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Riproduzione di particolari con resina epossidica

Introduzione

Nei modelli navali capita frequentemente di trovarsi davanti al fatto di dover produrre numerosi particolari uguali.

L’esempio classico sono i cannoni dei vascelli da guerra.

Un modellista domestico, che si accinge ad una fase in cui deve produrre numerosi pezzi uguali, tende necessariamente a ridurre lo sforzo e la noia con il semplificare (dove può o crede di potere) i dettagli e massimizzare il metodo di costruzione suddividendo il lavoro in fasi simili, ripetendole ogni volta per il numero di pezzi necessari.

Va da se che considerato il metodo di lavoro caratterizzato da una significativa componente manuale del modellista medio, bisogna tenere conto di una certa percentuale di scarti e pertanto i pezzi lavorati saranno certamente di più di quelli richiesti dal modello.

La prospettiva di dover trascorrere ore se non giorni a ripetere sempre le stesse cose non alletta nessuno, e una strategia per risolvere il problema consiste nell’abbassare il grado di tolleranza sui pezzi finiti per poterne accettare un numero maggiore tra quelli che, ad un controllo più rigoroso, andrebbero scartati.

In altre parole, accettare anche pezzi non proprio ben riusciti.

Purtroppo questo modo di agire va a scapito della qualità complessiva del modello.

Vale la pena ricordare che il giudizio generale di un modello è fortemente influenzato dal grado di precisione del “particolare più scadente”.

Viceversa, è possibile “clonare” un unico pezzo originale ripetendolo tal quale infinite volte con uno sforzo che è solo una frazione del metodo precedente, la predisposizione d’animo è diametralmente opposta: il pezzo da produrre è uno solo e da quello ne saranno ottenuti tanti e tutti uguali, quindi si sente prepotente la necessità di profondere sull’unico pezzo originale (che oltre a tutto potrà anche essere conservato per usi futuri) il massimo sforzo per realizzarlo al meglio possibile.

Non dimentichiamo che eventuali errori od imperfezioni saranno inesorabilmente copiati e ripetuti!

Un sistema alla portata di tutti per riprodurre i pezzi è quello di usare stampi in silicone morbido e colare della resina epossidica a freddo, oppure mediante colata di lega metallica speciale che fonde a bassa temperatura.

Questo sistema richiede pochissima attrezzatura e, una volta padroni della tecnica, permette di ottenere risultati molto soddisfacenti.

Per prima cosa sarà bene ripassare qualche aspetto generale di “fonderia”, visto che, in ultima analisi, di fusione si sta parlando.

Per preparare uno stampo, bisogna contemporaneamente tenere presenti tre aspetti importanti:

  • Evitare i “sottosquadri”.

  • Evitare le sacche d’aria (aria intrappolata = soffiature).

  • Predisporre la “materozza”.

I sottosquadri.

Si definisce “sotto-squadro” una parte dello stampo tale per cui, una volta colato il pezzo, nel tentativo di estrarlo dalla forma di colata, ne viene impedito lo “sguscio” perché si forma uno scalino negativo (sporgenza interna).

Nel caso dei classici stampi in terra, per i quali ogni volta lo stampo viene distrutto, tali sotto-squadri non costituiscono un grave problema, se non per l’eventuale aria intrappolata (vedi più avanti), ma nel caso degli stampi moderni, in acciaio, il problema è insolubile: se uno stampo ha un sotto-squadro, il pezzo colato semplicemente non esce dal suo stampo.

Stiamo parlando dello stampo “classico” in due metà.

Ecco pertanto che pezzi complessi, che presentano sotto-squadri, debbono necessariamente essere scomposti in parti minori pensati in modo tale da far scomparire il famigerato sotto-squadro.

Un esempio classico sono le stampate dei modellini in plastica; osservandoli con la dovuta attenzione si nota come essi siano assolutamente privi di sotto-squadri

Solo recentemente sono apparsi sul mercato modellini con stampate cosiddette “3D”.

Essi richiedono stampi speciali composti da più di due parti, magari con inserti mobili: è la soluzione adottata, per esempio, dai fabbricanti di elettrodomestici che hanno l’inderogabile necessità di avere pezzi il più possibile monoblocco. Appare alquanto evidente che tale soluzione è alla portata di realizzazioni industriali e non è proponibile a livello amatoriale.

Nel caso della resina siliconica, però, sfruttando la notevole elasticità del materiale, è possibile lasciare qualche modesto sotto-squadro e riuscire comunque ad estrarre il pezzo colato.

Nel disegno seguente si vede il pezzo “master” inserito nel contenitore predisposto per la colata del silicone e completo di materozza (di cui si parla dopo). Il pezzo è raffigurato orientato nella posizione atta a colare il silicone, ma è stato anche pensato per permettere, successivamente, di rovesciare il tutto per poter colare la resina ed ottenere il pezzo finito.

Si, perché la gravità è a senso unico e così, nel colare il silicone sul master si opera in senso opposto a come, successivamente, si andrà a colare la resina nella cavità lasciata libera del master.

L’aria intrappolata.

Quando si procede ad una colata (un liquido destinato a solidificarsi) esiste sempre il pericolo che una parte di aria, presente nello stampo da riempire, non riesca a fuoruscire rimanendo intrappolata all’interno dello stampo. L’effetto è quello della “soffiatura”: le bolle d’aria rimaste formano delle cavità, normalmente sferiche, che rovinano l’aspetto del pezzo finale.

Il fenomeno è dovuto al fatto che, mentre il liquido di colata, per effetto della gravità tende a cadere in basso, al contrario l’aria si muove solo verso l’alto e non è in grado di procedere in senso orizzontale, né tanto meno di muoversi verso il basso.

Nel caso in cui si formino delle “sacche” inevitabilmente avremo le soffiature.

Nel progettare uno stampo, pertanto, bisogna tenere presente il problema e far si che le famigerate bolle d’aria non si formino.

La soluzione risiede nel posizionare il pezzo “master”, nella fase di realizzazione dello stampo, in modo da minimizzare i punti difficili ed, eventualmente, predisporre dei minuscoli canaletti che permettono all’aria di uscire (sfoghi d’aria).

Anche il buon posizionamento della materozza (vedi dopo) contribuisce all’agevole uscita

dell’aria.

Un trucchetto per minimizzare il problema, ma che richiede una qualche attrezzatura è il seguente:

Per attivare la condensazione del silicone, è necessario aggiungere il liquido catalizzatore e poi mescolare energicamente. Nel fare questa operazione è inevitabile incorporare una certa quantità di aria. In altre parole, si tende a trsportare dell’aria all’interno dello stampo per tramite del silicone.

Tenuto conto del tempo di lavorazione del silicone (circa 30′) un sistema è quello di far decantare il silicone prima di colarlo e osservare che una certa quantità di aria, lentamente, emerge sulla superficie.

Con la decantazione escono rapidamente le bolle grandi, seguite dalle medie, difficilmente escono quelle piccole.

Se si vuole “degassare” per bene il silicone in tempi utili, è necessario porre il contenitore con il silicone mescolato in una campana sotto-vuoto. Con il vuoto il processo di estrazione dell’aria è rapido e completo ed il silicone è perfetto per essere colato.

Il disegno seguente rappresenta lo stesso pezzo già raffigurato prima, posizionato come deve esserlo per ricevere la colata di resina.

Come si può osservare, il disegno risulta capovolto rispetto al precedente.

Infatti, mentre nel primo caso si trattava di formare lo stampo, ed era necessario appoggiare il “master + materozza sul fondo del contenitore dello stampo, in questo secondo momento lo stampo (in silicone morbido) è stato formato e il pezzo “master” estratto, lasciando quindi una cavità con la forma in negativo sia del pezzo che della materozza.

Ed è all’interno della cavità che verrà colata la resina bi-componente per formare la copia.

Una volta colato il liquido nello stampo, il tempo di lavorazione è molto mpoco e bisgna pensare che nella operazione di colata si trascina dentro altra aria.

Vero è che il liquido prima di solidificare si presenta fluido quasi come l’acqua e quindi l’aria ritorna a galla abbastanza velocemente (rispetto al silicone che al contrario è parecchio vischioso), ma anche in questo caso è necessario agevolare la fuoruscita di aria.

La materozza.

Per “materozza” si intende un volume aggiuntivo di materiale di colata di rispettabile dimensione che funge da “serbatoio di materiale” e che supplisce ad un fenomeno chiamato “ritiro”.

Essa è chiaramente raffigurata nei due esempi precedenti.

Generalmente un materiale liquefatto occupa un volume più grande dello stesso peso di materiale solidificato. In altre parole, la densità di un liquido è normalmente maggiore della densità dello stesso materiale solidificato.

In fonderia tale differenza di densità (pertanto di volume) provoca il fenomeno detto di “ritiro”.

(Fa eccezione l’acqua: un dato peso di ghiaccio occupa un volume maggiore della stessa quantità di acqua (pesata) allo stato liquido, infatti il ghiaccio galleggia sull’acqua, e la porzione di ghiaccio che emerge corrisponde esattamente alla quota di maggior volume.

Tale differenza in volume è caratteristica per ogni materiale e varia da un materiale all’altro.

Nel caso della plastica, per esempio, essa è molto forte e il ritiro crea problemi agli stampatori. Non vedrete mai pezzi in plastica a forte spessore per il semplice motivo che non sono stampabili: il fortissimo ritiro provocherebbe cavità indesiderate.

Il “ritiro” provoca, sul pezzo solidificato, delle rientranze per cui le superfici non appaiono regolari come vorremmo: infatti il materiale tende a solidificare prima in periferia e poi al suo centro per il semplice motivo che si raffredda prima nelle zone esterne (e più rapidamente nelle zone sottili), ma se il materiale (solido) ha un volume minore, la parte interna, che rimane liquida più a lungo, quando solidifica “risucchia” il materiale esterno (già solido, ma ancora plastico) e si formano delle cavità ben visibili.

Nel caso delle resine epossidiche il fenomeno del ritiro è molto meno vistoso, esse infatti sono caratterizzate da un ritiro ridotto, ma pur sempre apprezzabile: ecco quindi la necessità di predisporre una materozza che, se ben dimensionata e posizionata, fornisce il materiale mancante alla parte in solidificazione.

La materozza è sempre in alto (quando lo stampo è pronto alla colata) e di dimensioni tali da garantire che essa solidificherà dopo il pezzo da colare; in questo modo sarà il pezzo “vero” a risucchiare materiale dalla materozza e non ci saranno ritiri sul pezzo.

Il Master

Si dice “master” (in italiano: “modello” o “matrice”) il pezzo originale dal quale verranno realizzate copie tramite il procedimento di impronta e colata.

Più il master è ben fatto, migliori saranno i suoi “cloni”.

Le due immagini successive mostrano il disegno di partenza di una bombarda del 18° secolo ed il “master” corrispondente

Per prendere l’impronta del master si usa una gomma siliconica la quale ha la caratteristica di essere noiosamente appiccicosa quando non è catalizzata, ma di non aderire a niente (tranne che a se stessa), una volta catalizzata.

Il silicone grezzo si presenta viscoso, appena meno denso delle pasta dentifricia, alla quale in qualche modo assomiglia.

Esistono gomme da stampo adatte per la resina a freddo ed altre più adatte al metallo basso-fondente, grosso modo con le stesse caratteristiche.

La catalizzazione avviene con l’aggiunta di un agente chimico nel giusto dosaggio all’atto della colata. Le dosi sono sempre indicate sulla confezione.

A dispetto dell’aspetto vischioso prima della catalizzazione, il materiale da stampo è molto preciso e prende l’impronta di qualsiasi minuto dettaglio (o difetto!) del “master”.

Un dettaglio non banale è che il silicone, a dispetto dell’apparenza, è un “olio” e si comporta come tale fintantochè non catalizza incuneandosi in ogni dove, come fa un normale olio.

Il fatto che da un master (che rimarrà gelosamente conservato per eventuali usi futuri) si possono ricavare quanti pezzi uguali vogliamo, ci invoglierà a concentrarci ed a produrre tale particolare nel modo migliore possibile, tanto più che uno sforzo prodotto in un’unica istanza darà frutti ripetuti e tutti perfettamente uguali.

Con qualche limite operativo: lo stampo ottenuto non è eterno: rimane valido per dieci – venti pezzi prima di iniziare a deteriorarsi. Inoltre si conserva per un certo tempo (meglio se al buio e isolato dall’aria), ma poi comincia a perdere la sua elasticità, si infragilisce e non è più utilizzabile.

La consapevolezza dei limiti di utilizzo del silicone fa si che si possano adottare strategie opportune nel caso in cui, per esempio, i pezzi da riprodurre siano particolarmente numerosi.

Per un vascello da 100 cannoni bisogna prepararsi a colare almeno 130 pezzi (nel caso della resina bisogna preventivare scarti di lavorazione per circa il 30%).

Se lo stampo resiste per 20 pezzi, ci sono due vie da scegliere:

la prima consiste nel prepararsi a eseguire almeno 7 stampi in silicone (130 : 20 = 6,5)

la seconda consiste nell’ottenere i primi 6 pezzi (validi) e poi, usando questi ultimi come un nuovo master, creare uno stampo più grande che permette la colata di 7 pezzi contemporaneamente. In questo modo il secondo stampo produrrà 6 x 20 = 120 pezzi, più i 6 pezzi precedenti = 126, molto vicino ai 130 stimati, il tutto con soli 2 stampi di silicone.

N.B.: i mancanti pezzi, ammesso che servano, si possono ricavare dal singolo stampo iniziale che è valido ancora per 14 pezzi.

La maggior parte delle gomme da impronta richiede un tempo di catalizzazione piuttosto lungo (da 8 fino a 24 ore) ed un “pot-life” (il tempo in cui tale materiale è lavorabile) variabile tra 15 e 30 minuti. Trascorso tale tempo è necessario lasciar riposare lo stampo senza muoverlo.

Una volta correttamente catalizzato il silicone, si potrà procedere alla estrazione del Master per passare alla fase di colatura della resina.

Lo stampo ed il materiale finale

Nel modellismo si usano stampi in silicone elastico nel quale vengono colate resine epossidiche a freddo oppure lega di metallo bianco basso-fondente.

Lo stampo altro non è che un contenitore di fortuna generalmente a forma di parallelepipedo, aperto nella parte alta, nel quale è posto il “master” e che, una volta catalizzato il silicone, verrà disfatto; il più delle volte distrutto.

Nel predisporre lo stampo è preferibile che lo stesso presenti le facce leggermente inclinate verso l’esterno (a tazza), perché tale forma favorisce lo “sformo”, cioè l’estrazione del silicone catalizzato dalla forma.

L’immagine raffigura (a sinistra) un “master” per un cannone navale francese preparato per la colata e completo della sua materozza e (a destra) lo stesso introdotto nella forma preparata per la colata del silicone – Una parete dello stampo è omessa per maggior chiarezza.

Importante: il silicone ha un forte peso specifico, il che significa che, per il principio di Archimede, facilmente il nostro “master”, specie se realizzato in materiali leggeri, tenderà a galleggiare in esso, con risultati disastrosi.

E’ bene perciò provvedere ad attaccare in modo provvisorio il master al fondo dello stampo con un tratto di nastro doppio-adesivo: non dimentichiamo che, dopo, bisogna estrarre silicone e master insieme dallo stampo., pertanto non è possibile fissare il master in modo permanente sul fondo dello stampo.

Si possono anche usare contenitori già pronti di dimensioni opportune, meglio se sacrificabili, che in tutti i casi devono garantire l’estrazione del blocco di silicone catalizzato, (con ancora il master al suo interno), senza eccessivo sforzo.

Il materiale più adatto per costruire lo stampo è la plastica (fogli) incollata con il suo collante specifico, ma è possibile utilizzare anche cartoncino tenuto insieme con nastro adesivo; sconsigliato il legno che tende a “legare” per via della superficie rugosa.

Qualsiasi materiale si usi, l’importante è che le varie giunzioni siano perfette: il silicone, nonostante il suo aspetto vischioso, passa attraverso fori anche microscopici ed è pertanto possibile che sfugga dallo stampo se questo non è perfettamente stagno.

Se si evidenzia una fuga, la si può tamponare con l’aggiunta di nastro adesivo; la fuga cessa quando il silicone inizia a catalizzare ed a solidificarsi.

Il silicone, estremamente elastico, ammette dei leggeri sotto-squadri e permette di ottenere pezzi anche di forma complessa, sfruttando la sua elasticità per estrarre il soggetto colato e solido.

Le resine epossidiche sono costituite da due componenti (base e catalizzatore) che una volta mescolate danno origine ad un composto che quando solidificato presenta caratteristiche di buona lavorabilità.

Le leghe di metallo basso-fondente sono quelle usate per produrre, per esempio, i figurini militari e tutta una serie di accessori disponibili anche per il campo navale.

Nel caso del metallo le temperature in gioco si aggirano intorno ai 100 – 120°C e pertanto, ancorché considerate “fredde”, richiedono delle precauzioni nel maneggiarle per evitare fastidiose scottature.

Le considerazioni precedenti e seguenti, mirate in particolar modo all’uso delle resine epossidiche per colata a freddo, valgono tal quali per le leghe metalliche basso-fondenti.

A testa in su e a testa in giù

Quando ci si prepara ad ottenere delle repliche in resina, in pratica si fanno due colate, la prima con il silicone per “prendere l’impronta” e le successive, usando l’impronta in silicone, per ottenere i pezzi finali.

E qui nascono le prime difficoltà: infatti le due colate hanno modalità differenti e richiedono l’abitudine a ragionare con orientamenti spaziali opposti.

Quando si cola il silicone lo si fa collocando il “master”, completo di materozza, in posizione rovesciata: quella che sarà, successivamente, la faccia superiore dello stampo (per intenderci la bocca nella quale si verserà la resina), nella prima fase è al contrario, messa capovolta, in basso.

In altre parole, la faccia alta del silicone appena colato altro non è che la base di appoggio dello stampo di silicone quando si procederà alla colata della resina.

Va da sé che le regole dei sotto-squadri e dell’aria intrappolata devono essere tenute presenti per tutte e due le situazioni.

Preparazione dello stampo

Quando si prepara il silicone, si deve aggiungere una piccola proporzione di catalizzatore (sempre indicata dal fornitore sulla confezione) con l’ausilio di una siringa graduata e poi mescoliamo vigorosamente, ci troviamo di fronte a questa situazione: un liquido piuttosto vischioso che ha un “pot life” (tempo di lavorabilità) abbastanza lungo – di solito circa 20-30 minuti.

Per la miscelazione del silicone l’occorrente è:

  • un paio di guanti di gomma: il silicone non catalizzato è vischioso ed appiccicoso

  • una siringa da iniezione graduata.

  • un barattolo dove poter unire i due componenti e mescolarli tra loro

  • una robusta asta per procedere alla mescolazione

  • un contenitore provvisorio di volume sufficiente a contenere il master

La foto seguente mostra l’occorrente per preparare gli stampi in silicone.

Gli stampi stessi (4 differenti) sono già stati riempiti dei silicone .

Il barattolo a sinistra (vuoto) è un contenitore di recupero (per es. un barattolo di yogurt) al quale è stata aggiunta a mano una scala graduata in cc.

Ad ogni modo, un metodo empirico per sapere quando la catalisi è avvenuta, è quello di “saggiare” il residuo di silicone che, inevitabilmente, resta nel contenitore: quando il prodotto sarà elastico e non più appiccicoso, vorrà dire che la catalisi è avvenuta correttamente.

Infatti la catalizzazione è un fenomeno chimico ed è indifferente dalla quantità di materiale: se è ben catalizzato il residuo esterno, altrettanto sarà il nostro stampo.

Allora potremo:

  1. togliere lo stampo dal contenitore provvisorio

  2. estrarre il master dallo stampo.

  3. osservare la cavità lasciata dal master per cercare di capire, fin dove possibile, se la forma cava ottenuta presenta delle superfici regolari.

Nel caso in cui riscontrassimo dei difetti, saremmo costretti a rifare tutto, perché:

    1. non c’è modo di intervenire sul silicone catalizzato

    2. una volta estratto il master, non è possibile reintrodurlo esattamente com’era la prima volta.

    3. Si possono viceversa togliere le leggere bavette che a volte si formano quando il master presenta parti tra loro incollate, ma non perfettamente sigillate, che permettono al silicone di insinuarsi nelle microscopiche fessure.

Lo stampo, pronto per ricevere la resina, dovrà pertanto essere capovolto e messo nella sua posizione corretta, con la bocca della materozza in alto.

Un’ultima operazione preparatoria consiste nello spalmare una strato quasi impercettibile di vasellina (questa volta liquida) sulle facce interne dello stampo per preservarlo il più a lungo possibile.

Infatti, ad ogni colata, la resina tende ad aderire allo stampo in modo leggero, ma sensibile.

Colata dopo colata, la superficie dello stampo si deteriora; con il trucco della vasellina si rallenta il processo di invecchiamento dello stampo.

La resina

La resina epossidica da colata di solito si presenta con due flaconi di liquidi distinti (la resina vera e propria ed il catalizzatore) che debbono essere intimamente miscelati tra loro solo al momento dell’utilizzo, rispettando scrupolosamente le proporzioni indicate sulla confezione.

Per valutare correttamente quanta resina è necessaria per ogni colata ed evitare sprechi, è sufficiente simulare la colata stessa con acqua, usando una siringa graduata: una volta riempito lo stampo sapremo il volume totale di miscela necessario. Bisogna avere la precauzione di essere leggermente abbondanti in quanto la resina pronta alla colata è appiccicosa ed una certa parte resta inesorabilmente nel contenitore dove è stata preparata; non dimentichiamo, infine, il fenomeno del ritiro.

L’acqua non disturba minimamente lo stampo, prima di procedere alla colata con la resina è però necessario asciugarlo perfettamente.

Il “pot life” (tempo di lavorazione) della resina miscelata è di pochi minuti.

In questi pochi minuti (da 3 a 5) dobbiamo:

  1. Miscelare tra loro ben bene i due componenti

  2. Lasciare che l’aria intrappolata durante il rimescolamento fuoriesca

  3. Colare la miscela nello stampo

  4. Curare lo stampo per agevolare l’uscita dell’aria dallo stampo stesso

Sono parecchie attività che debbono essere eseguite con rapidità e precisione: per ottimizzarle è necessario predisporre tutto l’occorrente a portata di mano e preparare poca resina alla volta.

Nel caso in cui la quantità di resina preparata non sia sufficiente, non c’è problema: la resina, che aderisce a tutto (tranne che al silicone), può essere aggiunta alla resina precedentemente colata.

Miscelazione dei componenti

Le istruzioni sulla confezione indicano le rispettive proporzioni.

A volte tali proporzioni sono date in volume, nel quale caso è facile calcolare quanta parte dell’uno o dell’altro componente prelevare mediante una siringa graduata.

Se per esempio il rapporto in volume tra “A” e “B” è di 0,9:1 significa che per ogni cm cubo del prodotto “B” dovremo prelevare 0,9 cm cubi del prodotto “A”.

Nel caso in cui lo stampo richieda un un volume totale di 5 cm cubi dovremo operare in questo modo:

chiamiamo “A” il volume unitario del primo componente (es. resina)

chiamiamo “B” il volume unitario del secondo componente (es. catalizzatore)

chiamiamo “V” il volume totale necessario (volume dello stampo)

V : (A+B) x A = A’ volume necessario per il primo prodotto

V : (A+B) x B = B’ volume necessario del secondo prodotto

Applicando le formule all’esempio precedente dove A+B=1,9, abbiamo:

  • Volume del primo prodotto A’: 5 : 1,9 x 0,9 = 2,37

  • Volume del secondo prodotto B’: 5 : 1,9 x 1,0 = 2,63

  • La somma dei due volumi (A’+B’) dà 5,00 cm cubi

Altri produttori danno le proporzioni in peso: in questo caso, dato che risulta difficile pesare piccole quantità, è necessario trovare nella scheda tecnica le caratteristiche fisiche dei componenti, tra le quali il “peso specifico” e procedere, con quello, al calcolo del volume corrispondente.

Generalmente il peso specifico è dato in kg. per decimetro cubo (litro).

Per valori superiori a 1, abbiamo che 1 kg di prodotto occupa un volume inferiore al litro, al contrario, per valori inferiori a 1 il volume occupato sarà maggiore di 1 litro.

Se, per esempio:

  • il peso specifico di “A” è 1,22, il volume occupato da un Kg. sarà 1: 1,22 = 0,82 litri
  • e se il peso specifico di “B” è di 0,83, il volume occupato da un Kg. sarà 1: 0,83 = 1,2 litri.

Se, per esempio,

il rapporto in peso è (A:B) 0,9:1 avremo:

  • 0,9 x 0,82 = 0,738 volume unitario del componente “A”

  • 1,0 x 1,2 = 1,2 volume unitario del componente “B”

una volta ottenuti i rispettivi volumi unitari, si ritorna al caso precedente e si applica la stessa formula, dove (A + B) = 1,938

  • Volume del primo prodotto A’: 5 : 1,938 x 0,738 = 1,90

  • Volume del secondo prodotto B’: 5 : 1,938 x 1,200 = 3,10

  • La somma dei due volumi (A’+B’) dà 5,00 cm cubi

Per la miscelazione della resina l’occorrente è:

  • un paio di guanti di gomma (meglio vestirsi male: la resina che cade sui vestiti non viene più via e l’indumento macchiato è da buttare)

  • due siringhe da iniezione senza ago per prelevare separatamente i due componenti; le siringhe vanno marcate per evitare lo scambio accidentale in caso di prelievi successivi.

  • (ricordarsi di non scambiare i tappi delle due confezioni, pena la perdita totale del materiale)

  • un barattolino a perdere dove poter unire i due componenti e mescolarli tra loro

  • una astina a perdere per procedere alla mescolazione

Fuoriuscita dell’aria intrappolata

Dopo aver mescolato vigorosamente i due componenti, è necessario lasciare il miscuglio a riposare per venti – trenta secondi: la maggior parte dell’aria intrappolata durante la miscelazione verrà a galla.

La resina appena mescolata ha grosso modo la stessa fluidità dell’acqua, l’aria esce con relativa facilità.

Colatura della miscela nello stampo

Una volta smaltita l’aria, si versa rapidamente la miscela nello stampo.

Se abbiamo fatto i conti giusti la quantità preparata sarà sufficiente a riempire lo stampo stesso.

La miscela ancora non catalizzata è leggermente colorata, ma trasparente.

Fuoriuscita dell’aria dallo stampo

L’aria presente nello stampo esce naturalmente all’ingresso della resina per il semplice motivo che un liquido sposta sempre un gas. Purtroppo l’aria si sposta solo verso l’alto: pertanto non è detto che tutta l’aria contenuta nello stampo trovi la via per uscire, quella che resta intrappolata forma le soffiature: difetti sotto forma di indesiderate bolle sferiche.

Nei punti difficili, nelle cavità sottili, dove ci sono sotto-squadri, di solito resta al suo posto.

Per sapere dove sono i punti difficili il sistema più crudo ed empirico è quello di fare una prima colata (a “sacrificio”) ed attendere il risultato: il primo pezzo finito, con tutti i difetti, vi dirà quali sono i punti in cui l’aria rimane dentro.

Conosciuto il male è possibile porvi rimedio.

Per agevolare la fuoriuscita dell’aria ci sono vari sistemi.

Il più semplice è quello di munirvi di una astina di metallo rigido (di almeno 3mm di diametro) con la punta ben arrotondata in modo da non fare danni, con la quale andare a scovare l’aria nei punti difficili e, sfruttando la flessibilità dello stampo, far sì che questa risalga alla superficie.

Altri sistemi richiedono di attrezzature non alla portata di tutti.

Il primo consiste nel porre il recipiente con la resina appena miscelata sotto una campana a vuoto per far sì che l’aria intrappolata durante il rimescolamento fuoriesca con maggiore velocità; successivamente porre sotto la medesima campana lo stampo nel quale è stata appena versata la resina per agevolare la fuoriuscita dell’aria dello stampo.

Questo sistema aiuta soprattutto l’eliminazione delle microbolle, ma non serve in caso di sotto-squadri dello stampo e non aiuta nel caso di parti molto sottili, dove l’aria comunque non riesce ad uscire per via dell’attrito tra le pareti molto ravvicinate e dello “scontro” con la resina sovrastante che non riesce a scendere.

Un secondo sistema consiste nel porre lo stampo in una centrifuga. L’aumento di peso della resina dovuto all’effetto della rotazione della macchina “schiaccia” la resina all’interno dello stampo.

Questo sistema aiuta ad espellere l’aria dallo stampo ed a far sì che la resina vada anche nelle parti fini. Di nuovo non si riesce ad espellere l’aria nei sotto-squadri “forti”.

Avere a disposizione macchine per il vuoto o centrifughe non è facile, molto più semplice l’astina (che comunque serve nel caso dei sotto-squadri “forti”) e una buona dose di pazienza e manualità fa il resto.

RISULTATI

Una volta impratichiti ed assimilati i metodi ed i trucchi, saremo in grado di replicare tutti i pezzi che vorremo nelle quantità necessarie (e perché no, anche qualcuno in più di scorta, non si sa mai), il tutto salvando il “master” originale, che sicuramente ci servirà per futuri modelli.

La resina prende l’impronta, anche il più minuto particolare, dell’originale.

Una volta catalizzata è lavorabile con i normali attrezzi da legno e ferro, si può incollare con colle ciano acriliche e prende molto bene i colori, sia sintetici, sia acrilici.

La clonazione, nel modellismo, è una comoda realtà facilmente realizzabile con un po’ di pratica.

Nell’immagine seguente sono rappresentati: (da sinistra a destra)

  1. lo stampo in silicone ancora con una colata (solidificata) di resina all’interno.

  2. Il pezzo estratto così come esce dallo stampo, compresa la materozza

  3. Il pezzo “pulito” e pronto per le eventuali lavorazioni future

  4. Il “master” originale

Scomponendo il particolare finale in sotto-componenti stampabili permette di accelerare il lavoro di realizzazione di dettagli significativi con notevolissimo risparmio di tempo, senza nessuna perdita di precisione.

Nel corso del testo si sono viste le raffigurazioni di due particolari differenti: una bombarda ed un cannone: ecco l’aspetto dei “cloni” completi.

Bombarda (formata in 3 pezzi)

Cannone (formato in 5 pezzi)

Naturalmente essi sono lungi dall’essere finiti: bisognerà ancora aggiungere i golfari, la ferramenta, in un caso le ruote ed i perni, infine colorare il tutto.

Il cannone francese, pronto per la colorazione è riprodotto nella foto seguente

Tutta la nostra chiacchierata verteva sul vantaggio nel poter riprodurre in numerose copie con la massima precisione tanti particolari.

L’esempio del cannone navale è calzante in quanto sulle navi dell’epoca essi erano imbarcati sempre in generose quantità, perfino sulle navi mercantili.

La foto successiva dimostra il grado di fedeltà ottenuto clonando il cannone di prima in un certo numero di copie.

Come detto, la colorazione si realizza con le normali tinture per plastica ed il risultato finale dipende dalla abilità del singolo.

Ma questa è un’altra storia.

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