Restauration d'un Commodore Vic20 du 1983

Le retour à la vie de mon premier ordinateur

Introduction
Le démontage
Le Retr0bright
La réparation des crochets
Nettoyage du clavier et modification S-Video
Le remontage
Conclusion
Bibliographie

Introduction

C'est presque difficile à croire maintenant, mais il fut un temps où les ordinateurs ne faisaient pas partie de la vie quotidienne de la grande majorité des personnes. Au début des années 1980, il était cependant clair que les choses étaient sur le point de changer et que les ordinateurs personnels allaient progressivement devenir de plus en plus importants même pour les non-spécialistes. Ma maman, à l'époque enseignante de mathématiques et sciences dans un collège, s'était bien rendue compte de cela et en 1985 acheta d'occasion, pour une somme tout à fait modeste, le Commodore VIC20 visible en figure 1, avec le lecteur cassette utilisé pour sauvegarder et charger les programmes et les jeux. J'ai souvenir que le collègue (et ami) qui nous a vendu cette petite machine était venu chez nous et avait fait une petite démonstration avec un lecteur de disquettes que, ô merveille, était considérée une pièce très couteuse et professionnelle.

Un beau Commodore VIC20 tout jauni

Fig.1 : Un beau Commodore VIC20 tout jauni. Mon tout premier ordinateur. Le jaunissement est un défaut bien connu du plastique (ABS) qui compose la coque.

L'intention de ma mère était d'utiliser ce petit ordinateur en classe, en le branchant à la télévision de la "salle vidéo" de l'école. Effectivement, elle le fit, en montrant aux élèves quelques lignes de BASIC. Je pense que ce modeste VIC a été le premier ordinateur que pas mal parmi eux ont vu dans leur vie.

En 1985, j'avais 6 ans, je savais à peine lire ou écrire, mais j'ai été immédiatement sous le charme. Mon père avait écrit LOAD et RUN en évidence à l'intérieur de la couverture du manuel pour que je puisse retrouver facilement les touches à actionner pour charger un jeu depuis le lecteur cassettes.

Ce petit ordinateur a été le compagnon de mes premiers pas dans l'informatique, du 1985 au 1991, avec ses jeux et la facilité d'utilisation du BASIC très limité qui mettait à disposition. Je ne l'ai jamais vraiment oublié et, dans les vacances de Noël du 2016, je l'ai repris en main pour le remettre en fonction après quelques années passés dans une boîte (à l'abri de la lumière et de la poussière).

Comme l'on peut voir en figure 1, mon VIC20 se présentait en conditions esthétiques correctes, quoique très jauni. C'est un défaut très bien connu qui afflige beaucoup d'objects en plastique (ABS) datant de cette époque. Ensuite, même s'il était toujours possible de visualiser l'image sur un vieux écran monochromatique que j'ai chez moi, j'ai pu voir qu'il était très difficile de le connecter au téléviseur LCD chez mère. Pour cette raison, j'ai voulu prendre le temps de lui offrir une nouvelle jeunesse.

Dans cet article, je décris le démontage et la remise à neuf de ce petit Commodore VIC20. En particulier, je commencerai à en décrire le démontage et, ensuite, je présenterai la procédure que j'utilise pour de-jaunir le plastique. Je terminerai avec une modification de l'étage de sortie video pour avoir une sortie S-Video et le nettoyage du clavier.

Le démontage

C'est très simple de démonter un Commodore VIC20. Il suffit de dévisser les trois vis qui maintiennent la coque en place. La moitié supérieure de la coque se soulève et est il faut décrocher avec beaucoup d'attention les crochets qui maintiennent ensemble les deux moitiés, sur le derrière de l'ordinateur. Ces crochets dans le VIC20 sont très fragiles et dans mon cas étaient déjà partiellement cassés (oui, celle-ci n'est pas la première fois que j'ouvre mon VIC20). Avant le remontage, j'ai donc dû trouver une façon de les reconstruire, afin d'avoir une bonne rigidité mécanique de l'ensemble fini. La figure 2 montre une vue de la machine ouverte.

Une vue de la machine ouverte

Fig.2 : Une vue de la machine ouverte.

Mon exemplaire a un connecteur d'alimentation avec prise DIN, similaire au Commodore 64, ce qui le fait reconnaitre comme la version "cost reduced", avec la petite carte mère visible en figure 2. C'est vraiment un système très simple, avec des toutes petites mémoires statiques qui permettent au système d'avoir un total de 5 KiB dont 3,5 sont disponible en absence de l'expansion de mémoire.

Une difficulté à laquelle il faut faire face est de retirer les badges. J'ai fait l'erreur d'en laisser un en place lors du procédé de blanchissement d'une autre machine et j'ai vu que malheureusement il y a un risque de dégradation. Pour ne pas les déformer, la technique que j'ai utilisée est de prendre une lame d'un cutter et la glisser sous le badge, dans le sens de la longueur. Cependant, comme l'on peut voir en figure 3, il est difficile de retirer l'ancienne colle qui laisse entre autre des traces jaunâtres fort désagréables. Les coques doivent être dépoussiérés et nettoyés parfaitement à l'intérieur et à l'extérieur : un lavage très approfondi est donc la première étape nécessaire.

C'est plutôt difficile d'enlever la colle derrière l'ancien badge

Fig.3 : Les badges sont difficiles à retirer et l'ancienne colle a tendance à jaunir et à s'accrocher au plastique.

Le retr0bright

La coque du VIC20 est en plastique, plus précisément un polymère qui s'appelle acrylonitrile butadiène styrène (ABS), thermoplastique et ayant des bonnes propriétés mécaniques. Les passionnés d'impression 3D le connaissent d'ailleurs très bien, car c'est une plastique facile à extruder et très utilisée pour les imprimantes à bas cout. Cependant, certains objets clairs en ABS (pas forcement des ordinateurs) tendent à jaunir de façon plus ou moins prononcée.

Si ce phénomène est très bien connu [1], du moins parmi les internautes il n'y a pas d'unanimité sur l'interprétation du phénomène et les raisons de ce jaunissement. La majorité de sources et les discussions sur les forums (par exemple [2]) citent l'effet du brome présent dans des composés retardateur de flamme rajoutés à l'ABS au cours de sa fabrication. Après un certain temps, le brome contenu dans ces substances ferait apparaître une couleur jaunâtre. Personnellement, je n'aime pas cette théorie, car elle n'est pas supportée par des études attentives et une étude bibliographique sérieuse : "le plastique jaunit, il a des additifs qui contiennent du brome, le brome sous forme d'élément est marron, donc le responsable est le brome." Bien entendu, répétée un nombre de fois suffisant, cette théorie simpliste est devenue l'explication acceptée par la plupart des personnes. Cette position est néanmoins explicitement critiquée en [3], qui explique de façon beaucoup plus convaincante et documentée (en citant cette fois articles de recherche publiés sur des revues internationales) que c'est plutôt le polymère lui même qui est responsable du jaunissement. Cette position va dans la même direction que la phrase d'un spécialiste de polymères, R.D. Deanin interviewé par Benj Edwards en [1] déjà en 2007 : "Ces [plastiques] tendent toutes à se décolorer et deviennent progressivement plus fragiles quand ils sont exposés aux UV et/ou à la chaleur. Ils deviennent oxydées et développent une désaturation non conjuguée qui est responsable de la couleur." Je comprends que l'accès aux revues spécialisées n'est pas donné à tout le monde et que tout le monde n'a pas une culture de chimie telle que l'auteur de [3]. En revanche, je constate que l'opinion d'un spécialiste reconnu reportée en [1] n'a pas été prise en considération et beaucoup de personnes se sont contentées de l'explication impliquant le brome.

La mauvaise nouvelle est que le jaunissement n'est pas une simple réaction réversible, mais un des effets du vieillissement du plastique qui entre autre se dégrade et devient inévitablement plus fragile. La fragilité de ma coque s'est par ailleurs déjà manifestée avec la cassure de certains crochets dont on parlera par la suite. En tout cas, il s'avère que ces effets néfastes sont accélérés par l'effet des rayons UV et la chaleur.

Le produit que j'ai utilisé, une crème blanchissante pour cheveux

Fig.4 : Le produit que j'ai utilisé pour le blanchissement, une crème blanchissante pour coiffeurs à 40 volumes.

Ce qui est certain est que le rendu esthétique d'un ordinateur avec une coque jaunie est bien désagréable. A partir de 2007 environ, des passionnés sur des forums spécialisés se sont rendu compte que l'eau oxygéné avait un effet blanchissant sur le plastique et pouvait redonner en partie la couleur originale à un coque jauni [4]. Le souci était que des quantités importantes d'eau oxygénée (relativement concentrée, par exemple 12% ou 40 vol) sont nécessaires pour submerger les pièces à traiter. Par conséquent, des recettes de mélanges de produits plus ou moins variés ont commencé à circuler sur la toile, ayant pour but de conditionner l'eau oxygénée sous forme d'une crème. Cette forme est pratique pour l'application au pinceau et pour minimiser la consommation de produits chimiques. La recette probablement la plus connue est probablement celle de Terry Stewart (Tezza), un passionné néozélandais d'ordinateurs anciens [5]. Ces mélanges et la procédure de blanchissement sont souvent appelés Retr0bright (le nom s'écrit avec le zéro). Le plastique, une fois recouvert de cette crème, est à exposer au soleil pour que le peroxyde, oxydant très énergique, puisse faire son action aidé par les UV.

Actuellement, il n'est pas dit que le traitement à l'eau oxygénée n'endommage pas le plastique. Ce qu'on sait néanmoins est que le Retr0bright n'est pas un traitement définitif et le plastique tend à jaunir après le traitement, comme Terry Stewart reporte en [6]. Certains suggèrent parfois de peindre avec une vernis les pièces traitées pour éviter le contact avec l'oxygène et protéger des UV.

De mon côté, j'ai choisi de faire un traitement à l'eau oxygénée pour la coque de mon VIC20 pour les raisons suivantes :
1-Si les résultats ne sont pas définitifs, cela permet néanmoins de pouvoir bénéficier d'un bien meilleur rendu esthétique pendant au moins quelques années.
2-Des tests préliminaires faits sur un moniteur monochromatique ont été très probants et le plastique ne semble pas être fragilisé par le procédé plus que par le vieillissement lui même. En gros, je n'ai pas eu l'impression qu'on rende davantage fragile le plastique (déjà fragilisé par le vieillissement).
3-Le procédé peut être répété à distance de quelques années.
En revanche, je n'ai pas choisi d'appliquer un vernis car ce n'est pas du tout sûr que celui-ci préviendra le jaunissement, alors que rendra complètement inaccessible la surface à des nouveaux traitements. Il y a quelques tests qui confirment que cette technique n'est pas efficace comme pourraient le faire supposer des interprétations trop simplistes. En [7], edd_jedi écrit "Pour résumer, j'ai traité le panneau principale et le couvercle inférieur du lecteur disquettes, mais j'ai traité le couvercle du lecteur en Plakstikote pour le protéger de l'oxygène. [...] En le comparant avec la 'pièce de contrôle' [...], les deux ont jauni à nouveau exactement à la même vitesse. Le seul point est que maintenant je ne peux pas traiter à nouveau le couvercle du lecteur disquette car il est peint."

Etant plutôt méfiant des mélanges de produits chimiques et cherchant une solution plus facile à appliquer, j'ai choisi d'utiliser un produit pour traiter les cheveux (voir figure 4), déjà disponible sous la forme d'une crème épaisse et vendu dans des magasins de produits de beauté. Dans mon cas, c'était plutôt amusant de voir avec quel aplomb la propriétaire du magasin insistait à me dire que le principe actif du produit était de l'ammoniac et non pas du peroxyde d'hydrogène, alors que ce dernier est explicitement indiqué sur la bouteille...

Le procédé de blanchissement en cours. C'est encore bien jaune !

Fig.5 : Le procédé de blanchissement en cours. La coque a été traitée à la crème contenant eau oxygénée 40 volumes, protégée de l'évaporation avec de la pellicule transparente. Une journée de fin juin bien ensoleillée fera l'affaire...

Pour que la procédure fonctionne, il faut tout d'abord induire de crème les pièces à traiter et les exposer au soleil. Pour éviter que la crème sèche pendant le processus qui peut durer quelques heures, une solution est de recouvrir les pièces avec de la pellicule transparente. Cependant, une surveillance constante est demandée et les pièces sont à bouger pour assurer que le processus soit fait de façon uniforme sur toutes les surfaces à traiter (voir figure 6). Je n'ai pas hésité à appliquer au nouveau le produit dans les zones qui apparaissaient trop sèches. Le processus est à arrêter lorsque l'on voit que le blanchissement est terminé, en sachant qu'il ne faut pas trop insister car... le mieux est l'ennemi du bien. Pour arrêter le processus, il faut laver à la grande eau toutes les pièces à traiter, éliminer complètement la crème et bien laisser sécher avant de remonter le tout.

Le procédé de blanchissement en cours. Il faut bouger les objects de temps en temps.

Fig.6 : Pour que le soleil fasse son travail de partout, il faut retourner de temps en temps les objets.

La réparation des crochets

Une difficulté qui est apparue est que la partie arrière de la coque est tenue ensemble par des crochets en plastique. Certains ont sauté probablement il y a vingt ans, les premières fois que j'ai ouvert cet ordinateur (une fois c'était pour substituer un fusible). D'autres sont restés dans ma main lors de cette dernière intervention, comme montré en figure 7. La fragilisation de l'ABS après plus que 30 ans est bien visible sur ces détails, bien que l'intégrité de la coque n'est pas (encore) globalement compromise. Je n'ai pas eu l'impression que le procédé de blanchissement rende plus fragile le plastique ; c'était déjà le cas avant et cela est dû au temps qui passe. Comment sera cet object en 2047 ?

Comment réparer les crochets qui tiennent en place la coque ?

Fig.7 : Une solution doit être trouvée pour réparer les petits crochets (cassés depuis longtemps)

La solution que j'ai retenue a été de découper d'un vieux boîtier pour circuits électroniques (bien jauni lui aussi, voir figure 8) les pièces manquantes de ces crochets, les adapter avec une petite lime, et les coller. Pour rigidifier l'ensemble, j'ai suivi un conseil que j'ai reçu par Damian Peckett sur Twitter [8] et j'ai inséré dans les crochets et les supports un fil en Ni-Cr chauffé avec du courant, de façon à faire fondre le plastique et le faire pénétrer, comme l'on peut voir dans la figure 9. Le ABS est thermoplastique et donc durcit après le passage du fil. Le fil peut ensuite être coupé aisément en restant en place et en fournissant la rigidité nécessaire.

De petits bouts de plastique sont prélévés d'une autre coque ABS, elle aussi bien jaunie.

Fig.8 : Une boîte (elle aussi en ABS et bien jaunie) fournira la matière nécessaire pour fabriquer les nouveaux crochets.

Une solution est trouvée : collage et renfort avec fil chaud coupé ensuite.

Fig.9 : Un collage (colle cyanoacrilate) et un renfort avec du fil NiCr chauffé et pressé dans le plastique fourniront la rigidité mécanique nécessaire.

Une fois la colle bien séchée et le travail prêt, il faut reconnaître que le résultat montré en figure 10 est très bien réussi et c'est impressionnant de voir à quel point le rendu est amélioré. Même si je sais que ce résultat n'est pas permanent, c'est sans doute un coup de jeune remarquable pour un object que pour moi est une véritable machine à remonter le temps.

La coque en ABS revenue à la couleur d'origine

Fig.10 : La coque en ABS, revenue à la couleur d'origine.

Nettoyage du clavier et modification S-Video

Deux problèmes restaient à résoudre sur l'ordinateur. Le premier était que certaines touches du clavier ne fonctionnaient pas de façon très fiable. Le deuxième était que j'utilise un moniteur monochromatique et la qualité d'image que j'obtiens avec la sortie composite était insatisfaisante, le signal couleur étant superposé avec le signal de luminance.

Pour résoudre la première difficulté, il faut démonter le clavier, chose qui n'est pas particulièrement difficile surtout si l'on ne doit pas enlever les touches. En dévissant les vis qui tiennent en place le circuit imprimé, on peut le séparer facilement du support des touches. Ce circuit imprimé est visible en figure 11. Pour le shift-lock, j'ai coupé il y a vingt ans les fils de façon à que je puisse les séparer et reconnecter avec un point de soudure à l'étain. C'est simple et efficace. Par ailleurs, c'est intéressant de remarquer que mon exemplaire a les touches fonction grises, comme pour le C64, tandis que les premiers VIC20 les avaient de couleur marron. Il est probable que Commodore en 1983, l'époque de la fabrication de ma machine, utilisait le même clavier pour le VIC20 et le C64.

La plaque circuit imprimé du clavier. Les contacts sont plaqués en or.

Fig.11 : La plaque circuit imprimé du clavier. Les contacts sont plaqués en or.

Pour tout nettoyer, j'ai utilisé un peu de coton et de l'alcool ménager. Il vaut mieux éviter de toucher avec les doigts les contacts pour éviter de laisser de la graisse qui à la longue pourrait rendre les touches peu fiables. J'ai aussi nettoyé à l'alcool avec un coton-tige les parties mobiles des touches. Tout remonter n'est pas vraiment difficile, il suffit juste d'avoir un peu de patience remettre à leur place les vis sans trop les forcer (figure 12). Il ne faut pas oublier de reconnecter les fils du shift-lock.
Le clavier remonté, juste avant de revisser les vis qui tiennent le circuit imprimé en place

Fig.12 : La plaque circuit imprimé du clavier en place sur les touches, avant de tout visser.

Les fils sont gardés en place par un ruban adhésif qui montrait les signes du temps. Cet adhésif est utile pour éviter d'appliquer des contraintes trop fortes sur la partie dénudée du fil, qui finirait par casser à côté de la soudure en manipulant le clavier et le connecteur. Comme on peut le voir en figure 13, l'ai donc remplacé avec du kapton qui devrait se conserver très longtemps sans problèmes.

Le clavier complété est remonté sur la coque

Fig.13 : Le clavier remonté sur la coque. L'ancien ruban adhésif qui maintenait en position les fils est remplacé avec du kapton.

J'ai ensuite choisi de modifier la sortie vidéo de mon VIC20 pour obtenir les signaux de luminance et de chrominance séparés. Cette façon de fonctionner permet d'utiliser le standard S-Video pour connecter l'ordinateur à un poste de télévision moderne, sans avoir à utiliser le signal composite qui n'est pas de qualité optimale. Dans mon cas, le signal de luminance seul (qui contient les synchronismes) me permet d'obtenir une image très nette sur un moniteur monochromatique. La description de la modification est disponible en [9]. Personnellement, je déconseille de s'y atteler si l'on n'a pas un minimum d'habitude à travailler avec des circuits électroniques, car il faut couper des pistes et modifier les circuits de sortie vidéo de l'ordinateur.

Une vue du circuit vidéo, avec les modifications appliquées

Fig.14 : Une vue du circuit vidéo, avec les modifications appliquées pour avoir une sortie S-Video.

Les figures 14 et 15 montrent le résultat des modifications sur ma carte. Je ne décrirais pas ces modifications (encore une fois, elles sont décrites en [9]). Il s'agit de déconnecter la sortie chrominance du VIC d'un noeud où elle est mélangée avec le signal de luminance. Ces deux signaux sont envoyés sur les pattes 4 et 5 du connecteur DIN de sortie. Pour la petite anecdote, sur mon manuel les deux sorties sont appelées "video haut", et "video bas", même si sur la carte ces deux pattes sont reliées ensemble. Dans la figure 14, on voit aussi un condensateur de 220 µF que j'ai rajouté sur l'alimentation de la puce VIC, pour réduire le bruit sur les signaux de sortie. Néanmoins, je n'ai pas vu une modification grandiose de la qualité de l'image, à vrai dire, avec ou sans ce condensateur.

Les modifications faites sur le circuit imprimé pour obtenir une sortie S-Video

Fig.15 : Une vue du côté soudures de la plaque circuit imprimé, avec les modifications appliquées pour avoir une sortie S-Video.

La figure 16 montre un détail de mon écran monochromatique avec le signal de luminance et synchronismes seul. La netteté de l'image est incomparablement meilleure à ce que j'obtenais avant avec le signal composite. Je vais fabriquer un câble pour utiliser un téléviseur avec prise péritel, mais c'est aussi cela ce que je recherchais : j'utilise surtout ce moniteur monochromatique avec ces machines.

Le signal de luminance sur un moniteur monochromatique montre une image beaucoup plus nette qu'avant les travaux!

Fig.16 : Le signal de luminance seul de la sortie S-Video apparaît bien mieux sur un moniteur monochromatique.

Le remontage

Le VIC20 n'est pas une machine difficile à démonter et le remontage va de même. Il faut faire attention aux crochets reconstitués qui sont fragiles en une certaine mesure, mais sinon le tout est l'opération inverse du démontage. La figure 17 montre la coque vide, dans un test d'assemblage que j'ai fait pour tester les crochets. On voit que le rendu esthétique promet d'être bien meilleur !

Les figures 17 et 18 confirment tout cela avec un ordinateur qui semble neuf.

Le tout remonté, juste avant de recoller le badge Commodore VIC20

Fig.17 : Le tout remonté, juste avant de recoller le badge Commodore VIC20.

Le resultat final, avec le VIC20 revenu à toute sa splendeur

Fig.18 : Le résultat final, avec le VIC20 revenu à sa splendeur.

Conclusion

Dans cette page j'ai décrit la restauration du Commodore VIC20 que ma famille a acheté en 1985. J'ai décrit le démontage, le nettoyage et la réparation de la coque en ABS, ainsi que la variante du procédé Retr0bright que j'ai utilisée. J'ai ensuite détaillé les modifications à la sortie vidéo pour pouvoir obtenir un signal S-Video ainsi que le nettoyage du clavier et le remontage.

Mon tout premier ordinateur a rajeuni. Est-le procédé de dé-jaunissement permanent ? Sans doute pas, la toile contient plein de témoignages qui disent qu'après quelques années la teinte jaune a tendance à revenir. Est-ce donc ce résultat à savourer dans un court moment seulement ? C'est peut-être probable, mais c'est exactement ce que j'ai l'intention de faire.

Bibliographie

[1] - http://www.vintagecomputing.com/index.php/archives/189

[2] - http://www.vcfed.org/forum/showthread.php?12566-Removing-yellowing-from-plastics-Part-2

[3] - https://www.reddit.com/r/gamecollecting/comments/4pdwhw/my_theory_on_retr0bright/

[4] - for example here: https://www.forum64.de/index.php?thread/19241-meine-versuche-mit-wasserstoffperoxyd/&s=19a0ecbc66a7e8b86e92c5d133580814c1aa0a8b

[5] - http://www.classic-computers.org.nz/blog/2009-02-12-de-yellowing%20recipe.htm

[6] - http://www.classic-computers.org.nz/blog/2013-01-15-retr0bright-only-temporary.htm

[7] - http://www.amibay.com/showthread.php?62882-A-Retrobrite-and-Plastikote-Experiment-(Amiga-4000)&p=708760&viewfull=1#post708760

[8] - https://twitter.com/damianpeckett/status/878814026205089792

[9] - http://sleepingelephant.com/denial/wiki/index.php?title=S-Video_output

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July 16, 2017: first version of the page, in French and Italian.

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