Come creare la copia di un pezzo

Vi é mai capitato di aprire un kit di montaggio e trovare dei pezzi così ben fatti che quasi vi dispiace poterli usare solamente in un modello? Bene, dopo aver letto questo articolo, non avrete più questo problema, perché saprete ricreare ogni pezzo quante volte vorrete. Creare la copia di un pezzo infatti, benché possa apparire complicato, è in realtà un processo che, con un po’ di pratica, può rivelarsi semplice e schematico.

Creare la copia di un pezzo…Ma come?

È probabile che vi siate chiesti come creare la copia di un pezzo di uno dei vostri modelli. Replicare uno dei componenti potrebbe sembrare un’operazione piuttosto complessa, o quantomeno difficilmente attuabile in ambiente domestico. In realtà bastano pochi semplici passaggi per ottenere una copia esatta del componente che desiderate riutilizzare . Inoltre, questo procedimento vi consentirà di ottenere un numero di copie virtualmente illimitato.

Il processo si suddivide essenzialmente in cinque passaggi: preparazione dello stampo, preparazione del pezzo, colatura della gomma siliconica, colatura della resina, estrazione e rifinitura.

Essenzialmente si tratta di creare uno stampo attorno al nostro pezzo, versando della gomma siliconica liquida in un contenitore nel quale questo é sospeso. La gomma, solidificandosi, crea un “negativo” del componente. Estraendo poi il pezzo originale si procede con il versare della resina, anch’essa liquida, nella cavità dello stampo lasciata libera dall’originale. La resina assume quindi la forma di quest’ultimo, riproducendolo in ogni dettaglio. Dopo che anche la resina si sarà definitivamente solidificata, basterà estrarre la replica dallo stampo e rifinirne la superficie.

Iniziamo con il preparare i materiali e gli strumenti che serviranno durante il processo.

Occorrente

Consiglio di leggere prima l’intero articolo e poi acquistare i materiali mancanti. La scelta di alcuni di essi infatti dipende dalla dimensione e dalla forma del pezzo.

• Cartoncino/carta con grammatura alta/fogli di polistirene
• Colla da modellismo (se si usano i fogli di polistirene)
• Righello/metro
• Pennarellino
• Nastro carta
• Stuzzicadenti/spiedini in legno
• Filo metallico di vario spessore
• Colla cianoacrilica
• Gomma siliconica liquida (per poliaddizione o per policondensazione)
• Agente distaccante per stampi in gomma siliconica
• Resina liquida (per poliaddizione o per policondensazione)
• Forbici o cutter
• Siringhe di varie misure (non é necessario che siano munite di ago)

1) Preparazione dello stampo

Il primo passaggio consiste nel creare un contenitore della forma e misura adatte ad ospitare il pezzo originale. É all’interno di questo involucro che verrà successivamente versata la gomma siliconica.

Se il vostro componente originale é piuttosto piccolo (ad esempio lo pneumatico mostrato come esempio), sarà necessario fare un involucro su misura. Prendete dunque il vostro pezzo e posizionatelo su un cartoncino (o carta abbastanza rigida, quindi con grammatura alta) oppure su un foglio di polistirene. La scelta del materiale dipende essenzialmente dalla quantità e dalla dimensione dei pezzi che volete riprodurre.

Se sapete che realizzerete altri stampi di dimensioni simili a quello che state creando, allora é conveniente utilizzare il polistirene, così che possiate utilizzare il contenitore anche in futuro per altri pezzi. Se invece é la prima volta che realizzate uno stampo e non avete in mente di crearne altri, usare il cartoncino é sicuramente più rapido ed economico. Sappiate però che, in questo caso, potrebbe essere necessario rompere l’involucro per estrarre lo stampo.

Procedimento

Detto questo, tracciate con un pennarellino in modo grossolano la forma del vostro pezzo sulla superficie che avete scelto. A questo punto, prendendo le dovute misure del pezzo originale, dovrete disegnare uno sviluppo, in due dimensioni, dell’involucro finale. Consiglio di non realizzare forme troppo elaborate: un cubo o un parallelepipedo andranno benissimo. L’importante é che il pezzo possa essere interamente contenuto all’interno dell’involucro. Ovviamente una delle facce del vostro poliedro deve essere mancante, altrimenti non ci sarebbe modo di introdurvi nulla.

Fatto questo, procedete ritagliando con un cutter (per il polistirene) o un paio di forbici il vostro sviluppo. Se state usando il cartoncino non bisogna ritagliare ogni faccia: é opportuno separare il minor numero di spigoli possibili, in modo che lo sviluppo rimanga un pezzo unico e meno soggetto a perdite quando vi verrà colata la gomma. Se invece state impiegando il polistirene bisogna necessariamente intagliare ogni faccia, ottenendo quindi 5 poligoni separati.

Quello che avete ora in mano é un cubo, o un parallelepipedo, schiacciato, privo di tridimensionalità. Bisogna dunque piegarne (nel caso del cartoncino) o incollarne (nel caso del polistirene) gli spigoli per ottenere un solido tridimensionale. Per incollare il polistirene usate una normalissima colla da modellismo, e ricordatevi di lasciarla asciugare per almeno 2h prima di procedere. Per un involucro di cartoncino invece, usate pure del nastro carta.

Ricordatevi di non incollare una delle facce laterali del rivestimento, qualora questo fosse di polistirene, altrimenti dovrete romperlo per estrarre il pezzo. Applicatela semplicemente con del nastro adesivo.

Pezzi di grandi dimensioni

Per pezzi di grandi dimensioni, é probabile che già possediate un contenitore della forma più adatta ad ospitarli: stoviglie di plastica, scatole di cartone, confezioni rigide per alimenti e simili andranno benissimo. Ciò a cui bisogna prestare attenzione é che il contenitore possa alloggiare il pezzo senza difficoltà. Ci deve essere una discreta distanza fra la superficie del pezzo e i bordi del contenitore, altrimenti si rischia di creare uno stampo dalle pareti troppo sottili, e quindi soggetto a possibili deformazioni. Inoltre, maggiori sono le dimensioni del pezzo, maggiore dovrà anche essere lo spessore dell’involucro, per garantirne una certa rigidità una volta riempito con la gomma.

Ora il vostro involucro per lo stampo é pronto, non resta che preparare anche il pezzo!

La scelta dello stampo

Il primo passo da fare consiste nel capire se sia necessario creare uno stampo unico, oppure bivalva. Iniziamo con il chiarire quale sia la differenza.

Stampo monovalva o a pozzo

Uno stampo monovalva, o a pozzo, é costituito da un solo blocco, eventualmente sezionato in alcuni punti, che viene ottenuto da una singola colatura di gomma. Uno stampo bivalva invece, è simile ai molluschi a cui deve il nome. È dunque costituito da due parti combacianti, ognuna ottenuta da una differente colatura di gomma, che, unite, costituiscono lo stampo intero.

I pezzi adatti ad uno stampo del primo tipo sono i più semplici, meno ricchi di dettagli, tendenzialmente dotati di molti assi di simmetria e soprattutto privi di cavità. Fondamentalmente devono essere dei solidi convessi. Per fare alcuni esempi, se doveste replicare bombe, serbatoi alari, siluri, alettoni, ali o altri pezzi simili che non presentano troppi dettagli o rientranze, suggerisco di usare uno stampo monovalva. Comunque, sappiate che ogni pezzo realizzabile con uno stampo unico può essere ottenuto anche da uno bivalva, ma non il contrario.

Stampo bivalva

Uno stampo bivalva é invece necessario per clonare pezzi più articolati, come ad esempio i figurini, che non hanno assi di simmetria e che presentano molti dettagli e cavità. Essenzialmente, è necessario creare uno stampo bivalva per potervi estrarre il pezzo una volta solidificatasi la resina. Finché la resina é liquida infatti, se lo stampo è adeguatamente realizzato, questa fluirà senza problemi al suo interno. Tuttavia, una volta divenuta solida, estrarre il pezzo ultimato dallo stampo sarebbe difficile

se quest’ultimo non si potesse aprire in due metà separate. I pezzi più complessi infatti presentano sporgenze e rientranze che ne impedirebbero la rimozione dallo stampo.

Una volta che avete identificato la tipologia di stampo, é il momento di preparare il pezzo per essere ricoperto dalla gomma. Nella parte dedicata alla colatura di quest’ultima spiegherò in modo dettagliato come realizzare ogni tipo di stampo.

2) Preparazione del pezzo

Innanzitutto, come si può intuire, non basta appoggiare il pezzo originale nell’involucro e versarci sopra la gomma. Bisogna creare una struttura che supporti il componente, in modo che la gomma siliconica possa disporsi uniformemente attorno ad esso senza che questo si sposti. Inoltre, é necessario che il pezzo originale sia munito di uno o più elementi che, una volta rimossi, creino dei condotti che consentano alla resina di entrare nello stampo, nonché all’aria di uscirne. La struttura di sostegno quindi, svolge anche queste ultime funzioni.

La prima cosa a cui pensare é come disporre il pezzo nell’involucro. Indipendentemente dal tipo di stampo, quello che bisogna trovare é un piano che possa sezionare il vostro pezzo nel modo più esteso possibile.

Nel caso di uno stampo monovalva, il pezzo deve essere collocato in modo che il piano si disponga verticalmente: questo coinciderà con gli eventuali tagli da praticare sullo stampo per estrarre il pezzo.

Nel caso di uno stampo bivalva invece, il piano di sezione coinciderà con la superficie di contatto fra le due metà dello stampo. Di conseguenza, il pezzo andrà disposto nell’involucro in modo che il piano si orienti orizzontalmente. Altrimenti non sarebbe possibile colare la gomma in due fasi separate.

Struttura di sostegno

Ora é il momento di munire il nostro pezzo di un’impalcatura di sostegno. Per realizzarla consiglio di usare stuzzicadenti, spiedini e filo metallico, delle dimensioni più opportune per il pezzo. Per collegare i pezzi dell’impalcatura al componente originale, utilizzate della colla cianoacrilica (l’Attak). Questa vi garantirà una robusta tenuta nonostante l’esiguo punto di contatto, oltre a permettervi di riportare facilmente il pezzo originale alla sua forma iniziale una volta terminato il processo. Vi basterà staccare gli stuzzicadenti (o il filo metallico) e carteggiare con carta abrasiva a grana fine i punti di contatto.

ATTENZIONE:

Usate la colla cianoacrilica in un ambiente ventilato e possibilmente indossando una maschera protettiva. Essendo una colla molto volatile, i vapori possono essere facilmente inalati o entrare in contatto con gli occhi.

I punti di sostegno principali, sono anche quelli attraverso i quali, induritosi lo stampo e rimossa l’impalcatura, fluirà la resina. Anche per le scale più piccole, consiglio di non utilizzare elementi dal diametro inferiore ai 2 mm come sostegni del pezzo: se così non fosse, risulterebbe molto difficile introdurre la resina nello stampo.

IMPORTANTE:

Nel caso di uno stampo bivalva, è essenziale che gli elementi di sostegno siano privi di pieghe o angolature strette. È preferibile creare pieghe molto dolci (nel caso del filo metallico) e comunque solo nella metà inferiore o, se possibile, evitarle del tutto. Se così non fosse, sarebbe impossibile estrarre la struttura di sostegno senza dover tagliare lo stampo.

In uno stampo unico invece, i sostegni devono essere disposti sul piano lungo il quale sarà praticata l’eventuale sezione. Di conseguenza non ci sono problemi se gli elementi di sostegno avessero forme sinuose, poiché in ogni caso sarebbe necessario tagliare lo stampo per estrarre il pezzo.

Inoltre, se state creando uno stampo bivalva di grandi dimensioni, dovrete introdurre anche degli elementi che creino cavità aggiuntive nella metà inferiore. In questo modo, una volta rimosse, gli spazi lasciati saranno riempiti dalla gomma della metà superiore. In questo modo si formeranno delle sporgenze che consentiranno di allineare perfettamente le due metà dello stampo una volta che il pezzo originale verrà rimosso.

Accortezze per uno stampo bivalva

Come avrete intuito, lo stampo bivalva è quello che richiede maggiore attenzione durante la sua realizzazione. Fondamentalmente, le accortezze che dovrete avere solo le seguenti:

• Creare elementi di sostegno dritti e possibilmente perpendicolari alle superfici delle due valve (le due parti dello stampo).
• Aggiungere degli elementi collegati al pezzo originale che creino nello stampo degli sbocchi per l’aria, fondamentali durante la colatura della resina.
• Porre degli elementi separati dal pezzo originale che creino delle cavità nella valva inferiore dello stampo.
• Ricordarsi di applicare un agente distaccante fra la prima e la seconda colata di gomma.

3) Colatura della gomma siliconica

Per creare la copia di un pezzo, é necessario partire da una matrice, o un negativo dell’originale, ovvero lo stampo vero e proprio. Per fare ció, il materiale comunemente usato è la gomma siliconica.

Si tratta di un polimero appositamente pensato per questo scopo. Questo polimero si trova in condizioni normali allo stato fluido per consentirne la colatura. Tuttavia, mescolando la gomma con un reagente (o un componente complementare), si avvia un lento processo di solidificazione, che trasforma il fluido in una gomma vera e propria. In base alla necessità, ne esistono di numerose tipologie. Queste si possono distinguere in base a due categorie principali: caratteristiche e metodo di impiego.

Per la prima esiste un’ampia gamma di varietà, che cambia in base alla fluidità, elasticità, durezza, trasparenza, ecc… Per l’utilizzo che dovrete farne, é preferibile sceglierne una fluida ed elastica, così che possa catturare anche i più piccoli dettagli e consenta una facile estrazione dei pezzi più delicati.

Al contrario, per quanto riguarda la modalità di impiego, le gomme siliconiche si distinguono in due principali varianti in base al processo di sintesi: policondensazione e poliaddizione.

Sintesi per policondensazione

Nel primo tipo, la reazione é innescata da un reagente che va aggiunto in quantità molto inferiori rispetto alla gomma vera e propria. Il reagente va tendenzialmente addizionato in percentuali che vanno dal 5% al 10% del polimero primario. Questo tipo di gomma é dunque adatta alla creazioni di grandi stampi, nei quali anche percentuali così basse possono essere facilmente misurate. Immaginate quanto sia complesso riuscire a pesare il 5% di qualche grammo di gomma: servirebbero strumenti dalla precisione estrema.

 

Sintesi per poliaddizione

La gomma per poliaddizione é di conseguenza quella che vi consiglio. É formata da due componenti diverse da mescolare in rapporto 1:1. Questo rende il processo notevolmente più semplice e intuitivo anche su scale molto piccole. Quella che utilizzo personalmente e che trovo ottimale per le caratteristiche che possiede é la GLS-PRO 40 della Prochima.

 

Precauzioni

• È consigliato indossare guanti protettivi. La gomma siliconica e le sue componenti non sono dannose per la pelle, quindi non costituiscono un pericolo. Tuttavia le loro tracce sono piuttosto difficili da rimuovere, quindi è meglio evitare di rimanerne imbrattati.
• È opportuno arieggiare l’ambiente. La gomma siliconica e le sue componenti non sono volatili, di conseguenza non possono essere inalate e non costituiscono un pericolo. Tuttavia, nel caso di gomma ottenuta per policondensazione, il reagente potrebbe essere nocivo, quindi, in questo caso, lavorate sempre in un ambiente ben ventilato.
• Consultate le etichette e le avvertenze. Leggete sempre le avvertenze e la composizione dei prodotti che usate. Alcuni prodotti purtroppo, sebbene l’etichetta non li menzioni, possiedono comunque effetti nocivi. Se leggendo l’etichetta avete il sospetto che un composto chimico possa essere pericoloso, digitatene il nome in questo database per trovare precise informazioni a riguardo. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/

Procedimento

Prima di tutto è necessario mescolare lentamente entrambe le componenti, soprattutto se non vengono utilizzate da tempo. È importante non agitarle, per prevenire la formazione di bolle d’aria indesiderate. A questo punto, se lo stampo è di grandi dimensioni, è sufficiente prelevare con un misurino la stessa quantità di entrambe le componenti e mescolarle in un colino a parte. È importante continuare a mescolare fino ad ottenere un composto uniforme. Ora non resta che colare lentamente la gomma nell’involucro con il pezzo.

Se invece dovete compiere un lavoro di fino, su dimensioni ridotte, è conveniente usare una siringa invece che un colino per introdurre la gomma nell’involucro. Per fare questo, onde evitare numerosi travasi fra il colino e la siringa, vi illustro la seguente tecnica, che consente di mescolare le due componenti direttamente all’interno della siringa da utilizzare per la colatura.

1. Prelevare con una siringa una determinata quantità di una delle componenti
2. Prelevare, con la stessa siringa, la stessa quantità della seconda componente, aiutandosi con la scala graduata
3. Prendere un’altra siringa priva di stantuffo, e spremervi all’interno le due componenti appena prelevate.
4. Inserire lo stantuffo nella seconda siringa.
5. Ripetere la procedura dal punto 3, fino ad ottenere una miscela uniforme
6. Ora la vostra siringa è pronta per effettuare la colatura.

Ora che la vostra siringa è pronta, non resta che versarne lentamente il contenuto all’interno dell’involucro. Procedete con calma: la gomma impiega molto tempo prima di solidificarsi. Inoltre, è consigliabile non introdurla nello stampo in un unica colata. È meglio fare piccole colate separate, lasciando che la gomma si stratifichi orizzontalmente ad ogni passaggio.

Stampo monovalva

Nel caso di uno stampo monovalva bisognerà ricoprire interamente il pezzo, lasciando sporgere solo gli elementi strutturali di supporto. Al contrario, per uno bivalva, bisogna fermarsi in corrispondenza del piano di sezione identificato al punto 1 (preparazione dello stampo). Fra una colata e l’altra, sebbene con questa gomma molto fluida vengano a galla da sole, è opportuno scoppiare le eventuali bolle con l’aiuto di uno strumento appuntito. Sia nello stampo, che successivamente, durante la colatura della resina, meno bolle ci sono, meglio è.

Questo video mostra la procedura per uno stampo monovalva.