절단(Sawing)

장비의 형태

당신의 목적에 가장 적당한 장비의 형태는 당신이 보석 연마가공의 예술을 얼마나 오랫동안 하기를 원하는 지에 크게 좌우되는 문제이다. 동양에서 하는 것과 같이 손으로 작업하면, 실제로 아무런 장비가 없어도 보석원석들을 마무리할 수 있는다. 수작업은 지루하고 만족스럽지 않으며, 서구적인 작업(work)방법에 적당하지 않다. 한때, 발의 힘에 의해서 작동되는 장비가 널리 사용되었는데, 중세의 보석 연마가공에서는 왼손으로 작업물을 붙잡고 다른 손으로 원반(lap)을 작동시키는 지레를 회전시키는 것이 관습적이었다.

휠(wheel)들, 버프(buff)(미세연마나 광택을 내기 위하여 사용되는 헝겊 또는 가죽)들과 그 밖의 부속물들을 끊임없이 바꾸어야 하는 하급 장비 또는 기계는 확실히 보석 연마가공의 즐거움을 보태줄 수 없다. 당신이 어떤 장비를 구입하든지 또는 만들지 간에 명심해야 할 것은 작업하기 쉬운 것이어야 한다는 것이다. 모든 권장속도들과는 관계없이, 단 하나의 축으로 모든 작업(operation)들을 행하고, 게다가 만족할 만한 또는 무난한 작업을 할 수 있다. 적은 비용을 보태면, 일반적으로 적당한 장비를 구입하거나 만들 수 있으며, 이렇게 하기를 권한다. 보석세공장비의 투자는 호사스러울 필요가 없다; 장비가 잘 갖추어진 상점은 뚜렷한 상업적인 가치를 지닌 작업을 해낼 수 있다. 많은 가내 보석세공인들이 초기의 투자와 그후의 작업비용들에 들어가는 것보다 더 많은 충분히 남는 마무리된 보석들과 견본들을 생산해 내고 있다.

만약에 당신자신의 장비를 만든다면, 다른 기계의 쓸모없는 부품들을 종종 활용할 수 있다. 물론 이것은 이 부품들을 작업가능한 형태로 배치할 수 있는 당신의 기계적인 능력에 좌우될 것이다. 구입한 장비가 가장 큰 만족을 줄 수 있을 것 같다; 제조업체가 시도하고 시험하였기 때문에, 당신은 즉시 작업을 시작할 수 있을 것이다.

터키석(turquoise), 마노(agate), 벽옥(jasper), 단백석(opal)과 기타 수 많은 반귀석(semi-precious) 보석광물들을 일반적으로 캐버션(cabochon) 스타일(style)이라고 하는 편평하거나 둥근 매끄러운 표면들을 지니도록 연마가공된다. 형상(shape)으로는 장방형(rectangular), 타원형(oval), 정방형(square) 또는 비슷한 윤곽선들이 있다. 간단히 말하자면, 두 개의 중요한 작업표면들을 지니고 있는 반면에, 패시트(facet) 스타일들에는 보석에 각각 57 개 또는 그 이상의 편평한 표면들이 있을 수 있다. 이 모든 것들은 우선 절단한 뒤에, 광택을 낸다.

4 가지의 작업(operation)들

캐버션 연마가공은 4 가지의 별도 작업들로 나누어질 수도 있으며, 대부분의 보석세공상점들은 각 작업에 필요한 특별한 도구들을 갖고 있다 - (1) 절단(sawing), (2) 연마(grinding), (3) 샌딩(sanding, 미세연마)(smoothing이라고도 한다), (4) 광택(polishing). 발견된 또는 채광된 가공하지 않은 보석재료는 종종 적당한 형상으로 줄어드는데, 절단이 일반적으로 그 첫 번째 작업이다. 연마 휠들은 돌을 적당한 형상들까지 줄어들게 하는 데에 반해서, 샌딩작업은 캐버션 표면들에 고광택(high glossy) 마무리(finish)를 만들어준다.

최고의 결과를 얻기 위해서는 다양한 작업들에 다른 속도들이 필요하다. 움직이는 도구를 거의 고려하지 않고 돌들을 마무리하는 것이 가능하지만, 어려움에 처하면, 권장속도들을 고려하기를 권한다. 실리컨 카바이드(silicon carbide, 탄화규소) 휠(wheel)들은 표시된 속도들로 운전하면 최고의 효율을 나타낼 것인데, 그렇지 않으면, 작업의 진행이 더디거나 흐림(glaze)를 나타내려는 경향을 보일 것이다. 게다가 다이어먼드(diamond) 또는 머드(mud) 절단기(saw)는 표시된 속도들보다 빠르거나 늦은 속도로 작업을 하면, 고장이 생길 것이다. 펠트(felt) 광택버프를 빠른 속도로 작업하면 보석에 과도한 열이 발생하고 광택버프에서 연마입자(abrasive grit)가 뛰어나올 것이다.

절단(sawing)

적당한 형상과 크기로 절단하는 것이 일반적으로 보석세공 기법에서의 첫 번째 순서이다. 가공되지 않은 보석재료가 작은 파편들 또는 닳아 버린 자갈(pebble)에 들어있다면, 실리컨 카바이드 연마 휠들로 바로 작업을 시작할 수 있다. 커다란 덩어리를 쪼개서 캐버션 연마가공하기에 적당한 크기의 파편들을 얻을 수도 있지만, 이 방법은 낭비라는 것이 입증될 것이다. 재료가 가치있는 연마가공된다면, 가치도 역시 보존된다.

단단한 보석재료들을 자르는(section) 데에 활용될 수도 있는 여러 형태의 절단기(saw)들이 있는데, 이들에는 일반적으로 다이어먼드 절단기(diamond saw)라고 하는 다이어먼드 충전의 금속원판(metal disk)이 포함되어 있다; "머드(mud)" 절단기(saw); 다이어먼드 연마입자(diamond grit)이 충전되어 있는 금속접착의 절단기들; 그리고 여러 가지 형태의 실리컨 카바이드 자르는(cut-off) 절단기(saw)들이 있다. 적당하게 사용하고 적당하게 다루면 금속원판 다이어먼드 절단기를 오랫동안 효율적으로 사용할 수 있을 것이다.

다이어먼드 충전 금속접착의 톱들은 금속 다이어먼드 절단기들보다 빠른 속도에서 작동된다. 금속접착 절단기는 다이어먼드 연마입자들이 많이 충전되어 비싸지만, 많은 양의 작은 크기재료들을 자르는(section) 데에 이 도구가 유용한다는 것을 알게 된다. 작은 크기의 절단기들은 특히 자유스러운 절단에 사용되는 반면에, 금속 다이어먼드 충전원판은 일반적으로 작업물을 붙잡는 고정쇠(clamp)와 절단기이송대로 작업한다.

판용 다이어먼드 절단기 (diamond slab saw)

머드 절단기(mud saw)

머드 절단기라고 사용되는 도구는 Armco 또는 자동 보호대 철제기구이다. 원판은 크기에 관계없으며, 금속의 게이지(gauge, 두께)는 톱날의 직경에 좌우될 것이다. A 20 게이지 두께는 대형 톱날용인 반면에, 22 게이지는 직경 8~12 인치 (20.32~30.48 cm)의 톱날용으로 충분할 것이다. 일부의 작업자들은 청동(bronze) 또는 구리 톱날들을 선호하지만, 이것들은 가격만 비싸지 특별한 이점들이 없다. 절단기 톱날들은 공급상점들로부터 구입하기를 권하는데, 그래야만, 연마 축(arbor)뿐만 아니라 원주도 정확할 것이다. 공급상점들이 판매하는 원판들은 일반적으로 우선 선반에서 정확하게 만든다. 빈 원판들이나 충전된 톱날들을 주문할 때는 연마 축의 구멍크기를 명확하게 기술해야 한다.

직경 10 또는 12 인치(25.4 또는 30.48 cm)의 머드 절단기는 약 300 rpm에서 작동(operation)되어야 한다. 보다 작은 톱날들은 비율대로 빨라지게 하고, 보다 큰 톱날들은 느리게 하여 정확한 원주속도를 구한다. 머드 절단기는 다이어먼드 절단기와 같이 연마재가 충전되어 있지 않다.

이전의 도구는 절단능력을 얻기 위하여 톱날에 접착되는 연마입자들에 의존하기 때문에, 실리컨 카바이드 연마입자와 물이 짙게 혼합된 속을 톱날이 통과한다. 일반적으로 실리컨 카바이드 120 이 표시된다. 연마재 혼합물은 절단기 아래에 있는 금속용기에 담겨지는데, 톱날의 끝 단이 혼합물 속을 통과한다.

혼합물이 작업물 위로 공급되도록 장치를 만들 수도 있다. 실리컨 카바이드 연마입자는 비중이 높기 때문에 물 속에서 침전되려는 경향이 있다. 머드 혼합물의 점성을 높이기 위하여, 고운 점토나 고운 가루를 혼합물에 더하기도 하는데, 연마입자가 떠있게 만들어 혼합물이 톱날에 접착되게 하기 위한 것이다. 때때로 새로운 연마입자를 더해야 한다.

실리컨 카바이드 혼합물에 새로운 경질연마재인 노바이드(Norbide)(grit No.12)를 소량 더하면, 절단속도가 증가할 것이다. 대부분의 머드 절단기 운영자들은 현재 실리컨 카바이드 연마입자들에 Norbide를 더하고 있다. 절단기 톱날에는 튐 보호대를 설치해야 한다.

다이어먼드 절단기를 만드는 현대적인 공장이 소개되기 이전인 약 20 년전에는 보석세공산업에서는 머드 절단기가 보편적으로 사용되었다. 현재, 현대적인 보석세공상점에서는 머드 절단기를 보기가 거의 어렵다. 철 운석들에서 조각(section)들을 절단하는 일부 특별한 작업에서는 아직도 머드 절단기를 활용한다.