Come Fabbricare Sfere Cave (ma anche altri oggetti)
Con Attrezzatura Minima
Quelle che seguono sono delle indicazioni per la modellazione plastica o stampaggio della lamiera, di rame o di ottone, per ottenere dei semplici oggetti. Normalmente per questo tipo di lavorazione occorrono degli appositi stampi molto complessi da realizzare e costosi, nonché una pressa di potenza adeguata; insomma un lavoro non certo alla portata dell'hobbista.
Ma per forme semplici, come le sfere, ci si può arrangiare anche con quello che si ha in casa.
L'idea di provare a farmi delle sferette cave mi è venuta quando stavo costruendo un modellino di macchina elettrostatica di Wimshurst e mi occorrevano appunto delle piccole sfere per i terminali. Naturalmente avrei potuto tornirle da barra piena, tanto più se si pensa che tempo fa mi sono costruito un attrezzo apposito per il tornio; ma il mio problema più grosso è sempre quello di reperire la materia prima: le barre di discreta sezione non si trovano facilmente in quantitativi minimi.
Una valida alternativa sarebbe comprare dei pomelli d'ottone in ferramenta (che però sempre più spesso sono di lega zama ottonata) ma qui la soddisfazione di creare non c'é proprio.
Casualmente mi trovavo per le mani alcune vecchie coppe trofeo in ottone che mi potevano fornire un buon quantitativo di lamiera, così ho pensato: se riesco a stampare due mezzi gusci sferici, li posso poi saldare insieme e il risultato non dovrebbe essere malvagio.
Il primo passo è procurarsi la lamiera: il rame è più facile da lavorare e qualsiasi lattoniere ha sicuramente sottomano dei ritagli di grondaia da cedere a basso prezzo. L'ottone è un po' meno facile da reperire ed anche un po' più duro da trattare, ma in compenso, una volta lucidato è splendido. Inoltre sull'ottone la saldatura a lega d'argento non si vede quasi per niente. Per non complicarsi troppo la vita, scegliere spessori non superiori a 1mm, meglio se 0,6-0,8, altrimenti la pressione necessaria diventa molto alta e la morsa non ce la fa.
Cominciamo col dire che la lamiera deve essere ricotta, quindi va arroventata e lasciata raffreddare, altrimenti si strappa; siccome l'imbutitura avverrà di solito in più fasi, dopo ciascun passaggio bisogna ricuocere nuovamente.
Per prima cosa si taglia un pezzo di lamiera di dimensioni adatte, poi lo si arroventa e infine lo si lascia raffreddare all'aria o tuffandolo in acqua; questi metalli non induriscono come l'acciaio se raffreddati bruscamente, ma restano ricotti.
Adesso bisogna procurarsi una sfera da cuscinetti della dimensione voluta e una rondella di grosso spessore il cui foro sia leggermente maggiore (un paio di decimi) del diametro della sfera più due spessori di lamiera. Naturalmente è improbabile trovare una rondella già pronta col giusto diametro, ma basta partire da vicino e adattarla; occorre anche smussare leggermente il bordo del foro per facilitare lo scorrimento. Siccome lo spessore della rondella sarà inferiore al raggio della sfera, serve anche uno spezzone di tubo per consentire alla lamiera di trovare abbastanza spazio al di sotto; il tubo, se scelto di diametro adatto, serve anche da sostegno alla rondella, per impedirle di imbutirsi assieme al lamierino, ma l'inconveniente si evita anche mettendone due sovrapposte.
Va detto che usare la sfera tal quale risulta pittosto scomodo: meglio sarebbe poterle fissare un gambo. Attenzione che si tratta di acciaio durissimo e servono punte apposite in carburo, ma si può ovviare facilmente con la saldatura. Meglio ancora si potrebbe tornire una semisfera all'estremità di un tondino, come si vede nella foto a destra: si avrà maggior facilità nell'estrarre la semisfera.
Posizionare la rondella sopra lo spezzone di tubo poi appoggiare ben centrato il pezzetto di lamiera, dopo averlo leggermente oliato; a questo punto posizionare la sfera e assestarle qualche colpetto di martello per ricavare un'incavatura che sarà utile per tenerla ferma. Si potrebbe anche completare il lavoro a martellate, ma si ha un miglior controllo delle operazioni se si stringe il tutto in morsa.
Cominciare a stringere lentamente e proceder fino a quando il bordo della lamiera diverrà decisamente ondulato; a questo punto riaprire la morsa, estrarre il lamierino e procedere a raddrizzare tutte le ondulazioni con le pinze o con leggeri colpi di martello su un oggetto adatto usato come incudine.
Ricuocere nuovamente la lamiera, poi rimontare il sandwich in morsa e procedere. Di solito con questo secondo passaggio si arriva a completare il lavoro, cioé a far passare la sfera dall'altra parte, ma se si notano delle increspature vistose è meglio fermarsi per spianarle: se si arriva a ricalcare le pieghe, non c'é più rimedio.
Con un po' di carta abrasiva e usando la sfera come supporto, si asporta l'ossidazione esterna mettendo a nudo il metallo. Io mi sono fatto anche dei "mandrini" in legno da usare per questa operazione.
A questo punto bisogna tagliare le mezze sfere portandole all'altezza esatta di mezzo diametro, quindi si comincia asportando il materiale in eccesso con le cesoie e si finisce attentamente di lima.
Siccome le sferette avranno di solito bisogno di un supporto per essere utilizzate, è giunto il momento, se lo si ritiene utile, di inserirci un perno che sarà di grande aiuto anche per la lucidatura finale.
Preparare un tondino d'ottone ricavandoci una piccola spallatura, forare una semisfera e fissarcelo ribattendolo leggermente. Poi fissarlo definitivamente con un goccio di brasatura forte in lega d'argento (Castolin o simili). Nulla vieta di saldare a stagno, ma la solidità sarà ovviamente molto inferiore.
E' arrivato il momento di saldare le semisfere; veramente si dovrebbe dire "brasare", dato che si usa un materiale d'apporto diverso, ma penso che ci si capisca bene anche così. Per una semplice saldatura a stagno si possono serrare e scaldare i pezzi in morsa, ma per la saldatura forte questo non è possibile, dato che i pezzi vanno arroventati e la morsa disperde troppo il calore; inoltre le semisfere al calor rosso diventano molto tenere e non sopportano che una pressione leggera prima di deformarsi.
Ho preparato una specie di pinzetta a molla con un pezzo di filo d'acciaio, come si può vedere nella foto; occorrono un po' di aggiustamenti con le pinze per far si che i pezzi stiano fermi e correttamente posizionati, ma poi il lavoro è molto comodo e il riscaldamento rapidissimo anche con una fiamma a gas di piccole dimensioni.
Gli occhielli non interferiscono con l'eventuale pernetto.
Effettuata la saldatura, bisogna ripulire la sferetta con carta abrasiva di grana decrescente e infine lucidarla con una delle paste apposite. In questa fase il pernetto aiuta molto perché consente di lavorare con la sfera in rotazione sul madrino del trapano.
La lucidatura è temporanea, cioé col tempo il metallo si ossida; si può ovviare all'inconveniente spruzzando un leggerissimo strato di vernice trasparente.
LE SCATOLINE
Quelli che si vedono nelle foto sono in realtà dei lumini ad alcool che uso per azionare i miei mototini "Stirling", ma la sostanza non cambia.
La matrice è sempre costituita da una rondella, da un pezzo di tubo o qualsiasi altro oggetto con un foro, mentre il punzone è un cilindro metallico di adatto diametro. Dovendo ricavare un'imbutitura profonda, servono parecchie passate successive, intervallate da ricotture, senza dimenticare una generosa lubrificazione.
Il cilindro usato come punzone era abbastanza lungo per essere montato sul mandrino del tornio, così, dopo aver stampato, ho potuto rifinire bene premendo con un pezzo di legno duro facendo leva sulla torretta.
Naturalmente per il coperchio servono una matrice ed un punzone adeguatamente maggiorati, in modo che i due pezzi finiti si incastrino bene; ricordarsi che bisogna tener conto anche del piccolo spessore che verrà asportato dalla levigatura, altrimenti l'accoppiamento risulterà lasco.
Il beccuccio della scatolina bassa l'ho fatto saldando un segmento di tubetto infilato in un raccordo ottenuto sempre per stampaggio, mentre quello della scatolina più alta è ricavato dallo stesso coperchio. Il pezzo bianco che porta lo stoppino è un tubicino di ceramica che ho inserito per isolare il contenitore dal calore della fiamma evitando così un surriscaldamento dell'alcool.
Ovviamente con lo stesso sistema si possono fare anche scatoline a base quadrata o rettangolare; si tratta solo di creare punzoni e matrici adatte, che però richiedono un lavoro molto impegnativo di lima. Quindi in questo caso ritengo di gran lunga preferibile procedere per piegatura e saldatura del lamierino.
