Costruzione nuovo specchio a menisco 600 F3

Ben ritrovati a tutti, il parco menischi si arricchisce di quattro new entries da grattare : a parte un 80 cm f2.2 disponibile da tempo, sono arrivati due 61 cm e due 81 cm tutti a F3 ( circa ) menischi di spessore 20 millimetri.

Il procedimento di slumping, cioè di rammollimento del vetro scaldato e successivo collasso per gravità sullo stampo, stavolta non è andato benissimo, mi aspettavo di meglio: I menischi sferici ad un primo controllo sono fortemente astigmatici, i raggi di curvatura sono compresi in un errore (sulla superficie) di un millimetro (più o meno), in altre parole, al momento ho un errore P/V rispetto alla superficie sferica di circa due-tremila Lambda ci sarà da lavorare sodo per creare la forma sferica prima di iniziare la vera costruzione della superficie parabolica. Stranamente i due da 81 cm sembrano essere più “corretti” rispetto ai 61 cm, avrei scommesso il contrario !
Ovviamente un certo grado di astigmatismo era in preventivo, non mi aspettavo di certo che uscissero dal forno già perfettamente sferici, ma in generale, speravo in un errore più contenuto, simile a quello dei menischi fatti precedentemente che avevano una tolleranza ben inferiore al millimetro.

Ora inizierò con il primo dei due menischi da 61 cm, quello che sembra messo meglio, la cui focale “media” è quella che più si avvicina a f3.
Conto di pubblicare tutte le fasi di lavorazione qui sul forum ( oltre che sul “grattavetro”) , sperando di fare cosa gradita a tutti i simpatizzanti del “grattamento estremo” e non solo a loro !
Si partirà domani con un utensile in vetro da 40 cm e le prime sessioni a grana 80 per visionare e creare una “mappa” delle zone depresse ed elevate rispetto al raggio di curvatura desiderato (3600 mm) e decidere di conseguenza un “piano d’attacco” verso una buona forma sferica.

Accidenti! leggo che il disco rammollito si adagia per gravità allo stampo, chiedo, e aiutarlo con un controstampo maschio? sarebbe forse più precisa l'aderenza con lo stampo femmina desiderato.

altra domanda che mi sorge spontanea, già la cella a menisco è tosta da fare, un errore nella parte inferiore di quella portata è gestibile o si va ad innescare un sistema di tensioni, zone di pressione dovute alla non uniformità del materiale?

Buona grattata!!

Ciao Longastrino, grazie per l'augurio ne avrò bisogno ...
A me sembra una buona idea, quella del controstampo, però l'intera operazione di rammollimento al forno non l'ho fatta io, è stata eseguita da una azienda di Lucca che lavora per il settore nautico realizzando vetri curvi.

Io posso riportare quello che mi è stato detto non avendo nemmeno visto alcuna fase della lavorazione ma solo il prodotto finito.
Credo che la tua idea potrebbe portare a risultati migliori ma, nello stesso tempo, alzerebbe i costi di produzione, visto che la parte più onerosa di tutto il lavoro è proprio quella relativa alla fabbricazione degli stampi, il vetro in confronto costa molto poco...

Per questo mi sono fatto fare due menischi per ogni diametro, in quanto il costo dello stampo ( che rimane lo stesso ) può essere "spalmato" sul numero delle repliche fabbricate.
Portare con gli abrasivi a misura sferica il vetro eliminando i difetti che dicevo, non è una operazione particolarmente difficoltosa, se non si hanno "urgenze" conviene tenersi il vetro a singolo stampo e rettificarlo in laboratorio.

Per quanto riguarda la cella io ho utilizzato una "normale" cella calcolata con GuiPlop per uno specchio stesso diametro e spessore dal fondo piano e focale infinita, in pratica "si dice" che il comportamento di un menisco sia lo stesso di una lastra circolare piana di pari diametro e spessore, basta avere l'accortezza di distanziare adeguatamente in altezza gli elementi della cella per permettere l'inclinazione necessaria ai triangoli di sostegno.

La non uniformità del blank sicuramente qualche anomalia nella distribuzione dei pesi e delle reazioni la produce, ma credo si tratti di una situazione temporanea, in quanto oltre alla rettifica della parte concava va smerigliata anche la parte convessa per eliminare le riflessioni "da dietro", visto che in fase di test la doppia riflessione ( oltre la doppia rifrazione ) di due superfici quasi identiche renderebbe impossibile l'esecuzione della maggior parte dei test.
Quindi credo, anzi spero, che alla fine delle smerigliature e quindi delle rettifiche, l'uniformità delle sezioni dello specchio se non è perfetta sia almeno tollerabile.

Edited by massimar - 16/4/2024, 15:53

non avrei mai immaginato che bisognasse smerigliare e uniformare anche la parte posteriore del Blank per ovviare al problema che menzioni sulla difficoltà nell'effettuare qualsiasi test...
il mio primario dietro è opaco, pare smerigliato.

Qiundi anche in un blank normale se il dietro non è uniforme può dare risultati sballati nei test? (seppure in maniera molto meno marcata rispetto al menisco) ad esempio con un disco che ha 1mm di differenza nello spessore (esagero) le linee del test risulterebbero difformi seppure con una lavorazione a regola d'arte?

cavoli.. c'è sempre da imparare qua!

Con un blank "classico" e cioè con il retro piano, non ci sono problemi , la parte posteriore può essere lasciata lucida visto che le riflessioni non sono convergenti e perciò non interferiscono con le riflessioni della parte concava.

Nel caso del menisco invece sia la parte concava che convessa hanno una curvatura quasi simile. La sorgente luminosa ( ad es. nel test di Ronchi ) nel suo tragitto incontra prima la parte concava ( 1a riflessione ) poi attraversa il vetro ( 1a rifrazione) si riflette sul retro del menisco che internamente è anch'esso concavo ( 2a riflessione ) ed attraversa di nuovo il vetro ( 2a rifrazione ) prima di tornare verso il tester.
Quindi il fascio luminoso di ritorno avrà due lunghezze focali sovrapposte che differiscono tra loro in funzione del doppio del coefficiente di rifrazione del vetro utilizzato e non solo: se non si usa una luce monocromatica, ( io infatti uso un Led bianco ) succede una cosa bellissima, ( si fa per dire ) le linee del Ronchi saranno una successione di linee- arcobaleno ( 2a riflessione + 2 rifrazioni con conseguente cromatismo ) "mescolate" con le linee bianco- nere della 1a riflessione. In queste condizioni vai a capire o misurare quello che stai vedendo

Dopo una sessione preliminare con utensile sferico è stato possibile fare una mappatura della superficie. Le zone raggiunte uniformemente dalla lavorazione sono anch’esse sferiche, quelle non raggiunte e rimaste lucide sono ovviamente più “basse” mentre quelle più “alte” determinano un notevole incremento dell’attrito con l’utensile e, nei punti più alti, un “impuntamento” e blocco dell’utensile il quale non riesce più a scorrere quasi incollandosi alla superficie con la pasta di abrasivo.

la situazione rappresentata con un disegno:




La zona verde è pressoché sferica, la zona esterna in azzurro è più bassa ( rispetto alla sfera) la parte in rosso è più alta. Anche la zona centrale è più bassa in modo non uniforme rispetto al centro geometrico del blank
Queste le condizioni che determinano la figura fortemente astigmatica con raggi di curvatura irregolari su tutta la superficie.

questa irregolarità è una conseguenza normale per un menisco realizzato con i metodi descritti in precedenza, sarebbe troppo bello che uscisse dal forno una sfera perfetta, purtroppo non è così…

La strategia per regolarizzare la superficie:

ho costruito un utensile in vetro di 40 cm di diametro dove il contatto con il menisco è limitato ad una corona circolare di 4-5 cm di estensione.
Il movimento di “vai e vieni” ( le corse dell’utensile ) permetterà all’utensile di esercitare l'azione abrasiva iniziando quindi dalla zona più regolare per poi estendersi alle zone adiacenti.
Durante questa azione la parte di superficie regolarizzata del menisco si abbasserà ( rimanendo sferica ) fino a far incontrare all’utensile il livello delle zone esterne che “erediteranno” la curvatura regolare dall’utensile.
L’utensile nel frattempo consumerà la sua superficie di contatto e la corona circolare si estenderà di pari passo con la regolarizzazione del menisco fino ad essere completamente assorbita e tornare ad essere un utensile “pieno”
la corona circolare non agisce sulla zona centrale fino a che non sarà con gradualità raggiunto dalla lavorazione , questo permette di economizzare al massimo il consumo di vetro del menisco , mantenere costante la profondità relativa e di costruire più velocemente la sfera.

Con un pennarello sono stae fatte delle tracce sull'utensile per visualizzare l'estensione della corona circolare che che effettua l'azione abrasiva ed il suo avanzamento ( Dove non c'è contatto ovviamente il pennarello rimane visibile) Dopo alcune sessioni la sua ampiezza è aumentata in relazione all'abbassamento dello spessore al bordo.



Pennarello anche sul menisco per vedere l'avanzamento della lavorazione specialmente al centro.
Non è facile misurare di quanto si dovrà ancora abbassare la superficie gia regolarizzata per arrivare completamente al bordo, la parte più alta è stata completamente eliminata ( 0,3 mm nel punto massimo al bordo ) penso che bisognerà scavare almeno una quantità simile, o poco più , per raggiungere completamente il bordo. Il centro è quasi assorbito.

Ciao Giulio grazie ! ma ad essere sinceri non c’è nessun “colpo di genio”, solo l’applicazione sistematica di teorie, procedure e metodologie da “buon grattavetro” che mi sono state insegnate nel tempo da un certo Giulio Tiberini In questo campo ( come in molti altri ) senza una buona scuola non si va da nessuna parte !

Ho quasi completato l’estensione della superficie lavorata ed anche l’utensile da 40 cm , ha ridotto la superficie senza contatto ad una zona centrale circolare di 15 cm di diametro. Manca poco ormai , conto per domani di raggiungere tutto il bordo del menisco , uniformare l’utensile e concludere con la grana 80. Poi, come "da manuale”, si passerà alle altre granulometrie di abrasivo per raffinare la superficie senza dimenticare di controllare la forma.



Sequenza di abrasivi già impostata con la successione di: 80-120-180-220-320-400-600-800 la quale, anche se può sembrare “lunga” da eseguire, in realtà è più veloce perché abrasivi di dimensioni ravvicinate richiedono meno sessioni di lavoro per singola granulometria.
Ecco come appare la superficie lavorata con il carburo di silicio (80 grit) con un oculare da 15 mm ( chiamarlo “oculare” è un po’ ambizioso, sono due semplici lenti in un barilotto di plastica, ma rende bene l’idea )



Per vedere meglio le proporzioni, un video di avvicinamento all’oculare appoggiato sull’utensile.

https://www.grattavetro.it/wp-content/uplo...Sequenza-01.mp4