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Buongiorno a tutti.
Segnalo questa autocostruzione
http://fabiomarioni.blogspot.co.za/
Non so se già conosciuta ma mi pare interessante specialmente il modo in cui è stato preparato il disco di vetro.
Ho inserito oggi un post su Northek, esula dalla grattugia ma spero possa interessare, sono convinto che tutti abbiamo sopportato l’ottusità dei costruttori per quanto trattato nel tread.
http://www.northek.it/forum2/index.cfm?page=topic&topicID=897Non son sicuro di aver postato nella pagina giusta, non ho ancora ben afferrato la disposizione del forum.
Fatemi sapere.
CoolCiao Franco, conoscevamo la realizzazione di Fabio Marioni, ne avevamo parlato in qualche post, non ricordo esattamente dove…
Sicuramente onore e merito al coraggio ed all’intraprendenza, un lavoro “titanico” che però , a detta dell’autore, ha portato ad affrontare numerosi problemi di qualità ottica ( come si può vedere dal Ronchi test ) non completamente risolti.
Personalmente non voglio entrare nel merito della lavorazione, è chiaro che un simile progetto con queste modalità porta a dover accettare numerosi compromessi, perciò trattandosi di una avventura di autocostruzione preferisco mettere in risalto l’audacia e la passione necessarie per poter minimamente pensare di intraprendere una simile avventura… poi purtroppo, alcuni limiti non possono essere superati solo con il coraggio e l’impegno.La tua realizzazione invece devo ancora finire di leggerla e voglio farlo con la dovuta calma vista la ricchezza di dettagli e particolari che, come sempre, accompagnano le tue interessantissime pubblicazioni.
Ciao Massimo, ero quasi certo che non fosse sfuggita un’impresa di quella portata.
Ho fatto una ricerca nel forum e non trovando nulla, probabilmente ho usato i termini sbagliati, sono entrato in tema dall’inizio. Concordo pienamente sulla valutazione che un simile lavorone è cosa personale e va inquadrata come tale, quel che mi interessa è parlare dell’idea di piegare il disco di vetro per alleggerire lo svuotamento e che ha come conseguenza un appoggio tondo. Quel che mi sfugge sono le complicazioni, se ve ne sono. Mi pare, da neofita, che implica problemi sia nella lavorazione che nella cella dove deve poi stare o sbaglio?
Giusto una cosa che mi ha lasciato molto perplesso, probabilmente perché qui non manca mai, un colpo di vento mentre si sta all’oculare in cima alla scala avrebbe conseguenze drammatiche.Grazie, prenditi tutto il tempo che occorre, già il fatto che ti interessa è per me fonte di soddisfazione. Nel caso non esitare a fare domande è sempre un piacere discutere gli aspetti tecnici. Non ho pubblicato disegni perché mi pare un lavoro un poco oltre il normale fai da te, sono comunque disponibile ad aiutare chiunque voglia cimentarsi.
Ciao Franco, non hai sbagliato i termini ma è il nostro modulo di ricerca sul forum che ultimamente non funziona bene, appena ho un po’ di tempo cerco di capire cosa è successo.
Riguardo le complicazioni sul vetro “piegato” a menisco, credo che siano più nella fusione/rammollimento che nella effettiva lavorazione, ma su questo può essere molto più preciso Mirco che, proprio in questo periodo, sta conducendo una interessante sperimentazione su forme e strutture “alternative” per il vetro del primario, ottenute tramite fusione.
Ho letto la tua pubblicazione, che dire… un alto livello di qualità, precisione e competenza sicuramente superiore rispetto al “normale” auto-costruttore amatoriale, qui siamo ben oltre il “fai da te”, dove ( al limite ) potrei intervenire con più cognizione di causa , per commenti/domande più tecniche è meglio aspettare qualcuno più preparato di me
Perciò da parte mia, complimenti non solo per l’eccellente lavoro ma anche per la qualità delle foto e per la particolareggiata descrizione di tutto il progetto .
Ciao Franco,
davvero molto bella e curata nei dettagli la tua lavorazione…devo guardarmela con più attenzione appena avrò del tempo…
Si avevo visto anche io lavoro di Fabio Marioni, anche se ho seri dubbi, sulla qualità ottica che possa avere quello specchio, non tanto per l’accuratezza che può essere riuscito o meno a raggiungere in lucidatura e parabolizzazione, ma proprio per le distorsioni dovute al peso proprio del blank di vetro, così fino in relazione al diametro.
A sostegno di ciò ti mostro un paio di calcoli che ho fatto:In primis, mi viene da dire che la posizione dei punti di appoggio non sembra seguire nessun tipo di ottimizzazione. Per avere un’idea, ho sormontato alla foto della cella del telescopio, la posizione dei 18 punti di appoggio suggeriti da Gui Plop e la differenza che si vede è notevole (anche se Gui Plop non è ottimizzato per specchi a menisco, la soluzione che fornisce può comunque considerarsi in prima approssimazione buona).
Detto ciò ho effettuato delle simulazione con un programma agli elementi finiti per calcolare la deflessione dovuta solamente al peso proprio del vetro, quando appoggiato sulla sua cella. Nell’ immagine si vede la deformazione del blank con la cella proposta da Fabio (le deformazioni sono ovviamente esagerate per una miglior comprensione visiva). Anche fittando i dati con la miglio parabola, risulta essere presente un errore P-V sull superficie superiore (escludendo la porzione centrale di 350mm di diametro, oscurata dal secondario) pari a circa 135 nm ovvero Lambda/2 !!!!!!!!!!! Quindi anche se fosse riuscito a lavorare ed ottenere uno specchio perfetto, la deflessione dovuta al peso proprio del vetro comprometterebbe tutto.
La figura sotto invece si riferisce al risultato ottenuto con una cella di supporto migliore (quella in rosso nella prima immagine).
In questo caso il P-V risulta pari a circa 70nm, ovvero Lambda/4. Ancora troppo grande per le strette tolleranze ottiche necessarie in queste applicazioni. Il sistema cella+rigidezza del blank non dovrebbe influenzare in maniera sensibile la qualità ottica di un telescopio, e sicuramente non indurre deformazioni dello stesso ordine di grandezza della massima tolleranza ammessa in uno specchio.A parte queste considerazioni, trovo il lavoro fatto da Fabio molto interessante ed è da apprezzare per la passione e la tenacia impiegata nell’ affrontare una sfida del genere. Ovviamente si possono fare tutti i calcoli e simulazioni che si vogliono, ma è sempre l’occhio posto all’oculare che dà il giudizio finale al lavoro svolto. E io non ce l’ho messo, quindi non posso giudicare oltre…
Per rispondere alla tua domanda, NO, non ci sono complicazioni particolare nella realizzazione della cella per uno specchio a menisco. Infatti i vari triangoli di supporto in una normale cella, devono essere flottanti, proprio per potersi adattare alla superfice inferiore del blank. Se questa è curva, si disporranno in modo da appoggiarsi a tale curvatura. Magari qualche piccolo accorgimento lo si può avere, ma nulla che complichi il lavoro.
La curvatura a menisco di un disco di vetro non è particolarmente difficoltosa, basta disporre di uno stampo bombato e di un forno in grado di raggiungere almeno i 600 °C. A queste temperature (anche un pochino inferiori 500-550 °C) il disco di vetro inizia a rilassarsi ed appoggiarsi sullo stampo sottostante. Sarà poi da porre molta attenzione alla curva di raffreddamento che deve essere adeguatamente lenta per evitare l’insorgere di tensioni interne nel vetro.
In conclusione, a menisco o no, il vetro deve essere sempre e comunque adeguatamente spesso per non deformarsi eccessivamente sotto il suo stesso peso, altrimenti non c’è accorgimento che tenga (ottica attiva esclusa).Negli ultimi mesi ho fatto diverse prove, sia in vetrofusione che per rammollimento, e nonostante molti insuccessi, alla fine sono riuscito ad ottenere questo:
https://www.grattavetro.it/wp-content/uploads/2017/04/Blank-1.jpg
https://www.grattavetro.it/wp-content/uploads/2017/04/Blank-3.jpgCome puoi vedere la superficie superiore è formata da un disco di 420mm di diametro e 10mm di spessore già curvato (tipo menisco), sul cui retro però sono stati attaccati, per rammollimento, tutta una serie di nervature per dare l’adeguata rigidezza.
Ora devo “solo” vedere se riesco a lavorarlo e se mantiene la forma nel tempo…
a breve spero di riuscire a postare qualche dettaglio in più…a presto…Ciao Giorno Ragazzi.
Massimo, riguardo lo specchio leggo con interesse il post di Mirco mentre per il cavalletto son sicuro che non occorre alcuna specifica capacità per valutare la soluzione proposta e qualsiasi domanda può farmi vedere quel che non ho visto. Il post è molto ridimensionato rispetto a quello
che volevo ma mi pare che essendo l’oggetto un poco fuori tema rischiavo solo di annoiare e ho
preferito un “Racconto” più per immagini che per disegni.
Mi sfugge se è un problema comune quello a cui ho tentato di dare soluzione oppure è solo una mia “fissazione”.
Grazie Mirco, tornando allo specchio mi pare che i problemi del soggetto in particolare siano parecchi ma questo esula dal discorso, direi che tutti riconosciamo la portata del lavoro a Fabio e non intendo assolutamente mettere in discussione il suo progetto, poi non so chi abbia potuto guardarci dentro e fare delle valutazioni. Io mi attengo a quanto descritto da lui e non ho ragione di dubitarne alla fine la visione perdona molto e la raccolta di luce fa la differenza.
Riguardo alla cella invece non mi riferivo alla realizzazione ma proprio alla progettazione e lavorazione dello stesso in quella direzione. Quel che pensavo è che se il rapporto spessore diametro e così critico perché non progettare una cella che lascia deformare lo specchio sotto il proprio peso e lo mantenga deformato, se lavorato nella cella questo sarà automaticamente corretto.
Sarà da vedere quanto sia possibile mantenere questa deformazione con il cambio di inclinazione.Stai facendo un lavorone complimenti, la curiosità mi spinge e anche se non vorrei chiederti di anticipare nulla, non resisto: hai già sufficienti dati per una curva empirica dimetro/spessore minimo?
Sarebbe poi interessante una relazione spessore-diametro-temperatura.
Anche, riferendomi alle due immagini, una curva di risparmio di peso tra disco a spessore e disco nervato.
Meglio che mi fermo.Thanks
CoolCiao Franco,
allora, lavorare uno specchio già sopra la sua cella non è una cattiva idea, soprattutto se il blank è molto fino in relazione al diametro (anche io ora sto lavorando il mio, già sopra la sua cella), però ovviamente ci sono delle limitazioni. Lavorare lo specchio sopra la cella è di aiuto, ma non può riuscire a compensare ogni cosa.
Nel senso che, se lo specchio è talmente poco rigido (o troppo fino) da deformarsi molto (intendo decine di nanometri) già solo per effetto del suo peso, si deformerà ancora di più, sulla zona in lavorazione, per effetto del peso dell’utensile.
Questo significa che in quel punto, il vetro si flette, viene lavorato, e poi quando la pressione dell’utensile viene a mancare, si risolleva per elasticità. Ecco che anche in questa maniera non si riesce ad ottenere una buona figura. Per tentare di minimizzare questo effetto, si può esercitare pochissima pressione sopra l’utensile, allungando di contro di molto i tempi di lavorazione.
Rimane comunque il problema che anche se si riesce ad ottenere una figura perfetta con lo specchio puntato allo zenit, la stessa correzione non la si può avere al variare dell’inclinazione del telescopio, dato che cambia la componente normale allo specchio, dell’accelerazione di gravità.
Questo per dire che NON è per forza essenziale partire da un blank perfettamente rigido e indeformabile (anche se più che ci si avvicina meglio sarebbe), ma deve per lo meno possedere una rigidità tale da deformarsi di pochi nanometri (massimo una decina. Oppure massimo 4.2 nm di RMS come suggerito dal manuale di GuiPlop) quando posto sopra la sua cella e messo in orizzontale.P.S: se il blank è troppo sottile e le deformazioni sono troppo elevate, nessuno vieta di realizzare una cella con un numero più elevato di punti. Quanto più elevato? Beh, fino a che il numero di punti non è in grado di mantenere le deformazioni entro le tolleranze, anche se questo comporta un aumento della complessità nella realizzazione della stessa.
Mi spiace, ma no, al momento non ho dati a sufficienza per tracciare una curva empirica dimetro/spessore minimo, anche se ne avevo trovane in internet. Una di queste è qui: https://people.eecs.berkeley.edu/~jonah/18plus/
ma ne avevo trovate anche altre, solo che ora non mi ricordo dove.Per quanto riguarda il risparmio di peso, così a spanne tra la mia soluzione nervata ed una monolitica avente pari rigidità, c’è un risparmio di peso di circa il 40-50%, anche se non è il risparmio di peso il fattore che fa la differenza. La differenza la fa, l’elevato rapporto area-volume che consente a questa tipologia di blank di andare a temperatura velocemente e di seguire mooooooolto meglio le variazioni di temperatura dell’aria.
A presto…ciao…
Questo significa che in quel punto, il vetro si flette, viene lavorato, e poi quando la pressione dell’utensile viene a mancare, si risolleva per elasticità. Ecco che anche in questa maniera non si riesce ad ottenere una buona figura. Per tentare di minimizzare questo effetto, si può esercitare pochissima pressione sopra l’utensile, allungando di contro di molto i tempi di lavorazione.
Questo è vero Mirco, ma è altrettanto vero per tutti gli specchi e secondo me non è così determinante da impedire la generazione di una buona figura, mi spiego meglio:
Una deformazione, magari infinitesimale, avviene anche per specchi più spessi. Quanto vale l’entità della deformazione sotto il peso dell’utensile non possiamo saperlo senza effettuare delle misure durante le corse di lavorazione o delle simulazioni, ma anche in quel caso non disponiamo di un limite certo per le deformazioni oltre il quale la lavorazione non produce i risultati sperati.
L’unico dato certo che abbiamo ( si fa per dire
), è la variazione della superficie prima e dopo la sessione di lavorazione.
Voglio dire che l’effetto della lavorazione sulla superficie sarà sempre il risultato combinato di più azioni: quella della tecnica applicata, della variazione di temperatura, degli errori dell’operatore, ecc… alle quali aggiungiamo anche quella ipotetica della deformazione superficiale dovuta al peso dell’utensile, ma in ogni caso le nostre valutazioni saranno sempre riferite allo specchio in posizione di “riposo”, momento in cui effettueremo le misure e nel quale tutte queste componenti cessano di svolgere la loro azione.Significa che il buon “grattavetro” dovrà tenere a mente che, se la tecnica produce un risultato diverso dalle aspettative, una volta verificate ed escluse le componenti relative ad un errato setup, potrebbe esserci anche una componente di deformazione superficiale dovuta al peso ad alterare l’efficacia della tecnica stessa, e perciò ( sempre il povero buon grattavetro ) dovrà attuare le contromisure studiando l’errore prodotto dall’utensile/ tecnica ( questa volta indipendentemente dalla causa ) e valutando eventuali modifiche all’utensile/tecnica per “assorbire” l’errore indesiderato ed ottenere la variazione superficiale cercata con lo specchio in posizione di “riposo” nella sua cella.
Poi è chiaro che non c’è nessuna garanzia che lo specchio non si deformi ulteriormente al variare dell’inclinazione, se è troppo sottile c’è poco da fare, occorrono come dici tu, altre soluzioni.
Si si, certo Massimo, non volevo dire che è impossibile ottenere una buona figura, intendevo dire che è molto più complicato, mi sono espresso male, scusate…
Concordo quando dici che “l’unico dato certo che abbiamo, è la variazione della superficie prima e dopo la sessione di lavorazione” e che questa è dovuta all’azione combinata tra la tipologia di passata e la deformazione dello specchio, ed è chiaro che meno è influente l’effetto della deformazione e più comprensibile risultano essere gli effetti delle passate utilizzate.
Per fare un esempio, se uso delle passate 1/3 COC ed ho uno specchio che si deforma molto, alla fine mi trovo continuamente con un bordo rialzato (o ribattuto), al posto di una sfera, a cui non riesco a dare una motivazione, quindi magari imputo il risultato alla pece non ben adattata, alla pressione sbagliata ecc…Poi ovvio che con i dovuti accorgimenti si possono ottenere dei buoni risultati lo stesso.
Quanto detto fino ad ora è riferito un caso molto al limite, in cui le deformazioni del solo peso proprio sono molto elevate, e ben al di fuori di quelli che sono i casi abituali, per questo ero partito dall’esperimento condotto da Fabio, non tanto per parlare del suo lavoro, ma per parlare in generale di casi così estremi.Ad ogni modo, come siamo d’accordo, si possono raggiungere buone correzioni, resta l’insormontabile problema dovuto alla variazione di inclinazione del telescopio.
Es. Se il bordo si flette di 100nm (valore volutamente esagerato) quando il telescopio è rivolto allo zenit, e lo si riesce a lavorare fino a portarlo in tolleranza, quando poi lo porto in verticale tutti quei 100nm ritorneranno a sollevarsi per effetto elastico, essendo scomparsa la componente normale allo specchio dell’accelerazione di gravità.Questo per dire, che oltre ad un certo punto non si può scendere con lo spessore del vetro, altrimenti non c’è accorgimento che tenga, a meno di non accontentarsi di una correzione ottica che può variare anche di molto al variare dell’inclinazione del telescopio. Oppure si adotta una cella con molti più punti di supporto.
P.S: E’ da tenere presente comunque che non abbiamo considerato la deformazione dovuta alla componente parallela alla superficie che varia anch’essa con l’inclinazione, la quale combina i propri effetti con quelli dovuti alla componente normale, però in prima approssimazione si considerano questi effetti di minor intensità rispetto agli altri.
Sera Giovani, sto ancora rimuginando su quanto avete scritto.
Qualche considerazione ” mi scappa “, forse pensando sempre al 40” ci siamo lasciati influenzare.
Mettiamola a questo modo, con la vostra esperienza di grattugiatori dovreste riuscire a tracciare una linea che definisce la convenienza sull’utilizzo del sistema di piegare il blank mantenendo uno spessore che non ricada nei problemi di cui sopra. Ovviamente riferendosi non a diametri estremi.
Quindi: spessore, risparmio di tempo di svuotamento e convenienza economica. In relazione ai diversi diametri.
Altro dubbio che mi rimbalza in testa è sulle nervature, indipendentemente dallo spessore dello specchio ho l’impressione che si creino un sacco di problemi di tensioni durante l’acclimatamento muovendosi lo specchio come se non fosse di spessore uniforme e che non si risolvano nemmeno una volta in temperatura.
La mia è solo una valutazione intuitiva non suffragata da alcun dato, mi sfugge qualche cosa ???
Thanks.
Cool.Ciao Franco,
sinceramente non riuscirei a tracciare una linea guida come chiedi, anche perchè la mia esperienza di grattavetro è limitata e sempre e comunque in abito amatoriale, quindi non riesco di certo a valutarne la convenienza economica visto che tutte le ore di lavoro sono a gratis (essendo un hobby), al massimo posso risparmiare sul costo degli abrasivi (ma tanto quelli grossi costano anche poco).
Piegare un blank di vetro, si certo ti risparmia delle ore di lavoro, ma non è semplicissimo da fare, nel senso che poi bisogna stare davvero molto attenti con le curve di temperatura, altrimenti si generano tensioni interna ecc, quindi dal punto di vista amatoriale non è la strada più semplice da percorrere, anche perchè farti mettere a disposizione un’intero forno solo per te per 1-2 giorni ha il suo costo.Per quanto riguarda le tensioni in uno specchio nervato, no non è vero che sono un problema. Un qualunque oggetto, della forma che preferisci, se di materiale omogeneo e isotropo, non presenta tensioni interne durante la dilatazione o contrazione a meno che:
1) ci siano gradienti di temperatura interne all’oggetto. Ma queste, anche se dovessero apparire durante il transitorio, andrebbero a sparire una volta che la temperatura si stabilizza.
2) l’oggetto è vincolato rigidamente in più punti che tendono a non consentirgli di dilatarsi o restringersi liberamente, ma questo non avviene se lo specchio è semplicemente appoggiato sopra la culla.
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