Essais préliminaires pour le graphitage des essieux

Les amateurs de trains miniature connaissent ces techniques déjà anciennes qui consistent à rendre légèrement conducteurs les essieux des wagons afin qu’ils soient détectés par le bloc system. La résistance introduite doit être la plus grande possible dans la limite de la sensibilité du bloc ceci afin de limiter le courant consommé. Étant donné que chaque essieu va être conducteur, un train de 20 wagons de marchandises à essieux va présenter sur les rails une résistance de 40 x R, R étant la résistance de base. Par exemple avec R = 1kΩ, la résistance totale serait de 1000/40 = 25 Ω et ce qui tirerait sous 12 V un courant de 12/25 = 0,48 A ce qui est déjà autant qu’une loco ! Sur mon réseau les cartes de canton assurent la détection pour des résistances jusqu’à 100 kΩ et plus. Je me fixe comme objectif de calibrer les résistances des roues à 30 kΩ environ au minimum.

Le procédé est le suivant. On commence par préparer une mixture qui va constituer une peinture conductrice. Pour cela on dissout dans du trichloréthylène des morceaux de polystyrène expansé. On ajoute ensuite au mélange de la poudre de charbon.

Concernant le polystyrène des chutes d’emballage conviennent très bien. Pour le charbon j’ai récupéré des bâtons de charbon qu’on trouve dans les piles rondes ordinaires. J’ai ensuite usé ces bâtons sur un disque abrasif monté sur une perceuse installée sur un support. On recueille la poudre en dessous dans une boîte en plastique. Utilisé le bon côté du disque pour que la poudre soit projetée vers le bas ! Le vrai problème est le solvant. En effet le trichloréthylène est à présent interdit à la vente à cause de sa dangerosité. J’en ai utilisé autrefois dans les années 70 pour le même motif qu’aujourd’hui et il m’en reste un demi-litre ce qui est plus que suffisant pour traiter tous mes wagons. Cependant si je pouvais trouver un solvant moins inquiétant je ne demanderais pas mieux ! J’ai dans cet ordre d’idée fait un essai avec de l’acétone. En apparence le polystyrène semble se dissoudre mais en fait pas vraiment : il se rétracte et perd son aspect expansé mais au final on retrouve une pâte molle dans le récipient et le liquide n’épaissit pas. J’ai donc réalisé mes premiers essais avec du trichloréthylène en faisant un grand courant d’air dans mon garage.

Il serait pratique de pouvoir noter les proportions de chaque produit. Hélas c’est très difficile à mesurer à cause des faibles quantités utilisée. J’ajoute dans le trichloréthylène du polystyrène jusqu’à constater une diminution légère de la fluidité. Quant à la charge de poudre de charbon c’est par essais que j’ai procédé. Il suffit pour cela de passer un peu du mélange sur une surface lisse, laisser sécher et mesurer à l’ohm-mètre. La résistance au départ infinie diminue au fur et à mesure du séchage. Pour connaître la valeur précise de la résistance peinte il faut attendre que cette peinture soit vraiment bien sèche.

Le gros problème est ensuite d’ajuster la valeur de la résistance afin d’être dans une plage correcte. Certains préconisent de peindre, mesurer puis gratter si la résistance est trop faible. J’ai essayer aussi d’ajuster une résistance trop faible en repassant le pinceau avec du solvant seul. Au final aucune des deux méthodes n’est très satisfaisante à cause du temps à y passer. J’ai beaucoup tâtonné en oscillant entre des valeurs bien trop petites et bien trop grandes avec de nombreuses retouches.

Par contre, une fois une valeur correcte atteinte, pas de problème particulier. La détection des wagons est bonne et ne perturbe pas le fonctionnement des moteurs des locos.

Travail en série

Il me reste à optimiser l’ajustage de la valeur de la résistance avant de traiter tout mon parc de wagons. Cette résistance dépend bien sûr de la proportion de charbon par rapport au polystyrène, le solvant disparaissant totalement par évaporation n’intervient pas dans la valeur de la résistance une fois la peinture sèche. Mais bien sûr, cette proportion ne détermine que la résistivité de la peinture, la résistance quant à elle dépend de la quantité de peinture déposée ce qui est impossible à mesurer. Je pense qu’il est préférable de travailler avec une peinture assez diluée afin de déposer une couche peu conductrice et procéder par couches successives pour atteindre la valeur souhaitée.

J’ai songé aussi à utilisé du graphite en bombe que l’on trouve dans certains magasin d’électronique. Cependant le problème est qu’il faudrait alors démonter tous les essieux sans par ailleurs de garantie d’avoir un ajustement plus facile.

Pour le problème de la toxicité du trichloréthylène je vais examiner la possibilité d’utilisé une peinture acrylique à laquelle j’ajoute la poudre de charbon.

Je referai une note sur le sujet lorsque j’aurai progressé.