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Nel maggio 1491 Leonardo iniziò a raccogliere appunti e disegni sul processo di fusione per il monumento nel taccuino allegato al Codice II di Madrid. Si può presumere che in questa fase Leonardo avesse già in mente il tipo di colata che voleva usare.
L’idea di Leonardo di fondere un monumento gigantesco in una gettata singola, impiegando circa settanta tonnellate di bronzo, lo portò a sviluppare un processo operativo nel quale la forma di fusione doveva essere costruita in più sezioni distinte da assemblare all'interno della fossa della fonderia.
Armatura del maschio (nucleo di fusione) e della forma esterna. Leonardo pensò di fissare il nucleo di fusione alla parete esterna con due cerchi concentrici di metallo fissati saldamente insieme con dei perni.
Questi disegni rappresentano la sezione verticale della forma di fusione. I distanziatori di bronzo sulla sinistra tengono in posizione la forma sul nucleo di fusione; al centro è disegnata la cavità e lo sfiato che connette la camera interna al nucleo per la raccolta dei gas con l’esterno.
Sulla destra la sezione trasversale dello stampo. In quest’ultimo disegno Leonardo evidenzia i perni e le chiavarde che mantengono chiuse e in posizione le due valve della forma esterna sul nucleo di fusione.
E’ importante notare che Leonardo intervenne sul disegno una seconda volta incrementando lo spessore della parte bassa dello stampo come un promemoria visivo che accompagna la nota: “onde io debo afforsificare il lato di sotto della cappa acciò non si sfondi” che sottolinea la sua preoccupazione riguardo alla forte pressione del metallo fuso.
In un appunto relativo alla costruzione della forma di fusione della coda, Leonardo conclude che a causa della complessità del modellato si rende opportuno fondere questa sezione in maniera separata dal resto del cavallo, al quale sarà poi attaccata in una fase successiva.
Macchina a leva per staccare le due sezioni del calco del nucleo di fusione. La struttura di questa macchina si compone di un basamento e di una parete di sostegno per la valva che si incernierano l'uno nell'altra formando un angolo inferiore di 90 gradi. Questo punto di giunzione diventa quindi il fulcro di una leva sulla quale è possibile esercitare una pressione per aiutare la valva a staccarsi dal nucleo. Dopo il distacco la macchina si posiziona con la base in orizzontale sostenendo la valva.
