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Bilancia di Precisione
Come costruire una bilancina abbastanza precisa per dosare la resina

Convinto che gli aeromodellisti siano una razza di "faccio tutto da me", non tanto per presunzione o per ottenere risultati altrimenti irraggiungibili ma per il gusto di esplorare e sperimentare, vi presento questa bilancina che uso per la resina e tante altre piccole misurazioni.

Io la uso da molto tempo ed apprezza onestamente 1/10 di grammo con una tolleranza inferiore all'1% (ma non vorrei "sbilanciarmi" più di tanto). Per le nostre esigenze va più che bene ed è molto meglio di una pesalettere o una bilancia per diete. Potremo fare tranquillamente ½ grammo di resina che catalizzi bene. (Se ci provate contando le gocce non ci riuscite!).

Lo schema qui sotto dovrebbe essere abbastanza chiaro ed esauriente per chi volesse cimentarsi in tale impresa.

Vale la pena tuttavia fare alcune considerazioni che possono aiutarci a minimizzare eventuali errori di costruzione e soprattutto concettuali.

Si tratta di una bilancia a paragone come quelle dei farmacisti o dei vecchi laboratori che, se serie, apprezzano il milligrammo.
La precisione assoluta dipenderà anzitutto dai pesi usati. Tuttavia, se dobbiamo pesare una parte d'indurente + quattro di resina, basterà adoperare delle rondelline da mettere nel piatto dei pesi per avere una dosatura più che precisa per quello che dobbiamo fare. Non sapremo quanti grammi sono ma quello che c'interessa è la proporzione! Se poi ci procuriamo dei pesi tarati tanto di guadagnato.

La costruzione:
Lascio alla fantasia dei modellisti i materiali o la forma della base ma ponete attenzione a questi fatti.
È importante che la distanza dei fori di sospensione dei piatti da quello centrale (fulcro), magari fatevi una sagoma che ruotate intorno al fulcro ed usate un punzone prima di avviare il trapano. Supponiamo di avere due bracci di 10 cm. e che, sbagliando, un foro sia più distante dell'altro di un mm. vorrà dire che avremo un errore sistematico dell'1%. Tuttavia, se vogliamo solo un peso relativo (come nel caso di voler misurare 4 parti di resina + 1 di catalizzatore) l'errore non avrà influenza e sarà eventualmente dovuto solo all'omogeneità dei pesi campione.

L'allineamento dei tre fori non è essenziale. Se fossero perfettamente allineati e non vi fosse il peso dell'ago, la bilancia avrebbe sensibilità infinita e l'equilibrio sarebbe indifferente, cioè a parità di pesi dovrebbe rimanere in equilibrio in qualsiasi posizione. Per questo vi è l'ago che, con la sua massa, riporta il sistema nella posizione di partenza. Più è pesante l'ago minore sarà la sensibilità. Se i tre fori non sono allineati magari quello centrale (il fulcro) è più alto vorrà dire semplicemente che è un po' meno sensibile (nelle bilance da laboratorio la posizione del fulcro si può spostare per variare la sensibilità). La massa dei due bracci ed il peso dei due piatti non sono determinanti e non devono per forza essere eguali, sono compensati quando portiamo l'ago al centro spostando il peso di taratura prima della pesata. È bene, ma non essenziale, che l'asse dell'ago sia a 90° con l'allineamento dei due fori di sospensione.
Gran parte della precisione di una bilancia sta nel sistema di sospensione. Nelle bilance "serie" il fulcro e le sospensioni sono fatte con coltelli d'acciaio che poggiano su alloggiamenti di pietra dura. Lo scopo è quello di ridurre gli attriti per poter aumentare la precisione. Noi ci accontenteremo di avere dei forellini abbastanza laschi con pernetti il più sottile possibile, diciamo 1,0 mm o 0,8, facendo attenzione che il tutto oscilli liberamente. Potremmo anche noi fare dei coltelli ma poi sarebbe molto poco pratico.
Il piccolo filo a piombo che fa da riferimento per lo 0 dell'ago, vi semplifica molto la vita perché non vi obbliga a livellare tutta la bilancia. Fate solo attenzione che il perno che fa da fulcro sia abbastanza orizzontale da evitare che faccia attrito nel foro.

Alcune verifiche
  1. Azzerate la bilancia con il pesetto scorrevole di taratura dopo di che mettete due pesi uguali (Due pezzi di cartoncino tagliati l'uno sull'altro) dai due lati, controllate la posizione dell'ago quando si è fermato (con i nostri attriti si fermerà ben presto) e segnate di quanto si è spostato. Invertite i pesi ed annotate la nuova posizione. Se l'ago continua a spostarsi dallo stesso lato, vuol dire che vi è una differenza nella lunghezza dei bracci. Se l'ago si sposta dalla parte opposta nella stessa misura, è molto probabile che la differenza stia nei pesi. Se rimane perfettamente al centro o siete dei maghi o più probabilmente vi è un po' d'attrito di toppo nel fulcro.
  2. Caricate la bilancia con due pesi uguali di cui conoscete abbastanza bene il valore (supponiamo due piombi da pesca da 100 g. Se non sono proprio uguali, azzerate l'ago con il pesetto di taratura. Aggiungete un peso di cui conoscete il valore. Supponiamo una moneta da 5 lire (1 g). Se vedete l'ago spostarsi, vuol dire che la sensibilità è inferiore all'1%. Il peso più piccolo per il quale riuscite ad apprezzare la differenza (in proporzione ai due pesi) vi darà la sensibilità del vostro strumento.
  3. Fate più misurazioni con gli stessi pesi spostandoli da un lato e dall'altro e mettendo ogni volta un peso per equilibrare eventuali spostamenti dell'ago. Il peso maggiore che sarete costretti a mettere vi darà in proporzione a quelli di partenza l'errore percentuale che dovrete aspettarvi dalla vostra pesata.
Fate attenzione infine alla vostra posizione quando leggete l'ago che sia sempre la stessa per evitare errori di "parallasse" (un buon sistema per evitare questo errore è quello di mettere uno specchietto dietro l'ago).

Non vi aspettate che una bilancia fatta per pesare due o trecento grammi sia la stessa cosa di una per pesare 5 kg anche se l'errore percentuale è lo stesso. Una fatta per pesare 5 kg sarà ben più robusta e quando andremo a pesare un grammo con questa avremo un errore percentuale molto più alto.

Infine per i pesi, se potete procurarvene qualcuno da una vecchia bilancia tanto meglio, tuttavia tenete presente che, per i valori più piccoli, una vecchia moneta da 5 lire pesa esattamente un grammo. Una serie di rondelline o bulloni saranno abbastanza omogenei per fare una pesata di paragone, anche se non ne conosciamo il peso. Un cartoncino o un lamierino del quale conosciamo il peso totale, diviso in quadratini ci darà una serie di pesetti abbastanza precisi. Un bristol da 250-g/mq tagliato a quadratini di 2 cm x 2 cm pesa 0.10 grammi, se sbagliate di 1 millimetro su due lati, che sarebbe già molto, peserà, 0.11 grammi.

Vi allego infine anche una foto della mia, molto ruspante e vissuta, ma fa ancora onestamente il suo mestiere magari non ci peserei un medicinale ma il bicarbonato per fare il pan di Spagna si! Oltre ovviamente che pesare la resina (anche 2 o 300 gr).


Chiedo scusa per la presunzione ed approssimazione con la quale ho affrontato un argomento semplice in apparenza ma ovviamente complesso e ricco di variabili quando si vuole andare più in profondità. I professori di fisica tecnica sono pregati di inviarmi gl'insulti con un messaggio privato.

Mauro Vignola alias Favonio



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