Restauro di un Commodore VIC20 del 1983

E' quasi difficile a credersi oggi come oggi, ma c'è stato un tempo in cui i computer non facevano per nulla parte della vita quotidiana della grande maggioranza delle persone. All'inizio degli anni 1980, era comunque diventato chiaro che le cose stavano per cambiare e che i personal computer sarebbero diventati progressivamente sempre più importanti anche per i non specialisti. Mia madre, all'epoca insegnante di matematica e scienze in una scuola media, si era ben resa conto di questo e nel 1985 acquistò di seconda mano, per una somma modestissima, il Commodore VIC20 visibile nella figura 1, corredato dal lettore cassette utile per caricare programmi e giochi. Mi ricordo che il suo collega (ed amico) che ci aveva venduto questa macchinetta era venuto a casa nostra e ci aveva fatto una piccola dimostrazione con un lettore di dischetti che, meraviglia delle meraviglie, all'epoca era un'opzione molto costosa e professionale.

L'intenzione di mia madre era di utilizzare questo piccolo computer in classe, collegandolo alla televisione della "sala video" della scuola. E lo fece qualche volta, mostrando agli studenti qualche linea di BASIC. Penso che questo modesto VIC sia stato il primo computer visto da un bel po' di ragazzi.

Nel 1985 avevo 6 anni, sapevo appena leggere e scrivere, ma sono rimasto immediatamente affascinato. Mio padre aveva scritto LOAD e RUN in bell'evidenza dietro la copertina del manuale perché potessi trovare facilmente i tasti da pigiare per caricare un gioco dal registratore a cassette.

Questo computerino è stato il compagno dei miei primissimi passi nell'informatica, dal 1985 al 1991, con i suoi giochi e la facilità di utilizzo del BASIC a disposizione (molto limitato). Non l'ho mai veramente dimenticato e, nelle vacanze di Natale del 2016, l'ho ripreso in mano per rimetterlo in funzione dopo qualche anno passato in una scatola di cartone (ben riparato da luce e polvere).

Come si può vedere nella figura 1, il mio VIC20 si presenta in condizioni estetiche corrette, anche se molto ingiallito. E' un difetto ben conosciuto perché affligge molti oggetti in plastica (ABS) di quel periodo. Inoltre, anche se il computer poteva essere facilmente collegato ad un vecchio monitor monocromatico, la qualità dell'immagine non era ottimale ed ho avuto delle difficoltà a collegarlo ad una televisione LCD recente a casa di mia madre. Per queste ragioni, ho voluto dedicare un po' di tempo a ridargli una nuova giovinezza.

In quest'articolo, descrivo lo smontaggio ed il restauro di questo piccolo Commodore VIC20. In particolare, comincerò a descrivere lo smontaggio e poi descriverò come ho fatto per eliminare l'ingiallimento della plastica. Terminerò presentando la pulizia della tastiera ed una modifica dello stadio di uscita video della macchina per ottenere una uscita S-Video.

Ho scritto la prima parte di questo articolo nel luglio 2017. Ho avuto l'opportunità di ritornare a lavorare sull'aspetto del mio VIC20 per riparare i danni di una caduta nel 2024. Ne ho quindi approfittato per fare un bilancio sul processo Retr0bright dopo 7 anni dall'applicazione.

E' molto semplice smontare un Commodore VIC20. Bisogna svitare le tre viti che mantengono insieme la scatola. La metà superiore si solleva, ma bisogna fare molta attenzione a sganciare i gancetti che tengono insieme le due metà sul retro del computer. Questi gancetti sono molto fragili e nel mio VIC20 erano già rotti da qualche lustro (sÏ, non è la prima volta che apro la macchina). Prima del rimontaggio, sarà opportuno ripararli per assicurare una buona rigidità meccanica del tutto. La figura 2 mostra una vista della macchina aperta.

Il mio esemplare ha un connettore di alimentazione con presa DIN, simile ad un Commodore 64, cosa che lo identifica come la versione "cost reduced", con la piccola scheda madre visibile nella figura 2. E' davvero un sistema molto semplice, con delle piccole memorie statiche che permettono di avere un totale di 5 KiB di cui 3,5 sono a disposizione dell'utente in assenza dell'espansione di memoria.

Una difficoltà da affrontare è di togliere le etichette metalliche incollate sul frontale del computer. Ho fatto l'errore una volta di lasciarne una mentre ho sbiancato una tastiera ed ho visto che purtroppo c'è un rischio di degradazione durante il processo. Per non deformarle, ho utilizzato una lama di un cutter per poterla infilare sotto l'etichetta nel senso della lunghezza. Comunque, come si può vedere in figura 3, è piuttosto arduo togliere la colla invecchiata che lascia fra l'altro delle tracce giallastre sgradevoli. Le due metà in plastica devono essere accuratamente lavate all'interno ed all'esterno (questo prende molto tempo).

Come abbiamo visto, la scatola del VIC20 è in plastica, più precisamente in un polimero che si chiama acrilonitrile butadiene stirene (ABS), termoplastico e con buone proprietà meccaniche. Gli appassionati di stampa 3D lo conoscono bene perché è una plastica facile da estrudere e molto utilizzata per le stampanti a basso costo. Tuttavia, gli oggetti chiari in ABS (e non per forza dei computer) tendono ad ingiallirsi in maniera più o meno pronunciata.

Anche se questo fenomeno è ben noto [1], perlomeno fra gli internauti non c'è unanimità sulle ragioni di questo ingiallimento. La maggioranza delle fonti e delle discussioni sui forum (per esempio in [2]) additano il bromo presente in certi composti ritardatori di fiamma aggiunti all'ABS durante la fabbricazione. Dopo un certo tempo, il bromo contenuto in queste sostanze farebbe apparire un colore giallastro. Personalmente, non amo molto questa teoria, perché non mi pare basata su studi solidi ed una ricerca bibliografica attenta: "la plastica ingiallisce, ci sono degli additivi che contengono bromo, il bromo come elemento è marrone, quindi il responsabile è il bromo." Chiaramente, ripetuta un numero sufficiente di volte, questa teoria semplicistica è diventata la versione diffusa dalla maggior parte delle persone. Questa posizione è tuttavia criticata esplicitamente in [3], che spiega in maniera molto più convincente e documentata (citando degli articoli di ricerca pubblicati in riviste internazionali) che è piuttosto il polimero di per sé che è responsabile dell'ingiallimento. Questa posizione è in accordo con quello che R.D. Deanin intervistato da Benj Edwards en [1] diceva già nel 2007: "Queste [plastiche] tendono tutte a scolorire e diventano progressivamente più fragili quando sono esposte agli ultravioletti e/o al calore. Si ossidano e sviluppano una desaturazione non coniugata che è responsabile del colore." Capisco che l'accesso a riviste specializzate non è dato a tutti e che pochi hanno una formazione in chimica simile all'autore di [3]. Tuttavia, constato che l'opinione di uno specialista riportata in [1] non è stata ascoltata e la maggior parte delle persone hanno optato per la spiegazione che fa entrare in gioco il bromo.

La cattiva notizia è che l'ingiallimento non è una semplice reazione reversibile, ma un effetto dell'invecchiamento della plastica che fra l'altro si degrada e diventa inevitabilmente più fragile. La fragilità della scatola del mio VIC20 si è già manifestata con la rottura dei gancetti. Ad ogni modo è chiaro che questi effetti nefasti sono accelerati dagli UV e dal calore.

Quello che è certo è che la resa estetica di un computer ingiallito è molto spiacevole. A partire dal 2007 circa, degli appassionati su dei forum specializzati si sono resi conto che l'acqua ossigenata aveva un effetto sbiancante sulla plastica e poteva restituire in parte il colore originale ad una macchina ingiallita [4]. Il problema è che delle quantità notevoli di acqua ossigenata (relativamente concentrata, per esempio 12% o 40 volumi) sono necessari per sommergere interamente i pezzi da trattare. Di conseguenza, delle ricette di miscele più o meno varie hanno iniziato a circolare per Internet, con l'obiettivo di condizionare l'acqua ossigenata sotto forma di crema. Questa è molto pratica per un'applicazione a pennello e permette di minimizzare l'utilizzo di prodotti chimici. La ricetta probabilmente più nota è quella di Terry Stewart (Tezza), un appassionato neozelandese di retrocomputing [5]. Queste ricette e la procedura di sbiancamento sono spesso chiamati Retr0bright (il nome si scrive con lo zero). La plastica, una volta ricoperta da questa crema, va esposta al sole perché il perossido di idrogeno, ossidante molto energico, possa fare il suo lavoro aiutato dagli UV.

Attualmente, non è detto che il trattamento all'acqua ossigenata non danneggi la plastica. Quello che è comunque chiaro è che il Retr0bright non è un trattamento definitivo nel senso che non previene un ulteriore ingiallimento, come Terry Stewart riporta in [6]. Certi suggeriscono addirittura di dipingere con una vernice trasparente i pezzi trattati per proteggerli dall'ossigeno e dagli UV.

Per quanto mi riguarda, ho scelto di sottoporre il mio VIC20 ad un trattamento all'acqua ossigenata per le ragioni seguenti:
1-Se i risultati non sono definitivi, comunque il trattamento permette di beneficiare di una resa estetica incomparabilmente migliore almeno per qualche anno.
2-Ho fatto qualche prova preliminare ed ho trattato un vecchio monitor monocromatico molto ingiallito. Il risultato è stato eccellente e non mi pare che la plastica sia diventata più fragile di quanto già non fosse per via del normale invecchiamento.
3-Il processo può essere ripetuto fra qualche anno.

Tuttavia, non penso affatto che applicare una vernice trasparente sia una buona idea. Non è per nulla sicuro che questa impedisca l'ingiallimento e quello che è certo è che renderà completamente irraggiungibile la superficie plastica che sarà inaccessibile a nuovi trattamenti. Ci sono anche dei test che confermano che questa soluzione non è efficace come potrebbe far pensare una interpretazione troppo semplicistica. Per esempio, in [7], edd_jedi scrive "Per riassumere, ho trattato la fascia principale ed il coperchio inferiore del lettore dischetti, ma ho dipinto il coperchio del lettore in Plastikote per proteggerlo dall'ossigeno. [...] Comparandolo con il 'pezzo di controllo' [...] i due sono ingialliti esattamente alla stessa velocità. L'unica cosa è che adesso non posso più trattare il coperchio del drive perché è dipinto."

Io tendo a non fidarmi troppo a fare delle miscele di prodotti chimici e cercavo una soluzione facile da applicare. Ho quindi scelto di utilizzare un prodotto sbiancante per parrucchieri (visibile in figura 4), già disponibile sotto forma di una crema spessa e venduto nei negozi di prodotti di bellezza. Nel mio caso, è stato divertente vedere con che sicurezza la proprietaria del negozio dove mi sono recato cercava di convincermi che il principio attivo fosse dell'ammoniaca e non del perossido di idrogeno anche se quest'ultimo era esplicitamente indicato sulla bottiglietta... NOTA: ho fatto un bilancio del Retr0bright nel 2024.

Perché la tecnica possa funzionare, bisogna prima di tutto spargere con la crema i pezzi da trattare ed esporli al sole. Per evitare che la crema secchi troppo rapidamente durante il processo (che può durare qualche ora), una soluzione ben nota è di ricoprire i pezzi con della pellicola trasparente. Tuttavia, bisogna seguire il processo molto da vicino ed i pezzi vanno mossi e ruotati per assicurarsi che la sbiancatura sia uniforme su tutte le superfici da trattare (vedere figura 6). Non ho esitato a riapplicare di nuovo la crema nelle zone che apparivano troppo secche sotto la pellicola. Il tutto è terminato quando si vede che la sbiancatura è sufficiente, senza insistere troppo perché... il troppo stroppia

Per terminare l'operazione, bisogna lavare tutti i pezzi con acqua corrente, eliminare completamente la crema e lasciare seccare tutto molto accuratamente prima di tentare di rimontare il computer.

Una difficoltà che è apparsa è che la parte posteriore della scatola è tenuta insieme da dei gancetti in plastica. I miei sono saltati probabilmente vent'anni fa, le prime volte che ho aperto la macchina (una volta è stato per cambiare un fusibile). Altri mi sono rimasti in mano durante quest'ultimo intervento, come mostrato in figura 7. La fragilità dell'ABS dopo più di 30 anni è ben visibile su questi dettagli, anche se nel complesso l'integrità dell'intera scatola non è per nulla compromessa (per il momento). Non ho avuto l'impressione che il processo di sbiancamento rendesse più fragile la plastica: i gancetti si erano rotti già prima e dopotutto è un segno del tempo che passa. Come sarà il mio VIC20 nel 2047?

La soluzione che ho scelto è stata di tagliare dei piccoli pezzi di plastica da una vecchia scatola per circuiti elettronica in ABS (anche lei ben ingiallita come si vede in figura 8), aggiustarli a colpi di lima ed incollarli sui supporti originali. Per solidificare il tutto, ho seguito un consiglio che ho ricevuto da Damian Peckett su Twitter [8]: ho inserito nella plastica un filo in nichel-cromo riscaldato con una corrente elettrica all'interno dei supporti, come si vede in figura 9. L'ABS è un polimero termoplastico e si indurisce dietro al passaggio del filo: quest'ultimo rimane in posizione e può essere facilmente tagliato fornendo la rigidità necessaria al tutto.

Una volta la colla ben secca ed il lavoro terminato, ho potuto constatare che il risultato mostrato in figura 10 è molto ben riuscito; è impressionante vedere a che punto la resa estetica sia migliore. Anche se so che questo risultato non è permanente, sono comunque contento di vedere quanto il mio primo computer, (per me una sorta di macchina del tempo), sia ringiovanito.

Due problemi rimanevano da risolvere. Il primo era che alcuni tasti non funzionavano in maniera molto affidabile. Il secondo era che utilizzo spesso un monitor monocromatico e la qualità dell'immagine che ottevo con l'uscita video composito non era molto buona perché il segnale di crominanza è sovrapposto con il segnale di luminanza e sincronismi e crea artefatti sgradevoli.

Per risolvere la prima difficoltà, basta smontare la tastiera e pulirla. Questo non è molto difficile soprattutto se non bisogna togliere tutti i tasti. Svitando le vitine che tengono al suo posto il circuito stampato, lo si può separare facilmente dal supporto dei tasti. Questo stampato è visibile in figura 11. Per il tasto shift-lock, ho tagliato vent'anni fa i fili di modo da poterli separare e ricollegare con un piccolo punto di saldatura a stagno. E' semplice ed efficace. Peraltro, è interessante notare che il mio esemplare ha i tasti funzione grigi come il C64, mentre i primi VIC20 li avevano marroni. Penso che la Commodore nel 1983, epoca in cui il mio esemplare è stato fabbricato, utilizzasse la stessa tastiera per il C64 ed il VIC20.

Per pulire il tutto, ho utilizzato un po' di cotone e dell'alcool denaturato. E' meglio evitare di toccare con le dita i contatti per evitare di lasciare del grasso che alla lunga potrebbe rendere i tasti inaffidabili. Ho anche pulito con dei cotton-fioc e dell'alcool le parti mobili dei tasti. Rimontare tutto non è difficile, ma richiede un po' di pazienza per riavvitare tutte le viti senza forzare troppo (figura 12). Non bisogna dimenticarsi di risaldare i fili dello shift-lock.

I fili sono tenuti in posizione con del nastro adesivo che ormai mostra evidenti segni di invecchiamento. Questo nastro è utile per evitare di tirare sulla parte spellata dei fili, che finirebbe per rompersi a fianco della saldatura manipolando la tastiera ed il connettore. Come si può vedere in figura 13, l'ho rimpiazzato con del nastro in kapton, che dovrebbe conservarsi molto a lungo senza problemi.

Ho poi scelto di modificare l'uscita video del mio VIC20 per ottenere i segnali di luminanza e crominanza separati. Questo modo di procedere permette di utilizzare lo standard S-Video per collegare il computer ad una televisione moderna, senza utilizzare il segnale composito che non è di qualità eccelsa. Nel mio caso, il segnale di luminanza solo (che contiene i sincronismi) mi permette di ottenere un'immagine molto netta sul mio monitor monocromatico. La descrizione della modifica è disponibile in [9]. Personalmente, sconsiglio di intraprenderla se non si ha un minimo di abitudine a lavorare con i circuiti elettronici, perché bisogna tagliare un paio di piste sulla scheda e modificare i circuiti a colpi di saldatore.

Le figure 14 e 15 mostrano il risultato delle modifiche sulla mia scheda. Non descriverò qui queste modifiche (ancora una volta, sono descritte in [9]). In breve, si tratta di staccare l'uscita crominanza dal chip VIC dal nodo in cui viene aggiunta al segnale di luminanza e la rendere disponibile direttamente sul connettore di uscita. Il segnale di luminanza si ritrova sul piedino 4 del connettore video DIN, mentre la crominanza può essere collegata al piedino 5. Come aneddoto, sul mio manuale i piedini 4 e 5 sono chiamati "video high" e "video low," ma erano in realtà collegati insieme sulla scheda. Nella figura 14, si vede anche un condensatore da 220 µF che ho aggiunto sull'alimentazione del chip VIC, per ridurre il rumore sui segnali di uscita. A dire il vero, non ho notato un miglioramento sostanziale della qualità del video con questo condensatore.

La figura 16 mostra un dettaglio del mio schermo monocromatico con il segnale di luminanza e sincronismi solo. L'immagine è incomparabilmente più definita e pulita rispetto a quando utilizzavo il segnale composito. Ho intenzione di fabbricare un cavo per utilizzare un televisore con presa SCART, ma dato che utilizzo spesso un monitor monocromatico con queste macchine è già questo un'ottimo risultato.

Il VIC20 non è una macchina difficile da smontare e da rimontare. Bisogna fare ovviamente attenzione ai gancetti ricostruiti che sono comunque abbastanza fragili, ma per il resto il rimontaggio è l'operazione inversa rispetto allo smontaggio. La figura 17 mostra la scatola vuota mentre provavo a vedere se i gancetti tenessero bene le due metà al loro posto. Si vede che la resa estetica promette molto bene!

Le figure 17 e 18 confermano tutto questo mostrando un computer rimontato che sembra ritornato al 1983.

In questa pagina, ho descritto il restauro di un Commodore VIC20 che la mia famiglia ha acquistato nel 1985. Ho descritto lo smontaggio, la pulizia, la riparazione della scatola in ABS e pure la variante del processo Retr0bright che ho utilizzato. Ho in seguito dettagliato le modifiche all'uscita video per poter ottenere un segnale S-Video oltre alla pulizia della tastiera ed il rimontaggio.

Il mio primissimo computer è ritornato indietro nel tempo. Il processo di sbiancatura sarà definitivo? Sicuramente no, Internet contiene molte testimonianze del contrario e dopo qualche anno il colore giallo tenderà a riapparire. Questo risultato è quindi da assaporare solo per un corto periodo? Può darsi, ma ho tutta intenzione di cogliere l'attimo.

Ho scritto i paragrafi precedenti nel luglio 2017. Quasi sette anni dopo, il 17 aprile 2024, il mio VIC20 è caduto dall'armadietto in cui l'avevo riposto. Un disastro! Nella caduta, il guscio di plastica si è rotto, probabilmente indebolito dai 40 anni trascorsi dalla sua produzione. Come si può vedere nella Figura 19, fortunatamente il case è stato danneggiato solo in corrispondenza della porta utente e del connettore per il registratore a cassette. Purtroppo, anche il supporto del tasto Run Stop si è rotto e le Figure 20 e 21 mostrano il danno: il tasto è inutilizzabile. Ecco la discussione su Mastodon in cui ho commentato questa riparazione.

Naturalmente non mi sono fatto prendere dal panico e mi sono messo a riparare il mio VIC20 come meglio potevo. Prima di tutto, volevo incollare i pezzi del case. Nel 2017 avevo usato una colla epossidica bicomponente per le riparazioni. Nel 2024, invece, ho preferito usare la colla cianoacrilica perché nel frattempo ho avuto buoni riscontri per l'incollaggio dell'ABS. La Figura 22 mostra i risultati: le aree in cui ho incollato sono appena visibili e la colla ha fatto un ottimo lavoro. Se si osservano le immagini ingrandite, si possono notare piccole cricche. Anche se l'insieme è solido e la rigidità è soddisfacente, ancora una volta si nota che la plastica è diventata fragile.

La riparazione della tastiera è stata più difficile. Prima di tutto, ho cercato di incollare i pezzi della tastiera (la specie di supporto che preme la gomma conduttiva sui contatti). Purtroppo, l'incollaggio non era abbastanza resistente. Qualche anno fa ho costruito una stampante 3D, così ho deciso di provare a stampare la parte che volevo sostituire. Una ricerca su Thingiverse ha portato a diversi risultati. Ho stampato quest'oggetto [10], anche se mi chiedo se forse questo [11] non sarebbe stato una scelta migliore. Ho dovuto aggiustare la parte che si infola nel tasto con una piccola lima. Il pezzo à un buon test della qualità della stampante. Nella mia, ho stampato in PLA con uno spessore di 0,15 mm e un tempo minimo di 60 secondi per ogni strato. Questo secondo accorgimento è stato utile per evitare di deformare le parti più piccole del pezzo durante la stampa, evitando di depositare plastica prima che lo strato precedente si fosse completamente solidificato. La Figura 23 mostra il risultato.

La caduta ha anche danneggiato la riparazione ai gancetti plastici che avevo ricostruito nel 2017. La riparazione che avevo fatto era funzionale, ma non era durata a lungo. Dopo qualche mese, mi sono reso conto che alcuni ganci si erano allentati, anche con i rinforzi in filo metallico. È stata quindi una buona occasione per trovare una soluzione migliore. Ho quindi stampato in 3D in tre esemplari il pezzo disponibile in [12]. Li ho installati sul mio VIC20 dopo aver rimosso gli inserti metallici, riscaldandoli leggermente facendovi passare una corrente. Le figure 24 e 25 mostrano i nuovi ganci in posizione.

Quindi ho riassemblato la tastiera (dopo una pulizia rapida) e ho eseguito un test di funzionamento. Dopo tutto, avevo dato un'occhiata al circuito stampato e sembrava in ottime condizioni, ma un problema elettrico avrebbe potuto essere causato dall'urto. La Figura 26 mostra un semplice programma in Basic che viene eseguito e poi interrotto con il tasto Run Stop e che quindi funziona di nuovo. Ho quindi riassemblato il computer, che è risultato ancora una volta perfettamente funzionante e (anche se con qualche piccola cicatrice) in ottime condizioni estetiche.

Poter riprendere questo articolo dopo 7 anni mi dà l'opportunità di fare un bilancio del processo Retr0bright. Ha funzionato ma, come previsto, il computer è diventato nuovamente un po' giallastro. Direi che ci sono voluti circa due anni. Tuttavia, la situazione rimane tuttora chiaramente migliore di prima. La Figura 27 mostra lo stato del mio VIC20 dopo le riparazioni (e una piccola pulizia). È molto difficile rendere le sfumature di colore nelle fotografie. Tuttavia, per darvi un'idea, non c'è più alcuna differenza tra le parti superiori e inferiori (o l'interno del case). Questo è molto diverso da quello che si può vedere nella Figura 5, scattata all'inizio del processo Retr0bright. Nel complesso, devo dire che non sono pentito di averlo fatto, anche se non mi aspettavo miracoli. Non credo che il processo abbia indebolito troppo la plastica. Penso che se il computer fosse caduto nel giugno 2017, il danno sarebbe stato molto simile. Se si confronta la figura 27, scattata nel 2024, con le figure 17 e 18, scattate nel 2017, si può notare che il computer è un po' ingiallito, ma in condizioni perfettamente soddisfacenti.