓여서 용액의 온도를 올려주면 이 용액의 작용이

    강하게 되어 일감의 표면이 깨끗이 처리된다. 일감의 표면에 있는 산화피막이 완

    전히 제거되면 핀셋으로 일감을 꺼내어 깨끗한 물에 씻는다. 작업 중 산이 피부나 

    옷에 묻으면 즉시 깨끗한 물로 씻고 소다(중 조)를 물에 적셔 닦아내어 산 성분을

    중화시킨다. 장신구를 제작할 때 많은 부품을 만들어 조립 땜을 하여 완성하게 된

    다. 접합 땜을 할 때마다. 땜한 일감을 비이커에 넣고 산을 끓여 산 처리하여야 하

    는 번거로움 때문에 현장 일부에서는 물 10 : 염산 2의 비율로 혼합하여 약산을 만

    들고, 유기 그릇이나 플라스틱에 담아 산을 끓이지 않고 땜을 한 일감을 물에 식히

    지 않고서 그대로 염산에 담가 식히면서 산 처리를 하고 있다. 산을 끓이지 않아

    시간과 번거로움이 없으나, 황산에 끓여서 산 처리하는 것보다는 붕사 막과 산화

    막이 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 복 캐보션(double cabochon) : 상하가 모두 둥글고 거들을 중심으로 상 부의 높

       이가 하부보다 높으나 그 반대의 경우도 있다.

       스타 사파이어, 스타루비 등의 성체석 및 묘안석(호안석), 월장석 등에 많이 적

       용된다.

   ③ 오목 캐보션(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 양

       면이 거의 동일하게 둥글게 되어 있으며 보통 오팔을 깎는 데 많이 적용된다.

   ⑤ 역 캐보션(reverse cabochon) : 단순 캐보션의 상부중앙을 오목하게 뚫은 것으

       로 성체석이나 묘안석의 특별한 효과를 얻기 위해서 사용한다.

       캐보션으로 연마되는 돌이라도 거들의 하부를 파세트해서 파빌리온에서의 전반

       사를 기대하는 경우도 있다. 마퀴즈(marquoise), 하트(heart), 페어(pear),등의

       형이 있는데 이 경우 정점은 보통 길이의 1/3지점에 오게 한다.

                캐보션의 종류

                            : 단순 캐보션(simple cabochon)

                     ⒜

                            : 복 캐보션(double cabochon)

                     ⒝

                            : 오목 캐보션(hollow cabochon)

                     ⒞

                            : 평 캐보션(lentil cabochon)

                     ⒟

                            : 역 캐보션(reverse cabochon)

                     ⒠

                   특수한 캐보션의 종류

     ⒜ 투명석  ⒝ 마퀴스 캐보션 - 26 - ⒞ 하트 캐보션  ⒟ 페어 캐보션

⑵ 파세트 형(facet style)

    ①브릴리언트 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

          되어있고 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 평행 하는 면

    ㉰ 스타면 : 크라운에 있으며 테이블과 접한 삼각형 면

    ㉱ 베젤 면 : 크라운에 있는 주 면으로 사각형이며, 크라운 주 면이라고도 한다.

    ㉲ 상부 거들면 : 크라운에 있으며, 거들에 접해 있는 면으로 크라운 파면이라고도

                    한다.

    ㉳ 파빌리온 : 거들의 아랫부분

    ㉴ 하부 거들면 : 파빌리온에 있으며, 거들과 접해 있는 면으로 파빌리온 파면이라

                    고도 한다.

    ㉵ 파빌리온 면 : 파빌리온 주 면으로 사각형이다.

    ㉶ 큐렛 : 아주 작은 파빌리온의 맨 끝 면으로 거들 평면과 평행 하는면

⑶ 스텝 컷(step cut)

   이 형은 모든 면이 거들 가장자리와 평행 하는 사각형으로 구성되어 있는 것이 특

   징이며, 각 면이 보통 계단의 단계와 비슷한 줄 또는 층으로 배열되어 있고 그 때문

   에 이 명칭이 붙어 있다. 스텝 컷 스타일 중에서 가장 중요한 것은 에메랄드 컷이

   다. 에메랄드 컷은 가로와 세로의 길이가 같으면 정 사각 에메랄드 컷이라 한다. 에

   메랄드 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 새긴 보석

  조각보석은 돌이 보이는 전면을 가공하여 만든 것이고, 새긴 보석은 돌에 조각을 하

   지만 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 분류 된다.

   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 음각 하는 수도 있고 또는 배경을 음각으

   로 처리하고 상을 양각으로 돌출 시키는 수도 있는 데, 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 보석등을 말한

   다.

⑹ 조상(statuettes)과 입상(figurines)

   보통 품질이 조금 떨어지는 보석재료를 조각해서 동물, 사람, 나뭇잎, 꽃, 사원 등

   을 만든 것이다, 위의 종류 이외에도 보통 보기 싫은 흠을 제거하는 방법으로 드릴

   로 뚫어서 만들어진 구멍으로부터 조각을 한 피어스드 조각(pierced carvings)과

   주로 투명한 수정으로 각도와 경사를 달리하는 홈(groove)과 삼각형의 기둥 등으

   로 만들어 반대편에서 보면 파여진 끝에 경사져 있는 다른 두 면으로부터 홈이 반

   사하기 때문에 입체적으로 보이게 만든 일루젼(illusion) 컷 등이 있다.

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