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Vecchio 27-01-11, 18:27   #11
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Predefinito Re: Uno specchio 300F5 fatto in casa

La conservazione degli abrasivi e loro modo d’uso

Questo è un capitolo molto importante perché parte della riuscita del lavoro dipende dalla corretta conservazione di queste polveri. Mi spiego meglio: gli abrasivi sono di diversa grana, quindi, come abbiamo già detto, i granuli che li compongono sono di diversa grandezza. Pertanto una delle regole più importanti è evitare assolutamente l’inquinamento tra queste polveri. Provate ad immaginare che cosa succede se un solo granulo di 80 va a finire in una polvere 500 o 1000 !!!! Il più delle volte sarete costretti a ricominciare il lavoro dall’inizio …….

Per evitare questo le regole da rispettare rigorosamente sono queste:

- conservare ogni grana in un proprio contenitore chiuso, preferibilmente con tappo a vite o simile, chiaramente marchiato in maniera inequivocabile

- prelevate l’abrasivo con un cucchiaio, che verrà poi usato solo ed esclusivamente per quella grana; vanno benissimo quelli usa e getta in plastica; per sicurezza marcateli con un pennarello scrivendo la grana; ricordate sempre che una confusione sull’uso di questi cucchiai può portare a grave inquinamento degli abrasivi ! Come ulteriore precauzione vi consiglio di conservare questi cucchiai ognuno dentro il proprio abrasivo, chiudendoli all’interno del barattolo. Se hanno il manico troppo lungo per entrarvi, tagliatelo a misura idonea.

- non prelevate polvere dai barattoli tenendoli inclinati e scrollandoli, perchè i granuli (quelli più grossi) tendono a saltare via in ogni dove e quelli più fini a spargersi nell’aria

- se potete, impiegate due barattoli per grana: uno lo userete sul tavolo di lavoro con poco prodotto al suo interno, l’altro lo terrete di scorta in luogo diverso per avere disponibile abrasivo sicuramente non inquinato

- mettete sul tavolo di lavoro abrasivo di una sola grana per volta

- se lo desiderate, per poter meglio utilizzare queste polveri, usate per il loro dosaggio dei porta sale ovviamente uno per ogni grana, chiaramente marcati e ovviamente ben chiusi quando non in uso.


Qualche consiglio per la vostra salute


Sia la polvere di vetro sia gli abrasivi non sono materiali molto adatti per i vostri polmoni ! Quindi cercate di non inalarli. Inoltre l’ossido di cerio, essendo quasi impalpabile (particelle al di sotto del micron), tende ovviamente a diffondersi nell’aria facilmente se il suo contenitore viene scosso durante la fase di prelievo della polvere. E’ anche vero però che essendo sempre presente acqua il pericolo è ridotto, ma le precauzioni non sono mai troppe ! Quindi è meglio usare una bella mascherina di protezione contro le polveri sottili e anche degli occhiali di protezione perché qualche schizzo di poltiglia potrebbe raggiungere i vostri occhi. Ma in ogni caso non spaventiamoci: si tratta di precauzioni normali quando si usano prodotti di questo genere. Dobbiamo solo essere cauti ….. tutto qui

Ultima modifica di astrotecnico : 29-01-11 10:28.
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Vecchio 31-01-11, 12:35   #12
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Predefinito Re: Uno specchio 300F5 fatto in casa

Come lavoreremo il nostro specchio

Abbiamo già detto che il metodo di lavorazione che useremo è quello classico: sfregamento dei due vetri tra loro, con interposizione della miscela d’abrasivo e acqua. Nel nostro caso sia l’utensile sia lo specchio è costituito da un disco di vetro dello stesso diametro (310 millimetri) e 25 millimetri di spessore. Se volete l’utensile può essere anche di vetro da 20 millimetri. Sconsiglio vivamente di utilizzare uno spessore minore dei 20 millimetri, perché durante la lavorazione questo tende ad assottigliarsi notevolmente al bordo, di conseguenza potrebbe succedere di trovarsi presto con questa zona dell’utensile sottile e fragile, con immaginabili conseguenze. Continuando nel nostro discorso noi lavoreremo con due possibili metodi: specchio SOTTO e l’utensile SOPRA o viceversa. Quindi tra le mani potremmo avere l’utensile o lo specchio. In ogni modo il risultato finale sarà in ogni caso un vetro concavo e uno convesso. Vedremo poi se e quando dobbiamo usare i due metodi.
Prima però di procedere all’esame delle possibili metodologie d’esecuzione è necessario capire bene il preciso significato di alcuni fondamentali termini tecnici che si usano correntemente durante la lavorazione di uno specchio:
seccata e passata.

Cosa s’intende per “seccata” ?

Per seccata s’intende un’unità di lavorazione sullo specchio, che inizia con l’applicazione dell’acqua sulla superficie da lavorare, la successiva dosatura d’abrasivo e infine la lavorazione, quindi lo strofinamento tra loro dei vetri, fino a che l’abrasivo, nel caso d’uso di grana grossa, non si frantuma completamente oppure, con abrasivo fino, quando questo si asciuga. Quindi, ad esempio, quando parleremo di dover eseguire due seccate consecutive, significa che dovete procedere con due processi completi, come appena indicato.


E la passata ?

La passata o corsa indica il modo con cui l’utensile si muove sopra o sotto lo specchio. Si parla per esempio di passata 1/3 centro su centro. In questo caso il vetro che sta sopra, quindi nelle vostre mani, si muove sull’altro fissato al piano di lavorazione, partendo da vetri sovrapposti a bordo coincidente, quindi con centro dell’uno che corrisponde con il centro dell’altro, andando in linea retta in avanti. Esce con il proprio bordo, alla fine della corsa, di 1/6 del suo diametro dal bordo dal vetro che sta sotto. Poi torna di nuovo indietro, sempre con moto rettilineo, passando ancora per il centro, dirigendosi in direzione opposta a quella precedente, uscendo dal bordo del vetro sottostante sempre di 1/6 del diametro.




Ultima modifica di astrotecnico : 31-01-11 12:56.
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Vecchio 07-02-11, 10:03   #13
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Predefinito Re: Uno specchio 300F5 fatto in casa

Tipi di passata


Premetto anzitutto che nel descrivere questi tipi di passata considero che lo specchio è fra le nostre mani, mentre l’utensile è fissato al pianale di lavorazione.
Quindi si lavora a specchio SOPRA e utensile SOTTO:
Questo è il metodo classico che viene usato per lavorare a mano specchi di piccole dimensioni, con utensili a diametro pieno, quindi uguale a quello dello specchio. Mi preme però specificare che in definitiva non c’è obbligo di lavorare così: alcuni preferiscono lavorare con lo specchio sotto. Io da parte mia posso dire che fino a 300 millimetri si può lavorare in entrambi i modi. Però posso anche aggiungere che, come prima esperienza, consiglio specchio sopra, utensile sotto.
Inoltre esistono delle passate che si usano più che altro nella lavorazione altre specifiche per la correzione della forma.
Abbiamo parlato delle passate. Ora vediamo che tipi di passate useremo nella costruzione del nostro specchio.

Passate per la lavorazione

Passata cordale

Durante la fase iniziale di sbozzatura ovvero quando si cerca di approfondire quanto più possibile il vetro che si trova tra le nostre mani (specchio), si usa la corsa di tipo cordale.
Con questo tipo di passata si trasla con lo specchio alla periferia dell’utensile, approfondendo fortemente il centro, quindi asportando in questo punto quanto più materiale è possibile ad ogni corsa. Si tratta di un modo di lavorazione molto grossolano, che tende a non preservare la forma sferica della concavità, quindi va usata il tempo strettamente necessario per rimuovere il materiale voluto dal centro. Però è molto efficace e produttiva. Per eseguire questa passata si usa una notevole pressione: non esitate a dare tutta quella del vostro corpo se necessario.
La lunghezza della corsa con questa passata può raggiungere 1/2 del diametro e si può portare il centro dello specchio al massimo al bordo dell'utensile.




Passata 1/3 Centro su Centro

E’ la classica passata di cui abbiamo già parlato, adatta sia alla sbozzatura sia alla smerigliatura e anche ala lucidatura. Permette di dare allo specchio una forma molto prossima alla sfera. Ricordo ancora che questo tipo di passata si inizia ponendo i due vetri a contatto e con il bordo coincidente, poi si va in avanti fino a che i bordi dello specchio e dell’utensile si scostano di 1/6 del diametro, quindi si torna indietro passando per il centro (la sua denominazione è proprio per questo motivo Centro su Centro) e sbordando indietro ancora di 1/6. In definitiva il bordo dello specchio, che lo ricordiamo ancora, è tra le vostre mani, esce in avanti e indietro di 1/6 del diametro, dal bordo dell’utensile, che si trova fissato al piano di lavorazione. Per quello che riguarda la pressione da usare questa deve essere considerevole, però senza esagerare. Un errore comune diffuso tra i novizi è quello di fare la corsa troppo lunga e quindi uscire eccessivamente dal bordo sia in avanti sia indietro; in questo caso si approfondisce il centro ma non si riesce a fare una buona sfera. Comunque non bisogna impressionarsi troppo ed non avere paura eccessiva che le corse che si fanno sono eccessivamente lunghe: basta che nella media i bordi dei dischi si scostano di 1/6. Poi sarà la legge delle medie, incredibile ma vero, che sistemerà le cose.




Passata a W

Questa è la passata che si usa per parabolizzare con l’utensile rivestito di pece e l’ossido di cerio.
La sua corsa è realmente una W: il centro dello specchio traccia sull’utensile una ampia W espansa.
L’ampiezza della corsa è di norma 3/4 del diametro, quindi questo significa che il centro dello specchio si porta ad 1/8 del diametro dal bordo dell’utensile.
Il numero dei segmenti della W varia secondo il diametro dello specchio. Normalmente si parte da 7 segmenti per specchi da 15 – 20 centimetri, aumentandoli proporzionalmente al diametro.


Ultima modifica di astrotecnico : 14-09-18 12:39.
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Vecchio 08-02-11, 16:12   #14
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Passate per la correzione degli errori


Abbiamo finora parlato delle passate per la lavorazione. Ora introduciamo quelle che servono per correggere gli errori più comuni commessi da un novizio.
Fondamentalmente se si seguono pedissequamente le istruzioni è difficile fare errori. Però è un evento che può sempre accadere, quindi è bene sapere come rimediare.
Gli errori frequentemente commessi da un principiante sono:

- bordo ribattuto
- bordo rialzato
- scarsa profondità al centro

- scarsa profondità al bordo

Questi errori vengono fatti essenzialmente durante l’uso della patina di pece, quindi in fase di lucidatura e parabolizzazione.

Passata a W ¾ del diametro per approfondire al centro

E’ una passata che viene utilizzata per approfondire il centro durante il processo di parabolizzazione, quindi si usa con patina di pece e ossido di cerio.
La modalità di esecuzione è molto simile a quella utilizzata a quella a W impiegata per la parabolizzazione. Infatti si tratta sempre di tracciare sull’utensile una W. La differenza è che in prossimità del centro le corse sono in numero superiore rispetto alla periferia.
La pressione applicata deve essere lieve.

Ultima modifica di astrotecnico : 09-02-11 15:28.
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Vecchio 09-02-11, 13:19   #15
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Scostamento dalla forma sferica di riferimento durante l'uso di una passata cordale

Ecco quello che succede utilizzando la passata cordale durante la sbozzatura. Come vedete la differenza rispetto alla sfera di riferimento è notevole. Per sfera di riferimento si intende ovviamente la forma sferica che lo specchio deve avere prima di essere parabolizzato. Come citato nella nota in calce al disegno la scostamente è stato volutamente esagerato per evidenziare meglio possibile la cosa.


Ultima modifica di astrotecnico : 11-09-18 12:54.
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Vecchio 09-02-11, 15:31   #16
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Predefinito Re: Uno specchio 300F5 fatto in casa

Passata a W ¾ del diametro per approfondire il bordo

Questa passata viene utilizzata per approfondire il bordo durante il processo di parabolizzazione, quindi si usa sempre con patina di pece e ossido di cerio.
La modalità di esecuzione è sempre molto simile a quella a W impiegata per la parabolizzazione. Infatti si tratta sempre di tracciare sull’utensile una W. La differenza è che in prossimità del bordo le corse sono in numero superiore rispetto al centro.
La pressione applicata deve essere lieve.



Passata 1/4 Centro su Centro

Questo tipo di passata si usa per correggere il bordo ribattuto. Le modalità di esecuzione sono le stesse di quella 1/3 Centro su Centro, di cui abbiamo già parlato. Si usa con patina di pece e ossido di cerio, applicando una leggera pressione e curando il buon contatto tra patina e specchio.
La pressione deve essere applicata solo quando si va in avanti. Essendo la corsa più corta, tende ad asportare maggior materiale dal centro e fa sì che si formi un’ottima sfera, evitando la formazione del bordo ribattutto.
Lo scostamento dei bordi dei vetri a fine corsa è di 1/8 del diametro sia in avanti sia indietro.

Passata 1/2 Centro su Centro

Questo tipo di passata si usa invece per correggere il bordo rialzato. Le modalità di esecuzione sono sempre le stesse di quella 1/3 Centro su Centro. Si usa con patina di pece e ossido di cerio, applicando una leggera pressione e curando sempre il buon contatto tra patina e specchio.
La pressione deve essere applicata solo quando si va in avanti. Essendo la corsa più lunga, tende ad asportare maggior materiale al bordo. Occorre fare molta attenzione perchè lo fa molto rapidamente, quindi bisogna fare misure molto di frequenti. Per limitarne gli effetti si può ridurre l’ampiezza della corsa e tenersi tra 1/3 e ½ del diametro. Se si va oltre ½ del diametro si genera bordo ribattuto !
Lo scostamento dei bordi dei vetri a fine corsa è di 1/4 del diametro si in avanti sia indietro.

Ultima modifica di astrotecnico : 13-09-18 11:57.
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Vecchio 09-02-11, 15:59   #17
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Predefinito Re: Uno specchio 300F5 fatto in casa

Un breve e sintetico riepilogo sui tipi di passata e loro uso

1/2 Cordale
Da usare in: lavorazione (sbozzatura, solo all'inizio quando si vuole approfondire al centro)
Pressione: forte (anche tutto il peso del proprio corpo se necessario)
Forma prodotta: no sfera
Di norma solo con abrasivi grossi (grana 60 e 80)

1/3 Centro su Centro

Da usare in: lavorazione (sbozzatura, smerigliatura, lucidatura)
Pressione: media
Forma prodotta: sfera regolare
Utilizzabile sia con gli abrasivi sia con patina di pece e ossido di cerio

3/4 a W (corsa a sviluppo espanso
)
Da usare in: parabolizzazione
Pressione: lieve
Forma prodotta: parabola
Solo con la patina di pece e ossido di cerio

3/4 a W (corse concentrate sul centro)
Da usare in: correzione forma (approfondimento del centro)
Pressione: lieve
Forma prodotta: regolarizzazione della parabola
Solo con la patina di pece e ossido di cerio

3/4 a W (corse concentrate sul bordo)
Da usare in: correzione forma (approfondimento del bordo)
Pressione: lieve
Forma prodotta: regolarizzazione della parabola
Solo con la patina di pece e ossido di cerio

1/4 Centro su Centro

Da usare in: correzione forma (bordo ribatutto)
Pressione: media, solo con movimento avanti
Forma prodotta: sfera corretta
Solo con la patina di pece e ossido di cerio

1/2 Centro su Centro

Da usare in: correzione forma (bordo rialzato)
Pressione: media, solo con movimento avanti
Forma prodotta: sfera corretta
Solo con la patina di pece e ossido di cerio
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Vecchio 14-02-11, 13:06   #18
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Predefinito Re: Uno specchio 300F5 fatto in casa

E ora, prima di iniziare sul serio la lavorazione:

Qualche utile disgressione teorica


Prima di iniziare sul serio la nostra lavorazione, è necessario conoscere un po’ di teoria, che è assolutamente indispensabile avere ben chiara, perché ci aiuta molto a capire che cosa dobbiamo fare e come dobbiamo agire, oltre che essere di notevole ausilio per le misure che andremo a fare sul nostro specchio, sia di carattere meccanico sia ottico.

Parabola e sfera di riferimento

Il nostro specchio primario 300F5 dovrà avere una forma parabolica. Chi ricorda la geometria analitica e le sezioni coniche dovrebbe aver chiaro questo concetto. Comunque una parabola è una sezione conica, ovvero una figura che si ottiene come intersezione fra un cono ed un piano.
Quello che però ci interessa di più è il fatto che la parabola, intesa come superficie del nostro specchio, ci da al suo fuoco una buona immagine di un oggetto posto all’infinito. Come ben capite questa caratteristica è fondamentale quando vogliamo costruire un telescopio newton, che usa uno specchio parabolico. Una superficie sferica ci da invece una buona immagine di un oggetto posto in prossimità del suo centro di curvatura.
E allora come mai questo strano collegamento tra parabola e sfera ?
Andiamo avanti e sveleremo questo arcano …….
Noi sappiamo che durante la lavorazione, se facciamo le varie operazioni correttamente, produciamo una forma sferica. Quindi per poter poi ricavare una parabola con il nostro metodo di lavorazione dobbiamo in pratica deformare questa forma sferica. Le soluzioni per arrivare a questa conclusione sono due: approfondiamo il centro oppure il bordo. In definitiva per noi la forma parabolica del nostro specchio deriva da una sferica. Quindi ecco perché si parla di sfera di riferimento.
Le sfere di riferimento principali sono tre e le vedremo con maggior dettaglio quando parleremo del test di Foucault. Quella di cui però ora ci interessa parlare in particolare è quella che ha il fuoco di lunghezza pari al doppio di quello della parabola che vogliamo realizzare.
Questo paragone sfera – parabola è molto utile, anche per giudicare matematicamente la difficoltà di parabolizzazione di uno specchio.
Infatti queste due curve si scostano soprattutto al bordo per dare luogo ad forma parabolica, quando facciamo coincidere la loro parte centrale.

E’ possibile calcolare l’entità di questo scostamento, che possiamo chiamare e, per mezzo della semplice formula

e = 1/64 x h^4/f^3

dove h = raggio dello specchio; f = lunghezza focale

Nel caso del nostro specchio e vale 0,00267 millimetri, quindi lo scostamento sfera-parabola è cosa veramente esigua. Ecco perché quando si parabolizza bisogna essere molto cauti !


Riprendendo la nostra formula proviamo a vedere come è correlata la parabolizzazione alla lunghezza focale.
Spesso, leggendo degli scritti che parlano della costruzione degli specchi, si trovano delle indicazioni che sconsigliano, come prima esperienza, di fare focali corte. Perché ?
Il nostro specchio scuola è un F5. Ora proviamo a vedere che cosa succede se accorciamo la focale.
Prendiamo in esame F4 e F3 :

a F4 la differenza sfera – parabola è 0,00473 millimetri; a F3 invece è 0,01121 millimetri.

Questo ci fa capire che, a parita di diametro dello specchio, minore è la lunghezza focale maggiore è la differenza sfera – parabola.
Siccome la difficoltà di parabolizzazione è maggiore all’aumentare dello scostamento sfera – parabola, ne consegue che è decisamente più difficile fare uno specchio a focale corta di uno a focale lunga. Ora penso che è molto chiaro perché viene consigliato di tenersi su focali lunghe. Si parla frequentemente, come classico specchio da novizio, di focali F6 e diametro dello specchio di 200 millimetri.
In questo caso la differenza sfera – parabola è di appena 0,000904 millimetri !
Ora, se ragioniamo ancora un po’ su questa condizione, alla fine arriviamo alla conclusione che per un determinato diametro e una certa lughezza focale, la differenza sfera – parabola è talmente piccola da essere quasi insignificante. Quindi, in queste condizioni, lo specchio può essere lasciato sferico.
I ben noti newton 114/900, notissimi tra gli iniziandi e non, sono proprio fatti così. Sono infatti degli F7.9, condizione questa che li porta a potere avere il primario sferico. Riutilizzando la nostra formula vediamo infatti che la differenza sfera – parabola per un 114 millimetri di diametro F7.9 è di 0,000576 millimetri, che è un valore, rapportato al diametro, trascurabile.

Ma, concretamente, che succede se voglio fare, per esempio, un F4 ?

La cosa è sicuramente impegnativa, perché vi troverete a dover parabolizzare in fasi successive, con frequenti ritocchi e annesse misure. Quindi come prima esperienza non è certo ideale.

Ultima modifica di astrotecnico : 13-09-18 11:58.
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Vecchio 16-02-11, 08:32   #19
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Qualche nozione sui possibili difetti di forma di uno specchio

Ora che abbiamo parlato diffusamente delle passate da utilizzare per lavorare il nostro specchio – scuola, andiamo ad analizzare sinteticamente i difetti di forma più comuni. Citeremo i difetti che sono più frequentemente generati da un novizio, senza per addentrarci in quelli zonali, che tratteremo a parte.


Bordo ribattuto

Questo difetto si genera normalmente per passate eseguite con corsa troppo lunga. Si tratta in definitiva di un settore circolare posto al bordo dello specchio, solitamente di ampiezza limitata, che si presenta più basso del resto della superfice.


Bordo rialzato

Questo difetto interessa sempre il bordo ma in maniera opposta:è troppo alto rispetto al resto della superficie.


Astigmatismo

Questo è un difetto molto temuto e può essere presente nel disco di vetro fin dal suo acquisto oppure si può manifestare durante la lavorazione, se non si adottano delle precauzioni. La sua correzione è sempre complessa e spesso l’unica soluzione è quella di scartare il vetro se già è presente dall’inizio oppure, se si manifesta durante la lavorazione, spianare con abrasivi medi (120 – 220 o simili), per poi tornare a formare la superficie in maniera corretta. Per quello che riguarda il nostro vetro, visto che si tratta di un “float” calcio-sodico ricavato da una lastra industriale, la possibilità che è presente fin dall’inizio è quasi nulla. I dischi di vetro di fusione possono invece presentare questo problema, anche se si tratta di un evento abbastanza raro.

Ultima modifica di astrotecnico : 16-02-11 08:34.
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Vecchio 16-02-11, 10:29   #20
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Come lavoreremo il nostro 300F5

Ora vediamo il piano di lavoro del nostro specchio – scuola:

Sbozzatura

Useremo all’inizio la corsa cordale per approfondire rapidamente il centro, poi 1/3 Centro su Centro per fare la sfera. Per la cordale utilizzeremo abrasivo più che altro grana 80. Poi, per la 1/3 Centro su Centro, con il 120.
La verifica della profondità raggiunta verrà fatta con una dima con raggio di curvatura pari a quello della sfera di riferimento e anche per confronto con spessore noto.

Smerigliatura

E’ la fase dove si continua a generare una sfera il più possibile corretta oltre a togliere le tracce degli abrasivi più grossi usati nella sbozzatura, migliorando la qualità della superficie. La passata da usare è 1/3 Centro su Centro. Per gli abrasivi si utilizzeranno il 220, 500, 800 e 1000. Si continuerà a fare verifica con la dima, anche se sarà possibile, bagnandone la superficie, eseguire anche qualche test ottico per provare almeno la lunghezza focale.

Lucidatura

A questo punto, dopo la smerigliatura, ci troveremo con un vetro dall’aspetto opale. Dobbiamo ora lucidarlo fino a portarlo alla sua lucentezza iniziale, quindi come era quando abbiamo iniziato a sbozzare. Useremo l’utensile, che a questo punto è diventato fortemente convesso, rivesto da un letto di pece opportunamente scanalata. Come agente lucidante si utilizzerà l’ossido di cerio. Le passate saranno 1/3 Centro su Centro. Si continua con le misure ottiche, sempre più accurate, cercando di avere alla fine una forma sferica quanto migliore possibile. Inoltre si fanno, se necessarie, le eventuali correzioni, con passate 1/2 e 1/4 Centro su Centro.

Parabolizzazione

E’ questa la fase più temuta dai novizi ed effettivamente è di sicuro delicata, ma anche molto spettacolare. Usando la passata ¾ a W, utilizzando sempre l’utensile con la patina di pece e ossido di cerio, si deforma la sfera in parabola. Le misure ottiche verranno eseguite con molta frequenza e con la massima precisione possibile.

Ultima modifica di astrotecnico : 16-02-11 10:35.
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