목형의 장점과 단점 및 목형 재료의 필요 조건은?

 주조(casting)는 형틀에 액체 상태의 재료를 부어 채운 다음, 굳혀서 그 틀의 형상을 가진 제품을 만드는 방법인데요. 여기서 제품 형상의 틀을 주형(mold)이라고 합니다. 그리고 이 주형을 만들기 위해서는 모형(pattern)을 제작해야 하죠. 모형이란 주조될 제품의 원형으로, 주조를 통해 제품을 생산해내기 위해 제품의 형상을 지닌 모형을 가지고 주형을 만들게 되는 것입니다. 즉, 모형을 사용해서 주형(mold)을 제작한 뒤 모형을 제거하여 생기는 그 빈 공간을 활용하는 것이 주조(casting)입니다.

 이때 모형은 여러 가지 재료로 제작할 수 있는데요. 목재, 금속, 플라스틱, 파라핀 왁스 등 여러 재료를 사용할 수 있으며 각각의 장단점이 다 다릅니다. 그렇지만 일반적으로는 목재를 많이 사용하게 되는데요. 여기서 목재로 된 모형을 바로 목형(wooden pattern)이라고 합니다.

 

목형의 장점

∇ 목형의 재료는 목재이기 때문에 금속에 비해 가공하기가 쉽습니다. 보통 가공이 용이하다고 많이 표현하는데요. 다른 재료에 비해서 수월하게 제작할 수 있기 때문에 수리나 개조, 보수 역시 쉽다는 장점을 가집니다.

∇ 어느 정도 반복 사용이 가능합니다. 목재보다 강도가 더 센 금속 모형에 비해서는 반복 사용률이 떨어질 수밖에 없지만, 적정한 수준의 반복 사용은 가능합니다.

∇ 목재는 열의 불량도체로, 열을 잘 전달하지 못합니다. 그리고 팽창 계수(expansion coefficient)까지 작기 때문에, 가열되어도 부피 변화가 작지요. 그래서 모형(pattern)으로 사용하기 적합합니다.

∇ 목재는 금속에 비해서 가벼운 데다 인성(toughness)가 크다는 장점이 있습니다. 즉, 재료가 질겨 외력에 의해 파단되기 어렵죠.

∇ 목재는 구입하기도 쉽고, 값도 싸서 경제성이 좋다는 장점이 있습니다.

 

목형의 단점

∇ 금속에 비해 가공하기 쉬운 만큼, 상대적으로 기계적 강도가 부족하다는 단점이 있습니다.

∇ 일회용은 아니지만, 그렇다고 영구적으로 오래 쓸 수는 없습니다. 강도도 부족하고 비교적 무른 재료이기 때문이지요. 내구성은 부족하다고 보면 됩니다.

∇ 조직이 아무래도 불균일하고, 수분을 함유하고 있으면 변형되기 쉽다는 문제점을 가집니다. 특히 수축 변형은 가장 고려해야 할 사항입니다.

∇ 치수 정밀도가 떨어집니다. 목재를 금속만큼 정밀하게 딱 가공할 수 없으니까요. 때문에 가공면이 거칠어 품위가 떨어지기 마련입니다. 다르게 말하면 표면 조도 또는 표면 거칠기(surface roughness)가 좋지 않다고 합니다.

∇ 목재는 나무다 보니 부패하기 쉽다는 단점이 있으며 가연성 재료라는 부담이 항상 존재합니다.

 

목형 재료의 필요 조건

 분명 목형 재료는 단점도 가지고 있는 재료입니다. 하지만 가공의 용이성과 경제성에서 엄청난 강점을 가지고 있기 때문에 일반적으로 널리 사용되고 있답니다. 그렇다면 단점을 최소화할 수 있는 목재를 사용하는 것이 좋겠지요.

∇ 목재는 수분에 의해 수축 변형이 일어나기 때문에 충분히 건조된 목재여야 됩니다. 즉, 함수율(moisture content)이 낮고 수지가 적어 수축이 적은 목재가 으뜸입니다.

∇ 마디가 없어 그나마 균일한 나무가 목형 제작에 유리합니다. 균일하면 변형 역시 적다는 장점도 있습니다.

∇ 기계적인 강도가 충분하고 가공이 용이한 목재가 유리합니다.

∇ 가공면이 곱고 외관이 미려한 목재일수록 좋습니다.

∇ 당연히 가격은 저렴하면서 구입하기도 쉬운 목재가 좋습니다.

 

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