KR102287562B1 - 보석을 세팅할 수 있고 내부가 비어 있는 금속 장신구 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보석을 세팅할 수 있고 내부가 비어 있는 금속 장신구 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 주형틀 상에 공기가 빠져나가는 공기홀을 형성하고 사출물의 제작 시 압력을 가해 제작하므로, 중 공이 형성되고 작은 크기의 보석발 등이 구비된 세밀하고 복잡한 디자인의 금속장신구를 정밀하게 제작할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 제조 단계에서부터 중공 형상에 대응하는 모형 및 금형을 분리하지 않고 통으로 만들어 금속 장신구를 제작하므로 제품을 분할해 하나로 가공할 때 발생하는 이음선이 없어 높은 품질의 중공형 장신구를 만들 수 있다. 본 발명을 적용하면 내부가 비어 있는 금속 장신구를 대량 생산할 수 있어 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Description

보석을 세팅할 수 있고 내부가 비어 있는 금속 장신구 및 그 제조 방법{Metal accessories that are empty inside for setting up jewelry and their manufacturing methods}

본 발명의 실시 예는 제품을 분할하지 않고 속이 비어 있는 형상의 금속 장신구를 만들 수 있는 보석을 세팅할 수 있고 내부가 비어 있는 금속 장신구 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 백금, 금, 은, 서지컬 스틸 등의 금속을 이용해 제조된 장신구는 희귀하고 공급량이 적으며 가격이 고가이다. 따라서 한번에 많은 양을 구하기 힘든 원자재의 중량을 줄이면서 차별화된 디자인의 장신구를 빠르고 깨끗하게 제작하기 위해 제작자들이 많은 노력을 기울이고 있다.

이러한 노력의 일환으로 내부가 비어 있는 중공이 형성된 타입의 장신구를 만드는 공법인 할로우 공법(Hollow method)이 유럽에서 개발되었다.

할로우 공법은 원자재의 용융점보다 낮은 온도에서 용융되는 소재로 내부 구조물을 만들고, 내부 모형을 감싸는 형태로 외부 구조물을 형성한 후 내부 구조물을 녹이는 방법으로 귀금속용 주형을 제작하는 방법이다. 그러나 기존의 할로우 공법은 내부 모형을 생산하는 시간과 장신구를 생산하는 시간이 오래 걸리므로 대량 생산이 불가능하여 보편적으로 사용되는데 한계가 있었다.

현대에는 속이 비어 있는 장신구를 만들 때 상하면을 분리시켜 제작 후 불이나 레이저로 용융 또는 용접해 제조한다. 따라서 상하면이 연결되는 접합면이 매끄럽지 않거나 변색되어 용접 후 추가 공정이 필요하고, 작업자의 숙련도에 따라 불량률이 좌우되므로 최종적으로 제작되는 장신구의 품질이 크게 달라지는 문제가 있다.

또한, 할로우 공법을 적용하더라도 최종 장신구의 형태가 미세한 돌기나 보석 발이 있는 디자인의 경우, 얇은 막이 끼거나 미세한 부분까지 왁스가 사출되기 어려워 최종 장신구의 완성도가 낮아지고 대량 생산이 불가능한 문제가 있다.

이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.

본 발명의 목적은 보석을 세팅할 수 있고 내부가 비어 있는 금속 장신구 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 내부는 비어 있고, 보석이 결합되는 복수의 보석발이 구비된 금속 장신구의 제조 방법에 있어서, 상기 금속 장신구의 내부 형상에 대응하는 형상을 갖는 내부 모형을 제작하는 단계(S100); 상기 금속 장신구의 외형에 대응하는 형상을 가지며, 상기 내부 모형이 합쳐진 형태를 갖는 조합 모형을 제작하는 단계(S200); 상기 내부 모형 및 상기 조합 모형을 주형틀용 금형에 삽입해 상기 내부 모형 및 상기 조합 모형에 대응하는 형상이 음각된 내부 모형 주형틀 및 조합 모형 주형틀을 제작하는 단계(S300);상기 내부 모형 주형틀에 수용성 왁스를 주입해 내부 왁스 모형을 제작하는 단계(S510); 상기 조합 모형 주형틀에 상기 내부 왁스 모형을 안착하는 단계(S520); 상기 조합 모형 주형틀에 왁스를 주입해 조합 왁스 모형을 제작하는 단계(S530); 상기 내부 왁스 모형을 용해하는 단계(S540); 상기 내부 왁스 모형이 용해된 최종 왁스 모형을 완성하는 단계(S550); 상기 최종 왁스 모형을 복수 개 제작해 왁스 트리를 제작하는 단계(S560); 상기 왁스 트리를 석고에 매몰하는 단계(S600); 상기 왁스 트리를 녹여 석고 금형틀을 제작하는 단계(S600); 및 상기 석고 금형틀에 금속이 용해된 용액을 부어 경화시킨 후 최종 가공해 금속 장신구를 제작하는 단계(S800)를 포함하는 금속 장신구의 제조 방법을 제공한다.

상기 S300 단계와 상기 S510 단계 사이에 상기 조합 모형 주형틀의 보석발 자리에 각각 공기홀을 형성하는 단계(S400)를 더 포함한다.

상기 S510 단계 및 상기 S530 단계는, 상기 내부 모형 주형틀 및 상기 조합 모형 주형틀의 전후, 좌우, 상하 방향에서 압력을 가하는 것을 특징으로 한다.

상기 내부 모형은 상기 금속 장신구의 중공보다 크게 형성되는 것이 특징이다.

또한, 본 발명은 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 금속 장신구의 제조 방법에 의해 만들어진 금속 장신구를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 주형틀 상에 공기가 빠져나가는 공기홀을 형성하고 사출물의 제작 시 압력을 가해 제작하므로, 중공이 형성되고 작은 크기의 보석발 등이 구비된 세밀하고 복잡한 디자인의 장신구를 정밀하게 제작할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 제조 단계에서부터 중공 형상에 대응하는 모형 및 금형을 분리하지 않고 통으로 만들어 금속 장신구를 제작하므로 제품을 분할해 하나로 가공할 때 발생하는 이음선이 없어 높은 품질의 중공형 장신구를 만들 수 있다.

또한, 본 발명을 적용하면 내부가 비어 있는 금속 장신구를 대량 생산할 수 있어 생산성이 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 제조 제조 단계에서부터 중공 형상에 대응하는 모형 및 금형을 분리하지 않고 통으로 제작함으로써 그러한 공정시간을 단축하고 불량률을 크게 줄일 수 있게 되었다.

또한, 본 발명은 공기홀을 통해 외각의 미세 돌출 형상의 제작을 용이하게 함으로써 얇은 막이 끼거나 미세한 부분까지 왁스가 사출되기 어려워 최종 장신구의 완성도가 낮아지고 대량 생산이 불가능한 문제를 해결하였다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내부가 비어 있는 금속 장신구의 제작 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 도 1에 따른 S500 단계의 세부 과정을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내부가 비어 있는 금속 장신구의 제작 방법에 필요한 내부 모형을 도시한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 내부가 비어 있는 금속 장신구의 제작 방법에 필요한 조합 모형을 도시한 모식도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 내부가 비어 있는 금속 장신구의 제작 방법에 필요한 주형틀용 금형을 제작하기 위해 내부 모형과 조합 모형이 장착된 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 내부가 비어 있는 금속 장신구의 제작 방법 중 조합 모형용 주형틀에 내부 왁스 모형이 안착이 되어 있는 상태를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 내부가 비어 있는 금속 장신구의 제작 방법 중 조합 왁스 모형을 만드는 케이스와 주형틀을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 내부가 비어 있는 금속 장신구의 제작 방법 중 조합 모형용 주형틀 내의 유체 및 압력 방향을 도시한 부분 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 내부가 비어 있는 금속 장신구의 제작 방법 중 최종 왁스 모형을 이용해 석고 금형틀을 만드는 방법을 도시한 모식도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 내부가 비어 있는 금속 장신구의 제작 방법에 의해 만들어진 금속 장신구의 일 예를 도시한 사시도이다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.

또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.

"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "하부"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내부가 비어 있는 금속 장신구의 제작 방법을 도시한 순서도이다. 도 2는 도 1에 따른 S500 단계의 세부 과정을 도시한 순서도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 내부가 비어 있는 금속 장신구(200, 도 10 참조)는 기존 할로우 공법의 단점을 개량한 방법으로 만들어진다. 금속 장신구(200)가 만들어지는 과정을 설명하면 다음과 같다(세부 구성에 대해서는 후술하기로 한다).

먼저 금속 장신구(200) 내부의 중공 형상에 대응하는 형상을 갖는 내부 모형(110)을 먼저 제조한다(S100). 이때, 내부 모형(110)은 실제 금속 장신구(200)의 내경보다 다소 큰 외경을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 내부 모형(110)은 금속 장신구(200)의 내경보다 0.2mm 큰 외경을 갖도록 만들어질 수 있다.

그 후 내부 모형(110)이 삽입된 형태의 조합 모형(120)을 제조한다(S200).

내부 모형(110) 및 조합 모형(120)이 제조되면 이들을 주형틀용 금형(130)에 넣고 내부 모형 주형틀(132) 및 조합 모형 주형틀(134)을 각각 제작한다(S300). 완성된 조합 모형 주형틀(134)의 각 보석발 자리(134a)에 공기홀(134b)을 각각 형성하고(S400), 내부 모형 주형틀(132) 및 조합 모형 주형틀(134)을 이용해 왁스 모형을 제작한다(S500).

왁스 모형을 제작하는 단계(S500)는 몇 가지 세부 단계로 진행될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 왁스 모형을 제작하는 단계(S500)는 먼저 내부 모형 주형틀(132)에 수용성 왁스를 주입해 내부 왁스 모형(150)을 만드는 단계(S510)와, 제조된 내부 왁스 모형(150)을 조합 모형 주형틀(134)에 안착시킨 후(S520), 왁스를 주입해 조합 왁스 모형(150)을 제작하는 단계(S530)를 거친다.

수용성 왁스로 내부 왁스 모형(150)을 만드는 단계(S510) 및 왁스를 주입해 조합 왁스 모형(150)을 제작하는 단계(S530)에서는 주형틀의 상하좌우, 전후 방향으로 압력을 가해 내부 왁스 모형(150) 및 조합 왁스 모형(150)을 제작한다. 압력을 가할 때 주형틀 자체에 압력 기구를 이용해 압력을 가할 수도 있고, 주형틀을 별도의 케이스(140, 도 7 참조)에 넣고 압력을 가할 수도 있다. 여기서 케이스(140)는 필수적인 것은 아니다.

이때, 조합 모형 주형틀(134)에는 보석발 자리(134a)에서부터 조합 모형 주형틀(134)까지 연통된 공기홀(134b)이 형성되어 있다. 따라서 공기가 빠져나간 자리를 왁스가 채우면서 미세한 보석발(124) 형상까지 세밀하게 표현된 조합 왁스 모형(150)이 제작될 수 있다.

전술한 S510 내지 S530 단계들을 통해 왁스로 만들어진 조합 왁스 모형(150) 내부에 수용성 왁스로 만들어진 내부 왁스 모형(150)이 삽입된 형태가 만들어진다.

그 후 조합 왁스 모형(150)을 물에 담가 수용성 왁스의 내부 왁스 모형(150)을 녹이면(S540) 왁스 소재의 최종 왁스 모형(170)이 만들어진다(S550). 최종 왁스 모형(170)은 내부 왁스 모형(150)이 녹아 제거된 상태이므로 금속 장신구(200)의 형상과 같이 내부에 중공이 형성된 형태를 갖는다.

이러한 과정을 거쳐 최종 왁스 모형(170)이 복수 개 만들어지면 이들을 트리 형태로 제작해 왁스 트리를 만든다(S560). 왁스 트리의 제작으로 왁스 모형을 제작하는 단계(S500)가 완료되면, 왁스 트리를 석고 탕도(190)가 형성된 플라스크(180)에 넣고 석고를 부어 매몰시킨다(S600). 그 후 열을 가해 왁스인 최종 왁스 모형(170)을 용해시켜 석고 금형틀을 제작한다(S700).

이렇게 만들어진 석고 금형틀에 용융된 금이나 은 등의 금속 용액을 부어 경화시킨 후 최종 가공하면 금속 장신구(200)의 제작이 완료된다(S800).

전술한 제조과정에 따라 금속 장신구(200)를 제조함에 있어, 각 단계의 모형, 왁스 모형, 주형틀 등의 세부 구조 및 세부 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내부가 비어 있는 금속 장신구의 제작 방법에 필요한 내부 모형을 도시한 모식도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 내부가 비어 있는 금속 장신구의 제작 방법에 필요한 조합 모형을 도시한 모식도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 내부가 비어 있는 금속 장신구의 제작 방법에 필요한 주형틀용 금형을 제작하기 위해 내부 모형과 조합 모형이 장착된 상태를 도시한 사시도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 내부가 비어 있는 금속 장신구의 제작 방법 중 조합 모형용 주형틀에 내부 왁스 모형이 안착이 되어 있는 상태를 도시한 사시도이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 내부가 비어 있는 금속 장신구의 제작 방법 중 조합 왁스 모형을 만드는 케이스와 주형틀을 도시한 사시도이다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 내부가 비어 있는 금속 장신구의 제작 방법 중 조합 모형용 주형틀 내의 유체 및 압력 방향을 도시한 부분 사시도이다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 내부가 비어 있는 금속 장신구의 제작 방법 중 최종 왁스 모형을 이용해 석고 금형틀을 만드는 방법을 도시한 모식도이다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 내부가 비어 있는 금속 장신구의 제작 방법에 의해 만들어진 금속 장신구의 일 예를 도시한 사시도이다.

본 발명의 금속 장신구의 제작 방법은 백금, 금, 은, 서지컬 스틸 등을 소재로 한 최종 장신구의 형태가 내부가 비어 있으며, 보석 발과 같은 작은 돌기 구조가 포함된 복잡한 구조의 금속 장신구를 제작하기 위한 제작 방법이다.

본 발명에서 금속 장신구를 제작하기 위해 장신구 형태의 모형, 비어있는 내부 형태의 모형, 비어있는 내부와 장신구의 형태가 합해진 모형, 모형들을 이용해 만든 주형틀, 주형틀로 만들어진 왁스 모형, 왁스 모형을 이용해 만든 석고 금형틀이 필요하며, 석고 금형틀을 이용해 최종 금속 장신구가 만들어진다.

도 3 및 도 4는 왁스 사출물을 위한 주형틀을 만들기 위한 모형으로, 도 3은 내부 모형(110), 도 4는 조합 모형(120)을 도시한 것이다.

본 발명에서'내부 모형'이란, 금속 장신구(200) 내부의 빈 공간 형상에 대응하는 형상을 갖는 모형을 의미한다. 본 발명에서는 편의상 내부 공간을 중공으로 지칭하며, 내부 모형은 구형, 정육면체나 직육면체 등의 다면체 형상, 반구형 등 다양한 중공의 형태에 대응하는 형상을 가질 수 있다. '조합 모형'이란, 금속 장신구(200)의 외형과 내부 모형(110)이 합쳐진 형태의 모형을 의미한다.

이하에서는 편의상 중공의 형상이 구형인 것을 예로 들어 설명하기로 한다.

금속 장신구(200)의 최종 형상이 속이 비어 있는 구형(도 10 참조)이므로, 금속 장신구(200)의 형상을 만들기 위해 구형의 내부 모형(110)과, 내부 모형(110)이 삽입된 형태의 조합 모형(120)이 필요하다.

내부 모형(110)은 구체이고, 조합 모형(120)은 금속 장신구(200)의 외부 형태에 대응하는 형상을 갖는 외부 프레임(122)과, 복수의 보석발(124), 보석발(124)에 고정되는 보석 모형(126), 내부 모형(110)의 형태에 대응하는 구형의 내부 구조물(128)로 구성될 수 있다.

내부 모형(110) 및 조합 모형(120)은 모두 일측에 막대(110a, 120a)가 구비되는데, 이 막대(110a, 120a)는 추후 만들어지는 주형틀에 유체를 주입할 때 주입 유로를 형성하는 부분이다.

내부 모형(110)은 주형틀을 만들기 위해 필요한 것이므로, 실제 금속 장신구(200) 내부의 중공 크기보다 다소 크게 만들어지는 것이 바람직하다. 즉, 내부 모형(110)의 직경은 금속 장신구(200)의 내경보다 크게 형성될 수 있다.

내부 모형(110) 및 조합 모형(120)은 플라스틱 사출 등에 의해 만들어질 수 있으나, 전술한 소재나 제조 방법에 한정되지 않는다.

내부 모형(110) 및 조합 모형(120)을 제작한 후, 도 5에 도시된 바와 같이 주형틀용 금형(130)에 내부 모형(110) 및 조합 모형(120)을 각각 삽입한 후 고무나 실리콘 등을 경화시켜 제작한다. 내부 모형(110) 및 조합 모형(120)을 삽입한 후, 고무액을 주형틀용 금형(130)에 부어 내부 모형 주형틀(132) 및 조합 모형 주형틀(134)을 만든다. 이렇게 만들어진 내부 모형 주형틀(132)에는 내부 모형(110)의 형상이 음각으로 형성되고, 조합 모형 주형틀(134)에는 조합 모형(120)의 형상이 음각으로 형성된다.

도면에는 내부 모형 주형틀(132) 및 조합 모형 주형틀(134)의 반만 표현하였으나, 내부 모형 주형틀(132) 및 조합 모형 주형틀(134)은 한 쌍으로 만들어져 내부 왁스 모형(150) 및 조합 왁스 모형(150)을 만드는데 사용된다.

주형틀이 굳은 후 내부 모형(110) 및 조합 모형(120)을 분리하면 내부 모형(110) 및 조합 모형(120)의 형상이 각각 음각된 내부 모형 주형틀(132) 및 조합 모형 주형틀(134)이 만들어진다. 일반적으로 주형틀은 고무나 실리콘 등 탄성 변형이 가능한 소재로 만들어져 사출물의 분리가 쉬운 장점이 있다.

내부 모형 주형틀(132)에 수용성 왁스를 주입해 굳히면 도 6에서와 같은 구형의 내부 왁스 모형(150)이 만들어진다. 내부 왁스 모형(150)을 만들 때 내부 모형 주형틀(132)의 전후, 좌우, 상하 방향으로 압력을 가한다. 이렇게 만들어진 내부 왁스 모형(150)을 도 6에 도시된 바와 같이 조합 모형 주형틀(134)에 안착시킨다.

그 후 도 7에 도시된 바와 같이, 케이스(140) 내부에 조합 모형 주형틀(134)을 넣고 왁스를 주입해 조합 왁스 모형(150)을 사출한다. 이때, 조합 모형 주형틀(134)의 전후, 좌우, 상하 방향으로 압력을 가해 미세한 돌기 등의 세부적인 부분까지 조합 왁스 모형(150)에 정밀하게 표현될 수 있도록 한다.

조합 모형 주형틀(134)을 기준으로 조합 왁스 모형(150)이 사출되는 과정을 좀더 상세히 설명한다.

도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 조합 모형 주형틀(134)에는 조합 모형(120)의 외부 프레임(122) 형상에 대응하는 형상이 음각으로 형성되어 있다. 또한, 조합 모형 주형틀(134)에는 보석발(124)의 형상에 대응하는 보석발 자리(134a)가 형성된다. 보석발 자리(134a)의 경우 매우 작은 홈 형태로 음각 형성되므로 왁스를 주입하더라도 보석발 자리(134a)에 공기가 차 있으면 왁스가 보석발 자리(134a)까지 채워지지 않는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해, 본 발명의 조합 모형 주형틀(134)에는 각각의 보석발 자리(134a)에 대응하여 공기홀(134b)이 형성된다.

여기서 공기홀(134b)은 양단이 관통되도록 연결된 관 형상의 구멍 또는 칼집, 파여있는 홈 형상을 모두 포함한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 공기홀(134b)은 보석발 자리(134a)의 단부에서 조합 모형 주형틀(134)의 일측까지 연장되고, 보석발 자리(134a)와 조합 모형 주형틀(134) 일측을 연통시킨다. 공기홀(134b)이 연장되는 조합 모형 주형틀(134)의 일측은 왁스를 주입했을 때 왁스가 주입될 수 있는 가장 끝부분에 대응한다. 공기홀(134b)을 따라 밀려난 공기는 조합 모형 주형틀(134) 외부로 배출될 수 있다.

또는, 공기홀(134b)이 조합 모형 주형틀(134)의 일측까지 연장되지 않더라도 조합 모형 주형틀(134) 내에서 완성되는 왁스 모형의 형상에 영향을 주지 않는 부분으로 연장될 수도 있다. 연장된 부분에 공기가 모이는 별도의 공간이 형성될 수도 있다.

왁스가 조합 모형 주형틀(134) 내부로 주입되어 유동하면서 보석발 자리(134a) 쪽으로 이동하면서 공기를 밀어내므로, 보석발 자리(134a)에 공기가 차 있더라도 공기홀(134b)을 통해 공기가 보석발 자리(134a) 외부로 배출될 수 있다. 공기가 배출되면 왁스가 보석발 자리(134a)까지 유입될 수 있으므로 조합 모형 주형틀(134)에서 만들어지는 조합 왁스 모형(150)은 보석발 자리(134a)까지 세밀하게 표현될 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 왁스는 화살표 방향을 따라 조합 모형 주형틀(134)의 일측으로 주입된다. 주입된 왁스는 조합 모형 주형틀(134) 내의 조합 모형(120) 형상으로 음각된 형상을 따라 유동하며, 내부 왁스 모형(150)이 안착되는 부분에서는 원주 방향으로 퍼지게 된다. 왁스에 의해 밀려 공기홀(134b)을 따라 배출된 공기는 조합 모형 주형틀(134)에서 왁스가 주입되어 이동할 수 있는 가장 끝부분을 따라 이동하게 된다. 왁스에 의한 내부 압력 방향과 공기의 이동 방향은 도 8에 도시된 바와 같다.

조합 모형 주형틀(134)을 케이스(140) 내부에 안착시키고 압력을 여러 방향에서 가하는데, 이때 조합 모형 주형틀(134)에 가해지는 압력 방향은 도 8에 도시된 방향이다. 도면에서 외부 압력 방향이 완전히 표현되지 않았으나, 조합 모형 주형틀(134)에 가해지는 압력 방향은 조합 모형 주형틀(134)의 전후, 좌우, 상하의 모든 방향이다. 왁스의 주입 방향으로는 왁스 주입압이 가해지므로, 왁스 주입 방향을 제외한 모든 방향들에 압력을 가해준다.

이러한 과정을 거쳐 내부에 수용성 왁스로 만들어진 내부 왁스 모형(150)이 삽입된 왁스로 만들어진 조합 왁스 모형(150)이 완성된다. 이렇게 완성된 조합 왁스 모형(150)을 물에 넣고 내부에 삽입된 내부 왁스 모형(150)을 용해시키면 도 9에 도시된 바와 같이 내부가 비어 있는 최종 왁스 모형(170)이 완성된다(도 9에서 내부 왁스 모형은 용융되어 없어지는 부분이므로 점선으로 도번을 표시하였다).

이렇게 완성된 최종 왁스 모형(170)을 복수 개 형성해 왁스 트리를 제작한 후, 석고 탕도(190)가 형성된 플라스크(180) 내부에 복수의 최종 왁스 모형(170)으로 만든 왁스 트리를 안착해 일시 고정시킨 후 석고를 부어 매몰한다.

내부가 비어 있는 최종 왁스 모형(170)의 내부 및 외부에 석고가 골고루 주입되어 굳어지면 최종 왁스 모형(170)과 동일한 형상을 갖는 석고 금형틀(미도시)이 된다.

이렇게 만들어진 석고 금형틀을 가열하면 왁스 소재의 최종 왁스 모형(170)이 열에 용해되므로 이를 배출시키면 최종 왁스 모형(170)과 동일한 형상이 음각된다. 이 상태에서 석고 금형틀의 내부에 금이나 은 등을 용융시킨 금속 용액을 부어 굳히면 외부 프레임(220) 및 보석발(240)이 구비된 금속 장신구(200)가 만들어진다.

도 8에 도시된 바와 같이, 금속 장신구(200)의 보석발(240)에 가공한 보석(260)을 결합시키면 최종적으로 구형의 중공이 구비된 금속 장신구(200)가 완성된다.

조합 모형 주형틀(134)조합 모형 주형틀(134)조합 모형 주형틀(134)조합 모형 주형틀(134)조합 모형 주형틀(134)조합 모형 주형틀(134)

전술한 바와 같이, 주형틀 상에 공기가 빠져나가는 공기홀을 형성하고 사출물의 제작 시 압력을 가해 제작하므로, 구형의 중공이 형성되고 작은 크기의 보석발 등이 구비된 세밀하고 복잡한 디자인의 금속 장신구를 정밀하게 제작할 수 있다.

상기의 설명은 이해를 돕기 위해 공정에서 제품의 축소율을 무시하고 작성한 것임을 명시한다.

이상에서 설명한 것은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

110: 내부 모형 120: 조합 모형
132: 내부 모형 주형틀 134: 조합 모형 주형틀
140: 케이스 150: 내부 왁스 모형
160: 조합 왁스 모형 170: 최종 왁스 모형
180: 플라스크 190: 석고 탕도
200: 금속 장신구

Claims (5)

1. 내부는 비어 있고, 보석이 결합되는 복수의 보석발이 구비된 금속 장신구의 제조 방법에 있어서,
   상기 금속 장신구의 내부 형상에 대응하는 형상을 갖는 내부 모형을 제작하는 단계(S100);
   상기 금속 장신구의 외형에 대응하는 형상을 가지며, 상기 내부 모형이 합쳐진 형태를 갖는 조합 모형을 제작하는 단계(S200);
   상기 내부 모형 및 상기 조합 모형을 주형틀용 금형에 삽입해 상기 내부 모형 및 상기 조합 모형에 대응하는 형상이 음각된 내부 모형 주형틀 및 조합 모형 주형틀을 제작하는 단계(S300);
   상기 내부 모형 주형틀에 수용성 왁스를 주입해 내부 왁스 모형을 제작하는 단계(S510);
   상기 조합 모형 주형틀에 상기 내부 왁스 모형을 안착하는 단계(S520);
   상기 조합 모형 주형틀에 왁스를 주입해 조합 왁스 모형을 제작하는 단계(S530);
   상기 내부 왁스 모형을 용해하는 단계(S540);
   상기 내부 왁스 모형이 용해된 최종 왁스 모형을 완성하는 단계(S550);
   상기 최종 왁스 모형을 복수 개 제작해 왁스 트리를 제작하는 단계(S560);
   상기 왁스 트리를 석고에 매몰하는 단계(S600);
   상기 왁스 트리를 녹여 석고 금형틀을 제작하는 단계(S600); 및
   상기 석고 금형틀에 금속이 용해된 용액을 부어 경화시킨 후 최종 가공해 금속 장신구를 제작하는 단계(S800)를 포함하고,
   상기 S300 단계와 상기 S510 단계 사이에 상기 조합 모형 주형틀의 보석발 자리에 각각 공기홀을 형성하는 단계(S400)를 더 포함하는 금속 장신구의 제조 방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 S510 단계 및 상기 S530 단계는,
   상기 내부 모형 주형틀 및 상기 조합 모형 주형틀의 전후, 좌우, 상하 방향에서 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 금속 장신구의 제조 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 내부 모형은 상기 금속 장신구의 중공보다 크게 형성되는 금속 장신구의 제조 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 금속 장신구의 제조 방법에 의해 만들어진 금속 장신구.

Images