Scelta e uso delle colle

Caratteristiche generali delle colle

Quando si costruisce un aeromodello che sia del tipo “ARTF” cioè pronto al volo, o in scatola di montaggio o autocostruito arriva il momento di effettuare vari incollaggi, e sorge spontanea la domanda “quale tipo di colla dovrò usare e dove?”. E’ importante usare la colla giusta nel posto giusto poiché un utilizzo errato può avere effetti catastrofici (ali che si sfilano dalla baionetta d’unione, ordinata parafiamma che si stacca, il carrello che si stacca al primo atterraggio ecc.)

In questo articolo cercherò di spiegare, nella maniera più semplice possibile, non solo i vari tipi di colle ma anche quale colla usare nelle varie parti dell’aeromodello. Visto che molte colle provengono dal mercato estero accanto al termine italiano affiancherò il termine inglese.

Le colle si dividono in due grandi categorie:

• Colle con indurimento per evaporazione. La colla è basata su un solvente che può essere chimico o acquoso e l’indurimento avviene per mezzo dell’evaporazione del solvente stesso. Per questa ragione la colla tende a calare leggermente in volume e quindi a ritirarsi leggermente.

Appartengono a questa categoria le resine alifatiche, la colla vinilica (colla bianca da falegname), la cellulosica, la colla a contatto.

• Colle con indurimento chimico quindi basate sulla catalizzazione (reazione chimica di due componenti). Normalmente sono composte da due elementi da combinare (miscelare) insieme che sono la resina (resin) e il catalizzatore (hardener). Solitamente la proporzione dei due elementi è 50:50 ma non è detto, alcune resine richiedono ratei differenti, comunque è chiaramente scritto sull’etichetta della confezione. E’ importante rispettare le quantità dei due elementi in quanto alle volte la resina può non catalizzare o catalizzare in parte, per questo per piccole quantità non ci sono problemi ma quando si superano i 10 grammi è meglio servirsi di una bilancia elettronica (con divisione 1 grammo) di facile reperibilità nei grandi magazzini di elettronica e casalinghi a prezzi veramente contenuti. Solitamente una volta essiccata non cala in volume ed è abbastanza pesante. Colle monocomponenti sono i Cyanoacrilati (Cyano) e il silicone. Colle bicomponenti sono le resine epossidiche e la resina poliestere.

Resistenza generalmente la colla più resistente tende ad essere più pesante. Bisogna selezionare la colla in base al tipo di incollaggio da effettuare, ad esempio per incollare il rivestimento alare non adopereremo l’epoxy ma la colla alifatica o la vinilica rapida.

Tecniche di incollaggio.

Un metodo particolare di incollaggio, chiamato “doppio incollaggio”, molto robusto è il seguente: applicare un leggero strato di colla pressare le due parti da incollare e separarle. Aspettare 5-10 minuti in modo che la colla penetri nel legno e si asciughi. Riapplicare la colla e unire i pezzi normalmente. L’incollaggio risulterà più robusto del normale questa tecnica è usata con la colla alifatica.

Un’altra tecnica è l’incollaggio temporaneo e serve ad esempio per unire dei blocchetti per sagomarli e poi dividerli per svuotarli. Si applicano delle piccole gocce di colla opportunamente distanziate in modo che il tutto stia insieme per la sagomatura ma sia semplice da dividere. Solitamente si usa la vinilica rapida o il cianoacrilato.

Resine epossidiche

Comincerei il nostro viaggio nel mondo degli incollaggi con la colla epossidica anche conosciuta col nome inglese di epoxy e per brevità userò questa denominazione.

L’epoxy richiede due sostanze (resina e induritore, Resin and Hardener) che miscelate insieme creano una reazione chimica e una volta terminata produce un incollaggio molto robusto. Una certa quantità di calore è prodotto durante la reazione quindi non vi allarmate se il contenitore dove avete miscelato i due componenti si riscalda. Il mercato offre vari tipi di epoxy e si distinguono in base al tempo di lavorabilità che è indicato sulla confezione. Di solito si trovano quelle veloci “Fast” con tempo di lavorabilità 5-6 minuti oppure lente “Slow” con tempo di lavorabilità 30-45-60 minuti. Prima di proseguire oltre vediamo alcuni termini.

• Tempo di Lavorabilità o Pot Life è il tempo disponibile dal momento in cui i due componenti sono miscelati insieme sino quando la colla comincia a diventare “sfilacciosa” o “gommosa” e quindi non più usabile.

• Tempo di Catalizzazione o Cure Time è il tempo necessario alla colla per completare la reazione chimica e diventare completamente dura e quindi avere tutte le sue caratteristiche meccaniche di adesività.

Attenzione se vi capita di toccare la colla e la sentite dura ciò non vuol dire che è completamente catalizzata. Le colle veloci, 5-6 minuti hanno un tempo di lavorabilità di 5-6 minuti che dipende da vari fattori che vedremo più avanti, ma la completa catalizzazione avviene in 15-20 minuti. Così per le epoxy lente il tempo di lavorabilità è di 30 minuti ma la catalisi avviene in 24 ore. E’anche vero che dopo 1-2 ore i pezzi incollati sono maneggiabili ma con cautela.

Ci sono alcuni fattori che influenzano anche notevolmente i tempi di lavorabilità e catalizzazione sono la temperatura dell’ambiente di lavoro e l’umidità.

• L’umidità eccessiva ritarda la catalisi o la fa avvenire in maniera incompleta. E’importante conservare le resine in ambiente asciutto.

• La temperatura incide molto sul tempo di lavorabilità e catalisi. Più l’ambiente di lavoro è caldo e minore è il tempo di lavorabilità e di catalisi. L’epoxy da 30 minuti può iniziare a catalizzare in estate anche in 15 minuti. In più il tempo di lavorabilità si riduce ulteriormente se la resina è miscelata in un contenitore stretto perché il calore sviluppato è concentrato in una piccola superficie. Se la stessa quantità di resina una volta miscelata è versata in un contenitore più ampio (quindi in uno strato più sottile) il tempo si allunga.

Aggiungendo altre sostanze alla resina, quali Microsfere o Microballons, Fibre Macinate o Milled Fiberglass, varia il tempo di lavorabilità.

Le Microsfere si usano per creare una sorta di stucco epossidico molto leggero e facilmente carteggiabile per creare rinforzi o filetti di raccordo ala-fusoliera o piani di coda-fusoliera.

Le Fibre Macinate hanno anche una funzione strutturale oltre che riempitiva nell’incollaggio e lo rinforza notevolmente. Si usano per rinforzare la giunzione ordinata parafiamma-fusoliera, rinforzo degli attacchi dell’ala nella fusoliera e in tutti quegli incollaggi molto sollecitati.

La maggior parte delle confezioni hanno delle tacchette incise sulle bottigliette per facilitare il dosaggio. Inoltre i tappi sono di colore differente per evitare di confonderli e incollarli definitivamente sul beccuccio dosatore.

Molte persone credono che aggiungendo più catalizzatore la resina catalizzi prima, niente di più falso poiché la resina resterà “appiccicosa” o non catalizzerà per niente.

L’epoxy si usa anche opportunamente diluita per verniciare l’interno del vano motore o per applicare il tessuto di vetro di rinforzo sulla giunzione centrale dell’ala. Per diluire la resina si può usare dell’acetone o dell’alcool etilico o meglio dell’alcool isopropilico. Non usare l’alcool metilico perché è venduto addizionato ad una minima quantità di olio di ricino con gli effetti facilmente immaginabili. La miglior cosa per fluidificare la resina e riscaldarla, prelevate la resina con il pennellino riscaldatela con l’asciugacapelli e diventerà molto fluida.

Non esagerate con la resina epoxy perché è pesante.

Dove usare la resina epoxy? ordinata parafiamma (incollaggio alla fusoliera e verniciata come antimiscela), zona del carrello d’atterraggio, zona centrale dell’ala (baionetta di unione semiali, rinforzo con fibra di vetro zona centrale) attacco ala fusoliera (ordinata che supporta il perno anteriore, blocchetti che supportano le viti di fissaggio dell’ala alla fusoliera).Per applicare tessuto di fibra di vetro, incollare rinforzi in carbonio (tessuto o fili). Diluita si usa come antimiscela per impermeabilizzare i vani motore e serbatoio. Si usa per incollare materiali dissimili quali legno e metallo.

Nelle suddette zone usare la colla epoxy almeno da 30 minuti, in quanto la 5 minuti non ha una grande resistenza serve solo per puntare due pezzi o in zone con sollecitazioni molto limitate.

Dove miscelare la resina? Piccole quantità si possono miscelare su pezzetti di cartoncino plastificato o copertina di rivista (per favore che non sia una rivista di modellismo!) in ogni caso superfici non porose, quantità più grandi in bicchierini di plastica, in commercio ve ne sono di varie grandezze oppure i contenitori dello yogurt (da 125 grammi).

Come sopradetto se usate quantità sopra i 20 gr. una volta miscelata accuratamente la resina versatela in una piccola vaschetta o il tempo di lavorabilità si ridurrà notevolmente.

L’eccesso di resina negli incollaggi si asporta facilmente con un tovagliolo di carta imbevuto con un po’ di alcool denaturato.

La resina epossidica da laminazione è leggermente differente e si usa per fare le fusoliere da stampo, per applicare il tessuto leggero su tutta la struttura come finitura nei modelli in balsa. Per la miscelazione lavorabilità vale quanto detto precedentemente.

Resina poliestere

Meglio conosciuta come “resina da carrozziere” non si usa per gli incollaggi ma solo per laminazioni con l’apposito tessuto di fibra di vetro (MAT). Negli USA ne è commercializzato un tipo che serve per ricoprire le strutture in balsa e quindi preparare il balsa con un ottimo fondo per la verniciatura e renderlo più robusto e resistente agli urti.

Dove usare la resina poliestere. Si usa esclusivamente per laminazioni tipo fusoliere o cappottine motore. Attenzione scioglie il polistirolo, se usate il metodo dello stampo a perdere usate il poliuretano o il polistirene (blu o rosa)

Colle Alifatiche

Sono colle di colore bianco o giallo che creano degli incollaggi robusti ma che hanno un tempo di indurimento un po’ lungo poiché dipende dal tempo di evaporazione di un solvente.

Questo tipo di colla è più robusto rispetto alla colla bianca o meglio conosciuta come la “colla da falegname”, inoltre ha il vantaggio che una volta asciutta è carteggiabile, non intasa la carta vetrata e non lascia, come la colla bianca, il “filo gommoso” difficile da togliere.

E’ importante costruendo una struttura che i pezzi non abbiano un incastro troppo serrato ma neanche con eccessivo gioco. Una eccessiva quantità di colla serve solo a portare a spasso del peso inutile quindi resistete alla tentazione di “pitturare” l’interno dell’aeromodello con la colla. L’aeromodello deve essere costruito per volare non per resistere alle scassature.

Esaminando un mio modello dopo una bella scassatura ho visto che il legno era rotto vicino all’incollaggio ma non nell’incollaggio.

Dove usare la colla alifatica ? per incollare la maggior parte della struttura dell’ala della fusoliera e dei piani di coda tranne nei posti citati nel paragrafo delle colle epossidiche. E particolarmente indicata nel rivestimento a listellini delle fusoliere.

La colla è abbastanza economica scegliendo una marca italiana.

Colla vinilica

E’ la classica colla bianca, conosciuta come “vinavil” o “colla da falegname” anche qui si basa sull’evaporazione di un solvente. Il tempo di indurimento può essere molto lungo sino a 3-4 ore e dipende molto dalla temperatura e dall’umidità dell’aria. Da qualche anno è stato immesso sul mercato il “Vinavil rapido” che dopo circa 5-10 minuti i pezzi uniti sono già maneggiabili con cura ovviamente perché l’indurimento avviene in circa 1-3 ore.

Dove usare la colla vinilica? Nella maggior parte delle strutture dell’aeromodello e in particolare il vinavil rapido per accorciare i tempi di costruzione. L’ho trovato molto utile per incollare il rivestimento in balsa alle ali e in generale in tutte le strutture interne dell’aeromodello. Eviterei di usarla all’esterno (fusoliera rivestita a listellini e tutte le giunzioni esterne) per il problema che forma un fastidioso “filo gommoso”difficile da rimuovere durante le operazioni di carteggiatura.

Questa colla ha il grande vantaggio di essere economica.

L’eccesso di colla si elimina con un tovagliolo inumidito con un po’ di acqua.

Colle cianoacriliche

Sono le colle superveloci o Cyano che hanno tempi di essiccazione che variano dai 5 ai 15 secondi sino anche ad un minuto o due.

Anche questa è una colla che indurisce per evaporazione di un solvente. Per accelerare ulteriormente il tempo di essiccazione si usa l’ Acceleratore o Accelerator che spruzzato sulla colla la fa asciugare istantaneamente e serve per puntare due pezzi e bloccarli rapidamente Come acceleratore economico si può usare del bicarbonato.

Attualmente il commercio offre una vasta scelta di cianoacrilati e si differenziano per fluidità, diversi tempi di essiccazione, non emanazione di odori.

Colgo l’occasione per spendere due parole sulle cautele da intraprendere nell’uso di queste colle.

In virtù della rapida essiccazione è molto facile rimanere incollati con uno o due dita al pezzo di legno oppure due dita (di solito pollice e indice). In questi casi niente panico, mettere la parte in acqua abbastanza calda e dopo un po’ insaponare in maniera abbondante la parte e cercare di esercitare un lieve scorrimento, non cercare di strappare. Sappiate che esiste un prodotto per staccare le parti incollate con cianoacrilati. Il nitrometano attacca questa colla e anche l’acetone, infatti i prodotti per eliminare la colla secca è a base di acetone e nitrometano. Se non dovesse riuscire il distacco recatevi in pronto soccorso. Attenzione anche ai vapori che sono molto tossici e non vanno inalati per nessuna ragione, possono causare anche reazioni allergiche ed è per questa ragione che si trovano in commercio (sul mercato USA) le cyano Odorless che non dovrebbero dare problemi. Usatele in locali ben ventilati.

Hanno comunque notevoli vantaggi in quanto velocizzano di molto la costruzione sono leggere e robuste anche se un po’ costose.

Dove usare la colla cianoacrilica? Per incollare la maggior parte della struttura dell’ala centinata della fusoliera e dei piani di coda tranne che nei posti citati nel paragrafo delle colle epossidiche. Di solito si usa il tipo fluido che è molto penetrante.E’ importante che le parti coincidano bene, senza forzare e senza avere gioco. In pratica si assembla la struttura si punta con un goccio di colla e quando si è sicuri che tutto sia allineato si passa all’incollaggio definitivo.

E’molto utile per incollare fra di loro le tavolette di balsa per comporre i pannelli di ricopertura delle ali in polistirolo o centinate.

E’ottima per rinforzare la filettatura dei blocchetti in legno che supportano le viti di unione dell’ala alla fusoliera. Per incollare i fili di carbonio di rinforzo ai longheroni alari. Per puntare o incollare quelle parti dove non è possibile applicare i morsetti. Da non usare nei posti citati nel paragrafo delle colle epossidiche. Attenzione non è resistente ai carburanti specialmente quelli contenenti nitrometano

Attenzione che non è compatibile col polistirolo, bisogna impiegare la cyano formulata appositamente per il polistirolo.

Colla cellulosica.

Questa colla è a base cellulosica con solvente tipo l’acetone e sino a pochi anni fa era usata per incollare le strutture dei modelli e tuttora si usa sui piccoli aeromodelli è leggera e abbastanza resistente. Diluita si usa come tendicarta per incollare e impermeabilizzare la carta modelspan, la seta o il nylon.

Dove usare la colla cellulosica. Per la maggior parte delle strutture di piccoli aeromodelli e per rivestimenti in balsa in quanto è facilmente carteggiabile.

Colla a contatto.

Anche nota come colla da calzolaio è abbastanza pesante è basata sull’evaporazione di un solvente (usatela in locali ben ventilati) si applica sulle due superfici da incollare si lascia seccare e quando non appiccica più si uniscono le due parti e si attaccano istantaneamente. L’incollaggio deve essere effettuato con molta cautela in quanto “bisogna azzeccarci al primo colpo”.

Dove usare la colla a contatto. L’unica applicazione è per applicare il rivestimento nelle ali in polistirolo.

Colla a caldo

Si presenta in forma di bastoncini che vanno inseriti nell’apposita pistola a caldo che la scioglie e la espelle attraverso un ugello. Raffreddandosi solidifica e unisce le due parti.

Dove usare la colla a caldo. La trovo molto utile per puntare alcuna parti quando servirebbero tre o quattro mani, oppure per puntare li castello di montaggio della fusoliera al piano di montaggio.

Mi raccomando non usatela per incollare le varie parti del modello.

Silicone

Sigillante che indurisce per evaporazione il più conosciuto è quello trasparente. E’ flessibile e antimiscela.

Dove usare il silicone. Per sigillare l’unione ala fusoliera in modo che i gas di scarico del motore non entrino all’interno della fusoliera. L’ho usato con successo per incollare i piccoli servi degli spoilers all’interno dell’ala di un aliante. Un’altra tecnica di cui ho letto è applicare del tubo termorestringente al servo pulirlo bene con alcool applicare una buona dose di silicone e incollare il servo nel suo alloggiamento. Attenzione ad usare questo tipo di installazione per i comandi principali solo su piccoli aeromodelli.

Si può usare per incollare le carenature dei carrelli in quanto è flessibile e in caso di urto ne permette il distacco senza nessun danno.

Se usate il silicone nel vostro laboratorio durante le operazioni di rifinitura prima di applicare un qualsiasi strato di verniciatura pulite l’intero modello con il diluente antisilicone (lo trovate nei negozi di forniture per carrozzieri). Questo perché i vapori sono abbastanza persistenti e si attaccano su qualsiasi superficie e quando verniciate può succedere che in alcuni punti la vernice “si apre a macchia d’olio” rovinando la rifinitura.

Prodotti frena filetti

Il frena filetti si usa per impedire alle viti di svitarsi per effetto delle vibrazioni. Il prodotto più noto è della Loctite. Solitamente il medio va più che bene per le applicazioni modellistiche. Non usate quello forte o non riuscirete più ad allentare la vite

Spray adesivo

Si tratta di colla a contatto, si usa come già detto per incollare il rivestimento spruzzandola sulle due superfici oppure si usa come colla riposizionabile durante la costruzione del modello per incollare i pezzi disegnati sulla carta al legno. Per fare questo si spruzza un velo di colla solo da un lato, una volta tagliati i pezzi la carta si stacca facilmente dal legno.

Spero che quanto scritto possa un aiuto per i principianti e un punto di partenza di approfondimento per i più esperti.