Tecniche di costruzione

 

Introduzione:

Affrontiamo l’argomento partendo con un accenno alle tecniche costruttive utilizzate in passato per poi soffermarci sulle più attuali e avanzate del giorno d’oggi; parlare di tecniche di costruzione non vuol dire soffermarsi solo sugli innumerevoli tipi di lavorazione ma soprattutto sui materiali da utilizzare, scelta importantissima e punto fondamentale di partenza. Da quando nacque l’aeromodellismo, la maggioranza di aeromodelli veniva realizzata lavorando un materiale legnoso, balsa, principe per le sue caratteristiche di leggerezza e di densità, dava la possibilità di modellarlo a seconda delle esigenze e permetteva facilemente di realizzare strutture ad "incastro" come fusoliere a traliccio, ali centinate ecc... Per rinforzare queste strutture spesso si impiegavano legnami differenti; si affiancava quindi alla balsa compensati di pioppo, betulla, tiglio e faggio.

Col tempo si sono poi sperimentate nuove tecniche; degne di nota la realizzazione di ali con anima in polistirolo espanso e ricoperte in balsa o obece e le fusoliere a traliccio con parti in vetroresina come ad esempio il dorso, il ventre e le carene dei motori. La tecnica di realizzazione di parti in vetroresina col tempo si è evoluta e si è passati a realizzare fusoliere interamente in stampi. I risultati positivi hanno poi spinto l'attenzione alla realizzazione delle ali e piani di coda seguendo la stessa tecnica delle ali centinate ma con lo strato esterno in fibra di vetro.

Oggi come oggi, utilizzati a larga scala nelle costruzioni modellistiche sono sicuramente il polistirolo espanso e le fibre di materiali compositi; esperienza personale prediligo in modo assoluto la lavorazione di tessuti in stampi con resine per la costruzione di fusoliere e particolari come musetti motore, carenature ruote, eliche e ogive in carbonio; la lavorazione dei questi materiali implica ovviamente la conoscenza di tecniche e trucchi di maestria.

Abbiamo quindi parlato di tecniche di costruzione che spaziano dalla tecnica a traliccio, alla centinata, alla lavorazione di compositi per la realizzazione di piccoli particolari e intere fusoliere in vetroresina e infine di costruzioni di ali e piani di coda in polistirolo espanso e balsa e in materiali compositi.

Tecnica a traliccio:

La tecnica tradizionale per la realizzazione di fusoliere, viene denominata “a traliccio”, con correnti e traversini, oppure “a ordinate”, sempre con correnti ed elementi di forma trasversali, generalmente realizzati in compensato sottile alleggerito. Materiali come compensato di betulla, faggio e tiglio vengono affiancati al legno balsa per irrobustire le parti più soggette alle sollecitazioni strutturali; oggi si vede, oltre al legname classico, l'impiego di carbonio in tubetti per costruire longheroni o nomex, più normalmente chiamato alverolare, per realizzare parafiamme o centine interne. Per ali ed impennaggi si adotta la classica costruzione centinata con longheroni, bordo d’entrata e bordo d’uscita. In questo caso le caratteristiche dell’ala quali apertura, corda e profilo vengono di conseguenza della lunghezza dei longheroni alari e del tipo di centina utilizzata; qui i materiali utilizzati erano principalmente balsa per le centine mentre per i longheroni di solito si utilizzano materiali più resistenti quale esempio il tiglio e come accennato in precedenza materiali compositi come il carbonio. Quest'ultimo può essere impiegato in varie forme: in tubetto, in roving, in tessuto ecc...

Queste strutture necessitano di una ricopertura e a seconda del tipo e delle dimensioni dei modelli, si utilizza, dopo averle trattate con tendicarta e vernici a base cellulosica, carta o seta mentre oggi il materiale più utilizzato per queste realizzazioni è il termoretraibile colorato quali esempi solarfirm, monokote, oracover.

Negli ultimi anni quindi, a fianco ai materiali legnosi, se ne sono affiancati altri che hanno portato a diverse configurazioni strutturali e tecniche costruttive. Esempi sono appunto il polistirolo espanso per la realizzazione di ali, impennaggi e raramente di fusoliere; le fibre di vetro, di carbonio e di kevlar che lavorate con resine eposiddiche in stampi permettono di realizzare manufatti con notevoli qualità quali leggerezza e rigidità.

Polisterolo espanso:

Il polistirolo espanso e prodotti similari come l'EPP, sono stati impiegati inizialmente per la costruzione di ali e impennaggi; ultimamente l'utilizzo si è allargato e in diversi casi sono il materiale principale utilizzato nella costruzione di alcuni aeromodelli; alcuni esempi sono gli Schiumini, costruiti interamente in polistirolo espanso e EPP oppure e i modelli che vengono utilizzati da Combattari della categoria COMBAT.

L'utilizzo più diffuso rimane comunque nella costruzione di ali e piani di coda, nelle quali, grazie alla sua leggerezza e facilità di costruzione offre una valida alternativa all'ala centinata che rimane comunque, a mio avviso, una struttura migliore.

Vediamo ora i passaggi passaggi salienti della costruzione di un'ala in polistirolo.

- Come prima cosa occorre avere l'ala in polistirolo tagliata secondo il profilo e l'apertura desiderata con le 2 controferme, inferirore e superiore e posizionarla su di un piano di lavoro perfettamente piano.

- Preparare il materiale di rivestimento che può essere il più svariato: balsa, obece, tanganica… la balsa rimane a mio avviso il miglior materiale ! per realizzare la sagoma utilizzare la controforma dell'ala lasciando +-1cm dai bordi considerando la bombatura del profilo. Nel caso venga utilizzata la balsa occorre prima unire le tavolette con delle strisce di scotch lungo la venatura. Una volta tagliato il rivestimento a misura, occorre valutare se il legno necessita di una mano di turapori per impermeabilizzarlo; su questo punto occorre però fare delle considerazioni: di solito viene dato il turapori quando il legno ha una venatura molto larga, esempio la balsa morbida, per evitare che tutta la colla venga assorbita dall'impellicciatura; è però controproducente se si utilizza della colla vinilica in quanto si rischierebbe di ostacolare l'evaporazione dell'acqua. Io di solito scelgo con cura la balsa di densità media e utilizzo come colla, resina eposiddica, evitando quindi di dare mano di turapori.

Come già accennato le colle utilizzabili sono di diversi tipi: vinilica, a contatto, resina eposiddica… Il mio consiglio è di utilizzare resina eposiddica, costa un po’ di più rispetto alla vinilica ma il risultato che si ottiene è senz'altro il migliore.

- Preparare la resina in un bicchiere, diluire leggermente con alcool metilico e mescolare ripetutamente; versarla poi in un piatto di plastica. A questo punto con un minirullo da verniciatura o con un pennello largo circa 70mm cospargere di colla la parte interna della ricopertura; assicurarsi di far penetrare resina anche nelle giunte delle tavolette di balsa aprendo leggermente la giuntura dalla parte opposta dello scotch.

- Una volta terminato di cospargere la colla posare la prima copertura sulla controforma, posizionare l’ala e successivamente l’altra copertura con la controforma sopra.

- Prendere ora l’ala con le controforme e metterla in una pressa. In mancanza di un’attrezzatura di questo genere prendere dei pesi (per esempio lastre di marmo) e con una tavola di dimensioni poco maggiori dell’ala per distribuire i pesi e posatela sopra.

- Una volta che la resina ha catalizzato togliere l’ala, lo scotch di giuntura delle tavolette e rifilare i bordi.

Di solito si utlizzano piccoli accorgimenti per avere il bordo d'uscita perfettamete diritto come inserire tra polistirolo e la balsa, da entrambi i lati, una fetta di tessuto di vetro da 27gr lunga quanto l'ala e larga in proporzione poco più delle parti mobili, alettoni e/o flatps.

Lavorazione materiali compositi:

Importanza fondamentale nelle costruzioni modellistiche all'avanguardia sono i tessuti e materiali compositi quali fibre vetro, carbonio kevlar, nomex ecc... Qui di seguito presenterò alcuni particolari lavorazioni per la realizzazione di laminati di spessori da 1/10mm e lastre di spessori maggiori; gli utilizzi che si possono fare sono i più diversi grazie alle ottime caratteristiche che hanno questi manufatti. Con laminati sottilissimi di carbonio/fibre vetrose si possono realizzare per esempio coperture per i vani dei servi alari o deviatori di flusso dell'aria all'interno di fusoliere/nache motore per convogliare l'aria calda del motore verso gli sfoghi esterni. Lastre di spessore maggiore, intendo maggiori di 3mm, si utilizzano per realizzare pannelli di rinforzo all'interno delle code di fusoliere, di derive, supporti per basette dei servi e non ultimo l'utilizzo come ordinate portanti.

Di seguito tenterò di spiegare nel modo più semplice le fasi di lavorazione per la realizzazione di un laminato di carbonio da 1/10mm e la creazione di una lastra da 3mm di spessore con sandwich di fibra di vetro/carbonio e nomex.

Realizzazione di un laminato di carbonio:
Costruirsi un forno:

- Preparare 2 piani di appoggio perfettamente planari tra loro come per esempio 2 vetri spessi circa 5-8mm e smussati sugli angoli x non amputarsi parti del corpo.

- Munirsi di 2 fogli di mylar di dimensioni appena maggiori del laminato che si vuole creare; i fogli di mylar si possono acquistare in cartoleria, sono i lucidi delle lavagne luminose.

- Preparare un sacchetto nel quale infilare successivamente i vetri con il tessuto impregnato di resina per fare il sottovuoto.

- Se non si ha disponibile il mylar trattare tutto il vetro, ambo i lati con cera distaccante e lucidare.

- Posare il primo foglio di mylar sul vetro, cospargere di resina e applicare il primo taglio di tessuto facendo in modo che si impregni nella sua totalità; a questo punto applicare altri strati di carbonio/fibra di vetro/kevlar/nomex fino a raggiungere metà dello spessore; eseguire le stesse operazioni sul secondo foglio di mylar, stando sempre attenti di impregnare correttamente i vari strati.

- Terminata queste operazioni prendere i 2 vetri e metterlei uno sopra l'altro applicando una pressione tale da far aderire bene i semilavorati senza rischiare di rompere i vetri.

- Infilare il tutto in un sacchetto, sigillare con silicone la chiusura del sacchetto e tirare il sottovuoto per 24 h, tempo necessario per l'essiccazione della resina.

Le resine eposiddiche comunemente impiegate nel modellismo garantiscono le migliori proprietà meccaniche  finali se catalizzano in forno per 12 ore ad una temperatura di circa 50°. Poiché è meglio evitare l'uso del forno da cucina, se ne deve costruire uno, ma niente paura: bastano pochissime ore di lavoro. La struttura del mio forno è realizzata in polistirolo estruso ad alta densità impiegato nel settore edilizio da 2mm recuperabile in punti vendita tipo Castorama o Brico. Si taglia a misura con un cutter affilato e s'incolla con colla eposiddica, vinilica. Le dimensioni devono essere studiate in precedenza poiché saranno legate alle dimensioni degli stampi da cuocere; meglio comunque eccedere con le dimensioni per poter in futuro utilizzarlo per fusoliere o ali. Il coperchio amovibile è semplicemente tenuto in posizione da 4 chiodi; non occorre assolutamente una tenuta stagna. Per essere tale un forno deve scaldare e una lampadina da 100W montata su un portalampada murale in porcellana fissato su una delle pareti del forno fa la caso nostro. La regolazione della temperatura è garantita da un interruttore termico che stacca l'alimentazione della lampada al raggiungimento della temperatura prefissata di 50° e la riattacca quando scende sotto i 40°. Non richiede taratura o manutenzione e costa veramente poco, 5 o 6 mila lire nei negozi di elettronica. Si può usare anche un termostato ma è più costoso.

Il circuito elettrico è semplicissimo, ma deve essere realizzato ed isolato con cura: dato che il tutto funziona a 220 volt è meglio cercare di evitare di "farsi la permanente".

 

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