Locomotive 231 PLM 6001 Type Pacific prototype 1909

Présentation du projet de construction

Kit bois et métal en 130 fascicules.
Editions F&G - Madrid - Année de parution 2000

LOCOMOTIVE  231 PLM 6001 Type PACIFIC avec son tender (Prototype de 1909)
Echelle 1/20ème
Dimensions de la loco 750mm x 142mm
Dimensions du tender  500mm x 142mm
Soit une longueur totale de 1250mm

Le modèle : Le prototype de la 231 Type Pacific du PLM - N°6001 de 1909



Afin de faciliter la navigation dans ce sujet, vous trouverez ci-dessous une nomenclature interactive.
Elle comprend des liens qui renvoient directement vers les différents éléments en construction de cette Pacific 231.
Je vous souhaite une excellente visite sur ce chantier.

Nomenclature interactive

*** REVUE DE KIT ***

- Revue de kit

*** GALERIE PHOTOS ***

- Galerie photos

*** LA LOCOMOTIVE ***

- Les lanternes
- Les tampons
- Les roues
- Les roues (suite 1- Moulage)
- Les roues (suite 2 - Coulée métallurgique)
- Le bissel
- Le bissel (suite 1)
- Le châssis
- La chaudière
- La chaudière (suite - 1)
- La chaudière (suite - 2)
- La chaudière (suite - 3)
- La cabine

*** LE TENDER ***

- La caisse
- La caisse (suite 1)
- La caisse (suite 2 - Renforts)
- La caisse (suite 3)
- La caisse (suite 4)
- La caisse (suite 5)
- Le rivetage
- Les coffres
- Les bogies
- Les bogies (suite 1)
- Les bogies (suite 2 - Les balanciers)
- Les bogies (suite 3 - Les boîtiers SKS)
- Les bogies (suite 4 - Les boîtier SKS)
- Les bogies (suite 5 - Les boîtier SKS)
- Les bogies (suite 6 - Les balanciers suite 1)
- Les bogies (suite 7 - Les balanciers suite 2)
- Les bogies (suite 8 - Les balanciers suite 3)
- Les bogies (suite 9)

Réalisation des lanternes avant de la locomotive.

La lanterne d'origine de la 231 PLM de 1909.



Les pièces des lanternes contenues dans ce kit.
Pas très réaliste pour cette échelle de réalisation, beaucoup de détails manquent.





Sablage de la couche de chromage, détourage de la lampe à pétrole, modification de la anse,
du socle, ajout du système de fermeture, charnière, capot arrière de remplissage et obturation des défauts de moulage.



Coulée métallurgique en acier Cr/co des pièces modifiées.



Grattage, ébavurage, polissage du compartiment brûleur, affinage et modification de la grille de protection.





Modification de la cheminée de tirage à la cire à sculpter.
Réalisation du corps du brûleur à la cire fraisée.



Moulage des pièces modifiées à l’aide de polyvinyle et coulée des prototypes en résine calcinable.



Coulée métallurgique des prototypes résine en métal "Phamtom".



Réalisation de la cloche du brûleur en résine transparente.



Montage à blanc avant assemblage définitif.



Assemblage définitif des lanternes, mise en place des vitres, mise en peinture.





Lanternes terminées

****************** Echelle 1/1 *****************-**************** Echelle 1/20 ***************

Réalisation des tampons avant de la locomotive.

Les trois éléments qui forment les tampons avant.



Les ressorts en imitation monobloc de zamak.



Les tampons et leur particularité d’origine : 1 tampon est plat, l’autre est bombé.



Les pièces présentent d’importantes cratérisations de surface.



L’assemblage final à cette échelle n’étant pas satisfaisant,
je fais le choix de complètement revisiter ces tampons.



Première tentative pour former un ressort plus réaliste à l’aide de fil jonc en acier Cr/Co.







Ce résultat n’étant pas satisfaisant, les tampons seront entièrement refaits.

Réalisation des roues de la locomotive et du tender.

L'ensemble des roues locomotive tender se compose de vingt pièces :
12 pour la locomotive et 8 pour le tender.



Après examen détaillé des pièces, de gros problèmes de fonderie ont été mis à jour sur certaines d’entre elles.
Des manques de coulées importants ainsi que de nombreuses porosités de surface et parfois à cœur ont été observées.
Certaines roues vont devoir être totalement remoulées et recoulées.



Sur la quasi-totalité des pièces, on peut observer un enfoncement trop important des poussoirs de démoulage,
induisant des manques en forme de pastille fortement disgracieux sur le pourtour des jantes.





Pré-finition d'une roue avant moulage au polyvinyle et duplication pour remplacement des pièces hors d’usage.
Ebavurage.



Rectification et polissage de la bande de roulement.

Réalisation des roues de la locomotive et du tender (suite 1).

Préparation du moule.



Coulée du matériau de moulage polyvinyle.







Démoulage.



Coulée de la résine et démoulage.



Il serait tout à fait possible d’en rester là, et de simplement mettre cette roue en peinture.
Cependant les autres roues étant en métal, nous continuons le protocole métallurgique.
La suite de cette réalisation n’a pas grand intérêt pour le forum hors mis, pour alimenter la connaissance.

Réalisation des roues de la locomotive et du tender (suite 2).

Nous enchaînons donc sur les techniques de cire et moule perdu utilisées en micro métallurgie.

Au lieu de couler de la résine dans le moule polyvinyle, nous utiliserons une cire de modelage,
qui présente un grand avantage pour ce qui suit car elle se calcine sans résidu.



Après refroidissement et durcissement complet.



Démoulage de la pièce maîtresse en cire.



La maquette ayant été au préalable rectifiée, fignolée et munie de ses tiges d'injection,
elle est placée sur un cône de coulée qui est lui même fixé au socle de moule.



Le cerclage silicone est placé autour du socle et le moule ainsi formé est rempli de matériau réfractaire.





Après durcissement complet on sépare tous les éléments, le cerclage silicone est retiré,
le cône de coulée (rouge) également.



On peut apercevoir au fond du cône de coulée en négatif, les entrées d'injection du futur métal en fusion.
La cire rose à disparue, celle ci ayant partiellement fondue lors de la chauffe du matériau réfractaire
pendant sa phase de durcissement.



Cette technique est nommée : Coulée en cire et moule perdu,
elle présente l'énorme avantage de pouvoir dupliquer des pièces quasiment à l'infini
avec le moule original en polyvinyle celui ci ne subissant aucune agression thermique ou chimique,
la cire débutant sa fonte à 30°c.



Mise au four du moule réfractaire pour une chauffe jusqu'à 930°c en paliers,
ceci afin d'éliminer complètement la cire et surtout d'amener le moulage
à une température proche du point de fusion du métal à couler, ce sera ici un alliage d'acier chrome cobalt.
Un métal quel qu'il soit, qui entre dans un moule froid subit un choc thermique,
se fige dans les parties fines et n'autorise donc plus le remplissage total du moule ainsi
que la fidélité optimale de reproduction des pièces.
Matière à réflexion pour ceux qui coulent des pièces en plomb, étain et autres basses fusions.



Arrivé à bonne température et après une stabilisation de 45 minutes,
coulée du métal en fonte par induction et injection par force centrifuge.



Après refroidissement complet à l'air ambiant, démoulage (dérochage est le terme exact) du matériau réfractaire.
On aperçoit la pièce coulée, sa teinte anthracite est due aux dégagements des oxydes métalliques
pendant la phase de fusion injection du métal (pour faire simple).



Sablage.



Le reste n’étant que de la finition, tout le monde connait plus ou moins,
coupée des tiges d'injection reliant la pièce au cône (culot), grattage ébavurage etc. etc.

Voilà, vous savez maintenant dans les grandes lignes comment se passe une micro coulée métallique unitaire.

Réalisation du bissel de la locomotive.



Utilisation de profilés aluminium pour les assemblages
pour optimiser les équerrages



Refaçonnage des deux flancs du bissel ensemble pour optimiser la symétrie.





Assemblage à la colle cyanoacrylate des différents éléments composant le bissel.
Utilisation intensive de feuille de cellophane pour que les assemblages n’adhèrent pas
aux différents profilés d’aluminium.







Équerrage parfait.

Réalisation du bissel de la locomotive (suite 1).

Toutes les pièces symétriquement opposées sur ce montage sont retravaillées ensembles.



Tous les assemblages sont réalisés à la colle cyanoacrylate, à l’aide de profilés d’aluminium
de différentes formes et sections, en utilisant toujours une feuille de cellophane intercalée.


 
Ajustage des différents éléments avant collage.



Utilisation de bandes plastiques auto-carbonées pour optimiser les ajustages





Des profilés bois en quart de rond (non prévu dans la notice) sont réalisés pour rigidifier les assemblages.





L’assemblage de la structure principale de ce bissel est maintenant terminée



Il y a fort à parier que ce bissel sera à améliorer avant son assemblage au châssis.

Réalisation du châssis de la locomotive.

L’assemblage des éléments du châssis est réalisé en binôme
pour optimiser la symétrie des deux longerons.

Assemblage des deux premiers éléments des longerons droit et gauche à la colle cyanoacrylate.
L’assemblage est réalisé sur profilés d’aluminium pour optimiser la linéarité du collage.



Une feuille de cellophane est intercalée afin que l’aluminium et le bois
ne soient pas collé entre eux, la cyano n’adhérant pas au cellophane
Utilisation abusive de pinces croco plastique pour optimiser le bon positionnement.



Assemblage des troisièmes éléments de longerons





Assemblage des quatrièmes et derniers éléments de longerons





Assemblage des couples, traverse avant, panneau arrière.
Ces assemblages ont été réalisés à la colle cyanoacrylate à l’aide de différents
profilés d’aluminium pour optimiser les équerrages de la construction.







Ajustage et mise en place des éléments formants le plancher à la colle cyanoacrylate.
Cette étape à été réalisée sur une surface parfaitement plane pour
optimiser la linéarité de l’assemblage.



Assemblage des éléments supportant la chaudière.

Réalisation du corps de chaudière de la locomotive.

De nombreux éléments composent cette chaudière :
couples, longerons, douves, entretoises, etc. etc.



Dans un premier temps, les couples sont délicatement détachés de leurs plaques.
Un outil de centrage est réalisé afin de permettre un assemblage des couples en enfilade.
Des clefs de positionnement en bois sont placées dans les encoches réservées dans les couples.
Le tout est monté sur le tour à métaux pour y être rectifié.





Sans déposer le système de montage sur le tour,
blocage dans l'étau pour rectification des encoches qui recevront les longerons.



Réglage de la friction de montage à deux épaisseurs de feuille papier



Et ainsi de suite ...



Jusqu'à la sixième rainure.



Dépose du système de blocage/centrage avec repérage immédiat du sens et de la position de chaque couple.



Les onze couples près à recevoir les longerons

Réalisation du corps de chaudière de la locomotive (suite 1).

Assemblage des longerons de chaudière.

Contrôle linéarité et rectification des assemblages de longerons (3 pièces pour former un longeron).
Réglage "dur", sans papier, de la friction des encoches devant recevoir les couples.



Réalisation de quatre gabarits de positionnement de couple à la fraiseuse dans du profilé d’aluminium
afin d’optimiser les équerrages lors de l’assemblage des longerons sur les couples.





Les longerons sont maintenus sur les couples à l’aide de pinces croco.
Après vérification de la linéarité, blocage des longerons sur les couples à la colle cyanoacrylate.



Assemblage longerons couples en enfilade.



L’ossature de la chaudière placée sur son châssis

Réalisation du corps de chaudière de la locomotive (suite 2).

Garnissage de la chaudière par brochetage de douves.



Chaque douve est, préalablement à sa mise en place sur l’ossature de chaudière,
biseautée sur un côté pour permettre une jonction plus serrée avec la suivante.



Mise en place des douves de part et d’autre de la ligne médiane pour limiter les déformations
de l’ensemble. Les douves sont collées sur chaque couple et entre elles, à la colle à bois prise rapide 15 mn.





Des anomalies de jonction peuvent survenir lors de l’assemblage des douves sur l’ossature.



Il faut alors les rectifier ...



… et faire en sorte que cela ne se reproduise plus ...



… en plaçant les douves à l’aide d’une règle, ici un profilé plat d’aluminium.





Un aperçu de la chaudière en cours de brochetage posée sur ses supports châssis

Réalisation du corps de chaudière de la locomotive (suite 3).

La chaudière étant totalement brochetée et assemblée,
commence les fastidieuses, rébarbatives et très longues étapes de masticage/ponçage,
je vous fais grâce de ces étapes qui ne présentent pas vraiment d'intérêt pour la construction,
et vous propose les dernières phases de finition.



















Remasticage, reponçage, remise en apprêt, etc. etc.  ...



… jusqu’à obtenir un résultat satisfaisant.





Corps de chaudière terminée et prête pour la mise en peinture

Réalisation de la cabine de la locomotive.

Assemblage des éléments de l’ossature.



Mise en place pour contrôle, de nombreuse retouches d’ajustage sont à prévoir.







Mise en place des douves de cabine.
Pour réaliser cette étape, j’ai tourné en aluminium cette embout de fer à cintrer
qui comporte plusieurs diamètres.



Ainsi que ce gabarit à cintrer en bois



Mise en place des douves de cabine, toujours de part et d’autre de la ligne médiane
afin de limiter les éventuelles déformations.



Mise en place des panneaux latéraux, contrôles et ajustage fréquents.

Réalisation de la caisse du tender.



Assemblage des deux éléments composants le châssis.



Assemblage des longerons inférieurs de caisse







Assemblage des flans droit et gauche.
M’étant rendu compte que le N°107 était manquant,
je vais donc devoir réaliser les pièces normalement contenu dans ce fascicule soit,
1 axe d'essieux pour le tender et tout le flan droit du tender :



Pour refaire le flan droit du tender je sacrifie les pièces servants normalement
à la réalisation du socle de la maquette, pièce qui sera substituée par une pièce de bois massive.
Assemblage des éléments de socle et tracé de la pièce à l’aide du flan gauche ...



… découpe ...



… finition ...



… flan droit du tender terminé ...



Assemblage des flans sur le châssis.
Utilisation massive de profilés d’aluminium pour un bon positionnement et équerrage
des éléments.







Après avoir assemblé les deux flans, le fronton avant, le panneau et le grand coffre arrière,
modification de la zone délimité en rouge sur la photo.

Réalisation de la caisse du tender (suite 1).

Modification des deux panneaux de protection avant pour en améliorer l’arrondi.
Les pièces d’origine kit se présentent ainsi.





Tracés et redécoupages suivant les nouveaux contours pour la réalisation
d’un gabarit prototype en bois.











Réalisation des nouveaux éléments lovés en résine photosensible.
L'épaisseur des plaques photosensible étant inférieure à celle du bois,
il faut donc la réadapter aux côtes du montage.



La plaque de résine est pliée en deux et se retrouve donc maintenant en surépaisseur par rapport au bois.



Deux sections de bois de même épaisseur que les pièces à modifier, placées de chaque côté de la plaque résine
obtenue précédemment, un instrument de type rouleau à pâtisserie ou comme ici un profilé alu rond.
Il suffit maintenant d’affiner la plaque comme un fond de tarte jusqu'au contact du rouleau sur les deux sections de bois.



Une fois la bonne épaisseur atteinte.



Imprimer la résine par pression de la pièce gabarit en bois pour avoir le contour d'ajustage surtout
au niveau des queues d'arondes.



Découpage de la résine à l'aide d'un bistouri sur le tracé ainsi imprimé.



Mise en relation des pièces en résine et en bois.



Découpage de la résine au bistouri en superposant le gabarit en bois.





Obtention de l'arrondie en lovant la résine sur un profilé de dimension et forme adéquate.



Après durcissement au soleil sur le rebord de fenêtre.



Pré-finition de l'ensemble avec les mêmes outils et consommables que pour le bois.







Par soucis de solidité un peu de colle cyanoacrylate à la jonction des deux matériaux.



Il se peut quand on débute avec ce produit que l’on remarque d’importants manque de matériau
après durcissement au soleil.



Pas de panique, aucun problème, on reprend un petit cordon de résine et on bourre aux endroits mal adaptés
avec une petite spatule ou autre, puis on replace le tout au soleil pour une nouvelle séance de polymérisation.



Les nouveaux éléments étant maintenant réalisés, mise en place sur le tender des pièces ainsi modifiées.

Réalisation de la caisse du tender (suite 2 - Renforts de caisse).

Ayant remarqué que aucun renfort de caisse n’était prévu dans le kit, avant de procéder à la mise en
place du plancher supérieur j’entreprend de les réaliser.
Voici le montage fascicule, prévu sans aucun renfort.



Mise en place des renforts de caisse latéraux, avant et arrière pour rigidifier ce tender.



Après avoir réalisé et monté à blanc les renforts de caisse inférieurs,
réalisation d'un gabarit pour la confection des traverses d'étançonnage.



Les deux extrémités de ces traverses sont réalisées et adaptées unitairement plus ou moins dans l'axe l'une de l'autre ...



Elles sont ensuite reliées en bonne position par collage de deux profilés plats de part et d'autre.



Il suffira ensuite de reporter les contours des deux extrémités de ce gabarit sur un morceau de bois de bonne dimension,
et de relier les tracés des deux extrémités par des lignes droites.    

Toutes les pièces constituant les renforts de caisse sont repérées et passent en finition avant leurs assemblages définitifs.





Assemblage collage des longerons, traverses et contreforts inférieurs.







Assemblage collage des traverses d'étançonnage.







Assemblage et collage à la colle à bois rapide des traverses supérieures.
On remarque au passage les logements qui recevront les renforts du plancher supérieur.



Assemblage du plancher du tender.



Vérification de linéarité. résultat optimal.



Mise en place du déversoir à charbon.

Réalisation de la caisse du tender (suite 3).

Mise en place des deux coffres avant.
La notice du kit prévoit ceci



Un rapide montage à blanc des différents éléments impose une modification de ces assemblages.



Le fronton supérieur est redécoupé, et sera totalement refait plus loin dans le montage.





Les éléments notés HS sur la photos sont les pièces d’origines kit,
les autres ont été refaites en utilisant les plaques destinées au socle de la maquette.



Mise en place des nouveaux éléments sur la caisse.



Ce nouveau montage s’avère un peu moins brouillon et plus conforme à la réalité.
Le masticage et la finition s’en trouveront également facilités.



------------------------- AVANT ----------------------------------------------- APRÈS --------------------

Réalisation de la caisse du tender (suite 4).

Tous les pré-forages sont obturés car pour la plupart, ils s’avèrent de diamètres trop importants
et mal placés. Des chevilles en bois sont donc réalisées et collées à la colle à bois en lieux et places.



Les forages inutiles sont systématiquement refermés, comme ici sous la caisse.





Un prémasticage est réalisé avec un enduit de finition.



Mise en place d’un plancher antidérapant sur l’avant, non prévu dans le kit.

Traçage, découpage et ajustage d’une tôle d’aluminium d’épaisseur cohérente avec l’échelle.



Sablage du plancher ainsi obtenu et collage à la colle à bois rapide d’un treillis de moustiquaire.

Réalisation de la caisse du tender (suite 5).

Mise en place des renforts de longerons inférieurs suivant les plans officiels du PLM, non prévus dans le kit.





Début des rébarbatives, fastidieuses et longues étapes de masticage, ponçage, mise et remise en apprêt.











Un aperçu du montage en cours.







Mise en place des longerons latéraux et de leurs rivetages respectifs selon les plans du PLM,
non prévus dans le kit. Masticage de finition



Mise en place des renforts supérieurs de caisse selon les plans du PLM, non prévus dans le kit.
Les renforts sont réalisés en baguettes de poirier et délicatement collés, sans excès à la colle cyanoacrylate.

Rivetage de la caisse du tender.

Le rivetage de la caisse de ce tender selon la notice kit n’étant pas conforme aux plans originaux,
une impression de rivetage est effectuée sur papier autocollant.
Le nombre de rivets ainsi que leurs espacements et leurs tailles respectives est  rigoureusement respecté,
et en tous points conforment aux plans du PLM.



Les bandes autocollantes de rivetage sont apposées aux endroits propices.



Un pré-pointage à l’aide d’un outil très affuté est réalisé à l’emplacement de chaque rivet.



La bande autocollante est alors retirée.



Les rivets se positionnent aisément à l’aide d’une pince long bec et d’un marteau de bijoutier.

Réalisation des coffres du tender.

Assemblage des 2 coffres de remplissage d’eau.









Réalisation des trappes de coffres en montage de profilés de cire.
Ces pièces seront ensuite coulées en acier Cr/Co.



Réalisation des 2 coffres supérieurs à outils.



Un visuel pour rapprochement avec photo à l’échelle



Réalisation des deux trappes pour les deux coffres à outils, en montage de profilés de cire.
Ces pièces seront ensuite coulées en acier Cr/Co.





Une des pièces coulée en acier, en cours de finition.

Réalisation des bogies du tender.

La notice de montage laisse entrevoir une réalisation des bogies selon ce type de montage.







L’assemblage rapide des quelques éléments contenus dans le kit me conforte dans l’idée
de reprendre totalement la conception des deux bogies de ce tender.
On ne peut ici que constater le manque total de réalisme du système de suspension comprenant
les deux ressorts à boudin et le balancier.  



De même que le boitier SKF n’est pas mieux loti question réalisme.



Quant à l'aspect de l'ensemble, à cette échelle il est évident que l'on doit pouvoir faire mieux.