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Fotoincisione con fogli trasferibili a caldo PNP PDF Stampa E-mail
Scritto da Andrea Bernasconi   
Martedì 30 Agosto 2005 15:46
La fotoincisione non è altro che un metodo di lavoro da applicare su lamiere da cui si debbano ricavare forme più o meno complesse. Il principio di funzionamento si basa sulla capacita propria di alcuni acidi di corrodere i metalli solo sulle superfici esposte e solo in direzione pressocchè verticale a queste. In poche parole, quando si vuole fotoincidere una lastra metallica, basta schermare le parti che devono rimanere integre e lasciare il resto esposto. Poi si immerge il pezzo in una bacinella con dell'acido (in genere cloruro ferrico) di modo che esso corroda le superfici rimaste scoperte. Esso intaccherà la lamiera e "scaverà" un solco la cui profondità dipenderà dal tempo di mantenimento della parte nella soluzione acida. La qualità dell'incisione dipende da molti fattori ma questa tecnica è sicuramente la più indicata per ottenere elementi con una qualità superficiale e precisione dimensionale che i comuni sistemi "casalinghi" non possono certo garantire.

Fatta dunque questa breve introduzione, che evidenzia la semplicità concettuale di tale sistema, soffermiamoci sugli aspetti che spesso fanno desistere il comune modellista dall'avventurarsi in tale tecnica:

i maggiori problemi nella fotoincisione si riscontrano nel "passare" il disegno dell'elemento che vogliamo ricavare, presente nel "master", sulla lamiera:

Metodo Tradizionale:
il termine "foto" indica appunto il sistema utilizzato industrialmente per risolvere tale problema: in parole povere si stampa una cosiddetta "maschera" dell'elemento che si vuole ricreare su una superficie trasparente (un foglio lucido, in caso di lavorazione artigianale); tale oggetto viene definito come master. La sua particolarità consiste nell'avere oscurate tutte le superfici che bisognerà preservare dall'azione dell'acido. Poi si prende la lamiera da fotoincidere e si stende sopra essa una soluzione fotosensibile (in pratica una specie di pellicola fotografica) a spruzzo o a pennello. Quindi, servendosi di una lastra di vetro come divisore, si sovrappone il master alla lamiera. Si irradierà poi il tutto con una lampada a raggi ultravioletti, per impressionare il film fotosensibile presente sulla lastra. Il master fungera da "filtro", facendo passare i raggi attraverso le zone trasparenti e impedendo che la pellicola reagisca alla luce nelle zone oscurate. Fatto ciò avviene lo "sviluppo" della lastra, come se si trattasse di una fotografia. Alla fine di tale processo la lamiera risulta avere una pellicola protettiva nelle zone che sagomano il pezzo che si vuole ottenre. Si può così procedere all'incisione chimica.

Il metodo qui descritto in linee generali presenta parecchie noie al modellista medio. Innanzitutto risulta estremamente difficile stendere uniformemente la sostanza fotosensibile sulla lastra, con conseguenze facilmente immaginabili sulle successive operazioni (potrebbero venire zone non protette a macchie). E comunque bisogna evitare di farlo in presenza di luce troppo forte la quale potrebbe impressionare precocemente il film appena steso. Altro inconveniente: a seconda dell'angolazione della lampada, visto la presenza del vetro che separa master e lamiera, il disegno potrebbe venire deformato o comunque non perfettamente corrispondente nelle dimensioni. Il tempo di esposizione alla luce varia a seconda di molti fattori e un calcolo sbagliato può far "sfocare" il disegno che bisogna riportare (se non addirittura far "bruciare" la pellicola"). Inoltre il colore sul master potrebbe non essere sufficientemente coprente col rischio di far passare i raggi ultravioletti anche attraverso le zone oscurate. Lo sviluppo della lastra non è facile e richiede una camera oscura. Infine non bisogna sottovalutare i costi delle attrezzature per tale tipo di lavorazione, difficilmente costruibili artigianalmente.

Proprio per soprassedere a tutti questi inconvenienti esiste un'altra soluzione per stendere il disegno sul metallo, più facile ed economica: si sfrutta un particolare foglio trasferibile, il cosiddetto Press'n Peel.

Metodo con l'uso di Fogli Trasferibili:
E' il sistema da me adottato e le uniche basi richieste sono un minimo di conoscenze nel campo del disegno a computer, di tipo CAD (indispensabile se si vuole ottenere una precisione quasi industriale nelle forme e nelle dimensioni e di facile utilizzo anche per i neofiti, visto i miglioramenti nello sviluppo delle interfacce grafiche dei programmi più conosciuti)
il PnP non è altro che un foglio blu che presenta due facce diverse: un lato plastico e liscio ed uno ruvido. Il disegno che si deve riportare sulla lamiera verrà stampato sul PnP e, con l'aiuto di un normalissimo ferro da stiro, esso sarà passato, alla stregua di un trasferibile, sulla lamiera. Le precisioni che si possono ottenere dipendono in pratica dal mezzo di stampa (io sono arrivato a 0,10mm) e di fatto risolvono tutti i problemi sopra descritti.

Entriamo dunque nel dettaglio e vediamo tutti i passaggi per fotoincidere un lamierino da un solo lato.

  1. per prima cosa disegniamo, possibilmente con un comunissimo programma di CAD, l'elemento che dovremo creare. Le parti che non dovranno essere soggette all'azione chimica andranno internamente colorate in nero. Qualora si volessero incidere anche dei solchi di invito per una successiva piegatura del pezzo, si ricordi di lasciare anche questi in bianco.
    stampiamo poi il modello così creato sul PnP. Qui vi sono alcune precisazioni importanti da fare: innanzitutto ci si assicuri di stare stampando dal lato ruvido del foglio trasferibile. Inoltre si ricordi di usare solo ed esclusivamente stampanti laser o tutt'al più fotocopiatrici.
    si ritaglia la parte di PnP stampata. Il foglio rimanente potrà essere riutilizzato
  2. vediamo ora di ripulire la superficie di lamierino su cui dovremo riportare il disegno: per far ciò sarà bene utilizzare dei particolari prodotti, facilmente reperibili nei negozi di modellismo o di elettronica (una boccetta può durare anche anni!). Questi andranno stesi con cura mediante pennello o bambagia; ricordiamo, da ora in poi, che per tutte le operazioni manuali dovranno sempre essere usati dei guanti in lattice, soprattutto quando si maneggia il cloruro ferrico: esso infatti macchia la pelle e, in generale, può risultare nocivo : leggete prima di ogni uso le istruzioni e i possibili pericoli sulle confezioni!
  3. siamo pronti a trasferire il disegno sulla lastra: appoggiamo la parte ruvida del PnP sulla lamiera e fermiamola con del nastro da imballaggio posizionato sui bordi. Stendiamo poi, sulla parte liscia del foglio, un panno di cotone.
  4. prendiamo ora un ferro fa stiro, regoliamo la temperatura su "tessuti sintetici" (tacca compresa tra 2 e 3) e teniamolo sopra il panno di cotone finchè l'immagine non diviene completamente scura. Tale operazione durerà circa tre o quattro minuti. Dopo è necessario lasciar reffreddare a temperatura ambiente il tutto, altrimenti si corre il rischio che alcune parti del disegno non aderiscano perfettamente e rimangano attaccate al PnP.
  5. Andiamo poi a strappare delicatamente il foglio dalla lastra, assicurandoci che la vernice protettiva rimanga ben ancorata all'ottone. Se putacaso si verificassero delle imperfezioni o delle parti di disegno rimanessero attaccate al PnP basterà ritoccare tali zone con un pennarello per fotoincisione (facilmente rintracciabile in qualsiasi negozio di hobbystica elettronica) o con un qualsiasi colore non diluibile nell'acqua: infatti le sostanze idrosolubili non resistono all'acido usato per l'incisione.
  6. fatto ciò proteggiamo l'altra faccia della lastra incollandovi sopra del comune nastro plastico da imballaggio, molto resistente alle soluzioni acquose. Se si volesse fotoincidere entrambe le facce della lamiera (ad esempio per costruire casse di rotabili), bisognerà creare dei master simmetrici da mettere perfettamente in linea tra di loro. Un aiuto potrebbe venire dalla creazione di opportuni segnali di centraggio direttamente in sede di disegno CAD. Poi, una volta allineati i due master li si incollerà, con del nastro da imballaggio, da tre lati formando una busta in cui poi infilare la lastra.
  7. ci ritroviamo ora la piastrina pronta per l'incisione: immergiamo dunque la lastra nel cloruro ferrico per scavarla. Alcuni consigli importanti: il contenitore deve assolutamente essere in plastica o vetro tipo pirex (perfette le bacinelle usate dai fotografi). Sono assolutamente da evitare contenitori metallici perchè, a contatto con l'acido, si scioglierebbero in pochissimo tempo.
    Il cloruro ferrico inoltre è maggiormente attivo a temperature elevate: meglio quindi riscaldare il contenitore a 40-50°C se si ha fretta. Temperature più elevate possono creare qualche problema allo strato protettivo e risulterebbero nocivi i vapori sprigionati. A questo riguardo consiglio di effettuare l'operazione di incisione sempre in ambienti aereati, meglio se all'esterno.
    Sempre per ottenere una maggiore velocità di incisione si può agitare la bacinella; volendo è anche possibile utilizzare un piccolo compressore da acquario che soffia aria nell'acido. Attenzione però a controllare costantemente lo scavo, un eccessivo turbinio può provocare danni alla protezione e compromettere il risultato.
    Il tempo di incisione è di un paio di minuti con il cloruro ferrico fresco, anche 15-20 minuti quando è molto vecchio; oltre è meglio buttarlo a meno di non avere molta pazienza. Da notare che questi tempi sono riferiti all'uso di cloruro tiepido e in quiete.
    Come già detto, è bene controllare parecchie volte lo stato dell'incisione: per maneggiare la lastra servirsi sempre di strumenti non metallici come pinze in plastica o autocostruirsi, a seconda delle dimensioni della piastrina, sistemi di appoggio ed ispezione con il plasticard (si ricordi di non far toccare mai la vernice protettiva per evitare di graffiarla).
    Se nel disegno fossero presenti delle tacche di invito o comunque parti esposte che vanno si scavate ma non forate da parte a parte, basterà controllare periodicamente il grado di incisione di queste aree (si parla di centesimi di millimetro per minuto): quando, ad occhio, vi sembrerà sufficiente la profondità raggiunta (ricordiamo che per agevolare una piegatura basta un solco piccolissimo) basterà togliere la lastra dalla bacinella, lavarla con dell'acqua (attenzione a non farlo nel lavandino di casa se non si vuole ricolorarlo di arancione!), asciugarla, coprire i solchi da proteggere sempre con una tintura non idrosolubile e poi, eventualmente reimmergere il tutto nuovamente nel cloruro ferrico per finire l'opera.

L'incisione termina quando tutto il metallo non protetto dalla vernice viene asportato. Vi consiglio, di evitare un'eccessivo tempo di immersione perchè si rischierebbe di asportare anche il materiale protetto dal trasferibile: anche la vernice più resistente infatti è intaccata dall'acido ed inoltre la lastra, con lo scorrere del tempo, risente non solo dell'attacco diretto del cloruro ferrico "dal di sotto", ma anche dal fianco laterale; l'acido, in poche parole, può tendere a scavare anche sotto la vernice che rimane intatta. Questo effetto è particolarmente sentito nelle piste molto sottili.
Tolti poi con l'acqua i residui del cloruro ferrico (fatelo sempre dentro una bacinella sacrificabile) si può procedere a ripulire la lastra dalla vernice protettiva usando della bambagia imbevuta da comuni solventi come il diluente universale.

Ecco realizzata la fotoincisione. Più tentativi si faranno maggiore esperienza si prenderà, specie per i tempi di incisione. Buon Lavoro!

Ultimo aggiornamento Lunedì 02 Marzo 2009 07:54
 


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