KR101347157B1 - 조형물 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본발명은 조형물 제조방법에 관한 것으로, 용융된 금속을 주형내에 주입하여 조형물을 제조하는 조형물 제조방법에 있어서, 상기 조형물을 먼저 원형크기로 진흙을 사용하여 조소 작업을 완성하는 원형 조소작업단계; 완성된 원형을 주조물 주입이 용이하게 부분품으로 나눈 후, 상기 부분품에 맞게 석고 작업을 하는 석고작업단계; 상기 각각의 석고로 된 부분품에 맞게 주물 모래사를 사용하여 형상을 거푸집으로 만드는 거푸집작업단계; 상기 각각의 거푸집 내부에 주물을 주입하여 부분품을 제조하는 부분품완성단계; 상기와 같이 제조된 각각의 부분품들의 내면 플랜지에 볼트너트를 먼저 결합하고 외면은 용접으로 마무리하여 조형물을 제조하는 결합단계;를 포함하는 것으로,
본 발명은 대형 조형물을 여러 부분품으로 나누어 제작하고 이를 내면에 형성된 플랜지에 볼트너트로 먼저 결합하고 외면을 용접 결합함으로써 이음부가 외부충격에 강하며 쉽게 파손되지 않으므로 장기간 보존할 수 있는 현저한 효과가 있다.

Description

조형물 제조 방법{product method of sculpture}

본발명은 조형물 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조형물 부분품을 여러 개로 나누어 제작하되, 내면은 볼트너트 결합하고 외면은 용접 결합하는 것을 특징으로 하는 조형물 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 실외에 설치되는 대형조형물은 주로 청동으로 제조되며, 그 제조방법에 있어서 대형조형물은 가로x세로 각각 1m 씩 부분을 나누어 주조를 해야 주물이 잘 흘러 들어갈 수 있기 때문에 통상적으로 그렇게 주조를 하고 있다.

한편, 상기와 같이 예술장식품으로 실외에 제조되는 대형 금속 조형물은 특허공고번호 특1990-0002852호의 종래기술에 기재된 바와 같이, 임시 제작된 대상 조형물 모형을 약 2m 길이로 수평 등분하여 가상 등분체를 형성한 뒤, 각각의 등분체를 다시 4조각 이상의 가상 수직 분할체로 분리시킨 다음, 각각의 분할체와 같은 석고형을 제작하고, 이를 주물사에서 형뜨기를 행하고 나서 1,200℃ 이상의 고온으로 용융시킨 동 용융물을 주형내에 부어 각각의 동 분할체를 형성한 후, 각각의 동 분할체를 용접 결합시켜 등분체를 구성하고, 조형물의 높이를 따라 상기 해당 등분체를 상향 적층 결합시키므로서 동조형물의 축조가 완료되는 것이다.

그리고 상기 특허공고번호 특1990-0002852호는 소정 높이를 가지는 동 조형물을 축조함에 있어서, 해당 조형물 모형을 일정 간격으로 수평 절단하여 복수개의 등분체를 형성한 뒤, 각 등분체의 외주연에 FRP 용융수지물을 부어 내주면이 그와 동일한 형상을 가지는 복수개의 등분체 거푸집을 형성하고, 각 등분체 거푸집의 내주면 전 둘레에 소정 두께의 전도처리층을 입힌 다음, 받침대상에 얹히는 최하측 등분체 거푸집내에 동전해액을 충진시키고 별도의 전극과 전원을 이용하여 전도처리층에 소정폭의 동도금을 행하여 최하측 등분체를 형성하고, 그 위에 차례로 해당 거푸집을 밀폐 결합시켜 동일한 방법으로 연속 동도금을 행하여 소정의 동 조형물을 형성한 뒤, 외곽의 특징으로 하는 동 조형물의 축조방법이 공개되어 있다.

또한, 특허등록공보 등록번호 10-1058205호에는 설치하고자 하는 조형물의 형상 및 크기를 결정하는 레이아웃단계와; 상기 레이아웃된 조형물을 도면 또는 컴퓨터 시물레이션 중 어느 하나로 설계하되, 일정면적의 지지판을 중앙부에 결합되는 주프레임과 가장자리에 결합되는 지지프레임으로 상호 연결시키면서 설계하는 조형물 설계단계와; 설계완료된 조형물과 동일하게 제작하기 위해 상기 지지판과 주프레임 및 지지프레임으로 낱개의 단위골격체를 다수 제작하는 단위골격체 제작단계와; 상기 단위골격체를 설계도면의 형상과 같이 서로 연결시켜 조형물의 전체 골격을 형성하거나 작업자가 설계도면의 형상과 다른 형상을 갖도록 상기 단위골격체와 단위골격체를 서로 연결시켜 최초 레이아웃된 설계를 변경하여 골격을 형성하는 골격체 형성단계와; 상기 단계를 거쳐 골격체를 완성시킨 후 지지판과 지지프레임에 의해 형성된 공간을 외부와 단절시키도록 낱개의 금속판을 결합시켜 면체의 조형물로 형성시키는 금속판 결합단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 조형물 및 이의 제작방법이 공개되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래기술들은 모두 서울 이순신 동상같이 여러 부분품들을 단지 외면만을 용접에 의해서 결합함으로써, 외부충격에 약하며 용접부위에 크랙이 발생하며 쉽게 파손된다는 단점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 대형 조형물을 여러 부분품으로 나누어 제작하고 이를 내면에 형성된 플랜지에 볼트너트로 먼저 결합하고 외면을 용접 결합함으로써 이음부가 외부충격에 강하며 쉽게 파손되지 않으므로 대형 조형물도 제작이 가능하며 장기간 보존할 수 있는 조형물 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 조형물 제조방법에 관한 것으로, 용융된 금속을 주형내에 주입하여 조형물을 제조하는 조형물 제조방법에 있어서, 상기 조형물을 먼저 원형크기로 진흙을 사용하여 조소 작업을 완성하는 원형 조소작업단계; 완성된 원형을 주조물 주입이 용이하게 부분품으로 나눈 후, 상기 부분품에 맞게 석고 작업을 하는 석고작업단계; 상기 각각의 석고로 된 부분품에 맞게 주물 모래사를 사용하여 형상을 거푸집으로 만드는 거푸집작업단계; 상기 각각의 거푸집에 주물을 주입하여 부분품을 제조하는 부분품완성단계; 상기와 같이 제조된 각각의 부분품들의 내면 플랜지에 볼트너트를 먼저 결합하고 외면은 용접으로 마무리하여 조형물을 제조하는 결합단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명은 대형 조형물을 여러 부분품으로 나누어 제작하고, 내부면에 주조거푸집을 제작하면서 미리 형성되는 플랜지에 볼트너트로 먼저 결합하고 외면을 용접으로 마무리함으로써 크랙을 미연에 방지하고 외부충격에 쉽게 파손되지 않으며 대형 조형물도 결함없이 제작할 수 있는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본발명 치미 조형물 사시도
도 2는 본발명 치미 조형물 배면 사시도
도 3은 본발명 치미 조형물 측면도
도 4는 본발명 치미 조형물 배면도
도 5는 본발명 치미 조형물 제조시 부분절개도
도 6은 본발명 치미 조형물 제조시 측면도
도 7은 본발명 치미 조형물 제작공구 사시도

본발명은 조형물 제조방법에 관한 것으로, 용융된 금속을 주형내에 주입하여 조형물을 제조하는 조형물 제조방법에 있어서, 상기 조형물을 먼저 원형크기로 진흙을 사용하여 조소 작업을 완성하는 원형 조소작업단계; 완성된 원형을 주조물 주입이 용이하게 부분품으로 나눈 후, 상기 부분품에 맞게 석고 외형작업을 먼저하고 난 후, 그 외형석고틀(외부 석고틀)을 떼어낸 면에 비누물을 코팅한 다음, 그 면에 다시 내형 석고틀(내부 석고틀)을 떠고난 후, 외형석고틀을 제거하는 석고작업단계; 상기 각각의 석고원형이 제작된 부분품에 맞게 주물 모래사를 사용하여 형상을 외부, 내부를 각각 거푸집으로 만드는 거푸집작업단계; 상기 각각의 외부, 내부 거푸집을 합장하고 거푸집에 주물을 주입하여 부분품을 제조하는 부분품완성단계; 상기와 같이 제조된 각각의 부분품들의 내면 플랜지에 볼트너트를 먼저 결합하고 외면은 용접으로 마무리하여 조형물을 제조하는 결합단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 거푸집 작업 단계는 조형물 부분품에 맞게 제작된 외부거푸집에 진흙을 바르고 내부거푸집을 형성하되, 상기 조형물 부분품이 다른 조형물 부분품과 결합하는 끝단부의 진흙에는 플랜지 형상을 형성하고, 주조용 내부거푸집을 형성함으로써, 나중 외부거푸집과 내부거푸집 사이의 진흙을 제거한 후 주물을 부어넣게 되면 청동으로 된 각부분품에 플랜지가 형성된 청동 조형물을 얻을 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조형물은 청동주조로 만든 형상인 것을 특징으로 한다.

본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.도 1은 본발명 치미 조형물 사시도, 도 2는 본발명 치미 조형물 배면 사시도, 도 3은 본발명 치미 조형물 측면도, 도 4는 본발명 치미 조형물 배면도, 도 5는 본발명 치미 조형물 제조시 부분절개도, 도 6은 본발명 치미 조형물 제조시 측면도, 도 7은 본발명 치미 조형물 제작공구 사시도이다.

본발명 조형물은 제조단계에서 통상 1m정도의 단위길이마다 부분품으로 제작하되, 치미와 같이 조형물 상부로 갈수록 작품의 폭이 좁아지게 될 경우 부분품의 폭 역시 좁아지게 제작한다. 그리고 별개로 분리되어 제작된 부분품들의 플랜지 부분에는 볼트 너트를 체결하여 상호 결합하게 된다. 한편, 치미와 같은 작품의 상부는 좁아서 사람이 들어갈 수 없으므로, 별도의 도 7에 도시된 것과 같은 본발명 내부에 플랜지가 형성된 조형물 제작을 위해 특별히 만들어진 조형물 제작공구를 사용해서 볼트너트를 죄어 체결하게 된다.

그리고 상기 조형물제작 공구는 다수 개의 봉을 다수 개의 관절부위를 사용하여 연결한 것으로, 관절부위는 힌지에 의해 구부러질 수 있게 구성된 것이다. 그러므로 자유롭게 상기 조형물 제작공구를 사용해서 좁은 공간에서도 볼트너트를 용이하게 죄어 체결할 수 있는 것이다. 상기와 같이 제조된 치미 조형물은 앞부분이 단턱이 형성되어 있으므로 상기 단턱하부에 콘크리트 기초를 배치하고 콘크리트 기초 상면에 먼저 앙카볼트를 4개 정도 심어 둔 후, 상기 앙카볼트에 조형물을 고정시키면 안정적으로 작품이 설치되게 된다.

그리고 본발명 조형물 제조 방법은 구리, 주석 및 아연으로 조성된 통상의 청동재질의 금속을 녹여서 미리 준비된 주형 거푸집 형틀에 주입시켜 조형물을 제조하는 것이다. 상기 주형 거푸집 형틀에서 본발명의 특징인 내부 플랜지가 미리 만들어 진다.

본발명의 작업순서를 순차적으로 기재하면, 먼저 상기 조형물을 진흙을 사용하여 원형크기로 조소 작업으로 완성시킨다. 이 후 석고 작업에서 주조물 주입이 용이할 수 있도록 상기 원형을 다수 개의 부분품으로 나눈다. 그리고 나누어진 부분에는 두께가 얇은 플라스틱 재질의 필름을 꼽고 필름 부분이 원형 표면에서 돌출되게 한다. 그리고 상기와 같이 제조된 원형에 석고 작업을 한다. 상기 석고작업은 통상의 종래방법에 의하는 것으로, 구체적으로 기재하면, 먼저 원형표면에 석고를 발라서 외부석고틀을 형성한다. 상기 외부석고틀이 마르게 되면, 필름에 의해 하나씩 분리된 상태가 된 것이므로, 원형으로부터 조심스럽게 외부석고틀 각 부분품을 분리하여 파손되지 않게 들어낸다. 그리고 떠낸 외부석고면에 비누물을 여러 번 코팅한 다음 내부석고틀을 제조한다. 그 결과 상기 내부 석고틀의 외면은 처음 만들어진 진흙 원형의 형상을 가지게 된다.

다음 단계로서, 상기와 같이 제조된 내부석고틀을 이용하여 각각의 부분품 형상에 맞게 주물 모래사 거푸집을 만들게 된다. 먼저 전 단계에서 만들어진 각각의 내부석고틀 위에 철근(힘살)을 엮은 후 주위에 주물사를 채워 넣어 외부 거푸집을 제작한다. 이 후 내부석고틀을 분리한 후 상기 외부거푸집 내부에 진흙을 바르게 되며, 진흙층 두께는 5mm~6mm정도로 한다. 이때 진흙층 단부에 플랜지 부분을 같이 형성하게 된다. 플랜지는 높이 20mm, 두께 7mm 정도로 제작한다.

상기와 같이 제작된 진흙층 위에 내부거푸집을 다시 제작한다. 이 후 진흙을 꺼집어 내면 내외부 거푸집 사이에 공간부가 형성되고 상기 내외부 거푸집을 철근 등으로 용접으로 고정하여 거푸집을 완성하게 되며, 상, 하 거푸집 사이의 5 ~ 6mm진흙 두께는 주조후 청동조형물 작품의 두께가 된다.

상기와 같이, 주조용 주물 모래사 내외부 거푸집이 만들어지면 청동 원료인 구리, 주석, 아연을 필요한 작품에 해당되는 비율에 맞추어 흑연 도가니에 가열하여 녹인다. 그리고 상기 녹인 청동 주물을 1300℃ 온도에 맞추어서 거푸집 공간에 주입한 후, 약 3시간 정도 냉각하면 원하는 조형물 부분품들이 각각 완성되는 것이다.

각각의 조형물 부분품들은 상기와 같은 공정을 거쳐 만들어진 플랜지들을 마주 접한 후 10cm 간격으로 볼트너트를 체결하고 외부는 종전과 같이 용접을 하여 작품을 완성한다.

따라서 본 발명 조형물 제작방법은 대형 조형물을 약1m 크기로(두께는 약5mm~6mm로 한다) 여러 부분으로 나누어 주조하고, 각 부분품들을 결합하되, 내면 플랜지에 볼트너트로 먼저 결합한 후, 외면은 용접 결합함으로써 외부 충격에 강하며 볼트로 연결된 이음부위는 파손되지 않는 특징을 가지고 있으므로 다양한 형상의 조형물에 적용 할 수 있다

한편, 본발명 상기 조형물을 원하는 형태로 만들 수 있으나 본발명에서는 치미 형상으로 제조하는 경우를 예를 들어 제조공정을 기재하면 다음과 같다. 본발명 상기 조형물은 치미 형상인 것으로, 상기 치미는 몸체와 날개부분으로 구성된다.

상기 치미는 제조단계에서 통상 1m 단위마다 별개의 부분품으로 제작하며, 상부로 갈수록 치미의 폭이 좁아지므로 부분품의 폭 역시 좁아지게 된다. 상기 별개로 제작된 부분품들의 플랜지부분에 볼트 너트를 체결하여 상호 결합한다. 그리고 치미의 상부는 좁아서 내부에 사람이 들어갈 수 없으므로, 별도의 조형물 제작공구를 사용해서 볼트너트를 죄어 체결하게 된다.

상기 조형물제작공구는 다수 개의 봉을 다수 개의 관절부위를 사용하여 연결한 것으로, 관절부위는 힌지에 의해 구부러질 수 있게 구성된 것이다. 그러므로 자유롭게 상기 조형물 제작공구를 사용해서 용이하게 좁은 공간에서도 볼트너트를 죄어 체결할 수 있는 것이다. 그 후 외부에는 용접한 후, 다듬질 및 연마해서 작품을 완성하고, 상기와 같이 제조된 치미 조형물은 앞부분이 단턱이 형성되어 있으므로 상기 단턱하부에 콘크리트 기초를 배치하고 상기 단턱이 콘크리트 기초 상부에 놓이게 하여 4개의 앙카볼트로 고정하여 안정적으로 치미가 설치되게 한다.

본발명 치미 조형물제조방법은 청동과 같은 금속을 녹여서 이를 거푸집 내에 부어서 조형물을 제조하는 것이다. 그러므로 먼저 상기 조형물을 다수 개의 부분품으로 나누어 설계한다. 그리고 치미형상에 맞게 진흙으로 형상을 빗어 치미 원형을 만드는 조소작업을 한다. 그리고 상기 치미 원형을 1m 간격으로 분할하고 분할부분에는 얇은 필름을 꼽아둔다. 이 후 상기 조형물 부분품 형상의 진흙 외형에 3 ~ 4cm 두께로 석고를 발라서 외부석고틀을 만든다. 상기 외부석고틀이 굳은 후 이를 조심스럽게 떼어내면 필름에 의해 다수 개의 부분품이 제작된다. 차후 상기 각각의 외부석고틀 내부에 3 ~ 4cm 두께로 석고를 발라 내부 석고틀을 제작한다.

곧, 1.조소작업 2. 석고 외형작업 3. 석고 내부작업을 거쳐 조형물 원형틀을 제작하는 것이다.

그리고 상기 각각의 내부석고틀을 이용하여 각각 해당되는 내외부 주물 모래사 거푸집을 완성하는 것으로, 먼저 내부석고틀을 바닥에 놓은 후, 주물 거푸집을 만들기 위해 철근으로 힘살을 엮어 놓고, 주물사를 채워 넣어 외부거푸집을 완성한다. 상기 외부거푸집이 충분히 건조된 후 내부석고틀과 분리시키게 되며, 상기 분리시킨 외부거푸집을 뒤집은 후 외부거푸집에 5 ~ 6mm 두께로 진흙을 바르되, 각 주조품의 연결부위가 되는 진흙층 끝단부에는 7mm×20mm의 플랜지용 진흙을 별도로 붙인다. 이후 다시 철근을 엮어 주물사와 함께 주조용 내부거푸집을 완성하며, 거푸집이 충분히 건조된 후, 외부거푸집과 내부거푸집을 분리한 후, 진흙층을 제거하고, 상기 제거된 공간부위에 청동 원료를 가열하여 녹인 청동 주물을 부어 넣어 각각의 부분품을 완성한다. 주물의 주입온도는 1300℃ 정도이다.

그리고 상기 주물이 냉각하여 굳게 되면 원하는 조형물 부분품들이 만들어지며, 상기와 같이 만들어진 각각의 조형물 부분품들을 먼저 플랜지부분을 볼트너트로 체결하여 결합하고 이후 표면을 용접하여 제품을 완성한다.

곧, 본발명은 상기 거푸집 제작단계에서 내부방향으로 플랜지를 형성하게 되므로, 나중 청동주물을 부어넣어 완성된 부분품들을 결합하는 결합단계에서 플랜지들을 서로 맞대고 볼트너트를 견고하게 체결하고, 또한 조형물 바깥부분은 종래와 같이 용접으로 결합하게 된다.

따라서 본 발명은 조형물을 여러 부분품으로 나누어 제작하고 이를 내면에 형성된 플랜지에 볼트너트로 먼저 결합하고 외면을 용접 결합함으로써 이음부가 외부충격에 강하며 쉽게 파손되지 않는 현저한 효과가 있다.

10 : 치미 11 : 날개
12 : 몸체 20 : 볼트
21 : 너트 30 : 조형물 제작공구
31 : 관절부위 40 : 콘크리트 기초

Claims (3)

1. 조형물을 먼저 원형크기로 진흙을 사용하여 조소 작업을 완성하는 원형 조소작업단계; 완성된 원형을 주조물 주입이 용이하게 부분품으로 나눈 후, 부분품에 맞게 석고형틀을 제작하는 석고작업단계; 상기 각각의 석고형틀로 된 부분품에 맞게 주물 모래사를 사용하여 형상을 거푸집으로 만드는 거푸집 작업단계; 상기 각각의 거푸집에 주물을 주입하여 부분품을 제조하는 부분품완성단계; 상기와 같이 제조된 각각의 부분품들의 내면 플랜지에 볼트너트를 먼저 결합하고 외면은 용접으로 마무리하여 조형물을 제조하는 결합단계;를 포함하여, 용융된 금속을 주형내에 주입하여 조형물을 제조하는 조형물 제조방법에 있어서,
   상기 석고작업단계는 상기 조형물 원형을 일정 간격으로 분할하고 분할부분에는 얇은 필름을 꼽아두고 이 후 상기 조형물 부분품 형상의 진흙 외형에 일정 두께로 석고를 발라서 외부석고틀을 만들며, 상기 외부석고틀이 굳은 후 떼어내면 필름에 의해 다수 개의 부분품이 제작되고, 이후 상기 각각의 외부석고틀 내부에 일정두께로 석고를 발라 내부 석고틀을 제작하는 것이며,
   상기 거푸집 작업 단계는 상기 각각의 내부석고틀을 이용하여 각각 해당되는 내외부 주물 모래사 거푸집을 완성하는 것으로, 먼저 내부석고틀을 바닥에 놓은 후, 주물 거푸집을 만들기 위해 철근으로 힘살을 엮어 놓고, 주물사를 채워 넣어 외부거푸집을 완성하고, 상기 외부거푸집이 충분히 건조된 후 내부석고틀과 분리시키게 되며, 상기 분리시킨 외부거푸집을 뒤집은 후 외부거푸집에 일정 두께로 진흙을 바르되, 각 주조품의 연결부위가 되는 진흙층 끝단부에는 일정크기의 플랜지용 진흙을 별도로 붙이며, 이후 다시 철근을 엮어 주물사와 함께 주조용 내부거푸집을 완성하는 것으로, 상기 조형물 부분품이 다른 조형물 부분품과 결합하는 끝단부의 진흙층에는 플랜지 형상을 형성하고, 내부거푸집을 형성하며, 상기 외부거푸집과 내부거푸집 사이의 진흙을 제거한 후 주물을 부어넣게 되면 청동으로 된 각 부분품에 플랜지가 형성되는 것이며,
   상기 조형물은 제조단계에서 별개로 제작된 부분품들의 플랜지부분에 볼트 너트를 체결하여 상호결합하되, 조형물이 좁아서 내부에 사람이 들어갈 수 없을 경우, 별도의 조형물 제작공구를 사용해서 볼트너트를 죄어 체결하게 되는 것으로, 상기 조형물제작공구는 다수 개의 봉을 다수 개의 관절부위를 사용하여 연결한 것으로, 관절부위는 힌지에 의해 구부러질 수 있게 구성된 것으로, 자유롭게 상기 조형물 제작공구를 사용해서 용이하게 좁은 공간에서도 볼트너트를 죄어 체결할 수 있는 것을 특징으로 하는 조형물 제조 방법
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