Restoration of the rear windows of the shelter was not finished because the second one was not complete. The missing part has been duplicated to finish the job.
La pièce manquante est un support de pivot, plus précisément la partie fixe vissée à la paroi. La forme n'a rien de particulièrement complexe et pourrait parfaitement être usinée à la fraiseuse si on avait un bloc de bronze ou de laiton de taille appropriée, mais ce n'est évidemment pas le cas.
The missing part is a pivot stand, more precisely the fixed part attached to the wall. The shape has nothing particularly complex and could actually be machined on a milling machine if we had a bronze or brass block of the proper size, but it is of course not the case.
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| La partie noire du pivot doit être dupliquée The black part of the pivot must be duplicated |
Nous avons une autre possibilité pour reproduire cette pièce, avec beaucoup moins d'usinage à la clé: la fonderie.
Le mot "fonderie" est toujours impressionnant et la crainte n'est jamais loin de devoir faire faire le travail par un spécialiste et que ça coûte cher, ce qui n'est pas vraiment faux... Et pourtant, nous allons bien faire cela nous-mêmes, après tout, les "préhistos" savaient déjà le faire, pourquoi pas nous ?
Nous avons la chance de disposer d'un modèle tout fait puisque les parties hautes et basses sont identiques. Une bonne partie du travail est déjà faite ! Nous confectionnons alors un moule à partir de bois de récupération, tout juste à la taille nécessaire.
Dans le même temps, nous préparons un mélange de sable et d'argile pour l'empreinte. C'est là aussi de la récupération, l'argile est brute d'excavation de chantier et doit être pilée soigneusement avant le mélange avec le sable et l'eau donnant la plasticité et la cohésion.
We have an other option to duplicate this part, with far less machining in the end: foundry.
The word "foundry" is always impressive and fear isn't far away we would have to have it made by a specialist and it would be expensive, which is not false though... And yet we will actually do it ourselves, after all, the "prehisto's" could handle it, why not us ?
We have the chance to have a ready to use pattern at hand since the upper and lower parts are identical. A good deal of the job is already done ! So we build a mold from scrap wood, just at the required size.
At the same time, we prepare a mix of sand and clay for the imprint. That too is from scrap, the dry clay is crude from exraction of a building site and must be crushed carefully prior to mixing with sand and some water to get plasticity and cohesion.
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| La bonne consistance du sable: il se compacte à la main The proper consistance of sand: it bonds by hand pressure |
Le métal employé est lui aussi de récupération, c'est du laiton provenant de pièces diverses: plomberie, visserie, serrurerie. Il est placé dans un creuset de fortune (dois-je préciser "de récupération" ?) en vulgaire ferraille soudée. La chauffe est confiée à une forge à gaz.
Pendant que le métal chauffe, le moule est rempli de sable et le modèle y est placé pour former l'empreinte. Le canal de coulée est creusé, puis le modèle retiré pour laisser la cavité à remplir.
The metal use is also scrap, it is brass from various objects: plumbing, screws, door locks. It is placed in a homemade crucible (should I precise "from scrap" ?) in simple welded steel profiles. Heating is the job of a gas fired forge.
While the metal is heating up, the mold is filled with sand and the pattern is inserted in to form the imprint. The runner, channel for the molten metal to enter, is dug out, then the pattern is extracted to reveal the hollow to be filled.
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| Notez les cannelures qui retiennent le sable dans le moule Note the fluting keeping the sand in the mold |
The pattern imprint Forming the pouring hole
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| Le modèle retiré après creusement du canal de coulée The pattern withdrawn after digging the pouring channel |
De longues pinces de forgeron nous permettent de sortir le creuset de la fournaise et d'écumer le plus possible d'impuretés, avant de remettre en chauffe pour rattraper la température perdue par ce nettoyage.
La coulée est le moment fort de toute l'opération mais se passe en réalité très rapidement, le volume à couler est ici plutôt faible. Mais l'émotion vient surtout au démoulage, après avoir impatiemment attendu un peu de refroidissement. Le sable compact est tout simplement cassé au marteau pour libérer le métal qui a pris sa nouvelle forme. La pièce est-elle complète et bien formée ?
Long blacksimth tongs allow us to withdraw the crucible from the furnace and to skim a maximum of dross, prior to heat up again to recover the loss of temperature during this clean up process.
Pouring is the highlight of the whole operation but in fact it happens really fast, the volume to drop here is quite small. The emotion comes actually from releasing after impatiently waiting for some cooling. The compact sand is simply broken down with a hammer to free the metal which has its new shape. Is the part complete and well formed ?
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| Après la coulée, on laisse refroidir After the pour, we wait for cooling |
Oui, tout s'est bien passé et le résultat est étonnamment correct pour une premier essai ! Les quelques imperfections d'aspect seront vite corrigées à la finition.
Yes, all went as expected and the result is astonishingly correct for a first try !
The few imperfections of aspect will be quickly fixed on finish.
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| Vue de côté: un trou à percer Side view: a hole to drill |
The metal of the runner is cut with a saw, it would be reused for an other part some day.
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| Vue de dessus: 3 perçage et un taraudage à faire Top view: 3 drillings and a threading to do |
L'usinage nécessaire se limite à des perçage pour les vis de fixation et à un perçage + taraudage pour la vis de blocage de l'axe de fenêtre. La perceuse à colonne en vient à bout sans difficulté.
The required machinig is limited to drilling for the attachment screws, and drilling/threading for the window frame setting screw. The drill press comes over it with no difficulty.
Nous voilà donc avec une pièce qui, après ajustage à la ponceuse à bande puis à la lime, ressemble bien au modèle et a juste besoin d'une couche de peinture avant de rejoindre la loco pour remonter la dernière fenêtre.
So, here we are with a part that, after adjustments with a backstand then with a file, looks like the pattern and just needs a coat of paint before joining the loco and mounting back the last window.
L'opération a été conduite sur une seule journée, tranquillement à deux personnes, c'est donc tout-à-fait envisageable pour bien d'autres situations pour peu que l'on dispose d'un minimum d'équipement (même de récupération), et que l'on y soit préparé.
Pour nous qui ne sommes pas fondeurs, l'ouvrage "La fonderie amateur" (1) a été d'une aide précieuse pour nous préparer.
The operation was conducted over a single day, peacefully by two persons, it is then perfectly feasible to do the same for other situations provided one has a minimum of equipment (even from scrap), and enough preparation.
For us who are not foundrymen, the book "foundrywork for the amateur (1) was a precious aid to get prepared.
Cette technique de fonderie nous sera utile plus tard pour d'autres pièces, nous aurons donc l'occasion d'y revenir plus en détail si nécessaire.
A noter que quelques erreurs ont été commises ici, sans conséquences sur la pièce, comme l'absence d'évent dans l'empreinte, que le gros diamètre du trou de coulée a heureusement compensé.
A noter aussi que le travail du laiton pour un premier essai est un peu osé, mais quelques expériences avec des élastomères, des alliages de plomb/étain,et de l'aluminium, nous donnaient déjà quelques notions fort utiles...
This foundry technique will be useful for us later when dealing with other parts, so we will have the opportunity to see it with more details if necessary.
To be noted that some errors were made here, with no consequences on the part, as the absence of vent hole in the imprint, fortunately compensated by the large diameter of the pouring hole.
To be noted too that working brass for a first try is somewhat bold, but some experiences with elastomers, lead/tin alloys and aluminium gave us some practical knowledge.
Nous avons réalisé une petite vidéo qui montre les moments forts de cette journée et complète cet article. N'hésitez pas à partager sur les réseaux sociaux.
We made a video showing the highlights of this day to complete this article. Do not hesitate to share on social media.
(1): La fonderie amateur (version française), éditions Arts et Machineries,
contact: artsetmachineries[@]gmail.com 12€+ port.
14,8 x 21 cm, 112 pages
Foundrywork for the amateur (english version)
https://www.specialinterestmodelbooks.co.uk/product/foundrywork-for-the-amateur/
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