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Ciao Franco. Sono contento che tu abbia ripreso i lavori!
Credo che col piatto rotante avrai un bello sgravio di lavoro e un buon risultato in breve tempo.Tu scrivi:
Due settimane fa ho iniziato, è stato un continuo provare e riprovare, poi ho messo l’utensile pieno diametro sotto, e il blank sopra e via, adesso sono arrivato ad una freccia di 3 mm, focale 1812; lo sferometro mi misura 30 cent/mm praticamente su tutto lo specchio, mi manca poco alla focale F1500.Si, uno specchio diametro 305mm impone di scavare una calotta sferica iniziale con una freccia profonda 3,75mm, (cioè uguale a: Raggio specchio al quadrato, diviso 4 volte la lunghezza focale).
Sfera che si dovrà poi parabolizzare, magari precauzionalmente non toccando la più difficile zona al bordo, e approfondendo con la parabola verso il centro, con una differenza finale rispetto alla sfera di soli 2,34 micron.
Credo anche che ti possa essere utile (se non l’hai ancora fatto) guardare questo filmato di Gordon Waite,
…che usa una macchina giradischi “Fixed post”, simile alla tua, ma senza il tuo braccio alternato. Ma che col solo motore del piatto, in sbozzatura e lucidatura, è tutto quel che serve per non complicare le conseguenze del lavoro del braccio.
Il braccio oscillante è più difficile e pericoloso da usare agli inizi perchè veloce a parabolizzare quando non è ancora ora. ad esempio mentre stai ancora sgrossando o lucidando, abbattendo il bordo con le sua uscite incontrollate a destra e a sinistra rovinandoti la sfera.
I parametri di utilizzo della “fixed post” in quel filmato, ed in genere, sono solo 2: Rapporto fra diametro specchio e diametro utensile, e decentramento dell’utensile.
Cioè: Utensile di diametro dal 70 all’80% dello specchio (nel filmato usa un utensile diametro 230 sullo specchio da 280mm); e decentramento del 30% del diametro specchio; che nel filmato è di 100mm che fanno si che l’utensile “deborda” cioè esce dal bordo specchio di 25mm, trascinato in rotazione indotta da quella dello specchio.Il tutto con grana 80! E adesso si pone il problema. Continuo con l’80 o passo alla 120? Ancora pieno diametro o metto l’utensile diametro 240, specchio sopra o sotto?
Adesso sto lavorando con l’utensile a pieno diametro. Continuerò con grana 80 per passare alla 120 quando sono vicino.Specchio sopra o sotto funziona bene lavorando a mano. La profondità di scavo con una macchina come la tua la regoli col decentramento, perchè non sarei così sicuro che venga bene con lo specchio sopra che non ho mai visto usare in una macchina simile.
Ho sempre lavorato a secco, a quale livello si aggiunge acqua?
Puoi usare l’acqua fin dall’inizio per umidificare, col vantaggio che non disperdi nell’aria polvere di silice; e l’abrasivo lavora meglio perchè “lubrificato” dall’acqua che essendo poca, lo tiene pure insieme per capillarità.
inoltre, rimisurando lo specchio mi sono accorto che si è creato un anello tra il bordo e il centro, cioè il centro è meno profondo di 2 cent/mm. come devo operare per toglierlo?
Non saprei, ma essendo un errore di zona, mi verrebbe da pensare che sia colpa di qualcosa che si ripete ciclicamente nel tempo, come potrebbe essere la differenza di abrasione dovuta alla fermata per la inversione del moto del braccio oscillante.
Ma il problema potrebbe pure venire dalla posizione dello specchio sopra, che inverte i ruoli nella macchina fra utensile e specchio. Visto lo spessore sottile dello specchio che se sta sopra, non è appoggiato e supportato uniformemente su tutta la sua superficie posteriore.. anzi.. è caricato di zavorra, mentre oltretutto lavora di sbalzo.Mettendo specchio sotto e utensile sopra lavoreresti in modo tradizionalmente riconosciuto più sicuro.
Questi sono tuttavia solo miei pensieri da fedele alla vecchia linea
Ciao Fulvio.
7 Domande = 7 risposte:
Premetterei che tutto l’argomento “vetro blank per telescopio”, si inquadra più nel vasto dilemma della sua “Disponibilità – Costi – Benefici”, perchè è difficile trovare lo spessore maggiore di 20mm, e il costo di un blank aumenta anche solo per questo motivo; inoltre i benefici hanno un costo che diventa assai importante e spesso ingiustificato, se non dalla domanda da parte di chi non ha mezzo di conoscere se tecnicamente le realtà a confronto siano sostanziali oppure “di nicchia “marginale”. E infatti tali benefici di acquisto di un costoso blank sono quasi sempre una fregatura perchè molto spesso invisibili, quantomeno che chi osserva in modo visuale.Quindi per realizzare uno specchio, il maggiore spessore commerciale è di 20mm (ad esempio per una cifra intorno ai 120 euro, per una coppia di vetri tondi diametro 305mm, uno per lo specchio e uno per l’utensile,) quello spessore non permette di salire troppo col diametro del blank, perchè con l’aumento del diametro aumenta l’altezza dal suolo dell’oculare del telescopio, e quindi per contenerlo occorrerebbe diminuire il rapporto focale. Ma diminuendolo, la parabola da scavare nel vetro diventa profonda, assottigliando al centro lo specchio già sottile da grezzo. Problema che oggi si tenta sperimentalmente di aggirare facendo afflosciare il blank su una base-stampo refrattario parabolico, realizzando un menisco, con nuovi problemi di lavorazione e utilizzo.
Nell’acquisto di un più costoso blank per realizzare uno specchio diciamo fino al diametro 300mm, altrettanto realizzabile con dischi di vetro normale in spessore 19mm, siamo quindi nelle stesse parallele condizioni per lo più emotive, di chi deve per forza acquistare qualcosa che lo faccia sentire psicologicamente “bene” e protetto. nel fare un importante investimento per esempio ambientale, che in realtà in quel caso di ugualmente difficile decisione, soddisfarrebbe il venditore, ma nel tempo renderebbe economicamente assai poco conveniente l’investimento, o lo renderebbe sempre meno redditizio del pattuito (vedi chi lo ha fatto anni fa nel fotovoltaico, o chi acquista l’auto completamente elettrica che finisce per favorire le centrali nucleari degli stati adiacenti, costruite prossime al confine “del cliente”).
Per risponderti mi viene comodo farlo riportando le tue domande:
Domanda 1. Il vantaggio di utilizzare un black a basso coefficiente di dilatazione è solo di chi realizza l’ottica a livello industriale, non dovendo attendere il raffreddamento e la stabilizzazione del vetro per effettuare le misurazioni a seguito di lavorazioni. Per l’autocostruttore amatoriale cambia poco, poichè il tempo non è denaro bensi’ “divertimento”.
Domanda 2. lo specchio, di qualunque materiale sia fatto (dal calcio-sodico al vetroceramico), soffre comunque la turbolenza del tubo. Questa tua perplessità l’ho ritrovata pari pari sul sito del costruttore Nauris. Riporto la traduzione:
“Se si desidera utilizzare la vetroceramica al posto del vetro borosilicato a causa del suo basso coefficiente di espansione termica, tenere presente che: gli specchi di piccole e medie dimensioni non sono limitati dalla deformazione della superficie al variare della temperatura, ma dalla turbolenza immediatamente davanti al superficie dello specchio. Questa turbolenza è alimentata dalla grande massa termica dello specchio primario ed è mantenuta dalla temperatura in calo durante la notte. In realtà Zerodur ha questa turbolenza allo stesso livello di qualsiasi altro vetro di questa dimensione. Che cosa inizialmente sembra vantaggioso – nessuna espansione termica di Zerodur – è in pratica annullata dal molto più dannoso rilascio di calore sotto forma di turbolenze a causa dello specchio primario come serbatoio di calore. Come priorità assoluta, dovrebbe essere scelto uno specchio il più sottile possibile. Solo allora dovresti pensare di impiegare una qualità del substrato migliore di quella fornita dal vetro borosilicato.”
Ma allora, perchè utilizzare un vetro “pregiato”? Al netto delle risposte già ricevute, non mi è chiaro.
C’è qualche vantaggio per l’utilizzatore finale?
Alcune considerazioni che ho letto o che ho ricavato da me. Mi piacerebbe un tuo/vostro parere, e tutto ciò che vorrai/vorrete aggiungere.Risposta 1 e 2: Un grande vantaggio immediato è il risparmio di tempo industriale, ma a livello professionale, o comunque per un astrofilo con esigenze di visione planetaria ad alto ingrandimento, che abbia imparato a ottenere una veloce acclimatazione dello specchio, c’è il vantaggio che l’ottica acclimatata rimane meno sensibile al variare della temperatura del luogo di osservazione.
Domanda 3 “Un vetro si contrae quando passa dal caldo al freddo e lo fa in modo disomogeneo dal centro al bordo. Più è grande il vetro, più è facile notare la variazione di temperatura perché ci mette più tempo.
Però non finisce qui.
E’ facile che il vetro “segua” gli sbalzi di temperatura e che produca schifezze (visibili meglio) in intra ed extra”Sono considerazioni non mie. Se vero, tuttavia, uno specchio con vetro a basso coefficiente restituirebbe immagini “meno deteriorate” al variare della temperatura nel corso della nottata osservativa.
Risposta 3: Sfiderei qualunque occhio umano con tutti i suoi propri difetti, a distinguere, guardando uno stesso oggetto all’oculare di due telescopi uguali e affiancati, quale di due specchi acclimatati sia quello in vetro normale, e quale sia quello in borosilicato.
Domanda 4. Un vetro “nobile” ha un’amalgama migliore, proprio a livello di materiale. Quindi non presenterebbe bolle, striature. E magari ridurrebbe la possibilità di presenza di scaglie sorde, tensionature… etc. In definitiva, un materiale “migliore” garantirebbe un risultato finale migliore.
Risposta 4: Direi che un vetro migliore potrebbe portare a un risultato migliore, ma non sempre riscontrabile a occhio.
Nel senso che un vetro assai curato è di qualità migliore, che fa spendere un poco di più va certamente bene. Ma tutte quelle ulteriori cure non devono portarlo ad un divario di prezzo esorbitante, considerando che il vetro è una massa fusa che non avendo struttura cristallina non può presentare predisposizione a formare scaglie sorde in lavorazione, perchè è l’abrasivo grossolano a creare quelle fratture in qualsiasi vetro. E perchè il vetro è fisicamente parlando, di fatto un liquido con viscosità quasi infinita a temperatura ambiente. Quindi la massa vetrosa, indipendentemente dalla sostituzione di uno o due ingredienti come il boro a sostituire calcio-sodio, non cambia la sostanza fisica della massa vetrosa.
Il problema semmai, in un tempo molto antico, poteva essere quello di tensioni nel raffreddamento oggi inesistenti, oppure di inclusioni di bollicine d’aria nella massa vetrosa fusa non sotto vuoto, che nella solidificazione non riuscivano a raggiungere la superficie di risalita, e che nella lavorazione potevano lasciare un buco nella superficie grattata. Ma con la tecnologia della produzione del comune vetro float (la cui lastra laminata si raffredda lentamente galleggiando su un letto di stagno fuso a circa 230 gradi) è un problema scomparso, che rimane presente sono nei blank di spessore desiderato maggiore di quello commerciale standard di 19mm, se è il privato che si fonde un blank a casa sua, partendo da rottami di vetro normale, oppure boro silicato
Domanda 5: Un vetro nobile (quindi “più duro”) facilita alcune fasi della lavorazione (come la lucidatura) e consente una lucidatura non ottenibile con materiali poveri. Ciò implica il raggiungimento di standard ottici migliori.
Risposta 5: Un vetro borosilicato è meno “duro” del vetro calcio sodico, nel senso che è più facilmente “grattabile” e aggredibile dagli abrasivi. Ma è una diversità del tutto ininfluente nella lavorazione e sulla qualità finale
Domanda 6: Non mi è chiaro se un vetro con basso coefficiente di dilatazione, raggiunge prima l’equilibrio termico con l’ambiente. Se si, lo strato limite sarebbe ridotto.
Risposta 6: Il potere di trasmissibilità del calore del vetro, è purtroppo bassissimo ed indifferenziato dalla sua quasi uguale composizione chimica.
Domanda 7: Un blank a basso coefficiente (o comunque specifico per ottica) si deforma meno. Ergo, nella realizzazione di uno specchio, a parità di diametro si potrebbe usare uno spessore inferiore senza perdere in rigidezza.
Risposta 7: No. Il vetro di qualsiasi tipo rimane un liquido con viscosità praticamente infinita, e quindi sostanzialmente soggetto comunque a deformazioni imposte dalla forza di gravità dovuti alla sua natura mancante di struttura cristallina. E’ la cella dello specchio che deve fornire il supporto necessario, e che giustificava un tempo uno spessore di 1/7 del diametro , poi ridottosi a 1/15 del diametro in tempi moderni con le celle progettabili con Gui-Plop. Ma Mel Bartel (vedi link) ha realizzato specchi in grande diametro e spessore anche molto inferiore, anche se solo testati con il terribile, povero Ronchi o con l’inadeguato Foucault,e quindi “buoni per chi si accontenta”.
https://www.bbastrodesigns.com/largthin.htmlInsomma, un pò di pensieri in libertà. Mi piacerebbe capirci qualcosa.
In definitiva, conviene investire in un blank migliore?Risposta conclusiva:
Secondo me, agli inizi non conviene cercare il pelo nell’uovo.. E lo capisci se vedi il filmato di John Dobson, del come ha realizzato il telescopio 400F6. Ti rendi così conto che qualsiasi scelta economica alla propria portata è buona per iniziare senza rischio. https://www.grattavetro.it/auto-costruzione-di-specchio-e-telescopio-o400mm-f6-con-video-tutorial-di-john-dobson-parlato-in-italiano/Ciao Fulvio. Benvenuto quì!
LA TUA DOMANDA 1: E’ corretto dire che un vetro con basso coefficiente di dilatazione, poichè mantiene meglio la forma al variare della temperatura ambiente, conserva la forma parabolica e quindi rispetta “meglio” di un vetro ordinario il criterio di Couder?LA TUA DOMANDA 2:E’ questo il vantaggio di utilizzare vetri pregiati con basso coefficiente di dilatazione? fare in modo che al variare della temperatura i raggi cadano comunque nella tacca di diffrazione?
LA RISPOSTA 1 e 2 è si; Un vetro a basso coeff. di dilatazione termica, al variare della temperatura mantiene la forma impressagli in costruzione. Buona o cattiva che essa possa essere, essa rimarrà invariata.
LA TUA DOMANDA 3:Altrimenti quale sarebbe il vantaggio di una minore deformazione? Evitare aberrazioni varie (tipo astigmatismo)? O entrambe le cose?
RISPOSTA 3: Nessun vantaggio diverso, perchè se nel costruire lo specchio lo si fa astigmatico o malamente aberrato, manterrà quelle caratteristiche indipendentemente dalla temperatura ambiente.
Una larghezza media delle linee del reticolo di 0,125mm realizza un reticolo con quattro linee per millimetro, ed è già un buon risultato per un reticolo fai da te.
Due anni fa ne ordinai alcuni da 20 linee per pollice presso la casa editrice USA Willmann Bell, ma mi restituirono i soldi con la comunicazione che non li spedivano più, causa frequente perdita da parte dei servizi postali….Una scusa stupida come la signora proprietaria della ditta. Ma oggi capisco che la causa poteva ben essere quella che le ha fatto chiudere le attività.
Anche usassi un reticolo di frequenza doppia, ho idea che non ti migliorerebbe apprezzabilmente il lavoro
Grazie Massimo dell’avermelo ricordato.
Il fatto è che mi dimentico delle nozioni (…e pure di dove stanno le cose) che non uso da molto tempo.
Credo che sia un fatto normalmente geriatrico per gli over 70…purtroppo!Ha già un bellissimo aspetto però.
Quindi se la parabola ha K=1, con -0,25 sei già parecchio in iperbole..o sbaglio? (…Non usandoli da tempo, Faccio confusione con il significato dei K positivi e negativi!)Si. Ora mi sembra solo leggermente più profonda la zona centrale, con la strozzatura leggermente più marcata nel raccordo con la periferia.
Bene Massimo.
il mio neurone superstite non mi ha permesso di ricordare di avere già accennato all’uso del Ronchi matching di Mel Bartel.Credo anch’io che per realizzare una curvatura di superficie così ampia e accentuata nel rispetto delle tolleranze, la strada dei test migliore sia quella classica, che col Ronchi prettamente visuale, affiancato al Foucault porta alla sfera e oltre ma solo fino in prossimità della parabola di lambda/4, per proseguire col test della caustica fino a destinazione, mettendo a posto le zone esterne dello specchio, notoriamente più estese e scoscese e impossibili da portare a corretta destinazione anche dal test di Foucault.
L’uso del Ronchi per tutta la lavorazione di focali così aperte e corte, è una scorciatoia per dimostrare con sole soddisfacenti impressioni personali di sufficienza, che sarebbe facile realizzare ciò che in realtà facile non è, perchè il lavoro risultante è solo approssimato in modo indefinibile.
Infedibibile perchè il test di Ronchi notoriamente non fornisce alcun numero descrittivo della qualità della curvatura ottenuta, che indichi gli scostamenti dai numeri propri descriventi la curvatura presa come riferimento costruttivo.MI accorgo di essere proprio inadeguato…..
Non sono riuscito a capire come diavolo fare a “caricare nel Browser” una mia immagine Ronchigram, come suggerisce Mel Bartel nella descrizione del suo Matching Ronchi test, come se fosse la cosa più semplice di questo mondo
.Capisco la difficoltà.
Non so se conosci già quel che segue, nel caso in parabolizzazione potesse esserti d’aiuto…visto che da sempre tu “qel che tocchi migliori”, sempre riuscendo a girare in tuo favore il risultato
.Tempo fa vagando per i documenti di Mel Bartel avevo visto “al volo”, l’esistenza di un metodo che agevolava la valutazione dell’andamento delle curvature del test di Ronchi.
Il metodo consiste nella sovrapposizione di una immagine scattata al ronchigramma dello specchio in esame, ad un’altra immagine “negativa” dell’equivalente ronchigramma simulato però dal programma Ronchi Matching, per una distanza comune di Offset” (inteso ovviamente come uguale lontananza di posizionamento dei reticoli vero e simulato, dal centro di curvatura).
http://www.bbastrodesigns.com/ronchi.htmlla seguente immagine mostra quel che dico:
http://bbastrodesigns.com/JoyOfMirrorMaking/25%20inch%20quarter%20wavefront%20undercorrected%20at%20center.jpg.
Ed è tratta dall’articolo “realizzazione di uno specchio da 25″ F2,6” di Mel.
http://bbastrodesigns.com/JoyOfMirrorMaking/25%20inch%20f2.6%20mirror.htmlLa immagine mostra la sovrapposizione delle due immagini, della quali quella con le bande nere dovrebbe essere relativa al ronchigramma realmente rilevato sullo specchio in esame, mentre quella a sfondo rosa è generata dal simulatore “in negativo” cioè con le bande bianche su sfondo rosa, che, a causa dell’errore presente, non si sovrappongono completamente a quelle nere, ma rimane in vista il residuo bianco la parte dell’errore presente.
Infatti le barre nere aderiscono alla curvatura interna di quelle bianche generate dal computer.Mi pare di capire che sarebbe pure possibile stampare due simulazioni distanti fra loro un certo valore di lambda/x, per vedere a che distanza dall’accettabilità risiede attualmente lo specchio in lavorazione.
Altra cosa rimangonio comunque le difficoltà relative all correzioni da applicare per far si che le curve nere riempiano gli spazi di quelle bianche….
Già, scusami…ho calcolato i decimi che invece sono centesimi!!
Sul Ronchi mi cogli impreparato ma curioso:
Avrei bisogno che tu mi spiegassi il motivo della prossima illeggibilità utile del Ronchi, man mano che la parabola si approfondisce.
Dimmi se e dove sbaglio, ma da impreparato mi parrebbe di intuire che le rette con le quali il Ronchi mostra la sfera, divenendo via via le curve della parabola in scavo, potrebbero presentarsi (forse magari) con accentuazioni locali, per la correzione delle quali diventa difficile stimare le quantità di lavoro?
Grazie.
Comunque complimenti!Bravo Massimo! Mi associo ai complimenti e alla ottima idea di parabolizzare partendo dal centro, nonostanti i 700mila nanometri da togliere su un’area minore con una lavorazione più tranquilla.
Si, credo anch’io che a lasciare la strada manuale vecchia per la nuova, si mette in opera il detto che si sa quel che si perde ma non quel che si trova.
Tanto più che un sub diametro con nuove tecnologie sperimentali di tipo proporzionale a quello descritto nell’articolo per telescopio da 8,5 metri, avrebbe comunque una dimensione certamente troppo grande per lavorare telescopi amatoriali anche di importante apertura.
Naturalmente, di quella applicazione è fantastico anche il modo di controllo della lavorazione, autonomamente guidato da un software in base alla posizione dell’utensile sulla superficie, rispetto ad una mappatura precedente delle sue asperità nanometriche. Mappatura realizzata col conteggio dei centesimi di frangia, riflessi dalla superficie colpita con un laser rosso da 630 nanometri.
Se non sbaglio i conti, un centesimo di frangia di quella luce, misura 6,3 nanometri. Che sul vetro danneggerebbero l’onda di luce che ci passa sopra per due volte, in incidenza e dopo riflessione, introducendo un errore sull’onda riflessa di 12,6 nanometri, i quali rispetto alla lunghezza d’onda della luce visibile giallo verde di 550 nanometri usata per telescopio normali, corrispondono ad una terriicante precisione ottica dei telescopio Large Magellan di Lambda/43,6.
Prima della lettura dell’articolo, non avevo mai incontrato l’uso pratico delle proprietà dei liquidi non newtoniani, nè tantomeno letto della metodologia (geniale) di mappare la superficie dello specchio con delle frange di diffrazione, per determinare dove, e di quante frange è il difetto da correggere, per poter manovrare l’utensile fino ad azzerare letteralmente l’errore.
