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Absolutely Giulio, you are right, the crumbs have from them a high surface / volume ratio that tends to soften them before the rest, taking into account that besides being a low melting point, however, softens before…
I make a small digression, compared to going work, to say a few words about the blank structure.
The final position I have assigned to the rear ribs, They are the result of a series of tests and ideas, that gradually I have refined, until you get the result today.
The simulation with a special software, which it allows me to evaluate the deflection of the upper surface due to its own weight of the glass, It gave the following results:As you can see, and the colors help in this sense, the deflection of the upper surface varies between -1.76nm of zones in giallino (the higher ones) and the -5nm of bluish areas (the lower ones), or a difference, say P-V, attributable to the coupling blank-cell of approximately 3-4nm entire surface support, therefore far more than acceptable.
I have not given the lower central area (about -7nm) because it obscured by secondary.See you soon…Hello to all…
hello Giulio,
and, It may not seem like much, but if referring to the radius of curvature we can be seen how this varies between 2300 and 5600 mm. However it should not be a problem to remove the undulations, the only consequence of this is that the upper disk will not be perfectly uniform thickness, but there will be slightly thicker areas and other slightly thinner.There are pieces in the Pyrex blank, It is completely composed of calcium-sodium glass, cut from the same glass batch, to be as safe as possible that the coefficient of thermal expansion of the various pieces were as equal as possible. Pairing pyrex and calcium-sodium, It would not be possible (at least for my modest experience) because they have too different coefficients of thermal expansion and cooling phase be formed first and then the cracks will break all.
The low melting point is nothing more than a fine ground glass (powder) which is then mixed with water to create a kind of fairly thick cream (If you look closely in the picture of a previous post, where I'm placing hand the pieces, you will notice a white stuff between the various pieces of glass, here is what is the low melting point). As a low melting point is used a glass that "rests" at lower temperatures compared to the glasses that are to be welded together in such a way that would facilitate the process. In my case, I arrived, however, at a temperature so that even without the low melting glasses would be attached to the same, but I put it because tests done previously proved a better soldering (more resistant ) compared to non mettercelo.
P.S: E 'was important to choose among all the glass powders to be used as a low melting point , one that had the same coefficient of thermal expansion of the glass to be joined.
Ciao, thanks Uraniborg…
We hope then that the results are up to…
Inspection / control of the bank:
First they started with the check blank out of the oven, and it seems that the weld between the various pieces of glass has come good, the low melting interposed between the various junctions, to facilitate the process, He has done his duty to the great. Even by tapping with his knuckles in various points of the glass, He always feels dry beautiful noise, just as we would expect from a single compact body beautiful.
However, analyzing the curvature of the upper surface, I noticed that evidently the glass disk is not able to recline perfectly above the mold convex plaster, In fact, moving the spherometer above it, in different positions, is easily seen as the lancet of the comparator is continuously moves, sign that the curvature of the glass changes from point to point.
vabbeh, It will mean that the step of roughing will be a little longer than expected. In theory I should not have big problems to eliminate all these undulations…
In the following movie you can see how just described:
See you soon…ciao
Blank primary:
The primary mirror I realized after numerous attempts at fusing, during which I have tried to achieve a mirror having a ribbed grilling on the precise retro, determined after numerous calculations and structural simulations, but they have not been successful for a number of process issues that I encountered, as integrity of the mold to high temperatures, temperature curves, occurrence of cracks in the glass during cooling, and a thousand other again ...
So after a series of attempts I opted not for Fusing, but for a softening process, which it consists in being able to bring the various pieces of glass that make up the blank to a temperature at which they begin to soften / melt just enough because it firmly sticking to each other. Followed then by adequate cooling curve in order to avoid the occurrence of internal tensions.
The idea was to take a 42cm diameter disc of glass and 10mm thick and place it on top of a convex shape in plaster having a radius of curvature approximately equal to that which would like to have the mirror finished, so that during the softening of the sheet is adagi above assuming the shape of a meniscus.
On the back of this meniscus then a whole series of pieces of glass have been applied, suitably cut and shaped so as to rest perfectly to the curvature of the meniscus on one side and forming a floor dal'altra, in addition to a series of perforated disks in the center, that have both the function of securely connect together the various ribs making the structure rigid, both as anchor points to attach the mirror to the support cell.
And here is the result:Here assemblavo while the various pieces:
Here just before baking, and just after turning off the oven, then the maximum temperature (In fact, it is seen that is a bit 'giallino):
and here the final result:
Just to let you appreciate the difference in temperature in play, between the softening process and the fusing, just look as it appeared the oven just after the shutdown of the same to almost 1100 ° C (cry from the yellow that you saw in the picture first
):In other developments soon…ciao
Hello 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.Hi everyone,
I resurrected this old thread, to update you on what has been the conclusion of work.
Finally after loooong time, I managed to bring the mirror to allumiare, and I thank you very much, the friendly Romano Zen, who performed the work I.But in the meantime, others to what is written in previous posts, I had been doing even small experiments both on the processing techniques, both on the optical test (P.S: I have always given priority to learning rather than the final result real why my mirror School, Otherwise I never touch it again made) that led me to grind slightly ("grit" 220) also the rear surface.
This operation, not very smart to do at that point processing, certainly it has slightly altered the final shape of the mirror, even if it lines Ronchi made the other day in Autocollimation were fine straight over the mirror, up to the edge.
So in the end, I can consider the finite mirror,
almost certainly not having the correction shown in previous posts, but certainly above the minimum required values for these magnificent instruments ...
I can not wait to test it in the sky ....
See you soon, Hello to all…. And and, certo Massimo, non volevo dire che è impossibile ottenere una buona figura, intendevo dire che è molto più complicato, I said that badly, 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.
For example, 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.Anyway, come siamo d’accordo, si possono raggiungere buone correzioni, resta l’insormontabile problema dovuto alla variazione di inclinazione del telescopio.
Is. 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: Is’ 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.
Hello Franco,
then, 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? Well, 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.
See you soon…ciao…
Hello 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) approximately 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 conclusion, 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 Hello Franco, un caloroso benvenuto qui nel forum, da parte mia…
Do not worry, non sei di certo fuori luogo qui, tutti coloro che hanno la passione per l’astronomia, o per l’auto-costruzione di una qualunque parte del telescopio, o che desiderano imparare, discutere, o condividere le proprie esperienze su questo fantastico mondo, sono più che ben accette… Franco, di dove sei? Hai già un telescopio?
Per quanto riguarda l’uso di macchinari come supporto nella realizzazione di specchi per telescopi, ti poso dire, che se cerchi in internet, troverai moltissime informazioni e soluzioni diverse. Per cominciare, ti consiglierei di cercare quella che forse è la più conosciuta, ovvero la “mirror or matic”, la trovi googolando…troverai molte indicazioni, anche dettagliate a riguardo…
Come ti ho già detto poi, ci sono anche altre tipologie di macchine, ogni una pensata per riuscire a fare più o meno lavorazioni, ma per ora comincerei a dare un’occhiata a quanto ti ho suggerito…Sono curioso di leggere gli sviluppi e i dettagli del tuo progetto,
a presto…
Mirco Hello Joseph, si si non ti preoccupare per le immagini del ronchi…
Era solo uno sfizio mio, non che per impreziosire ulteriormente, con delle belle foto, questa discussione sulla tua realizzazione… Hello Joseph, a big welcome from my…
I can only join me too, I can only join me too, I can only join me too… Do not worry, I can only join me too, I can only join me too. I can only join me too, I can only join me too. I can only join me too, I can only join me too, I can only join me too 1-2 I can only join me too, I can only join me too.
Ah, by the way, I can only join me too? I can only join me too? I can only join me too, I can only join me too…
thank you,
I can only join me too…
