Utensili a sub-diametro, aspetti generali.

Le tecniche con utensile a sub-diametro, cercano di risolvere alcune problematiche che nascono con l’utilizzo del pieno-diametro nel momento in cui le dimensioni o le curvature della superficie ottica  in lavorazione, assumono valori limite nel quale le tecniche standard possono rivelarsi poco efficaci o di difficile applicazione o addirittura, in alcuni casi, controproducenti.

possiamo riassumere i principali casi in cui è preferibile l’utilizzo di un sub-diametro:

  • lavorazione di grandi diametri ( oltre i 50 cm.)
  • configurazioni ottiche di grande apertura focale ( f2-f4)
  • curvature iperboliche o ellittiche
  • piccoli interventi di correzione zonale della superficie ottica.

Generalmente parliamo di sub-diametro nel momento in cui l’utensile ha un diametro inferiore rispetto allo specchio in lavorazione di almeno il 40 %.

Un utensile al 70-80 % del diametro-specchio, ha infatti, una azione non molto diversa da quella del pieno diametro e,  nella maggior parte dei casi, può anche sostituire in tutto il pieno diametro con risultati analoghi nell’applicazione delle tecniche.

In realtà, per un inquadramento generale, sarebbe più corretto parlare di più utensili a sub-diametro nell’arco di una stessa produzione ottica, scelti con dimensioni variabili dal 10% al 60 % a seconda del tipo di lavorazione che andremo ad effettuare, o se vogliamo, a seconda del tipo di azione che intendiamo applicare al nostro specchio.

prima di scendere nel dettaglio dell’azione esercitata dal sub-diametro, evidenziamo alcune principali differenze immediatamente riscontrabili da una prima analisi delle due tipologie di utensili.

Abbiamo detto quali sono le lavorazioni  in cui è preferibile l’uso del sub-diametro, tuttavia nulla ci vieta di utilizzare un utensile ridotto anche per le lavorazioni “classiche”.

Supponiamo ad esempio di voler eseguire la lucidatura di uno specchio 300 f5 con un utensile a sub-diametro e facciamo alcune considerazioni:

  • Durante una corsa con un sub-diametro, la superficie dello specchio su cui viene esercitata l’azione abrasiva, diminuisce quadraticamente rispetto alla diminuzione lineare del diametro. E facile rendersi conto che per asportare o lucidare la stessa quantità di materiare con un utensile al 50% occorreranno tempi 4 volte maggiori rispetto al pieno diametro, per un sub-utensile al 30% occorrerà un tempo 9 volte maggiore, e così via.
  • Una lucidatura, o anche una superficie sferica realizzata con un sub-diametro porterà inevitabilmente all’allungamento dei tempi di lavorazione, non solo, anche il consumo della patina, e quindi la sua manutenzione,  aumenterà di conseguenza con la stessa proporzione .
  • Come se non bastasse, il fatto che lavoriamo “nello stesso istante” solo una porzione della superficie, rende più difficoltoso il raggiungimento di una figura regolare come la sfera, in quanto è  più difficoltoso il raggiungimento di una lavorazione “simmetrica” nel quale l’utensile eserciti la sua azione lo stesso numero di volte e con la stessa intensità su tutta la superficie dello specchio in modo omogeneo.
  • Anche se “la legge dei grandi numeri” prima o poi riuscirà a prendere il sopravvento ed a uniformare la lavorazione, non è improbabile che l’utilizzo del sub-diametro porti in fase di correzione, dove non sono richieste grandi quantità di sessioni, alla comparsa di errori zonali come conseguenza di una lavorazione non uniforme.

Riassumiamo quindi anche gli svantaggi dell’utensile a sub-diametro.

  • allungamento dei tempi di lavorazione
  • difficoltà nel raggiungimento di figure regolari
  • comparsa di errori zonali
  • consumo/ deterioramento della patina maggiore.

 

MA ALLORA, PERCHE’ UTILIZZARE UN SUB-DIAMETRO ?

Non certo per risolvere le fasi di lavorazione dove il pieno diametro dimostra tutta la sua efficacia , per vedere in azione il sub-diametro bisogna uscire dal terreno di gioco”classico” e andare in trasferta, su campi più “ostili” dove le normali tecniche vanno in “affanno” e non riescono ad esprimere  il loro potenziale.

In altre parole con il sub-diametro, dobbiamo cambiare il presupposto, l’approccio alla lavorazione è fondamentalmente diverso: Non dobbiamo cercare di creare una superficie regolare ( come con il pieno diametro) basandoci sulla regolarità della lavorazione ma dobbiamo creare degli “errori controllati” sulla superficie che una volta uniformati restituiscano la figura cercata.

Per rendersi conto meglio di queste funzionalità cerchiamo di vedere come agisce il sub-diametro.

  1. qualunque sia il diametro del sub-utensile, la lavorazione con corse longitudinali-tangenziali genera una corona circolare , una zona depressionaria la cui estensione è di poco inferiore al diametro dell’utensile, mentre le corse radiali sono generalmente poco efficaci.
  2. Il diametro dell’utensile non cambia il risultato della lavorazione ma solo l’estensione della zona trattata.
  3. L’applicazione della pressione risulta molto efficace in quanto il peso viene concentrato su di una piccola porzione della superficie dello specchio quindi, anche se in generale l’abrasione e la regolarizzazione della superficie totale richiede molto più tempo con il sub-diametro, lo “scavo” di piccoli settori circolari avviene molto velocemente, in altre parole , per scavare una vera “voragine” concentrata in una zona dello specchio con il sub-diametro basta solo un po’ di … disattenzione !
  4. la “pressione localizzata” , ovvero l’applicazione del peso sull’utensile in un punto che non sia necessariamente quello centrale, permette di indirizzare l’intensità maggiore dello scavo con notevole precisione, esattamente dove vogliamo che vada.

cerchiamo di chiarire con degli esempi grafici.

UTENSILE 30%, PRESSIONE AL CENTRO, CORSE TANGENZIALI SU ZONA ESTERNA:

In questo caso l’azione abrasiva è maggiormente localizzata nel centro dell’utensile, come risultato avremo una corona circolare depressa rispetto al resto della superficie la cui estensione è di poco inferiore al sub-diametro.

Essendo il centro della zona più “scavato” rispetto alle zone adiacenti, come conseguenza avremo un aumento della curvatura in quel settore .

Le zone in rosso del grafico rappresentano il luogo dove è maggiore l’azione dell’utensile, le zone in giallo sono parzialmente interessate e costituiscono il “raccordo” alle zone in verde che invece non risentono dell’azione delle corse.

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UTENSILE 30%, PRESSIONE LOCALIZZATA AL BORDO , CORSE TANGENZIALI SU ZONA ESTERNA

in questo caso l’azione abrasiva è maggiormente accentuata verso il bordo,  il settore circolare risultante avrà una profondità, e quindi una curvatura non simmetrica . La maggiore profondità sarà in prossimità del bordo, la restante zona sarà di raccordo con la restante superficie. Da notare che la parte più esterna del bordo rimane comunque poco interessata dalla lavorazione.

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UN ESEMPIO DI APPLICAZIONE PRATICA

Supponiamo di aver diviso il nostro specchio in 5 zone secondo il criterio di Couder o di  Texereau, e di dover intervenire sulla zona n°3 che  risulta essere “alta” rispetto alle altre le quali, comunque sono “a misura” e non devono essere modificate.

In questo caso utilizzeremo un sub-diametro la cui estensione sia dell’ordine di grandezza quella della zona da lavorare, la traiettoria su cui applicare le corse sarà quella delimitata dalla estensione della zona 3 ed applicheremo la pressione al centro secondo le modalità di corse descritte in precedenza.

Il risultato che otterremo non dovrebbe essere molto dissimile dalla rappresentazione grafica:

Se poi vogliamo fare in modo che la lavorazione non interferisca con una delle zone adiacenti , possiamo sfruttare la pressione localizzata per definire in modo più preciso il raggio di azione delle corse:
nell’esempio sottostante si utilizza lo stesso sub-diametro al 20% con pressione al bordo per non interferire con le zone più esterne.

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Questi primi esempi di utilizzo del sub-diametro servono ad evidenziare la differente modalità di approccio alla costruzione di una superficie ottica. Numerose tecniche e tipologie differenti di utilizzo delle stesse sono state sviluppate e  possono essere applicate oltre a quelle descritte.

Anche le corse “classiche” radiali COC o le corse per la parabolizzazione a “W” vengono comunemente impiegate a seconda dei casi in cui possono rivelarsi proficue.

Quello che accomuna le diverse tecniche con il sub-diametro è che si genera una zona depressa rispetto al resto della superficie, la quale può servire per aumentare o diminuire l’andamento della curvatura della nostra figura in lavorazione. La diversa applicazione delle corse e della pressione può farci stabilire dove e come andremo a creare il settore depresso.

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