목공책 하나 들이셔요~

2014년 2월 7일 금요일

[테이블쏘] 제로 클리어런스 인서트 만들기

이글은 완델씨의 Making a zero clearance table saw insert 포스팅을 번역하고 첨언한 것입니다. 원문을 보시려면 다음 링크를 확인하세요.
http://woodgears.ca/delta_saw/insert.html


테이블쏘를 사면 딸려오는 기본적인 테이블쏘의 인서트는 톱날이 나오는 홈의 폭이 넓습니다. 그 이유는 다도날(dado blade)과 같이 두꺼운 톱날도 사용 가능해야 하고 톱날을 기울여 작업할 경우도 있기 때문입니다. 그런데 대부분의 테이블쏘 작업은 얇은 톱날을 90도로 세워서 사용합니다. 그래서 기본으로 딸려오는 인서트의 홈은 톱날에 비해 넓어서 다소 위험할 수도 있고 절단 품질도 나빠집니다. 이를 개선하기 위해 많은 목수들이 톱날의 두께와 같은 폭으로 된 인서트를 만들어 사용하며 이를 제로 클리어런스 인서트라고 합니다. 아래 사진에서 왼쪽이 기본으로 딸려오는 인서트이고 오른쪽이 직접 만든 제로 클리어런스 인서트입니다.


제로 클리어런스 인서트(Zero Clearance Insert, 너무 길어서 이후 ZCI로 줄이겠습니다)를 만드는 방법에 대한 글은 아주 많이 있습니다. 대부분의 글에서 그들은 기본으로 제공되는 인서트와 새로 만들 인서트의 나무를 양면 테이프로 붙인 다음 패턴비트로 기존 모양과 동일하게 복사하라고 권합니다.


그런데 저는 이 간단한 모양을 왜 굳이 패턴비트로 복사를 해야 하는지 이해가 되질 않았습니다.


북미에서 주로 사용되는 테이블쏘의 인서트는 대부분 원이 길게 늘어진 모양을 하고 있습니다. 이것은 직사각형에 붙은 반원의 반지름(r)과 반원 중심간의 거리(cc)만 알면 쉽게 만들 수 있습니다. 그리고 아래 그림에서 보듯이 반원의 반지름 r은 슬롯의 폭인 d의 절반이 될 것이고, 두 반원 중심간의 거리인 cc는 전체 슬롯길이 len에서 반지름 r의 두배를 빼면 쉽게 구해집니다.


cc와 r의 값이 구하고 나서 조금만 연습하면 콤파스를 이용하여 쉽게 그 모양을 그릴 수 있습니다. 메이플 판재를 구해서 슬롯의 폭 d만큼으로 켜고 양쪽 반원의 중심을 표시합니다.

이 판재는 인서트를 받치는 받침대와 테이블 정반사이의 간격 중 최대값보다 약간 두꺼운 것이 좋습니다. 예를 들어 인서트 받침과 정반간의 간격이 15mm라면 대략 5/8인치 두께의 판재를 사용하면 됩니다.


테이블쏘를 이용하여 맞게 재단된 새 인서트의 끝부분에 홈을 파줍니다. 스플라인(spline, 딴혀쪽매)을 끼워 넣어 끝부분이 갈라지는 것을 막기 위해서 입니다.

저는 마구리면에 두개의 홈을 반원의 반지름에 가깝게 최대한 깊이 홈을 팠습니다. 이를 위해서 테이블쏘 테논 지그(tenon jig, 숫장부 지그)를 이용하거나 조기대 위에 부목을 대고 클램핑하여 미는 방법도 있습니다. 이때 앞쪽에 작은 나무조각을 같이 클램핑해주면 부재가 똑바로 진행되도록 가이드 역할을 해줍니다. (아래 사진 참조)


하드우드를 테이블쏘 톱날 두께로 켜서 본드를 바르고 조금전 만든 홈에다 끼우고 클램핑합니다. 이때 끼우는 스플라인의 결방향은 만드는 인서트의 결방향과 직각이 되도록 해야 합니다. 그래야 인서트가 쪼개지지 않습니다. 마치 합판과 같은 원리입니다.

물론 ZCI 전체를 합판으로 만드는 방법도 있습니다. 이럴 경우 품질이 좋은 발틱 자작합판(Baltic birch plywood, 발틱해 인근 나라에서 베고 생산한 자작합판으로 주로 핀란드산)으로 겉판부터 안쪽까지 모두 자작나무 버니어를 쓴 것을 사용하는 것이 좋습니다. 하지만 합판보다는 메이플과 하드우드 스플라인으로 보강하는 것이 더 튼튼할 걸로 생각됩니다.


본드가 마르고 나면 밴드쏘로 양쪽의 반원 부분을 잘라냅니다. 그리고 테이블쏘 인서트 자리에 끼워봅니다. 처음에는 다소 여유있게 재단하고 벨트샌더로 조금씩 다듬으면서 최대한 유격이 없도록 하는 것이 좋습니다. (완델씨의 아래 동영상을 보면 아시겠지만 기본으로 딸려오는 인서트는 다소 유격이 있습니다)

다음으로 톱날로 ZCI에 홈을 파는 것입니다. 그런데 지금 만들고 있는 ZCI에는 톱날 홈이 없고 테이블쏘의 톱날이 충분히 아래로 내려가지 않기 때문에 ZCI를 인서트 자리에 안착시킬 수가 없습니다. 그러므로 기본으로 딸려온 인서트를 끼운 뒤에 그 바로 위에 ZCI를 겹쳐서 놓습니다. 그리고 각목으로 움직이지 않게 지지하면서 푸쉬스틱으로 잘 고정하면서 톱날을 올려 최대한 홈을 팝니다. 이때 양손을 모두 사용하여 조심스럽게 작업해야 합니다.


일단 약간 홈이 파지면 이제 ZCI를 바로 테이블쏘 인서트 자리에 끼울 수 있습니다. 기존 인서트는 떼어내고 ZCI를 넣은 다음 톱날을 마저 위로 올립니다. 이때 아버(arbor, 테이블쏘 톱날이 끼워지는 축)의 테두리가 ZCI를 밀어 올리지 않는 정도까지만 톱날을 올려야 합니다.


(톱날을 올릴때 ZCI가 위로 들릴 수 있어 주의를 요합니다. 이때 자석식 페더보드가 있으면 아래 사진과 같이 고정할 수 있어 편리합니다. 어떤 방식이든 안전하게 홈을 팔 수 있도록 유의하세요)


(혹은 아래와 같이 긴 지지대를 만들어 펜스와 함께 눌러도 됩니다)


ZCI를 뒤집어서 아버 테두리를 위한 여유공간 확보를 위해 포스너비트로 보링을 이어서 해줍니다. 그리고 손가락을 집어넣을 수 있는 구멍도 팝니다.


이제 마지막으로 ZCI의 높이를 조절할 차례입니다. 앞서 언급한 대로 인서트 지지대와 정반간격보다 약간 더 두꺼운 판재로 만들었다면 정밀하게 양쪽을 켜서 높이를 맞추어야 합니다. 인서트 지지대와 정반사이의 간격을 정밀하게 측정한 다음 아래 사진과 같이 아주 얇게 켭니다. 인서트 지지대 양쪽의 높이가 다를 수 있으므로 오른쪽과 왼쪽의 높이를 따로 측정하여 정밀하게 켭니다.


테이블쏘 정반과 인서트 상단의 높이가 정확하게 일치해야 하는 것이 좋기 때문에 정밀한 튜닝이 필요합니다. 인서트 지지대를 연필로 색칠을 합니다. 그리고 그 위에 ZCI을 올려놓고 평평하게 누릅니다. 필요하면 약간 움직이면서 연필자국을 묻힙니다.


인서트 지지대에 묻어있던 연필자국은 인서트로 옮겨져서 어느부분이 지지대와 닿는지를 표시해줍니다. 끌로 조심스럽게 이 연필자국을 살짝 벗겨내고 다시 연필자국을 묻히는 과정을 반복하면서 인서트와 정반의 높이가 같아지도록 튜닝합니다.


혹은 인서트 지지대와 정반 사이의 간격보다 약간 얇은 판재를 사용하고 아래에 나사못을 박는 방법도 가능합니다. 바닥에 있는 나사못을 약간씩 돌리면서 정반과 인서트의 높이를 정밀하게 맞출 수 있어 편리합니다.


마지막으로 나무로 만든 ZCI에 바니쉬를 몇번 발라줍니다. 바니쉬를 바르는 이유는 습기를 차단하여 변형을 최소화하고 표면을 미끄럽게 만들어 부재가 그 위에서 마찰없이 잘 움직이도록 하기 위함입니다.

(인서트 상단과 정반의 높이를 맞추는 다른 방법도 있습니다. 예를 들어 아래 사진과 같이 인서트 지지대에 먼저 양초를 바르고 그 위에 글루건을 조금씩 쏘아 줍니다. 그리고 그 위에 약간 높이가 모자란 인서트를 올려두고 쇠자를 이용하여 정반과 높이가 같도록 눌러줍니다. 그러면 글루건이 굳으면서 자연스럽게 높이를 맞추어주게 됩니다. 양초를 먼저 바르는 이유는 글루건이 지지대에 붙지 않고 인서트에 붙게 하기 위함입니다. 이 동영상을 보시면 더 쉽게 이해되실 겁니다. )


테이블쏘 모델에 따라 인서트의 손가락 구멍 반대편에 핀이 달려있는 경우도 있습니다. 이 핀(Hold-down pin)이 있으면 인서트가 더 안정적으로 고정됩니다. 핀의 위치를 정확하게 잡기 위해서 아래 사진과 같이 기존 인서트와 새로 만드는 ZCI를 조기대에 기대어 위치를 맞추는데 서로 반대 모양이 되도록 합니다. 그리고 이 둘을 붙여서 핀의 자국이 ZCI에 남도록 합니다.


그리고 그 자국에 드릴로 구멍을 내고 적당한 굵기의 못을 박습니다.


그리고 못을 적당한 길이에서 잘라주면 아래 사진과 같이 핀이 만들어 집니다.


완델씨가 ZCI를 만드는 과정을 담을 동영상을 보시면 도움이 되실 겁니다.


추가 내용

완델씨가 만든 ZCI에는 라이빙 나이프를 위한 홈이 없습니다. 이 홈도 정교하게 밴드쏘나 직쏘를 이용하여 파주면 좋습니다. 테이블쏘 톱날로 만들어진 홈을 일직선으로 연장하면 됩니다.


톱날을 눕혀서 하는 작업이 많다면 이를 위한 전용의 ZCI를 만드는 것이 좋습니다. 기본으로 딸려오는 인서트의 경우 톱날을 눕히면 더 틈이 많아져서 위험해질 수 있습니다. 앞서 소개한 방법과 비슷하게 아래 사진과 같이 45도 톱날을 위한 ZCI를 만들 수 있습니다.


ZCI를 사용하는 이유는 안전과 절단 품질을 위해서 입니다. 톱날과 인서트 홈의 유격이 클 경우 작은 부재를 자를때 그 틈으로 빠질 우려가 있어 큰 사고가 날 수 있습니다. 그리고 ZCI를 사용하면 판재를 자르거나 합판을 자를 때 생길 수 있는 결뜯김 현상을 크게 줄일 수 있습니다. 아래 사진과 같이 유격이 큰 기존 인서트를 사용하면 합판의 결이 뜯어져 나가는데 ZCI를 이용하면 깨끗하게 잘림을 볼 수 있습니다. 이것은 마치 깨끗한 타공을 위해 희생타를 대는 것과 유사한 원리입니다.


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