Sigillatura delle penne e materiali

Facendo manutenzione alle nostre penne (e soprattutto se datate) ci troviamo spesso di fronte alla necessità di sigillare alcuni accoppiamenti. Tipicamente questi accoppiamenti sono tra il fusto e la sezione. I materiali che normalmente possono venire usati sono molteplici.

Come regola generale, quando utilizzate questi materiali sarebbe bene utilizzare dei guanti monouso per proteggere le mani e, se vengono riscaldati, evitate di respirarne i fumi.

Inoltre più o meno tutti sono anche lubrificanti. Quindi nel caso di filettature è opportuno regolare al minimo la forza con cui vengono stretti i due componenti in modo da evitare crepe e danni.

Vediamo ora i principali e le loro caratteristiche:

Sigillante per penne

La ricetta è stata ricavata direttamente da un documento della Sheaffer. Spesso lo si trova nelle Sheaffer's ed è di difficile rimozione, anche col calore. Ma si deve considerare che è stato utilizzato non meno di 70 anni fa e quindi è andato incontro a fenomeni degradativi dovuti al moltissimo tempo trascorso. Per i dettagli si consulti la relativa pagina

Pro

garantisce una ottima tenuta
non crea problemi ai materiali
reversibile col calore
molto elastico.
si ammorbidisce a una temperatura minore di quella richiesta della gommalacca.

Contro

non facilmente eliminabile dalle superfici con cui viene in contatto,
richiede una preparazione laboriosa con ingredienti particolari
poco idoneo all'uso occasionale, sebbene efficace
di uso non immediato

Gommalacca (shellac)

E' il sigillante che fino a qualche anno or sono è stato usato dalla maggior parte di noi (Le caratteristiche e la preparazione si possono vedere al link legato al titolo).

Pro

garantisce una buona tenuta
facile da preparare
ingredienti facilmente reperibili
reversibile col calore: si ammorbidisce riscaldando le parti a circa 60°C

Contro

tende a cristallizzare col passare del tempo, rendendone più difficile la rimozione
pulizia delle parti non è agevole ma possibile.
di uso non immediato nonostante la semplicità di preparazione, richiede comunque dei tempi morti per la lenta solubilizzazione del solido nell'alcool

Bitume

Il bitume è una sostanza semisolida di colore scuro (bruno o nero) ottenuto da giacimenti naturali o da distillazione del greggio. In commercio possiamo trovare due tipi di bitume: quello "stradale" ch'è molto duttile (rammollisce a circa 35°C) e quello industriale ch'è meno duttile e ha un punto di rammollimento sui 45-55°C. Ha delle caratteristiche che lo possono rendere idoneo come sigillante: è insolubile in acqua; non è attaccabile da alcali, acidi e sali; è duttile, ha un basso punto di rammollimento e non ha necessità di essere preparato. Come per le cere naturali basta riscaldarlo un poco. Per contro bisogna segnalare che è difficile da pulire (ed i solventi necessari a rimuoverlo potrebbero danneggiare le resine delle penne) e che il bitume subisce un invecchiamento con decadimento delle proprietà (perde elasticità e si indurisce) a causa degli sbalzi termici e per ossidazione all'aria rendendo difficoltosa dopo anni l'operazione di smontaggio delle parti.

Catrame

Il catrame è una sostanza dall'aspetto liquido e molto viscoso e può ricondurre a due famiglie di catrami: quelli vegetali (o di legna) e quelli minerali. Il catrame vegetale non più in uso attualmente è stato sostituito da quello minerale (fa parte dei materiali bituminosi). E' considerato un ottimo collante costituito principalmente da sostanze organiche ed acqua (2-5%). Le caratteristiche sono analoghe a quelle del bitume sia come vantaggi che come svantaggi.

Cere naturali

Le cere naturali (cera d'api o cera carnauba) possono essere utilizzate per sigillare gli accoppiamenti. Le cere naturali presentano le seguenti caratteristiche: malleabilità a temperatura ambiente; punto di fusione sui 45°C (quindi con acqua calda o di un fon); una volta fusa presenta una elevata viscosità (quindi non cola) ed è insolubile in acqua. Il fatto che sia malleabile a temperatura ambiente e che possa essere fusa con l'ausilio di un fon permette di utilizzarla facilmente sui filetti di accoppiamento tra una sezione ed un fusto. Per contro, data la relativa bassa temperatura di fusione occorre fare attenzione dove si lascia la penna. Per esempio, d'estate l'abitacolo di una auto al sole può raggiungere i 60-65°C e quindi la tenuta potrebbe risentirne (inoltre a quelle temperature parecchie resine plastiche cominciano a deformarsi sotto carico).

Cere minerali

Tra le cere minerali, forse la più nota è la paraffina che è una miscela semisolida di idrocarburi. Le caratteristiche e le metodologie d'uso sono analoghe a quelle delle cere naturali. Unica variazione di nota è la temperatura di fusione che, in funzione del tipo di paraffina, varia da 45 a 65°C. Occorre tenere presente le paraffine industriali (ovvero le paraffine non bianche), se usate spesso e senza protezioni, possono essere rischiose per la salute:

"Diversamente dalle frazioni più raffinate (petrolato bianco) impiegate nei preparati cosmetici e farmaceutici, le frazioni meno raffinate (petrolato giallo, ambrato, marrone) destinate a impieghi industriali possono contenere residui cancerogeni come gli idrocarburi policiclici aromatici, e pertanto solo a queste frazioni industriali l'Unione europea ha applicato la frase di rischio R45 con la nota N specifica delle sostanze che possono provocare il cancro" (estratto da: https://it.wikipedia.org/wiki/Paraffina).

Grasso al silicone

Il grasso al silicone è un lubrificante formato da un olio base (olio siliconico) con un addensante ed eventuali additivi. I vantaggi derivanti dall'uso del grasso al silicone sono: la facile reperibilità, la sua compatibilità con plastiche ed elastomeri, ovvero è inerte (quindi adatto alla resine utilizzate per la costruzione delle penne), è idrorepellente, insolubile in acqua e lavora bene da -40°C a +130-150°C, facile da applicare e da pulire. Tra le cose negative da segnalare c'è il fatto che è lubrificante, per cui rende molto agevole il serraggio dei particolari. Questo comporta che è facile perdere la percezione dello sforzo esercitato nel serraggio, e stringere eccessivamente con il rischio di rompere le parti o comunque di stressarle troppo. Se si decide di utilizzare il grasso al silicone bisogna fare attenzione a non forzare le parti. In generale quando si vuole una chiusura ben ferma le sue caratteristiche lubrificanti sono un aspetto controproducente, ed è meglio ricorrere ad altro.

Nastro in PTFE (Teflon)

Il nastro in PTFE, più noto come nastro in teflon per idraulica si trova in commercio in tre spessori tipici: 0,076 mm; 0,1 mm e 0,2 mm. Resiste a temperature che vanno da -80°C a + 250°C e presenta qualità antiaderenti, inerzia chimica ed un coefficiente di attrito bassissimo. Risulta molto pratico da usare sulle filettature, infatti nell'uso idraulico ha proprio lo scopo di sigillare le filettature. E' un materiale economico e pronto all'uso. Le caratteristiche che si possono considerare "negative" sono: il colore bianco che potrebbe essere visibile nella trasparenza dei materiali ed il fatto che lo spessore infinitesimale unito al fatto che il materiale presenta un coefficiente di attrito bassissimo potrebbe indurre a fare troppi strati ed a chiudere le parti forzandole senza che si abbia la percezione dello sforzo effettuato; si incorre cioè nel rischio di rottura delle parti o di sottoporle a stress eccessivo, come per il grasso al silicone.

O-ring

Gli o-ring sono anelli in elastomero di vari diametri, spessori, durezze e materiali. I materiali più comuni sono: NBR e Neoprene. Altri materiali disponibili sono: EPDM, Silicone, Viton, PTFE, etc. Molte penne eyedropper filler attuali usano un o-ring al temine della filettatura per garantire la tenuta dell'inchiostro. Tra le caratteristiche positive si ha la quasi infinita possibilità delle combinazioni di scelta (dimensioni, materiali, etc.), la ottima tenuta nel tempo, la pulizia del mezzo che non richiede alchimie preparative e la smontabilità effettuabile senza manovre particolari. Per contro bisogna tenere conto che, per quanto sottile, l'o-ring presenta uno spessore e, almeno teoricamente, avrebbe bisogno di una sede. Per lo spessore si possono utilizzzare degli o-ring con la corda spessa solo 1 mm (disponibili su un noto cinese di acquisti), mentre per la sede non resta che fare una prova pratica per vedere se lo scarico sotto la filettatura della sezione riesce a contenerlo. Per quanto pratici non è detto siano applicabili con tutte le penne (in genere non lo sono ad esempio con penne antiche che non ne prevedevano l'uso).

Pece

La pece è un liquido altamente viscoso e con un elevato potere colloidale ricavato dalla distillazione dei catrami. Le caratteristiche (vantaggi e svantaggi) come sigillante sono analoghe a quelle del bitume e del catrame.