목차
모형이란
캐스팅(주조)에서 패턴(모형)은 캐스팅할 부품의 물리적 모델입니다. 주형을 만든 다음 최종 주조 제품을 생산하는 데 사용됩니다. 이 패턴은 주조 제품을 생산하기 위해 용융된 재료로 채워질 금형의 네거티브 공간인 금형 캐비티를 만드는 데 사용됩니다. 사용되는 주조 공정과 최종 제품에 필요한 특성에 따라 목재, 금속 및 플라스틱을 포함한 다양한 재료로 패턴을 만들 수 있습니다.
솔리드 패턴, 분할 패턴 및 매치플레이트 패턴을 포함하여 주조에 사용할 수 있는 여러 유형의 패턴이 있습니다. 솔리드 패턴은 일체형 주형을 만드는 데 사용되는 단일 부품입니다. 분할 패턴은 다중 조각 몰드를 만드는 데 사용되는 두 개 이상의 조각으로 구성됩니다. 매치플레이트 패턴은 플레이트에 장착되고 다중 조각 금형을 만드는 데 사용되는 두 조각 패턴입니다.
패턴은 모래층에 패턴을 누르거나(모래 주조의 경우) 패턴 주변의 모래에 바인더를 주입하여(인베스트먼트 주조의 경우) 주형을 만드는 데 사용됩니다. 그런 다음 몰드는 몰드 캐비티를 용융된 재료로 채우고 응고시켜 최종 주조 제품을 생산하는 데 사용됩니다. 그런 다음 패턴을 금형에서 제거하고 추가 주조 제품을 생산하는 데 사용할 수 있습니다.
모형 재료의 종류
주조는 녹은 금속이나 플라스틱을 주형에 붓고 주형의 형태로 응고시키는 과정입니다. 금속(예: 강철, 알루미늄 및 청동), 합금(예: 황동 및 구리) 및 플라스틱(예: 폴리스티렌, PVC 및 수지)을 포함하여 주조에 사용할 수 있는 다양한 재료가 있습니다. 재료의 선택은 최종 제품에 필요한 특성, 사용되는 주조 공정, 재료의 가용성 및 비용에 따라 달라집니다.
주조에서 패턴은 주조할 부분의 복제품입니다. 주형을 만든 다음 최종 주조 제품을 생산하는 데 사용됩니다. 패턴은 목재, 금속 및 플라스틱을 포함한 다양한 재료로 만들 수 있습니다. 패턴 재료의 선택은 사용되는 주조 공정과 최종 제품에 필요한 특성에 따라 달라집니다. 예를 들어 목재 패턴은 저렴하고 가공하기 쉽기 때문에 샌드 캐스팅에 많이 사용되는 반면, 금속 패턴은 주조 공정의 높은 압력과 열을 견딜 수 있기 때문에 다이캐스팅에 사용됩니다.
목재의 기계적 성질
목재의 기계적 특성은 수확되는 나무의 종뿐만 아니라 나무의 나이, 재배된 기후 및 가공 방법과 같은 다른 요인에 따라 다릅니다. 목재의 일반적인 기계적 특성은 다음과 같습니다.
강도: 목재는 압축 강도와 인장 강도를 모두 가지고 있으며, 이는 목재를 압축하거나 늘리려는 힘에 저항하는 능력입니다. 목재의 강도는 적재되는 방향에 따라 다릅니다.
경도: 목재 경도는 종종 Janka 경도 테스트를 사용하여 측정됩니다. 이 테스트에는 스틸 볼을 목재에 눌러 찌그러짐에 대한 저항성을 결정하는 작업이 포함됩니다. 더 단단한 목재는 마모에 더 강합니다.
탄성: 목재 탄성은 하중이 가해지면 부러지기 전에 휘어질 수 있는 정도를 측정한 것입니다. 탄력 있는 나무는 구부러진 후 원래 모양으로 돌아갈 수 있습니다.
전단 강도: 목재 전단 강도는 목재를 자르거나 자르려는 힘에 저항하는 능력을 측정한 것입니다.
특정 목재의 기계적 특성에 대한 몇 가지 예는 다음과 같습니다.
참나무: 참나무는 압축 및 인장 강도가 좋은 강하고 단단한 목재입니다. 또한 상대적으로 탄성이 있고 전단 강도가 좋습니다.
메이플: 메이플은 압축 및 인장 강도가 좋은 강하고 단단한 목재입니다. 또한 상대적으로 탄성이 있고 전단 강도가 좋습니다.
소나무: 소나무는 참나무와 단풍나무에 비해 압축 강도와 인장 강도가 낮은 더 부드러운 목재입니다. 또한 탄성이 적고 전단 강도가 낮습니다.
대나무: 대나무는 나무가 아닌 풀이지만 목공에 자주 사용됩니다. 압축강도는 양호하고 인장강도는 중간정도이나 전단력에 상대적으로 약하다. 또한 상대적으로 탄력적입니다.
목재의 건조 방법
다음을 포함하여 목재를 건조하는 데 사용할 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다.
공기 건조: 공기 건조는 목재를 야외에서 건조시키는 자연적인 과정입니다. 이 방법은 느리지만 목재의 자연스러운 색상과 특성을 보존하는 데 도움이 될 수 있기 때문에 고가의 목재에 자주 사용됩니다.
가마 건조: 가마 건조는 건조 공정을 가속화하기 위해 일반적으로 건조하고 가열된 챔버와 같은 제어된 환경에 목재를 배치하는 공정입니다. 가마 건조는 공기 건조보다 빠르며 건조 과정을 더 잘 제어할 수 있지만 목재의 자연스러운 색상과 특성을 변경할 수도 있습니다.
제습건조 : 제습건조는 목재를 습도가 낮은 챔버에 넣어 목재의 수분을 제거하는 과정입니다. 이 방법은 공기 건조보다 빠를 수 있지만 더 비쌉니다.
진공 건조: 진공 건조는 목재를 진공 챔버에 넣어 목재에서 수분을 제거하는 과정입니다. 이 방법은 매우 효과적이지만 비용이 많이 들고 특수 장비가 필요합니다.
전자레인지 건조: 전자레인지 건조는 목재에서 수분을 제거하기 위해 목재를 전자레인지에 노출시키는 과정입니다. 이 방법은 빠르지만 비용이 많이 들고 나무의 특성을 변경할 수 있습니다.
목재의 방부법
부패, 곤충 감염 및 기타 유형의 손상으로부터 목재를 보호하는 데 사용할 수 있는 다양한 목재 방부제가 있습니다. 일반적인 목재 방부제는 다음과 같습니다.
구리 기반 방부제: 구리 기반 방부제는 부패 및 곤충 침입으로부터 목재를 보호하는 데 효과적입니다. 침지, 압력 처리 또는 스프레이로 목재에 적용할 수 있습니다.
크로메이트 구리 비산염(CCA): CCA는 구리, 크롬 및 비소를 포함하는 널리 사용되는 목재 방부제입니다. 부식 및 곤충 침입으로부터 목재를 보호하는 데 효과적이지만 독성이 있어 많은 국가에서 주거용으로 사용이 금지되었습니다.
Alkaline copper quat(ACQ): ACQ는 구리 및 4차 암모늄 화합물을 함유하는 목재 방부제입니다. 부패 및 곤충 침입으로부터 목재를 보호하는 데 효과적이며 CCA보다 독성이 적습니다.
구리 아졸(CA): CA는 구리 및 아졸 화합물을 포함하는 목재 방부제입니다. 부패 및 곤충 침입으로부터 목재를 보호하는 데 효과적이며 CCA보다 독성이 적습니다.
크레오소트: 크레오소트는 콜타르에서 추출한 목재 방부제입니다. 부패와 곤충 침입으로부터 목재를 보호하는 데 효과적이지만 독성이 있고 강한 냄새가 있습니다. 그것은 주로 산업 및 유틸리티 응용 프로그램에 사용됩니다.
목형 제작 방법
주조용 목재 주형을 만드는 데 사용할 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다.
조각: 나무 틀은 끌, 가우징 및 기타 수공구를 사용하여 손으로 조각할 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 복잡하고 세밀한 금형을 만들 수 있지만 시간이 많이 걸리고 고도의 기술이 필요합니다.
CNC 밀링: 컴퓨터 수치 제어(CNC) 밀링 머신을 사용하여 목재 금형을 밀링할 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 금형을 정확하고 효율적으로 생산할 수 있지만 전문 장비와 프로그래밍 전문 지식이 필요합니다.
3D 프린팅: 목재 기반 재료 층을 인쇄하는 3D 프린터를 사용하여 목재 주형을 만들 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 복잡하고 세밀한 금형을 만들 수 있지만 특수 장비가 필요하고 대량 생산에는 적합하지 않을 수 있습니다.
모래 주조: 모래 주조 공정을 사용하여 나무 주형을 만들 수 있습니다. 이 공정에서는 패턴을 모래층에 눌러 주형을 만듭니다. 그런 다음 몰드는 용융된 재료로 채우고 응고시켜 최종 주조 제품을 생산하는 데 사용됩니다.
인베스트먼트 주조: 패턴이 내화 재료로 코팅되고 고운 모래 슬러리로 둘러싸인 인베스트먼트 주조 공정을 사용하여 나무 주형을 만들 수 있습니다. 그런 다음 금형을 가열하여 패턴을 태우고 모래를 굳혀 최종 주조 제품을 생산하는 데 사용할 수 있는 금형을 만듭니다.
목형의 종류
주조용 목재 주형을 만드는 데 사용할 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다.
조각: 나무 틀은 끌, 가우징 및 기타 수공구를 사용하여 손으로 조각할 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 복잡하고 세밀한 금형을 만들 수 있지만 시간이 많이 걸리고 고도의 기술이 필요합니다.
CNC 밀링: 컴퓨터 수치 제어(CNC) 밀링 머신을 사용하여 목재 금형을 밀링할 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 금형을 정확하고 효율적으로 생산할 수 있지만 전문 장비와 프로그래밍 전문 지식이 필요합니다.
3D 프린팅: 목재 기반 재료 층을 인쇄하는 3D 프린터를 사용하여 목재 주형을 만들 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 복잡하고 세밀한 금형을 만들 수 있지만 특수 장비가 필요하고 대량 생산에는 적합하지 않을 수 있습니다.
모래 주조: 모래 주조 공정을 사용하여 나무 주형을 만들 수 있습니다. 이 공정에서는 패턴을 모래층에 눌러 주형을 만듭니다. 그런 다음 몰드는 용융된 재료로 채우고 응고시켜 최종 주조 제품을 생산하는 데 사용됩니다.
인베스트먼트 주조: 패턴이 내화 재료로 코팅되고 고운 모래 슬러리로 둘러싸인 인베스트먼트 주조 공정을 사용하여 나무 주형을 만들 수 있습니다. 그런 다음 금형을 가열하여 패턴을 태우고 모래를 굳혀 최종 주조 제품을 생산하는 데 사용할 수 있는 금형을 만듭니다.
목형용 도구의 종류
목형용 수공구
다음을 포함하여 목공에 사용되는 다양한 유형의 수공구가 있습니다.
끌: 끌은 나무를 손으로 모양을 만들고 자르는 데 사용됩니다. 베벨 에지 끌, 더 단단한 끌, 패링 끌 등 다양한 크기와 모양이 있습니다.
가우징: 가우징은 나무에 오목한 모양을 만드는 데 사용되는 곡선형 끌입니다. 그들은 숟가락 가우징, 스큐 가우즈 및 구부러진 가우즈를 포함하여 다양한 크기와 모양으로 나옵니다.
대패: 대패는 소량의 재료를 제거하여 목재를 매끄럽게 만들고 모양을 만드는 데 사용됩니다. 블록 평면, 잭 평면 및 스무딩 평면을 포함하여 다양한 크기와 유형으로 제공됩니다.
톱: 톱은 목재를 다양한 모양과 크기로 자르는 데 사용됩니다. 그들은 손 톱, 대처 톱 및 장부 톱을 포함하여 다양한 크기와 유형으로 제공됩니다.
해머: 해머는 못과 기타 패스너를 나무에 박는 데 사용됩니다. 그들은 클로 해머, 볼 핀 해머 및 데드 블로우 해머를 포함하여 다양한 크기와 유형으로 제공됩니다.
스크루드라이버: 스크루드라이버는 나사를 나무 안팎으로 돌리는 데 사용됩니다. 일자 드라이버, Phillips 헤드 드라이버 및 토크 드라이버를 포함하여 다양한 크기와 유형으로 제공됩니다.
목형용 기계
다이 커팅 머신은 다이를 사용하여 종이, 마분지 및 직물과 같은 재료를 모양으로 절단하는 데 사용됩니다. 다음과 같은 여러 유형의 다이 커팅 머신이 있습니다.
수동 다이 커팅 머신: 수동 다이 커팅 머신은 손으로 작동하며 사용자가 핸들을 돌리거나 버튼을 눌러 재료를 절단해야 합니다. 이 기계는 일반적으로 다른 유형의 다이 커팅 기계보다 작고 휴대가 간편합니다.
전자 다이 커팅 머신: 전자 다이 커팅 머신은 전기로 작동되며 모터를 사용하여 재료를 절단합니다. 이러한 기계는 일반적으로 수동 다이 커팅 기계보다 빠르고 정확하지만 더 비쌀 수 있습니다.
레이저 다이 커팅 머신: 레이저 다이 커팅 머신은 레이저 빔을 사용하여 재료를 절단합니다. 이 기계는 매우 정확하고 다양한 재료를 절단할 수 있지만 비용이 많이 들고 작동하려면 전문 교육이 필요합니다.
회전 다이 커팅 머신: 로터리 다이 커팅 머신은 원통형 다이를 사용하여 재료를 절단합니다. 이 기계는 빠르고 효율적이지만 일반적으로 평평한 재료 절단으로 제한됩니다.
플랫베드 다이 커팅 머신: 플랫베드 다이 커팅 머신은 플랫 다이를 사용하여 재료를 절단합니다. 이 기계는 다목적이며 불규칙한 모양의 물체를 포함하여 다양한 재료를 절단할 수 있습니다.
목형의 조립 방법
나무 프레임을 조립하려면 나무 나사, 드릴, 스크루드라이버, 목공 접착제 등 몇 가지 기본 도구와 재료가 필요합니다. 나무 프레임을 조립하는 단계는 다음과 같습니다.
평평한 표면에 프레임을 구성할 나무 조각을 배치합니다. 조각이 제대로 정렬되어 있고 조인트가 단단하고 안전한지 확인하십시오.
나무 조각이 함께 결합될 조인트에 소량의 목공용 접착제를 바릅니다.
드릴을 사용하여 조인트에 나무 나사용 구멍을 미리 뚫습니다. 구멍의 직경이 사용할 나사보다 약간 작은지 확인하십시오.
스크루드라이버를 사용하여 나무 나사를 미리 뚫은 구멍에 넣고 나무 조각을 함께 고정합니다.
모든 나무 조각이 함께 결합되어 프레임을 형성할 때까지 이 과정을 반복합니다.
프레임을 사용하기 전에 제조업체의 지침에 따라 접착제를 말리십시오.
프레임이 튼튼하고 안정적이도록 나사가 단단히 조여져 있고 조인트가 함께 단단히 고정되어 있는지 확인하는 것이 중요합니다. 접착제가 마르는 동안 클램프를 사용하여 나무 조각을 제자리에 고정하는 것도 도움이 될 수 있습니다.
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