Faire un ménisque vierge 406 F3,7 sur moule en plâtre réfractaire

Je me réfère à la vidéo Youtube suivante de Michael Davis que j'ai vu avec intérêt et attention, également grâce aux entraves de «verrouillage», heureusement saines pour l’instant, successifs en ces temps de virus de la couronne, considérant également que les dialogues en anglais des films, ils constituent un obstacle en Italie pour toutes les fenêtres à gratter volontaires et éventuellement intéressées, qui ne connaissent pas cette langue.

Le film de 14 minutes (à voir peut-être après avoir lu cet écrit) fait référence à TEST DE PRODUCTION D'UN MENISCO BLANK POUR TÉLESCOPE 406F3.5, suite à deux autres tests effectués positivement pour les diamètres 250 e 300 mm.

C'est un très bon travail américain dans lequel Michael Davis commence par le fraisage CNC concave d'une feuille isolante de polystyrène extrudé "Owens Corning Foamular 150" d'une épaisseur de 25 mm, avec une fraiseuse "Home made" appelée "Woodpile" (tas de bois), pour réaliser le moule dans lequel couler l'âme sphérique convexe en gypse réfractaire, sur lequel l'effondrement se produira dans le four (affaissement) du verre, en ramollissant un disque en verre de calcium-sodium normal, diamètre 406mm épaisseur 19mm.
Le ménisque sphérique créé sera le flan dont la surface concave est affinée et parabolisée, il deviendra un possible miroir parabolique du télescope newtonien 406F3,75.

Une difficulté considérable pour les amateurs est donnée par l'utilisation d'une fraiseuse à commande numérique, même s'il est aussi auto-construit. Potentiellement surmonté en suivant la méthode de coulée centrifuge la plus simple, que Davis lui-même a essayé dans un autre ouvrage intéressant de sa, également dit dans un autre texte ici à Grattavetro au lien suivant: https://www.grattavetro.it/colata-centrifuga-spin-casting-di-stampo-epoxy-per-anima-convessa-in-refrattario-di-collasso-slumping-per-blank-a-menisco/.

LE FILM

commence par la fraiseuse creusant à partir du centre, une séquence de cercles concentriques de rayon croissant, chacun d'eux, cependant, avec une profondeur décroissante par rapport au maximum initial.
La surface fraisée devient alors une calotte concave sphérique d'un diamètre de 3048 mm, correspondant à la courbure de la calotte sphérique initiale imprimée dans le ménisque en verre effondré à chaud.
Profondeur qui différera du centre au bord de 7,25 mm de la flèche dite souhaitée.

La fraiseuse complète l'excavation, avec une rainure sur la circonférence de la surface concave, qui sera le siège du "barrage" de confinement de la coulée convexe de gypse réfractaire.

La vidéo suivante montre l'épaisseur totale du gypse réfractaire en 13 mm. Par conséquent, en leur enlevant la profondeur de la flèche de 7,25 mm, on peut en déduire qu'une «épaisseur résistante» du plâtre reste, égal à seulement 5,75 mm.. très subtil mais qui est décrit par Michael comme un compromis de précaution entre deux besoins importants:
- pour éviter de casser le plâtre plus épais, eu lieu dans des travaux antérieurs sur le diamètre du verre 250 moi 300mm, chauffé au four;
- assurer la solidité du plâtre de manière à ce qu'il ne se brise pas sous son propre poids lors de sa manipulation.

QUELQUES REMARQUES "AUTOPTIQUES" SUR CET USINAGE CNC:

À la minute 1,10 du film, la vidéo du ordinateur portable de contrôle du logiciel est encadrée CNC Mach3 de la Artsoft.
Dessus, au centre de la fenêtre en haut à gauche (qui montre la séquence de défilement des commandes de code G d'usinage), il lit sur la ligne centrale avec un fond clair, la commande est en cours d'exécution G3 fraisage d'une des circonférences anti-horaire; tandis que dans les lignes précédentes et suivantes, les séquences d'exécution cyclique des trois commandes sont indiquées G1 en axe vertical Z (axe de profondeur); G1 en axe horizontal X (axe de rayon avec Y = 0); e G3 (commande d'interpolation de circonférence dans le sens antihoraire), traitement précédent et ultérieur.

Cette profondeur sur l'axe Z a des valeurs négatives, c'est-à-dire qu'il diminue cycliquement à chaque circonférence fraisée avec des "étapes pour monter" à di (5.500-5.625)= 0,06 mm (comme le montre la différence entre deux étapes consécutives G1 sur la coordonnée Z).

Cette diminution d'axe Z cela nous fait comprendre que l'excavation concave doit avoir commencé au centre du moule, à sa profondeur maximale et son diamètre minimal (correspondant également à la convexité maximale complémentaire de l'âme de plâtre qui y sera coulée en plâtre).

AVANCÉES DE L'OUTIL

Le rayon de l'excavation pour les cercles concentriques augmente de 0,125 mm par tour (déduit en soustrayant les valeurs de coordonnées X affichées des commandes G1), élargissant progressivement le cercle de fraisage de 2,5 dixièmes de mm à chaque tour.

La surface finale de la coque sphérique concave, il se présentera alors avec un haut "escalier de marches" 0,125 mm et large 0,25 mm qui sera ensuite éliminé par ponçage 220 grit et puis 400.

Dans la case "Informations sur l'outil", vous pouvez lire le temps de travail actuel de 54,12 minutes correspondant à la position de fraisage qui apparaît presque à l'œil 70% du diamètre du moule, mais dont le temps de travail augmente très rapidement avec l'augmentation du rayon de fraisage, jusqu'à la dernière fois de 2 heures et 5 minutes nécessaires pour terminer le reste 30% de travail.

COMMENT FONCTIONNE LE FRAISAGE D'UNE SURFACE SPHÉRIQUE CONVEXE

ordinairement, comme dans le film, a lieu à partir du centre du diamètre souhaité de cette surface, correspondant au plan de la matière première à broyer, creusant dessus une série de cercles concentriques de diamètre croissant, étape par étape de l'avancement de l'outil, du centre au diamètre extérieur de la surface, chacune dont les circonférences augmenteront à leur tour Profond, progression pas à pas, du zéro de la surface de la matière première, à la profondeur finale atteinte à la circonférence maximale. Profondeur qui sera égale à la taille de la flèche que le disque de verre doit avoir à la fin du processus d'affaissement (affaissement) chaud.

Il faudra donc choisir la longueur des pas d'avancement, atteindre un compromis acceptable entre le degré de rugosité laissé par le fraisage, ce qui sera d'autant mieux que les étapes d'avancement sont courtes au sens décimal ou centésimal. Mais dans ce cas, le nombre de circonférences à compléter augmentera proportionnellement, et avec lui le temps de traitement augmentera très fortement. Cependant, l'avantage obtenu serait que la correction manuelle de la rugosité de surface ne sera plus nécessaire.

Un autre avantage contre la rugosité serait offert par le choix d'une fraise cylindrique d'un diamètre d'environ 8mm (tout comme les 5/16" du coupe-film) mais avec une pointe ronde.

À la fin du travail, un tel outil produirait une surface à peindre uniquement avec une peinture en aérosol polyuréthane pour obtenir une surface lisse et dure, à cirer uniquement avec un antiadhésif pour faciliter le démoulage futur du moule.

Le traitement se poursuit avec le ponçage pour éliminer les étapes laissées par le fraisage, à l'aide d'une éponge abrasive abrasive 220, dont il a arrondi les bords, car ils ont créé des rayures sur la surface délicate du polystyrène.

Rayures suggérant de remplir les zones avec un enduit de bois blanc, puis poncer le sable 400 et enfin restaurer la douceur de la surface en la rendant brillante avec deux couches de peinture en aérosol polyuréthane transparente dure et à séchage rapide, entrecoupé de ponçage abrasif 400. Le polyuréthane a été choisi car il ne dispose pas des solvants capables de dissoudre le polystyrène de la plaque de mousse fraisée.

Le barrage de confinement du plâtre est ensuite construit, insertion d'une bande de caoutchouc anti-courants de 25 mm de haut dans la rainure circulaire spéciale

Ceci est suivi par l'installation du moule en polystyrène sur une plate-forme bien nivelée au moyen de trois pieds à vis réglables.

Et à la minute 6,51 le gypse réfractaire du type spécifique pour la coulée du verre a lieu (Une rançon & Randolph glass cast 400 mold mix), disponible en équivalent d'une autre marque également chez nous, dans les magasins de fournitures pour beaux-arts.

À partir de la minute 10,42 les opérations et l'attente de quelques jours suivent, visant à rendre le plâtre bien sec à plat et de manière naturelle (afin d'éviter les déformations induites par le séchage forcé à chaud), le placer sur une nouvelle base en mousse de polystyrène (alto), avec un journal comme serviette hygiénique, vérifier dans le temps le retour d'éventuelles déformations lors du passage d'humide à sec, au moyen d'une traverse équipée d'un comparateur.

Michael montre ensuite son plus grand four à fosse Clarkson, par 60 Amper (que aux 127 volts font 7 kilowatts de puissance).
Sur le fond du four bien nivelé, le noyau de plâtre a été déposé avec le verre recouvert par 406 x 19 mm.
Cette "chose" qui est vue en noir qui entoure le tout, c'est une plaque de métal, placé verticalement pour former un cercle de blindage du rayonnement directement incident sur le bord proche du verre, placé trop près des résistances chauffantes, car dans le passé, la fusion du verre au bord s'était produite, coulée désastreuse sous le moule réfractaire.

Michael commence plus tard l'effondrement après la programmation d'une manière non spécifiée, le cycle de régulation de la rampe temps-température de montée du four et la descente de la température d'adoucissement (température qui est techniquement lue à environ 750 ° pour le verre calcium-sodium et 820 ° pour le silicate de bore).

À la minute 13,35 présente ensuite le ménisque produit, qu'il note est belle en apparence et meilleure que les expériences précédentes, mais en fait avec une bonne courbure seulement jusqu'à un diamètre de 365 mm (14″). Parce qu'à l'extrême 41 mm, il n'y a pas de courbure au bord de 5,2 mm.
Le blanc est donc un bon 14 ″, mais étant un diamètre 406, en fait il est resté un peu plus ouvert à F3,75 au lieu du F3,5 souhaité.

À la minute 14,33, il dit qu'après les vérifications, un léger astigmatisme est présent, trouvé en tournant la barre avec le comparateur, mais cela pourrait être éradiqué avec un peu de travail d'abrasion brutal, suivi de celui à grain fin.

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