Costruire una locomotiva in ottone con l'incisione chimica 

di Fabio Federici

ATTREZZATURA NECESSARIA

La costruzione di un modello richiede un minimo di attrezzatura hobbistica già sicuramente presente in ogni laboratorio:

- Serie di limette per metallo (acquistabili a poco prezzo sulle bancarelle dei polacchi)

- Archetto da traforo con lame sottili per metallo

- Minitrapano (ottimo anche quello manuale)ù

- Serie di punte per trapano a partire da un diametro di 0,6 mm fino a 6/7 mm

- Saldatore 30 Watt circa di potenza

- Saldatore a pistola da 100 Watt o superiore

- Stagno con anima disossidante

- Carta vetrata fine

- Pennelli e vernici

Ora vediamo altri componenti non propriamente comuni nei nostri laboratori:

- Soluzione di acido ferrico

- Pennarello indelebile, trasferibili

- Verderame

- Acqua distillata

- Resina epossidica

- Microballons

- Fibra di vetro

- Gomma siliconica per stampi

- Stucco per vetri (quello somigliante a plastilina)

- Scagliola a presa rapida

Vi descriverò brevemente gli usi dei materiali sopra indicati.

L’acido ferrico viene utilizzato in elettronica per corrodere le parti in rame dei circuiti stampanti non protette da trasferibili o pennarelli, è reperibile nei negozi di elettronica ad un costo di circa 10.000 lire.

Il pennarello indelebile, trasferibili servono sempre in elettronica a proteggere dall’erosione dell’acido ferrico e piste in rame, acquistabili anche questi o in negozi di elettronica o in cartolerie ben fornite.

Il verderame unito all’acqua distillata ci potrebbe servire per ottenere una soluzione alcalina per incisioni in bagni galvanici, per il momento non mi dilungo in spiegazioni dettagliate in quanto saranno trattati al momento pratico di utilizzo.

La resina epossidica, microballons e fibra di vetro ci permettono di ottenere una ‘plastica’ fatta in casa, sarà utile per duplicare pezzi, rinforzare, carenare ecc..

La Gomma siliconica, lo stucco per vetri, e la scagliola serviranno per la creazione di stampi da oggetti già esistenti o per crearne di nuovi.

Questi ultimi componenti sono reperibili nei migliori negozi di modellismo o direttamente alla ditta XXXXXXXXX.

IL PROGETTO

La parte forse più complicata per la realizzazione di una locomotiva è il progetto, ogni modellista può scegliere la via che più preferisce: senza ombra di dubbio il sistema migliore è fotocopiare da riviste del settore o da libri dedicati a determinate locomotive le tre viste prospettiche del modello (vista laterale, frontale e superiore), volendo è possibile disegnarla partendo da foto oppure può addirittura inventarsi il modello.

Qualunque sia il metodo utilizzato per realizzare il disegno bisogna considerare, se si desidera, il fattore scala cioè se vogliamo che il nostro trenino corra su rotaie esistenti non lo possiamo realizzare in scala 1:46 in quanto non esistono in commercio binari con questo scartamento.

Occorre quindi ridurre o ingrandire il nostro progetto nelle scale commerciali considerando che per la scala N (1:160) e Z (1:220) risulterà impossibile riprodurre dettagli possibili in scale maggiori.

Il miglior risultato, che ho ottenuto dopo numerose prove, è quello di disegnare il modello con un programma di grafica per computer e stamparlo con una stampante Laser, in mancanza di questa attrezzatura andrà benissimo anche la fotocopia del disegno.

Attenzione successivamente illustrerò due metodi per la riproduzione delle parti in rilievo sulle fiancate delle locomotive.

Con il primo metodo occorre riprodurre tramiti trasferibili o pennarello indelebile sulla lastra d’ottone le parti che saranno in rilievo, per questo metodo bastano un paio di fotocopie del disegno.

Il secondo metodo, con cui si ottengono anche risultati migliori, occorre avere una copia del disegno invertita, per meglio comprendere bisogna vedere correttamente l’immagine riprodotta, le scritte guardando il foglio di carta stampato in trasparenza e dalla parte completamente bianca.

Chi possiede il computer può utilizzare la funzione ‘flip orizzontale’ e ristamparlo, chi utilizza una fotocopiatrice dovrà prima fotocopiarlo su carta trasparente e rifotocopiare la carta trasparente inserita la contrario sul piano del fotocopiatore.

LA CASSA

Acquistare presso il negozio di modellismo preferito delle lastre di ottone di 0,5 cm di spessore (costo circa 8.000 lire) che opportunamente lavorate daranno vita alla cassa della nostra locomotiva.

Prendiamo la fotocopia del nostro disegno e ritagliamo le parti della cassa (4 lati della cabina, le due fiancate del motore, il cofano motore, il muso anteriore) e incolliamole sulla lastrina di ottone.

Normalmente io utilizzo cianoacrilato mettendone delle gocce qua e la, con la medesima colla incolliamo a sua volata la lastrina di ottone su un pezzo di compensato da 5 mm di spessore delle dimensioni della lastrina stessa.

Il motivo di questa operazione è di rendere rigida la lastra di ottone per poterla tagliare a traforo.

Tagliare con il traforo lasciando 1/2 millimetri di margine dalla fotocopia e non tagliare i ‘buci’ dei finestrini porte o altro.

Al termine di questa operazione, se avete utilizzato il cianoacrilato per incollare fotocopia-ottone-legno, immergere i vari pezzi in acetone o nel diluente nitro (questi solventi sciolgono la colla) e delicatamente rimuovere la carta ed il pezzo di legno che non ci occorre.

Dovremmo trovarci tanti pezzetti di ottone di varie misure che serviranno a comporre la cassa del modello.

Le operazioni successive sono: pulire perfettamente i singoli pezzi utilizzando, se ci sono ancora residui di colla, il solito diluente nitro o acetone; utilizzare carta vetrata a grana finissima (n. 1000 per intenderci) facendo attenzione a non incurvare il pezzo in lavorazione; lavare abbondantemente con acqua e sapone e asciugarlo alla perfezione.

Ora occorre riportare sui vari pezzi le parti che vogliamo rimangano in rilievo, per esempio le bordature attorno ai finestrini, le modanature della cassa, le griglie di aerazione ecc. per fare questo possiamo seguire tre metodi diversi.

Il primo metodo è abbastanza approssimativo in quanto bisogna disegnare sul pezzo in questione con il pennarello indelebile tutte le parti che vogliamo che rimangano in rilievo.

Possiamo utilizzare righelli e curvilinee ma purtroppo lo spessore delle righe rimane abbastanza variabile, questo metodo lo si può utilizzare per fare delle prove.

Il secondo metodo è molto più preciso in quanto utilizziamo i trasferibili per i circuiti stampati. Questi trasferibili esistono di varie forme e dimensioni, troviamo linee dritte e curve, pallini di diverse dimensioni, rettangoli ecc. . Si raccomanda di utilizzare solo i trasferibili di uso elettronico in quanto tutti gli altri trasferibili hanno la parte che aderisce di dimensioni superiori al disegno e quando effettueremo l’incisione otterremo, ad esempio un quadrato anziché un pallino. Anche con i trasferibili dobbiamo riprodurre tutte le parti che resteranno in rilievo come con il pennarello.

Il terzo metodo è, a mio parere, il migliore ed utilizza la fotocopia o la stampa laser invertita. Prendiamo la parte di fotocopia che ci interessa e appoggiamo il lato stampato sulla basetta d’ottone, con un ferro da stiro stiriamo il lato opposto della fotocopia fino ad ‘incollare’ la carta all’ottone.

Occorre eseguire diverse prove per trovare la temperatura ottimale del ferro stiro infatti non deve essere né troppo caldo né troppo freddo pena la riuscita dell’operazione.

A questo punto stacchiamo delicatamente la carta dall’ottone, se oppone molta resistenza possiamo bagnare il pezzo e delicatamente sciogliere la carta superficiale.

Al termine di questa operazione far asciugare all’aria la basetta d’ottone con il disegno riprodotto e controllare con attenzione che le righe generate dalla stiratura siano perfette e non presentino buchi (anche microscopici) che lascino intravedere l’ottone.

Se si verifica questa ipotesi ripassare le zone ‘non ben definite’ con il pennarello indelebile o con i soliti trasferibili a secondo del punto da ricostruire.

Qualsiasi metodo che avete utilizzato vi trovate ora ad avere un pezzo di fiancata della vostra futura locomotiva tutto disegnato e quasi pronto all’incisione.

L’ultima operazione da compiere è quella di isolare il retro della lastra di ottone dall’incisione chimica, io personalmente appoggio su un piano l’ottone con il lato disegnato verso il basso e con una bomboletta di vernice spray vernicio completamente il retro ed i sottili bordi.

Utilizzo uno spray acrilico, di qualsiasi colore, perché è di rapida essiccazione e mi permette di procedere dopo una mezz’ora all’incisione.

Ora possiamo passare all’incisione vera e propria.

L’INCISIONE CHIMICA

Dovrete procuravi, come detto precedentemente nel negozio di elettronica, la soluzione di acido ferrico per circuiti stampati e una bacinella rettangolare.

La bacinella non deve avere sponde troppo alte all’occorrenza può andar bene un sottovaso di quelli rettangolari o delle bacinelle per uso fotografico.

Introdurre nella bacinella la lastra di ottone preparata e rovesciarci sopra il l’acido ferrico fino a coprirla per almeno un centimetro.

Occorre agitare la bacinella ogni due o tre minuti e dopo circa trenta minuti svuotare la bacinella e sciacquare bene il pezzo.

ATTENZIONE per svuotare la bacinella conviene metterla piena nel lavandino e far correre acqua al suo interno fino che l’acido ferrico non scompaia, questo perché rimane sempre corrosivo anche all’interno degli scarichi e così facendo rimane molto diluito e quindi non più corrosivo.

La nostra lastra di ottone si dovrebbe presentare con ancora le parti disegnate o stirate in nero ma si nota che il metallo scoperto si trova ad uno spessore inferiore delle righe stesse, l’acido, praticamente, ha corroso le parti non coperte.

Per ottenere un buon risultato conviene eseguire una serie di prove tracciando delle linee su dei ritagli di ottone ed immergendoli per tempi diversificati, per esempio fare una prova a 15 minuti di immersione, una 30 ed una 45 per determinare il tempo migliore per il lavoro da eseguire.

Bisogna ricordare che l’acido lavora in un tempo più breve se viene posto sopra un termosifone che lo riscalda, quindi le prove che eseguirete cercate di farle sempre nelle stesse condizioni.

La fase di agitazione della bacinella è molto importante in quando evita il formarsi sopra la lastra immersa residui di ottone che renderebbero non piana la superficie erosa.

Dopo avere ben lavato il pezzo trattato (quando dico bene intendo perfettamente altrimenti l’azione dell’acido potrebbe continuare), pulire le due superfici con diluente nitro o acetone (indipendentemente da qualsiasi metodo utilizzato per disegnare i rilievi) ed avrete così una fiancata perfettamente in rilievo quasi pronta per essere assemblata.

INCISIONE CON VERDERAME

E’ un procedimento molto lento che garantisce ottimi risultati però rimane abbastanza macchino e non è fattibile in ambienti chiusi date le esalazioni che si vengono a creare comunque illustro per Vostra conoscenza il metodo da seguire.

Ci occorre una bacinella trasparente, l’ideale è l’utilizzo delle vaschette per i pesci rossi, una batteria piatta da 4,5 volt (sostituibile con un alimentatore a c.c. di pari voltaggio), una piastra in metallo, rame , ottone o ferro delle dimensioni del lato più rosso della vaschetta, ed il nostro pezzo da incidere.

Riempiamo la bacinella con l’acqua distillate e verderame un cucchiaio da cucina ogni litro d’acqua circa, pieghiamo la lastra di metallo su un lato in modo da appoggiarla sulla vaschetta e che la maggior parte della superficie rimanga immersa nella soluzione, nella parte rimasta asciutta colleghiamo un cavo che va a collegarsi al negativo della batteria.

Il positivo della batteria va collegato al pezzo da incidere in una sporgenza che avremo lasciato in fase di lavorazione, ed immergiamo il pezzo nella vaschetta.

Cosa succede, la soluzione acida fa in modo che le particelle di metallo del pezzo vanno a staccarsi perché attratte dal pezzo più grande, naturalmente succede per le parti non isolate dal pennarello, trasferibili o fotocopia, creando l’effetto rilievo.

Consiglio di usare una batteria perché il processo dura anche 12 ore, e nel caso, come faccio io, preparo il tutto la sera verso 18.00, metto il tutto sul balcone (mi raccomando) ed il giorno guardo il risultato, se per caso rimango addormentato la batteria è ormai esaurita ed il processo non continua fino a bucare la mia lastrina d’ottone.

Il risultato ottenuto è molto buono ma data la complessità del sistema, le vario prove necessarie per tempi e diluizioni, e la tossicità dei vapori esalti la sconsiglio vivamente.

 ASSEMBLAGGIO DEI VARI PEZZI

A questo punto ci troviamo ad avere tanti pezzettini di ottone, lavati e ben asciugati e dobbiamo procedere alla saldatura.

Prima però occorre traforare i finestrini che non avevamo aperto precedentemente per fare ciò conviene incollare il pezzo sul compensato, bucare con il trapano la zona del finestrino, far passare la lama del traforo tagliarlo via.

Eventuali sbavature o imprecisioni si possono correggere con una limetta da modellismo fine.

Normalmente io utilizzo un saldatore da 30 Watt, anche perché aumentando la potenza si corre il rischi che si dissaldi un altro pezzo vicino, quindi fate attenzione a quando saldate.

Cominciamo con l’assemblaggio della cassa, per mantenere i singoli pezzi in posizione, considerate che l’ottone scaldato con il saldatore scotta e non si possono usare le mani anche se delle volte la tentazione è forte, di solito io mi costruisco uno scaletto di montaggio in legno (un angolo retto dove posiziono all’interno i due pezzi di fiancata tenuti in posizione con mollette da bucato in legno (oramai sono introvabili se le avete custoditele gelosamente)), posiziono i due pezzi da saldare ed avvicino prima il saldatore per scaldare bene la zona successivamente riempio l’angolo con lo stagno.

Attendere che il pezzo si sia raffreddato bene prima di rimuoverlo dal supporto, vedrete il primo angolo di locomotiva pronto.

Procedere nello stesso modo per gli altri pezzi, a questo punto vi trovate con un parallelepipedo in ottone senza tetto e fondo, potete ancora ‘stuccare’ con dello stagno dall’esterno eventuali saldature mal riuscite, ma se avete intenzione di verniciare il modello conviene stuccarlo completamente a lavoro ultimato con stucco bicomponente di solito usato dai carrozzieri.

Procedere a saldare il tetto della locomotiva questa volta tenendolo in opera con l’aiuto della terza mano (lo potete comprare anche nelle bancarelle delle fiere di città a poco prezzo ed è composto da due mollette metalliche e lente di ingrandimento), ed avendo cura di scaldare sempre il pezzo prima di mettere lo stagno evitate così saldature a freddo che si staccano facilmente.

Se non siete riusciti a riprodurre in rilievo certi particolari potete sempre aggiungerli, io per i fanali utilizzo dei tondini di ottone, foro la cassa in posizione, e saldo uno spezzone di tubetto, eventuali porte di aerazione possono essere lasciate aperte preventivamente ed in questo momento si salda dal retro una rete in ottone usata nei filtri a simulare una grata, eventuali corrimani a patto che siano dello stesso colore della cassa di possono realizzare ora con del filo di ferro o ottone, forando la cassa e facendolo passare fra i buchi creati, qualora si vogliono di altro colore magari metallizzato o giallo antinfortunistica li collocheremo dopo aver verniciato la casa con lo stesso metodo.

Particolari in fusione come ganci ecc. conviene acquistarli o recuperarli da vecchi modelli n disuso ed incollarli o con cianoacrilato o epossidica.

Mi raccomando tutte queste operazioni conviene eseguirle con i vari pezzi sempre perfettamente puliti da eventuali tracce di grasso lasciate dalle mani.

Ora la nostra cassa, se per ipotesi si tratta di una locomotiva rettangolare, è quasi pronta per essere verniciata.

Una stuccata con stucco bicomponente da carrozzieri, una scartaverata con frana fine e procediamo con la verniciatura spruzzo che garantisce risultati migliori.

COSTRUZIONE DEL TELAIO

A volte conviene utilizzare telai completi di motore esistenti in commercio infatti garantiscono un ottimo funzionamento e nessun problema di circolazione sui binari ma se siete dei testoni come me almeno farete una prova di auto costruzione anche di questo.

Normalmente l’unica cosa che acquisto sono le ruote, di giusto diametro ed eventualmente complete di razze come vuole il modello originale, per i motori ed ingranaggi utilizzo quelli recuperati da vecchi lettori CD-ROM rotti, qualsiasi ditta di computer ve li regala volentieri, e per il resto la lastra di ottone e qualche pezzo sempre di ottone già sagomato (ad L o a H o a U a secondo delle necessità).

Io parto tagliando la lastra di ottone, magari da 0,8 mm, la forma in pianta del telaio che si adatta perfettamente alla cassa, i profilati in ottone a L li saldo lungo il perimetro sia per fare una specie di zoccoletto come nella realtà sia per irrobustire il telaio.

Ammettiamo che il nostro modello sia dotato di 2 carrelli a 8 ruote, quindi avremo un carrello ‘folle’ ed uno motorizzato, per la realizzazione di quello folle realizzo due fiancate che mi reggano le ruote nella parte centrale e che mi permettono di fissare nel centro il perno da avvitare sulla base del telaio, poi creo il telaio esterno sempre in ottone traforandolo ed incidendolo, se non avete voglia di fare un lavoro così allucinante, potete fare un finto telaio esterno in ottone sottile ed incollare sui lati visibili le fiancate di un ricambio dei carrelli delle carrozze normalmente vendute, il risultato non sarà fedele all’originale ma senza dubbio di grande effetto.

Il carrello motorizzato è realizzato nello stesso modo l’unica differenza è che nella parte centrale cerco di studiare una cascata di ingranaggi che trasmettano il moto dall’asse selle ruote fino al motore fissato più in alto, e rivesto sempre l’esterno come descritto prima.

Mi rendo conto che descrivendo a parole questo processo può sembrare molto complesso ma una volta sistemato su un tavolo i vari pezzettini scoprirete che la cosa è fattibile da tutti senza dover essere dei geni.

Quanto prima mi riprometto di fotografare alcuni miei carrelli ed di allegarli.

AUTOCOSTRUZIONE DI PEZZI SPECIALI

Se lavorate in scala HO è possibile crearsi dei dettagli in casa, come ad esempio i vani che si trovano nel sottocassa delle locomotive e che si presentano come casse o cilindretti più o meno lavorati.

Il metodo per realizzarli è quel di costruirseli con materiali semplici come il legno di balsa, o foglietti plastica (vanno bene anche i sotto-torta comprati al supermercato, mangiate la torta e conservate il disco di plastica).

Il vantaggio sia del balsa che della plastica è di essere facilmente lavorabile e di poter ottenere molti dettagli facilmente ad esempi per eseguire delle semplici righe in rilievo o pannellature basta usare delle strisce di scotch che una volta verniciato il tutto simulano un leggero dislivello in perfetta scala.

Il problema sorge se dovete realizzare 4 casse uguali, o copiare un pezzo di una locomotiva già esistente (in scala naturalmente) quindi entra in gioco la gomma siliconica ed la resina epossidica.

La gomma siliconica e la resina vengono venduti in negozi specializzati trovabili anche su internet, ma per la prima io ho trovato un sistema più economico e facilmente trovabile: il dentista.

Si proprio il dentista quando vi fa un calco della bocca (io purtroppo ne ho fatti molti forse è per questo che me la regala), usa una specie di gomma siliconica per di più questo tipo profuma di fragola o di menta cosa volete di più.

Normalmente sono due componenti con indicato sulla confezione la quantità dei singoli da mischiare, quindi si impasta una quantità sufficiente per il pezzo da riprodurre, la si mette una scatolina trovata in giro o appositamente realizzata in legno di opportune dimensioni, e schiaccia dentro il pezzo realizza o il pezzo da ‘copiare’ facendo attenzione a non deformare i lati dove viene inserita.

Avendo la densità circa del pongo per alcuni minuti è possibile con le dita o dei cacciaviti spingere i lati fino farli aderire correttamene ai bordi del pezzo.

Una volta asciutta, per quella dentistica ci vogliono circa 10/15 minuti, estraiamo il tutto dalla scatoletta e delicatamente, piegando pure il blocco siliconico (tanto rimane malleabile ma non deformabile) estraiamo il nostro pezzo originale.

Ecco fatto lo stampo.

Ora con resina epossidica, miscelata con le microballon coliamo il composto nello stampo, attendiamo l’indurimento del composto (da circa 1 ora fino alle 24 a secondo del tipo di resina usato) ed estraiamo sempre delicatamente il primo pezzo ‘stampato’.

Naturalmente dovrete affinare la tecnica di volta in volta o meglio di stampo in stampo, infatti i primi presenteranno delle microbolle, stuccabili ma non coerenti con un metodo di stampaggio ‘rapido’, quindi fate attenzione a quando versate la resina cercate di farla colare bene nei vari particolari magari aiutandovi con uno stuzzicadenti mettete più o meno microballon facendo sempre delle prove tanto il vostro stampo se usato delicatamente vi durerà una vita.

PEZZI SPECIALI

I pantografi e stantuffi di locomotive a vapore per me sono una cosa da incubo, nonostante che abbia cercato di costruirmeli arrivo sempre alla fine del modello che mi sono stancato e faccio delle vere schifezze.

Se Voi site più bravi e pazienti di me sicuramente con profilati, filo e tubetti di ottone riuscirete sicuramente a realizzarli io preferisco andare nei mercati dell’usata (mostre vendo/scambio) comprare i ricambi o vecchie locomotive distrutte e recuperarli anche qua allegherò delle foto di pantografi veramente penosi.

NOTE GENERALI E PERSONALI

Ho cercato di scrivere come realizzare una locomotiva in ottone, nessuno vi vieta di costruirla con fogli di cara, legno cartone o quello che preferite Voi, ho visto su vecchie riviste di modellismo ferroviario, ottimi modelli realizzati in balsa e montati su carrelli commerciali modificati da far invidia a prodotti commerciali.

Purtroppo oggi è difficile che ci siano molti appassionati alla realizzazione di un modello autocostruito, il mercato impone dettagli, ed assortimento di mezzi rotabili un tempo inesistenti, però a mio avviso di fianco ad un locomotore da 1.000.000 di lire ed uno autocostruito con poco più di 30.000 di spesa rappresenta un grande orgoglio e soddisfazione.

Purtroppo io non mi occupo solo di treni ma di tutto il modellismo in generale (soprattutto dinamico) quindi il mio interesse e tempo devo suddividerlo fra le varie attività ma se qualcuno di Voi ha solo la passione per i treni con molta pazienza può arrivare ad ottenere dettagli impressionanti con un metodo poche lire.

Se volete posso indicare delle riviste su cui sono comparsi dei progetti semplici per realizzare una motrice da manovra in stile FS, naturalmente vanno adatti all’epoca attuale e magari migliorati nei dettagli ma comunque vi riescano potrete sempre dire QUESTA L’HO FATTA TUTTA IO.

Buon lavoro, Fabio Federici.