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기계기술사/재료

목형(모형) 일반 개론1

by mechanic lover 2023. 12. 12.
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1. 목형의 재료

    1) 목형의 구비 조건

      ① 잘 건조되어 수분이 적고 수축이 적을 것

      ② 재질이 균일해서 변형이 없을 것

      ③ 가공이 용이하고 가공면이 고울 것

      ④ 적당한 강도와 경도를 가져서 파손이나 마모되지 않을 것

      ⑤ 가격이 저렴할 것

 

목재의 단면

   2) 목재의 수축 : 침엽수보다 활엽수가 수축이 크며, 심재보다 변재가 수축이 크다

       목재의 수축의 크기는 나이테방향이 수선방향보다 크고, 수축방지를 위해서는 겨울에 벌채한다

 

   3) 목재의 제재법

      ① 곧은결 널 : 팽창수축이 적고, 가공면이 아름다움

      ② 무늿결 널 : 곡면이 되기 쉬우나, 제재가 용이하고 재료량도 많게 된다.

      ③ 옹이결 : 특수장식용으로 이용

목재의 제재법

 

   4) 목재의 건조 : 벌채한 생나무는 30~40%가 수분을 함유하고 있어 수축, 변형이 생기므로 건조하여 사용 한다. 

      건조하면 부패, 충해의 방지, 강도의 증대, 중량을 경감할 수 있다.

      ① 자연건조법 : 야적법, 가옥적법

      ② 인공건조법 : 열기건조법, 침재법, 자재법, 증재법, 진공건조법, 훈재법, 전기건조법, 약제건조법

   

      (1) 자연건조법 

          ① 특징 : 통풍이 잘되는 곳에 정자로 쌓거나, 어긋나게 세워 대기온도에 의한 수액과 수분을 제거하는 방법. 건조기간이 2~5년이 걸리며 충분한 건조에는 10년이 걸린다. 건조후 광택과 경도는 감소되지 않으나 긴 시일을 요하므로 균열이 생기기 쉽다.

          ② 종류

              ⓐ 야적법 : 환목 또는 큰 목재에 이용

              ⓑ 가옥적법 : 판재 또는 할재에 이용

      (2) 인공건조법

          ① 특징 : 자연건조법에 비해 건조시간이 짧고, 많은 양의 수분을 제거할 수 있다. 건조가 균일하지 않고 불완전하며변색되거나 재질에 해를 주는 경우가 있다.

          ② 종류

              ⓐ 열기건조법 (Hot Air Seasoning) : 실내공기를 70'c까지 가열해서 송풍기로 목재 사이에 보내어 건조하는 방법

              ⓑ 침재법 (Water Seasoning) : 원목을 약 2주간 수침시켜 수액과 수분을 치환시킨 후에 공기의 환기가 잘되는 곳에서 건조하는 방법

              ⓒ 자재법 (Boiling Water Seasoning) : 목재를 용기에 넣고 수증기로 내부의 수액을 축출한 후에 건조시키는 방법으로 조작 및 설비가 비교적 간단하고 수축과 변형이 적고 건조가 빠르나 강도가 다소 떨어지는 결점이 있다.

              ⓓ 증재법 (Steam Seasoning) : 가열된 증기를 이용하여 건조하는 방법

              ⓔ 진공건조법 (Vacuum Seasoning) : 진공상태에서 건조하며 열원은 Gas에 의한 가열 혹은 고주파로 이용

              ⓕ 훈재법 (Smoking Seasoning) : 배기 Gas 혹은 연소 Gas로 건조하는 방법

              ⓖ 전기건조법 (Electric Heat Seasoning) : 공기중에서 전기저항열 혹은 고주파열로 건조하는 방법

              ⓗ 약제건조법 (Chemical Seasoning) : KCl, 산성백토, H2SO4 등과 같은 흡습성이 강한 건조제를 밀폐된 건조실에 목재와 함께 넣고 건조하는 방법이며, 대량의 처리에는 부적당하나 소량의 중요한 목재의 처리에 적당

 

   5) 목재의 균열 : 목재를 자연건조법에 의해 건조하면 계절의 변동에 따라 균열이 생기기 쉽다.

      (1) 심할, 윤할, 측할 : 일반기후에서 발생

      (2) 성할 : 폭동 및 엄동이 원인이 되어 발생

      (3) 전상할 : 벌채 시에 나무가 서로 부딪쳐 발생

 

   6) 목재의 방부법

      (1) 도포법 : 표면에 Paint나 Creosote Oil을 도포 or 주입하는 방법

      (2) 침투법 : 염화아연, 승홍, 유산동 등의 수용액 혹은 Creosote에 목재를 몇시간 내지 며칠간 침지한 것으로서 가열하면 더욱 깊게 침투된다.

      (3) 자비법 : 방부제를 끓여 부분적으로 침입시키는 방법

      (4) 충진법 : 방부제를 목재에 구멍을 파고 넣는 방법

 

   7) 재료의 접합 및 도장

      (1) 접합 : 못, 나사못, Clamp에의한 접합, 서로 짜맞추는 접합, 접착제를 사용하는 접합

      (2) 도장 : 조형할 때에 습기가 목형에 스미는 것을 방지하며 주물사와 분리가 잘되도록 하는 역할

 

   8) 목재의 기계적 성질 : 인장강도는 압축강도보다 크고 전단강도는 극히 작고, 목재의 넓이 방향의 강도가 길이 방향의 강도에 비해 극히 작다.

 

   9) 목재의 장단점 : 공작이 쉽고, 가볍고 취급이 편리하고 수리나 개조가 쉽고 값이 싸나 조직이 불균일하고 변형이 잘 일어나며 파손되기 쉽고 수축에 의한 치수가 잘 변한다.

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