Ferreomodelo da locomotiva Vanderlea com as luzes de sinalização traseira
Fig. 15 - Ferreomodelo da locomotiva Vanderlea com as luzes de sinalização traseira

Iluminação em ferreomodelismo com a menor lâmpada do mundo

Wagner Ciongoli - wciongol@uol.com.br - 2 Jun. 2016

A prática do modelismo é um hobby fascinante e, por definição, não nos proporciona ganhos financeiros além do prazer, relaxamento e é claro novas amizades, apesar de haver exceções a essa regra. Para os que gostam de se manter fiel à escala no ferreomodelismo, frequentemente nos deparamos com limitações de reproduzir certas características reais na escala que desejamos. Isso se apresenta com especial dificuldade na iluminação de locomotivas, vagões e maquetes. Muitas vezes, as lâmpadas de iluminação de uma determinada locomotiva que estamos modelando, quando transferidas para a escala que trabalhamos, não existem, devido ao seu reduzido tamanho.

Com o advento dos diodos emissores de luz, também conhecidos pela sigla LEDs (Light Emitting Diode) e dos microLEDs, pudemos experimentar um grande avanço na iluminação de nossos ferreomodelos e maquetes. A grande redução do tamanho das fontes de luz proporciona aos ferreomodelistas maior respeito à escala e como resultado maior realismo.

Os LEDs que dispomos no mercado tem tamanhos que variam de 2,5 milímetros até 16,8 milímetros, mas os que nos interessam são os menores possíveis, então 2,5 milímetros. É verdade que a literatura cita LEDs do tamanho de um fio de cabelo, mas essa tecnologia ainda não está disponível no mercado.

Mas não resolvemos por completo o problema, ainda, algumas lâmpadas que são muito pequenas na realidade, quando transferimos para a escala de trabalho, precisariam ter décimos de milímetro (isso se torna mais evidente para os ferreomodelistas que trabalham com a escala N).

Assim, levamos ao conhecimento dos colegas ferreomodelistas uma nova técnica utilizada para iluminação no ferreomodelismo que, no meu limitado conhecimento, ainda não havia referência de prática similar na literatura nacional e internacional.

Utilizamos como material de exemplo uma locomotiva GE5200 Frateschi, escala HO, conhecida por Vanderléa, por apresentar as dificuldades aqui relatadas no que se refere às duas lâmpadas de sinalização traseiras na cor vermelha que na escala HO deveriam ter entre 3 e 4 décimos de milímetro. Os locais para colocação das lâmpadas estão representados na carcaça por duas pequenas saliências (cinco décimos de milímetro) logo abaixo dos vidros laterais das duas cabines e que na realidade acendem-se na cor vermelha indicando a parte traseira de direção do deslocamento (Fig. 1).

Locais das luzes de sinalização traseira no ferreomodelo da locomotiva Vanderléa
Fig. 1 - Locais das luzes de sinalização traseira no ferreomodelo da locomotiva Vanderléa

Até o momento, todas as descrições de iluminação na literatura referem-se apenas à iluminação dos faróis que iluminam a frente da locomotiva com microLEDs brancos ou amarelos, dependendo do gosto do ferreomodelista, desprezando essas pequenas lâmpadas vermelhas de traseira, até por razões compreensíveis aqui já citadas.

A técnica aqui apresentada representa mais uma nova opção ao arsenal de táticas dos ferreomodelistas, uma vez que reduz drasticamente o tamanho da fonte de iluminação, permitindo que essas diminutas lâmpadas sejam representadas na escala de maneira mais próxima do real.

O material utilizado é a fibra óptica.

No cotidiano a fibra óptica é pouco utilizada, no entanto pode ser encontrada na confecção de alguns artigos de decoração e em certos tipos de brinquedos e, — voltando ao ferreomodelismo, — o que nos interessa particularmente são aqueles abajures que podem ser comprados em lojas japonesas ou pela internet (Fig. 4).

Abajur de fibra ótica
Fig. 4 - Abajur de fibra ótica

O custo desse abajur está em torno de R$ 20,00 e nos fornecerá uma quantidade de fibra óptica de plástico muito acima da necessidade, por isso guardem a sobra para novos projetos futuros.

Devemos iniciar o procedimento com a desmontagem da carcaça, do chassi da locomotiva, utilizando técnicas tradicionais já conhecidas pelos ferreomodelistas e recomendadas pelo fabricante (Fig. 5).

Em seguida temos que ter em mãos dois LEDs de 2,8 milímetros com luz vermelha (uma para cada cabine). O próximo passo é soldar um resistor no polo positivo do LED, para adequar a voltagem, procedimento padrão com os LEDs. Em seguida devemos colar ao LED dois pedaços de fibra óptica em comprimento, — já medido previamente na carcaça da Vandeca, — de aproximadamente 10 centímetros. Esse procedimento pode ser realizado com cola quente ou superbonder. No meu ferreomodelo foi utilizada cola quente, por ser de rápida secagem, tomando o devido cuidado de não colocar o ferro de solda perto da fibra pois, como é de plástico, a fibra se retrai instantaneamente. Se isso acontecer a fibra deve ser desprezada e substituída por outra nova. Assim, uma pequena gota de cola na ponta do LED é o suficiente para colarmos, de uma só vez, as duas fibras ópticas ao LED (Fig. 6).

Fig. 6 - Soldar resistor ao polo positivo do LED e colar as fibras óticas
Fig. 6 - Soldar resistor ao polo positivo do LED e colar as fibras óticas

Devemos salientar que esse procedimento é muito importante e delicado e que as fibras ópticas devem encostar na superfície do LED para garantir uma boa captação da luz, no caso vermelha. Recomendo, — antes de colar, — fazer umas tentativas como treino, com o LED aceso para verificar a posição ideal para colagem das fibras (Fig. 7).

Treine o posicionamento e colagem das fibras óticas no LED aceso
Fig. 7 - Treine o posicionamento e colagem das fibras óticas no LED aceso

Após essa etapa, basicamente o sistema está montado, Imediatamente após a colagem, o sistema já pode ser testado, acendendo o LED e verificando a minúscula lâmpada vermelha que se acende na ponta da fibra óptica (Fig. 8).

Teste de luz logo após colar as fibras óticas no LED
Fig. 8 - Teste de luz logo após colar as fibras óticas no LED

O próximo passo é bloquear a luz vermelha que se propaga do LED em todas as direções, evitando que a cabine fique toda vermelha quando a locomotiva estiver em sua maquete, para isso devemos encapá-lo. O que mais me pareceu ideal foi o espaguete termorretrátil preto, encontrado facilmente em lojas de eletrônica, que se encaixa perfeitamente ao LED. Com cuidado, aproximamos o ferro de solda, ainda quente, do espaguete e este se retrai e fixa-se ao LED, não permitindo passagem de luz, ficando acesa somente a ponta das fibras ópticas (Fig. 9).

Encapamento do LED com espaguete termorretrátil para não vazar luz
Fig. 9 - Encapamento do LED com espaguete termorretrátil para não vazar luz

Reserve esse conjunto e vamos à carcaça da Vanderléa. É preciso fazer um furo de quatro décimos de milímetro bem no centro do local destinado à lanterna traseira vermelha. Fizemos esse procedimento marcando o centro do local com um ponteiro muito fino, e utilizando uma broca de quatro décimos de milímetro. Os colegas que não têm experiência em fazer furos pequenos, devem tomar cuidado, pois certamente vão quebrar alguma brocas, mas vai aqui algumas recomendações: primeiro, a furadeira deve ser de bancada, para não tremer; depois o mandril da furadeira deve ser compatível com a broca de quatro décimos de milímetro. No meu caso, já tenho equipamento específico para furos de até um décimo de milímetro. Por fim, é regra geral para qualquer furação que, quanto menor o diâmetro da broca, maior a rotação, e quanto maior o diâmetro da broca, menor deve ser a rotação. Agora é boa sorte!

Com os furos feitos, — e espero que nenhuma broca quebrada, — podemos observar que as duas peças de chumbo das cabines obstruem os furos na parte de dentro da carcaça da vandeca. Foi então necessário desbastar com um drill dos dois lados da peça de chumbo para que as fibras ópticas pudessem passar sem dificuldade, conforme a marca em preto na Fig. 10.


Fig. 10 - Vazar com drill as peças de chumbo da cabine da locomotiva para passagem das fibras óticas

Para terminar, colamos o sistema LED - fibra óptica no teto da carcaça com cola quente, passamos as fibras ópticas pelos furos e fazemos a ligação elétrica adequada (Fig. 11 e 12).

Ligações elétricas do conjunto LED - fibras óticas no interior da locomotiva Frateschi
Fig. 12 - Ligações elétricas do conjunto LED - fibras óticas no interior da locomotiva Frateschi

Lembre-se que essas microlâmpadas vão se acender na parte traseira da locomotiva e, portanto, quando estiver em marcha avante, — portanto, devem ser ligadas na extremidade oposta à da cabine. Após testar e verificar que tudo funciona, com um cortador de unha ou um alicate corte zero, cortamos o excesso da fibra óptica rente à face externa da carcaça (Fig. 13 e 14).

Para finalizar, montamos a carcaça ao chassi e, — pronto!, — a menor lâmpada do mundo na sua locomotiva em escala HO (Fig. 15 e 16).

Espero que essa nova técnica amplie o numero de opções que os colegas ferreomodelistas têm para iluminação das locomotivas, vagões, maquetes etc., buscando sempre a perfeição da escala.

• Demais fotos no final da página.

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Ilustração do “Lightfountain” ou “Lightpipe” por Daniel-Colladon na revista La Nature, 1884
Fig. 2 - Ilustração do princípio da fibra ótica (“Lightfountain” ou “Lightpipe”) por Daniel Colladon na revista La Nature, 1884

O princípio da fibra óptica

Wagner Ciongoli

Em 1870, o físico inglês John Tyndall demonstrou o princípio de guiamento de luz através de uma experiência muito simples, utilizando um recipiente furado com água, um balde e uma fonte de luz, Tyndall observou que o feixe de água sairá iluminado através do furo do recipiente, assim tivemos o primeiro relato da transmissão de luz guiada (Fig. 2).

Depois da descoberta do físico John Tyndall, foi desenvolvida a fibra óptica que passou a ser usada quando surgiu o primeiro cabo submarino de fibra óptica intercontinental, o qual começou a operar em 1988, e tinha capacidade para 40.000 conversas telefônicas simultâneas, usando tecnologia digital. Os cabos que cortam os oceanos do nosso planeta hoje têm capacidade para 200 milhões de circuitos telefônicos.

A fibra óptica é um material feito de vidro ou de plástico (polímeros) e por meio da reflexão ocorre o transporte da luz em seu interior.

Com o desenvolvimento da tecnologia do quartzo foi possível a obtenção de fios cada vez mais finos, transparentes e que podem ser encurvados sem se quebrar. Uma característica de grande importância para a construção desse material é a transparência quase absoluta do quartzo com alto grau de pureza. A luz, como sabemos, é uma onda eletromagnética, e como tal ela pode se propagar em qualquer trajetória. Ao penetrar em um filamento de fibra óptica, a luz sofre reflexão total e é por meio dessas reflexões que ela percorre toda a fibra até chegar ao seu destino final (Fig. 3).

Reflexão interna da luz ao longo da fibra ótica
Fig. 3 - Reflexão interna da luz ao longo da fibra ótica

Muito utilizada na medicina e nas telecomunicações, a fibra óptica é constituída de fio de quartzo muito fino (em torno de cinco milionésimos de metro) que por sua vez é revestido de duas camadas, uma de vidro e outra de plástico, utilizadas para a proteção do fio e melhoria no transporte da luz. Na medicina são utilizadas nos endoscópios, aparelhos que fazem o exame de endoscopia, ou em cirurgias. Através de dois feixes que são introduzidos na garganta do paciente, o médico tem a visualização dos órgãos internos, dessa forma ele pode detectar qualquer anormalidade.

Na área das pesquisas espaciais, a fibra óptica é utilizada em um aparelho de telescópio especialmente projetado para fazer as observações simultâneas dos astros. Nas telecomunicações a fibra óptica é utilizada para transmitir sinais por meio de pulsos eletromagnéticos, ou seja, luz, radiação infravermelha ou qualquer outro tipo de radiação eletromagnética. Por ser mais eficiente e econômica que os cabos de cobre, ela tem sido largamente utilizada no ramo das telecomunicações. A fibra óptica apresenta outra vantagem em relação ao uso de cabos de cobre, nos fios de cobre os amplificadores e os repetidores de sinais devem ser instalados de 4 em 4 km. Já na fibra óptica esses mesmos receptores e amplificadores são instalados em distâncias maiores que 10 km. Apesar de todas essas vantagens, a fibra óptica apresenta duas desvantagens em relação ao uso do cobre: na fibra a velocidade da emissão de sinais é de aproximadamente 200.000 km/s, ao contrário dos sinais da corrente elétrica, que se propagam com uma velocidade de 300.000 km/s nos fios de cobre. Outra desvantagem é que a fibra óptica é menos resistente em relação ao fio de cobre.

• Demais fotos no final da página.

Fazendo e modificando ferreomodelos

Luzes de 0,5 mm (fibra ótica)
Detalhamento do vagão HAT
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Transformando uma gôndola Atma em GPD RFFSA
Vagão de água da Paulista
Nacionalizando locos estrangeiras (I)
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Nacionalizando vagões estrangeiros
Coloque sua RDC na escala correta
Modificação da AS-616 Stewart Hobbies
Modificação da GP18 Proto 2000 Life Like
Modelando uma U23C em escala HO
Fazendo uma C36ME a partir de U33C ou U36C
Modelando a locomotiva C30-7

Abertura do ferreomodelo de locomotiva Vanderléa
Fig. 5 - Abertura do ferreomodelo de locomotiva Vanderléa
Colagem do conjunto LED - fibras óticas no teto da locomotiva Frateschi
Fig. 11 - Colagem do conjunto LED - fibras óticas no teto da locomotiva Frateschi
Cortar a sobra das fibras óticas rente ao plástico da locomotiva Vandeca
Fig. 13 - Cortar a sobra das fibras óticas rente ao plástico da locomotiva Vandeca
Cortar a sobra das fibras óticas rente ao plástico da locomotiva Vandeca
Fig. 14 - Cortar o excedente das fibras óticas rente ao plástico da locomotiva Vandeca
Ferreomodelo da locomotiva Vanderlea com as luzes de sinalização traseira
Fig. 16 - Ferreomodelo da locomotiva Vanderlea com as luzes de sinalização traseira


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