Il BLANK A MENISCO
Il blank è stato realizzato a partire da un disco di vetro calcio-sodico da 610 mm di diametro e 20 mm di spessore che è stato messo in un forno, portato a temperatura di rammollimento , fatto collassare per gravità in un stampo pre-costruito con la curvatura sferica di progetto e fatto raffreddare in modo controllato per evitare tensioni interne.
Il menisco era quindi pronto per essere lavorato grazie all’utilizzo del piano rotante appositamente costruito per sostenere la forma del retro convessa.
Un primo controllo della forma ha rivelato che il menisco era ben lontano dall’avere una superficie sferica, andava perciò regolarizzata la forma geometrica che presentava evidenti astigmatismi ed un errore medio rispetto alla figura sferica di 1 mm circa.
L’utilizzo di un utensile in vetro di 400 mm di diametro, con abrasivi e corse concentrate sulla zona mediana, ha permesso alle due superfici a contatto di uniformarsi a quella sferica.
Durante questa lavorazione sono emerse le zone “più basse” rispetto alla sfera che si stava generando, che restavano lucide e non intaccate dall’azione utensile/abrasivo, fino ad essere completamente “assorbite”
GLI UTENSILI
Uniformata la superficie del blank ed ultimata la sequenza degli abrasivi fino alla grana 800, si è potuto procedere con la fase della lucidatura , realizzando gli utensili a sub-diametro per la lucidatura
La patina di pece è stata realizzata in modalità “inversa” e cioè colando direttamente la miscela fusa sullo specchio in cui erano stati posizionati dei fogli di alluminio per evitare l’incollaggio al vetro del menisco. Una volta raffreddata la patina è stata incollata all’utensile tramite un nuovo strato di pece fusa.
Questa procedura solo per evitare di sostenere lo specchio in orizzontare sopra la miscela fusa per imprimere la forma all’utensile.
Il completamento della lucidatura ha comunque mostrato un astigmatismo residuo che era necessario correggere prima di passare alla parabolizzazione.
I PROBLEMI INATTESI
Corretto l’astigmatismo e raggiunta la sfera ( ROC finale 3560 mm , diametro effettivo 604 mm, F 2.95 ), è iniziata fase di parabolizzazione in manuale su piano-rotante , che ha evidenziato da subito delle anomalie di lavorazione con le tecniche di approfondimento a partire dal centro ( corsa a w oppure centro su centro )
L’approfondimento infatti, dopo alcune sessioni iniziali, non si generava con la regolarità di una superficie conica , ma mostrava una azione di “scavo” più significativa nella zona mediana rispetto al centro e bordo.
Questo impediva di continuare a generare profondità al centro con regolarità, in quanto l’applicazione continuata delle tecniche “normali” riportava la figura verso la sfera/ellisse allontanandola dalla forma parabolica e con difetti più marcati al bordo.
La causa di queste anomalie è da ricercarsi nel supporto a “cella” che non permette un appoggio continuo del vetro ma solamente in diciotto punti. Questo tipo di supporto infatti è studiato appositamente per distribuire il peso dello specchio in modo ottimale e limitare al minimo le deformazioni dovute proprio al peso.
Ma questa funzionalità mostra i suoi benefici in condizioni operative dello specchio ( montato sul suo telescopio ), diverso è in condizioni di lavorazione su di un supporto in movimento e con l’esercizio di pressioni sul vetro da parte degli utensili.
La pressione applicata durante le corse dell’utensile, anche se si cerca di applicarla quanto più possibile in modo costante, non riceve una reazione omogenea da tutta la superficie dello specchio ma sarà maggiore nei punti di appoggio e minore al centro ed al bordo dove il supporto non esercita alcuna azione di sostegno diretta.
LE SOLUZIONI E LE TECNICHE
Quindi è stato necessario cambiare l’approccio alla costruzione della parabola.
In pratica lo specchio è stato lavorato come se si dovesse costantemente correggere un errore , in questo caso lo scavo eccessivo nella zona mediana.
Ho scelto perciò di cambiare la costruzione della parabola con l’impostazione al 70% del diametro, in modo da avere due “macro-zone” da lavorare separatamente limitando al minimo l’azione sulla zona mediana-periferica , dove si generava il difetto.
Sono stati quindi costruiti altri due utensili sub-diametro , uno al 20% per lavorare il bordo ed uno al 35% per la restante zona centrale, utilizzando le tecniche riassunte in questo schema:
- Corse dalla piccola estensione sul bordo specchio con pressione localizzata sul bordo utensile, per approfondire maggiormente verso il bordo
- Corse “epicicloidali” sulla zona periferica. Il centro utensile descrive una traiettoria circolare mentre lo specchio ruota, con leggera pressione applicata al centro, “allungare” i raggi di curvatura della zona periferica.
- Corse a W con leggera pressione al centro per “scavare” la parte centrale senza oltrepassare il 70% del diametro.
Le corse a W sono state utilizzate come corse di raccordo ,solo per brevi sessioni e senza esercitare alcuna pressione sull’utensile, solo spinta e trazione ai bordi.
Il rapporto tra il numero delle corse dei vari tipi determinava l’azione complessiva sulla figura. In generale si è usato un ugual numero di corse al centro combinato con lo stesso numero di corse al bordo.
Ad esempio in una sessione , ogni 10 giri completi dello specchio con corse di tipo 3 venivano eseguiti 5 giri completi con corse di tipo 1 e 5 giri con corse di tipo 2.
Questo tipo di lavorazione non porta ad una figura geometrica stabile dello specchio , è facile “superare” la parabola ed arrivare ad una iperbole. E’ stato possibile però intervenire e correggere la figura semplicemente cambiando il rapporto tra le corse al centro e quelle al bordo a seconda se si vuole “tornare indietro” o proseguire.
TEST PER LA PARABOLA FINALE
Il Test di Ronchi è stato utilizzato durante tutta la lavorazione, mentre il test della Caustica, test di cui abbiamo parlato in modo dettagliato in questo articolo è stato eseguito nella parte finale, in particolar modo durante gli ultimi ritocchi per il raggiungimento e la verifica della forma parabolica finale. Questi i report finali:
Una sequenza di immagini finali al Test di Ronchi ( in alto ), da intra ad extra-focale partendo da sinistra, confrontate con quelle ( in basso) generate con il software.
