Izrada velikih tankih zrcala

...napisao Mel Bartels
preveo Berislav Bračun

 


Zasto brusiti veliko tanko zrcalo?

Vrlo udaljeni svemirski objekti su tamni. Potrebna je velika povrsina zrcala da se skupi dovoljno fotona za prikaz lijepih prizora u nasem oku.Uzbudjenje koje izaziva pogled na galaksije milione ili cak milijarde svjetlosnih godina daleko u svemiru je pokretalo amatere da izradjuju zrcala od 400 do 1000 mm. Posto je debelo staklo tesko i skupo, a montaza koju zahtjeva tesko staklo jako masivna, amaterski "guraci stakla" su presli na tanka ogledala. Veliki dobsonian s tankim zrcalom moze se izraditi uz razumni trosak i prenosiv je do mracnog mjesta. Postoji razlog zasto se kod njih ceka u redu na star-party-jima, pogled je nevjerojatan!

Promatranje udaljenih galaksija s zrcalom koje ste sami izradili je posebni uzitak.Uz to, ustedjet cete mnogo novca: gotov  610 mm teleskop kostat ce vas preko 7000$ ,izrada vlastitog ogledala i teleskopa kostat ce vas 2000$. Amateri su izradili ogledala sve do 1100 mm promjera. Stroj za brusenje olaksati ce posao,ali nije neophodan. 610 mm je najvece sto mozete raditi sami, za vece od toga trebate pomocnika


Koju vrstu stakla i koju debljinu upotrijebiti?

Nekoliko molekula debeli sloj alminija na povrsini stakla je odgovoran za refleksiju svjetla kroz tubus u okular. Puno paznje je ulozeno da bi oblik stakla na koji je nanesen metal imao sto precizniju krivulju, s tocnoscu od nekoliko nanometara. Pazljivo projektiran nosac zrcala nosi zrcalo bez deformacija. Zbog toga sto je mnogo zrcala ovjeseno s omcom koristimo altazimut montazu.

Koju debljinu koristiti? Mnogi amateri su uspjesno izradili zrcala debljine 40 do 55 mm. Travanj 1996, casopis Sky and Telescope na strani 75 ima clanak Toshimi Taki-ja analizirajuci projekt nosaca koji bi nosio tanka zrcala. Zakljucio je da su zrcala najvise izlozena uvijanju izmedju nosivih tocaka. Taki tvrdi da mozemo ici  do otprilike 750 mm promjera za 50 mm debelo staklo koristeci plivajuci nosac s 18 tocaka bez bitnog uvijanja.

Napravivsi tucet zrcala velicine od 400 do 750 mm iz iskustva znam da je 50 mm debelo pyrex staklo puno lakse za obradu nego tanje pyrex staklo.Posebno je manja briga zbog pojave astigmatizma  prilikom finog brusenja, i savijanje  ruba zrcala pod alatom za poliranje je takodjer bitno manje.

Preporucujem pyrex #7740 staklo, ili, ako cete se jako truditi da izbjegnete astigmatizam, i mozete naci staklo znanog porijekla, takodjer preporucujem 25 mm debelo prozorsko staklo..

Kad sam poceo svoju veliku karijeru zrcala 1980-te, staklo je dolazilo 16-terokutno s velikim neravninama na licu i nalicju. Trebalo je puno posla za pripremu zrcala za brusenje!  Morao sam sloziti alat da izbrusim rub okruglo, stavim fasete na lice i nalicje a onda izravnati lice bez da napravim velika odstupanja u debljini na rubu zrcala. Sada, staklo dolazi lijepo okruglo, nalicje je solidno ravno a  krivulja je vec izbrusena na licu.Preporucujem kupovinu s vec izradjenom krivuljom jer stedi puno vremena i nereda, iako kosta vise.


 A sto s velicinom i F omjerom?

Dobra velicina za pocetak je od 400 do 500 mm.

Mozemo uzeti tanje staklo, ili deblje grublje ljevano staklo, ili prozorsko staklo nepoznata porijekla, ili poceti s jos vecim promjerom.Vjerojatno cete uspjeti, ali sansa za neuspjeh postoji.Vas cilj kao pocetnik brusac velikih zrcala je da uspjesno zavrsite zrcalo sa dobrim oblikom, a ne rusiti rekorde onoga sto je moguce.Predlazem 400 ili 500 mm pyrex  50 mm , ili ako se fanaticno cuvate astigmatizma i odaberete F/5 ili sporiji ,400 mm prozorsko staklo debljine 25 mm poznatih svojstava.

Ako ste hrabri i volite izazove evo nekoliko najtanjih zrcala koje sam uspjesno napravio:

315mm promjer x 9,5 mm debljine u sredistu, f/4, prozorsko staklo
400mm promjer x 15,8mm debljine u sredistu, f/5, prozorsko staklo
500mm promjera x 25,4mm debljine u sredistu, f/4, pyrex
610mm promjera  x 25,4mm  sredisnjeg promjera, f/5, pyrex
760mm promjera  x 32mm sredisnjeg promjera, f/4, pyrex

Sva ova zrcala su odlicno radila. Ipak, sve receno i napravljeno,najlakse za izradu bilo je moje sadasnje zrcalo, 500mm promjera i 50 mm rubne debljine, f/5,  pyrex. Klikni ovdje za dnevnik brusenja tog ogledala.

Duzi F omjeri su laksi za oblikovanje,ali zahtjevaju duzi tubus.Sto vece zrcalo to vise imamo kompromisa s F omjerom. 400mm f/6 ili  f/7 nije nemoguce, ali 760 mm ce morati biti f/4 do  f/5. 2" ParrCorr koma korektor odlicno pomazu na teleskopima f/5 i brzima. Kombinirano s sirokokutnim okularima malog povecanja kao sto je 35mm PanOptic, ParrCorr daje krasne sirokokutne poglede. Za vecinu "guraca stakla" i promatraca F/5 je najbolji kompromis.

Brusenje ogledala od 760 mm kako prvi projekt

Zapazeni 1050mm  f/3.9 x 50mm od  Dan Bakken-a

Steve Swayze-ovo lijepo 1016 mm F/5 x 50 mm


Koliko dobro mogu izraditi veliko tanko zrcalo?

Prijedjimo na stvar: vas cilj je izraditi zrcalo koje ne mozete razlikovati od savrsenog. Cak i oni koji prvi puta izradjuju veliko tanko zrcalo ako se drze uputa, imaju velike sanse za dobar cak i izuzetan rezultat. Ne samo da je moguce postici jako dobar rezultat, ali ako dopustite primjetne greske u obliku zrcala, sanse su da te greske budu vece nego sto mislite, a kad su velika zrcala losa, losa su potpuno!

Naglasit cu takodjer da se necu upustati u beskonacne rasprave o wavefront greskama, Strehl omjerima, RMS greskama, i koja greska je u kojem omjeru i kojem promjeru prihvatljiva.

Nas kao brusace velikih zrcala zanima iskljucivo kvaliteta slike u okularu. Provjerit cemo kvalitetu svog zrcala sa zvjezdanim testom, nakon sto prvo napravimo lako razumljive testove kao sto su Ronchi ,Focault i Caustic.

Amaterska velika zrcala mogu se ocjenjivati po povecanju do kojeg slika ne "puca". Kako povecavamo povecanje od vrlo niskog na vise, doci cemo do tocke gdje slika vise nece biti dobra .Zvijezde vise ne izgledaju kao ostre tockice, planetarni detalji ce biti nedefinirani, i sveopci dojam razocaravajuci. Nazalost, osim ako je zrcalo jako lose,vecinom ce atmosfera ograniciti test, ali preko vise noci mozemo dobiti dobar osjecaj na kojem ce povecanju slika poceti "pucati".

Zrcala koja podnose  35x do 50x po inchu promjera ocjenjujem kao odlicna.
Zrcala koja podnose  25x do 35x po inchu promjera ocjenjujem kao dobra.
Zrcala koja podnose 25x po inchu promjera su prihvatljiva.
Zrcala koja podnose 15x to 25x po inchu su losa,upotrebljiva samo na malim povecanjima.
Zrcala koja otkazuju na12x po inchu promjera, jednostavno nisu dovrsena.

Za manja zrcala, povisite malo brojeve, za ogromna zrcala malo ih smanjite.

Evo ocjena Bratislava Curcica za ocjenu opticke kvalitete sa zvjezdanim testom:

1. Ne mogu mu naci gresku, potpuno savrseno. Tek trebam vidjeti jedno nakon 25 godina

2. Nedostaci vidljivi samo na izvanfokalnim slikama, i samo nakon detaljnog zvjezdanog testa u odlicnim uvjetima vidljivosti( << 1/10 wf): 'Bas si sretnik!' Mogu ih izbrojati na prste jedne ruke.

3.Izvanfokalni nedostaci  prilicno vidljivi,ali maleni( < 1/10 wf): 'Odlicno' Najbolji primjerci najboljih komercijalnih teleskopa (Zeiss,AP,Tak itd) ,najbolji primjerci optike kucne izrade

4. Izvanfokalni nedostaci ociti, ali slika u fokusu u sustini savrsena ( 1/10 - 1/6 wf): 'Jako dobro' Vecina najboljih komercijalnih teleskopa; najbolji primjerci teleskopa iz masovne proizvodnje

5.Veliki nedostaci vidljivi na izvankokalnoj slici, slika u fokusu neznatno pati ( 1/6 - 1/4 wf): 'Dobro' Izabrani primjerci teleskopa iz masovne proizvodnje, vecina amaterski izradjene optike,neki primjerci najboljih komercijalnih teleskopa se jos uvijek mogu naci ovdje

6. Slika u fokusu malo losija ( ~1/4 wf): 'Prihvatljivo' Dobri teleskopi iz masovne proizvodnje, vecina velikih/brzih zrcala koje sam vidio

7. Degradacija slike ocita, izvan 1/4 wavefront: Vecina "svjetlosnih kanti" masovne produkcije starije generacije,teleskopi posebne namjene (astrografi)

8. Tesko je uopce ustanoviti kada je teleskop u fokusu( 1/2 - 1 wf): 'Ako ste sretni s tim......' nazalost, nije tesko za naci!

9. Upotrebljivo samo na jako malim povecanjima( ~1 wf): 'Ne zelim imati nista s ovim'

10. Potpuno neupotrebljivo:  za razliku od  1, ovih sam vec vidio :-)

99% svih teleskopa spadaju u '4-10' skupinu.


Pripreme prije brusenja

Baci grubi abraziv na rub zrcala, smoci, zgrabi komad metala, i izbrusi oblu fasetu (zaobljenje ruba) 4 mm siroku. Istu stvar napravi na zadnjoj strani. Kako brusenje napreduje, obnavljaj fasetu.

Nadji ravni komad stakla barem pola promjera zrcala 25 mm debel ili vrlo ravan komad metala iste velicine i poravnaj nalicje koristeci abraziv velicine 80, a poslije 220. Cak i ako nalicje izgleda ravno, najcesce nije a brusenje s 220 osigurat ce nam da je nalicje zaista ravno. Nalicje ne mora biti apsolutno ravno ali bi trebalo imati jednoliku krivulju bez visokih i niskih tocaka. Neravno nalicje uzrkouje savijanje za vrijeme brusenja i poliranja koje rezultira astigmatizmom.

Kad koristimo abraziv 220 ili finiji...donji komad mora biti mekano podlozen i moramo ga rotirati. U suprotnom ce se savijati, uzrokujuci neravnomjernu izbrusenu krivulju.Centimetar starih novina, stara presavijena plahta ili tepih bit ce dobar za podlogu. Sa 220 abrazivom, rotirajte donji komad svakih 20 minuta otprilike cetvrtinu ili trecinu kruga, mjenjajuci velicinu okreta. Kod finijh abraziva, rotirajte svako 5 do 10 minuta.


Izrada alata od morta

Alati 50% do 100% promjera zrcala funkcionirat ce bez vecih problema.Volim koristiti alat velicine 75% zrcala. Alat je laksi i bolji za rukovanje , a jos uvijek brusi dovoljno brzo.Alati promjera preko 500 mm su teski i nezgrapni. Napravite alat od finalne zbuke, hidraulicnog cementa ili ljepila za plocice,  sto mozete naci u trgovinama gradjevinskog materijala. Pokrijte lice zrcala tankom folijom Napravite rub od kartona po obodu visok 40 do 50 mm. Pomjesajte cement s vodom u nekoj kanti i ulijte u kalup. Cement ce brzo leci.Nakon nekoliko sati mozete ga izvaditi iz kalupa i ostaviti da se susi.. Nekoliko amatera otkrilo je da ako stave staklena vlakna ili metalnu mrezicu u cement..znatno ojacava alat. Plocice se mogu direktno ugraditi u alat ako se zajedno s mrezicom u kojoj su stave na lice zrcala i onda nalijemo cement preko njih.

Uspjesno sam koristio i alate izradjene od vise slojeva sperploce do 300 mm promjera.

Par dana kasnije alat bi trebao biti suh, ako nije ostavite ga jos koji dan.

Tradicionalno koristimo neglazirane keramicke plocice, 25x25 mm, koje poslozimo na lice alata. Zadnji prijedlog sa internet atm liste je upotreba metalnih podloznih plocica za vijke posto one brze bruse. Koristite ih samo na alatu s formiranom  krivuljom. Premazite lice alata s epoksidnom smolom, i poslozite plocice odnosno "sajbe". Plocice mogu ostati naljepljene na papiru tako da ih mozete postaviti sve od jednom. Ne brinite se ako epoksid iscuri u razmake izmedju plocica. Uzmite stari list od pile i s njim prodjite kanale.Epoksi odmah izlazi. Ovako mozete obnoviti kanale ako se plocice jako izlizu. Prekrijte alat folijom i postavite zrcalo licem na alat da se oblik alata formira po krivulji zrcala. Ostavite par dana da se susi.

Evo jednog alata s keramickim plocicama prikladnog za ogledala do 1000mm:


Grubo brusenje

Ako je na vasem disku vec ugrubo izbrusena krivulja, ovo mozete i preskociti. Ako ne, pripremite se za glasan i prljav posao brusenja krivulje! Nadjite metalni alat promjera polovice zrcala.Mogu se koristiti flandje za cijevi ili koloturnici.Brusite dugim potezima koji prelaze rub za 25 mm i malko izvan centra.  Ovo je cetiri puta brze nego brusenje s alatom prekrivenim keramikom.Ako koristite keramicki alat za grubo brusenje moze vam se desiti da ga istrosite .Ako se to desi, jednostavno naljepite jos jedan sloj plocica. Pocnite s zrcalom na alatu i prospite najgreziji i najopakiji abraziv kojeg mozete nabavit. 30-60 nije preveliko.Abraziv za pjeskarenje je jeftin, ali se brzo mrvi.Vodite srediste zrcala preko ruba alata. Napravite 5, 6 dugih poteza,napravite korak udesno, zakrenite zrcalo u smjeru kazaljke na satu, i napravite sljedecih 5, 6 poteza. Ne zaboravite drzati srediste zrcala preko ruba alata. Obnavljajte abraziv s vodom iz sprej boce.Konacno kad se cijeli abraziv izmrvi u blato treba prestati i dodati jos abraziva.Kad se nakupi puno blata, prekinite, te operite alat u dvoristu gumom za zaljevanje,Sto jace radite, to cete prije zavrsitit.Bucno je! Predlazem da radite vani,u alatnici ili u garazi.

Dubinu zrcala racunamo: (promjer zrcala) puta (promjer zrcala) / (16 * zarisna duljina). Dubina se zove sagita, i ovdje su dubine koje treba brusiti za f/5 zrcala:

Promjer - Sagita (mm)
406 --5.08
458 --5.715
508 --6.35
558 --6.985
610 --7.62
660 --8.255
710 --8.89
762 --9.52
812 --10.16
863 -- 10.8
915--11.3
965--12.06
1016--12.7

Za mjerenje sagite,uzeo sam staru libelu te odrezao kraj starog mikrometra koji sam dobio za nista, te ga zasarafio na sredinu libele.Umjesto mikrometra mozete koristiti "spijune" za podesavanje ventila u motorima.

Kad dostignete 2/3 dubine, okrenite zrcalo licem na gore. Vidjet cete da rubovi zrcala nisu skoro ni taknuti. Stavite alat na vrh, i radite 1/2 'W' poteze. Ako je zrcalo 500 mm, duzina poteza je 250 mm. 'W' potezi pocinji malo dalje od sredista s jedne strane i zavrsavaju malo dalje od sredista s druge strane. Pet do sest povlaka cine "W". Na kraju W sekvence okrenite gornji komad u smjeru kazaljke na satu i napravite korak udesno..Ovi potezi ce razvuci krivulju do ruba zrcala i nastaviti produbljivati srediste Ako je zeljena dubina dostignuta prerano koristite jako siroke poteze da prosirite krivulju bez produbljivanja sredista.

Operite zrcalo i alat gumom za zaljevanje, iscetkajte abraziv koji je zaostao u razmacima izmedju plocica, te temeljito ocistite radni prostor.Prijedjite na silicij-karbidni abraziv velicine 120. Brusite nekoliko sati s alatom na vrhu koristeci 1/3W poteze.


Fino brusenje

Uzet cemo tri velicine abraziva za fino brusene. Zavrsit cemo s  9 mikronskim aluminijskim oksidom, silicij karbid velicine 500 ili  25 mikron u srednjoj fazi ,i 220 silicij karbid na pocetku . Nije potrebno koristiti svaku velicinu: 220, 300, 400, 500, 600, 12 mikrona, 9 mikrona, i tako dalje. Velicina zrna izmedju  400 i 500 abraziva je jedva primjetna. Ostri vrhovi silicij karbida drobe staklo kada se valjaju izmedju stakla i alata. Staklo trpi ostecenja tri puta dublje od velicine abraziva.

Skoro sva fina brusenja se rade s alatom na vrhu.Ne zaboravite staviti zrcalo na novine, preslozenu plahtu ili tepih. Zarotirajte zrcalo 1/3 okreta svakih 10 minuta. Koristite 1/3W potez ako je alat velicine zrcala ili 1/2W ako je alat 3/4 velicine. Kad se zvuk brusenja utisa,dodajte abraziva i nastavite.

Odabrali smo abraziv velicine 220 za pocetak,jer su zrna dovoljno malena da mozemo prijeci na abraziv 500 u sljedecoj fazi, a ipak su dovoljno velika da izbruse keramicke plocice na odgovarajucu krivulju ako imamo disk vec izbrusenom grubom krivuljom, ili da uklonimo rovove preostale od brusenja sa 120 abrazivom ako smo rucno brusili krivulju.Kada vecina plocica dodje u kontakt s staklom, i vecina rovova od 120 abraziva je uklonjena,ocistimo sve i prelazimo na abraziv velicine 500.Racunajte na 2 do 8 sati s 220 abrazivom.

S abrazivom 500 ce nam trebati od 2 do 6 sati ovisno o velicini alata i zrcala. Alat bi trebao kliziti bez tocaka na kojima zapinje.Alat povremeno zavrtite da bi se abraziv jednoliko rasporedio po zrcalu i da se veca zrna abraziva ne nataloze u samoj sredini zrcala. Zapamtite polozaj nekoliko najdubljih rovova koji su ostali od 220 abraziva.Pogledajte s povecalom da se uvjerite da nijedan od njih nije ostao prije nego sto zavrsite s 500 abrazivom.Pregledajte zrcalo s baterijskom svjetiljkom i povecalom dok niste sigurni da nijedan veliki rov nije ostao. Ocisite alat cetkom i vodom i dobro ga pregledajte da nije ostalo abraziva izmedju plocica.

Toplo preporucujem MicroGrit-ov 9 mikronski WCA-9T. Ovo je suhi bijeli aluminij oksid s posebnom obradom. Velicina zrna je precizna, vrlo je malo zrnaca vecih od 12 mikrona. Prosjecni abraziv velicine 9 mikrona sadrzi prilican broj zrna velicine i 20 mikrona! Vrijeme poliranja je prepolovljeno ako koristimo MicroGrit. Poliranje velikih zrcala je tesko i zahtjevno: sve sto mozemo uciniti da skratimo vrijeme poliranja je vrijedno truda. Jos i ovo,rovovi koji ostaju neotrkiveni s prosjecnim 9 mikronskim , su vrlo vidljivi ako se brusi s MicroGrit-om. Veci rovovi su podmukli jer ostaju cesto ostaju neotkriveni dok nismo dobro uznapredovali s poliranjem.Zavrsavamo s 9 mikronskim abrazivom jer je opasnost zaglavljivanja alata puno veca s 5 mikronskim i 3 mikronskim abrazivom.Uz to, cak i MicroGrit 5 mikrona sadrzi zrnca velicine do 9 mikrona pa vrijeme poliranja i nije nesto krace.

Pomjesajte MicroGrit s vodom ranije. Navlazite lice zrcala i nalijte velicinu nokta MicroGrit-a na povrsinu. Sa svojim jako cistim prstima razmazite MicroGrit po povrsini. Navlazite cisti i suhi alata i pazljivo ga stavite na zrcalo. Pridrzavajte alat na rubovima tako da nikakva tezina ne pritisce zrcalo, te njezno pomicite alat po zrcalu desetak poteza ili vise. Ako cujete i najmanji "skrip" zvuk,odmah prekinite, ocistite sve i pokusajte ponovo. Nakon desetak poteza alat ce kliziti po zrcalu s lijepim jednolikim trenjem. Gurajte alat manjom jednolikom brzinom,koristeci elipticne "W" poteze ra zaoblite krajeve poteza.Alat se mora stalno kretati. Svako malo dodajte malo vlage iz sprej boce. Nakon 10 do 20 minuta abraziv ce se istrositi i razrijediti.Ako nastavite, sanse za zaglavljivanje alata ili ogrebotinu su velike. Ocistite zrcalo i alat, i dodajte abraziv. 9 mikron ce vam oduzeti 2 do 8 sati ovisno o velicini zrcala i alata. Zrcalo ce reflektirati svjetlo ako se gleda pod malim kutem..Stavite ga na stol, postavite oko tik iznad povrsine zrcala i unazad jedno metar. Reflektirana slika u zrcalu trebala bi biti jednolike svjetline.Sve ogrebotine se lako vide ako okrenemo zrcalo za trecinu kruga i pogledamo ponovo. Pregledajete cijelo zrcalo sa svjetiljkom i povecalom,trazeci ogrebotine.Brusni alat spremite sastrane za slucaj da se desi greska kod poliranja pa se moramo vratiti na fino brusenje.


Izrada alata za poliranje

Napravimo alat za poliranje od morta isto kao i za brusenje promjera 1/2 zrcala ili vise.Neka se dobro osusi, onda za impregnirajte protiv vlage, tako da ga obojite ili slicno.Koristeci alat ove velicine, izbjegavamo astigmatizam i dobijamo jednolicnu povrsinu bez zona ili grubosti koje su tipicne za male alate.

Alternativa ovome je alat od 6 slojeva 18 mm sperploce, premazana epoksijem, sa nekoliko slojeva furnira na vrhu da dobijemo priblizni oblik krivulje zrcala.Vazno je da je masa za poliranje podjednake debljine na licu alata.Poliranje je s zrcalom na alatu.Trenje je malo vece ali je lakse kontrolirati ogrebotine.

Zamotamo rub od samoljepljive trake po rubu alata 5 cm visok. Zagrijemo smolu u staroj cistoj posudi koja nece poslije nicemu sluziti. Rasirite alu foliju oko posude i kuhala,te po podu jer je prosuta smola gadna za ocisititi. polako zagrijavajte smolu i ne dozvolite da kuha. Kad se smola otopi, izlijte ju na alat 5 do 6 mm debelo. Ako je smola tanja od 4 mm ponasa se tvrdo.Ako je 12 mm debela ponasa se mekano.Pricekajte par minuta, onda nalijte jos malo na samo srediste da dobijete malu izbocinu. Uzmite neki stapic za guranje smole prema sredistu kako se hladi.Smocite komad aluminija ili drveta s vodom i malo sapunice za pranje posudja, te utisnite kanale okomite jedni na druge u razmaku od 25 do 50 mm, cim se smola dovoljno ohladila. Odmah smocite povrsinu smole s vodom i malo sapunice, napravite isto s zrcalom i spustite zrcalo na smolu Malo pomicite zrcalo, i vec ce se neki od kvadratica spojiti sa staklom. Smocimo zadnju stranu zrcala kako bi vidjeli kroz njega.Naslonite se na zrcalo i pokusajte spojiti sto vise kvadratica smole sa zrcalom. Nakon par minuta smola se vec ohladila i ne mozemo vise napredovati.Skinite zrcalo, ocistite ga i odlozite sa strane. Smocite smolu s vodom i skinite visoke tocke gdje se natalozilo previse smole. Napravite novu "branu" od samoljepive trake, zagrijte lonac vode skoro do kljucanja, nalijte na smolu i cekajte da ju voda ugrije nekoliko minuta. Rastvorite kalup i pustite da voda otece. Odmah smocite smolu vodom i sapunicom, obnovite kanale koji su se zatvorili, smocite i zrcalo te ga ponovo stisnite na smolu.Ovaj put ce se skoro svi kvadratici smole  spojiti sa zrcalom. Ako je potrebno,ponovite postupak.Kada je alat u dobrom spoju sa zrcalom, pustite hladnu vodu preko smole da joj ocvrsnete oblik, te napravite sitne fasete na povrsini tako sto skalpelom vucete od kraje do kraja u razmaku od 5 mm. Dodajte smjesu za poliranje pomjesanu s vodom i pocnite polirati .Zrcalo i alat ce se brzo izjednaciti.

Evo alata pune velicine za zrcalo od 760 mm:


Poliranje

Imamo samo jedan cilj tijekom poliranja. Ukloniti sve ogrebotine preostale od brusenja Jedan zvjezdani ili Focault test je dozvoljen nakon sat dva poliranja kako bi se uvjerili da nema astigmatizma. Sto se vise usredotocimo na poliranje zrcala a ne na njegovo oblikovanje, bolje cemo proci.Kako izgleda, mala tanjurasto oblikovana polirna zrnca se ubodu u smolu, te tvore sloj koji guli staklo na jako finoj razini.

Ne zaboravite zakretati zrcalo svakih 5 do 10 minuta.Vucite teske i spore poteze.Racunajte s pola sata do sat vremena svakog dana tokom dva tjedna.Ovo je teski fizicki posao!

Ogrebotine za vrijeme poliranja nastaju zbog: ogrebotine koje postoje jos od brusenja ali ih je nemoguce otkriti dok zrcalo nije napola ispolirano, losa smjesa za poliranje koja sadzri necistoce i prevelika zrnca, prasina iz zraka koja se slegne na zrcalo, i sitni komadici koji se ljuste s alata. S ogledalom na vrhu,opake cestice tonu u smolu umjesto da grebu zrcalo dok se ne raspadnu.Zamotajte rub alata od morta samoljepivom trakom da sprijecimo otpadanje cestica.

Koristenjem  MicroGrit-a jednolike velicine u zadnjoj fazi finog brusenja, ubrzat cemo poliranje. Koristenjem politure vrhunske kvalitete takodjer cemo ubrzati proces. Ja koristim Lensmax-B ili Lensmax-R. Ovo je cerij oksid jednolike velicine ,pomjesan s 4 djela vode brzo ce rezati. Vrijeme poliranja je proporcionalno kolicini energije koju ulozite.Gurajte sporo i jako.Najveci alati su dovoljno teski da ih treba samo gurati po povrsini. Staklo i smola trebaju biti topli na dodir nakon nekoliko minuta. Ne brinite o krivulji, ne pokusavajte oblikovati zrcalo.Sasvim cemo promjeniti tehniku kad bude vrijeme za uglacavanje povrsine i oblikovanje. Volim Gugolz smolu. Crno obojena smola bez necistoca, i upotrebljiva preko veceg raspona temperature nego ostale smole. #55 je dobra za hladniju klimu u  Oregonu. Oni u toplijim krajevima ce odabrati #64, a tropski ljudi ce htjeti #73.

Potez za poliranje treba trajati par sekundi naprijed i par sekundi nazad.Koristite 1/3 ''W' potez, ili 1/2 'W' ako je alat manji. Lagano mjenjajte poteze da ne ukopate zone u zrcalo na krajnjim tockama poteza.Pokusajte polirati sto duze dok vas ruke ne izdaju. Mozete prestati svako par minuta ako zakrecete zrcalo svake pola minute. Kad poliranje izaziva veliki otpor, oduprite se napasti da dodate polirno sredstvo, i umjesto toga dodajte malo vlage iz sprej boce, i nadotegnite poliranje jos nekoliko minuta. Poliranje je najucinkovitije kad osjecate stalan jaki otpor.Ako poliranje zapinje i klizi, usporite poteze i jace stisnite. Kad smo zavrsili za danas, ostavite alat licem na gore, smocite ga vodom,polirnom smjesom i s malko sapunice, i pokrijte plasticnom folijom.Sljedeceg dana, zagrijte smolu i stisnite ogledalo dok probni potezi ne pokazu jednoliki kontakt. Mozete zagrijati smolu s toplom vodom, ili toplinskom zaruljom, ili ostaviti smolu na suncu nekoliko minuta.

Prvi sjaj na zrcalu pojavljuje se u sredistu i brzo se siri prema rubu. Ako rub izgleda potpuno neispoliran nakon nekoliko sati, nesto je poslo po krivu tijekom finog brusenja,i moramo se vratit na 9 mikronski abraziv ili 500, provjerimo tehniku da nadjemo gresku, i fino izbrusite zrcalo na bolju sferu.Sljedeci korak je uklanjaje mutne povrsine na pogled golim okom.S udaljenosti od metra, zrcalo izgleda krasno,ali kad uzmemo povecalo i svjetiljku, vidimo ogroman broj vrlo malenih ogrebotina, kao bijela vlakna, jos uvijek postoje.Poliramo dok i zadnja ogrebotinica nestane , bilo sa sredista ili ruba - sto se vec zadnje ispolira. Onda poliramo jos par sati da budemo sigurni. Vrlo je vazno da je zrcalo potpuno ispolirano Ni jedna ogrebotinica ne smije pokazati svoju ruznu facu kad se zrcalo vrati s aluminizacije.

Zvjezdani, Ronchi ili Focault test ne smije pokazivati astigmatizam. Ako vidite savijanje, zakrenite zrcalo za 60 stupnjeva i pokusajte ponovo.Ako opet vidite isto savijanje, to znaci da postolje zrcala uzrokuje astigmatizam, ili ako testirate s zrcalom naslonjenim na rub, da se savija kao komad papira Ako deformacija ili savijanje prati zrcalo kako ga okrecete, astigmatizam je u obliku zrcala. Pricekajte sat dva i pokusajte ponovo.Ako je zrcalo,najbolje vam je vratiti se na brusenje nalicja zrcala sa 220 abrazivom, i vratiti se na brusenje lica zrcala sa 220 abrazivom.Mozda se prosvercate sa abrazivom 500, ali ako ovo ucinite, sanse su da ce se astigmatizam smanjiti a ne ukloniti,i morat cete raditi nekoliko prolaza sa 500.Provjerite astigmatizam cim zrcalo dobije sjaj na rubu, i provjerite ponovo na kraju poliranja.Ako se astigmatizam ponovo pojavi,provjerite svoju tehniku, a onda provjerite da vam alat nije pretanak Alat koji se savija nece izbrusiti dobru krivulju u zrcalo.


Oblikovanje

Uglacajte zrcalo tako da cerij oksid razrijedite s vodom 1:10, usporite poteze i ne pritiscite alat osim toliko koliko je potrebno da se alat krece po povrsini zrcala . Radite ovo sat vremena i Ronchi test ce pokazati lijepu glatku povrsinu zrcala.

Srce izrade velikih tankih zrcala je oblikovanje.Velika zrcala traze mnogo parabolizacije. Dovesti svaku zonu u savrsenu parabolu je vrlo izazovno ali izvedivo. Ja paraboliziram ogladala u kontroliranim fazama. Rezultat je stalno napredovanje od sfere do parabole s minimalnim vracanjem unazad. Tijekom oblikovanja, stalno korigiram poteze da sam siguran da se zrcalo jednoliko parabolizira.

U oblikovanju zrcala, morate odgovoriti na dva pitanja: kakvo je pravo stanje oblika zrcala,i sto mogu uciniti da ga poboljsam?

Zvjezdani test an velikom povecanju je zadnji sudac. Jako je osjetljiv na sfernu aberaciju, zakrivljeni rub i zone.Ipak zvjezdani test je zbunjujuci ako su grske velike ili ih ima velik broj pa ga necemo koristiti za oblikovanje zrcala. Pogled ili dva ce ipak biti uputan za vrijeme oblikovanja. Imam drveno postolje u dvoristu, stalno usmjeren na Polaris.Postavim zrcalo,pricvrstim sekundarno i ubacim okular.

Koristim Ronchi test za vecinu ispitivanja. Svjetlost prolazi kroz precizno izradjenu Ronchi matricu, odbija se od zrcala, i prolazi kroz gornji kraj matrice do oka. Niz zakrivljenih pruga se projicira na licu zrcala.Pruge, kad ih se usporedi s idealnim oblikom ka sto se vide na monitoru ili ispisu, otkrivaju oblik zrcala, i jos mozemo vidjeti glatkocu, a i spusteni rub se lako uoci.Kljuc je prilikom primjene odgovarajuceg Ronchi testa, da se pruge usporede sa njihovim idealnim oblikom sa precizne udaljenosti od radijusa zakrivljenosti zrcala. Koristim seriju testova, 2,5 mm razmaka, pocevsi s 8 mm unutar radijusa krivulje do 15 mm izvanj njega.

Evo  Ronchigrama za 400 mm  f/5 zrcalo, koristeci matricu od 100 linija po inchu (izvor svjetla uvijek "pomice" jer se Ronchi matrica pomice blize i dalje,svjetlo koje prolazi donjom polovicom matrice i vraca se kroz gornju polovicu), pomak varira od 8 mm ispred radiusa krivulje do 12 mm poslije radiusa:

Evo slike malog Ronchi testera koji stoji na Foucault klupi koju koristim mnogo godina:

Zrcalo ne mora biti divno sfericno kada pocinjemo parabolizaciju, ali mora biti ravnomjerno. Ako je zrcalo neravnomjerno, recimo visoko srediste, niska 50% zona, i visoki rub, nastavljamo ravnanje tako da produzimo poteze.

Parabolizacijski potezi s alatima manjim od zrcala su dugi, ravni, malo izvan sredista. Ako vodimo alat preko sredine brzo cemo iskopati rupu. Ako parabolizacija rubnih zona zaostaje, prosirite poteze u 'W' nastanu, i jos odmaknite alat od sredista. Zaostajanje parabolizacije rubova je dosta uobicajeno.Ako rubne zone jako zaostaju, nalazite se u teskoj situaciji za oblikovanje.

Izrezite kanale na alatu u oblik zvijezde da izbjegnete zoniranje. Ono se pojavljuje kad rub alata neprestano prelazi preko iste zone na zrcalu, ostavljajuci ulegnuce. Brda se mogu skratiti, ali udubljenja puno teze jer je nemoguce dodati staklo! Usko uleknuce se popravlja prosirivanjem poteza preko vece povrsine, ili koristenjem veceg alata, dok se ostatak povrsine ne poravna s ulegnucem. Sira ulegnuca se popravljaju tako da se bruse njihovi rubovi, pretvarajuci ih u siroke niske zone, koje se mogu popraviti prilagodbom parabolizacijske tehnike.

Parabolizacija s alatima punog promjera se izvodi s zrcalom na vrhu, i dugim sirokim potezima.Pomoci ce ako je smola na alatu narezana u zvjezdasti uzorak  Dugi siroki potezi koncentriraju poliranje na srediste zrcala a zvjezdasti uzorak pomaze u jednolikom smanjivanju parabolizacije prema rubovima.

Amateri cesto imaju nepriznatu prednost kod oblikovanja primarnog, a to je da mozemo promjeniti referencu da odaberemo najlakse oblikovanje.Pogledajte parabolizaciju od sfere. Imamo tri nacina za ovo, svaka ukljucuje drugu zarisnu duljinu. Koristeci mali alat koncentriramo parabolizaciju prema sredistu zrcala, smanjujuci radijus krivulje za unutrasnje zone, skracujuci zarisnu duljinu. Mozemo i suprotno, povecati radius krivulje na vanjskoj zoni,povecavajuci zarisnu duljinu, i napraviti da srediste izgleda kratko. Ovaj nacin se malo koristi ali za eksperiment, jednom sam uzeo 500 mm alat i narezao uzorak obrnute zvjezde, gdje je smola bila koncentrirana na rubovima a vrlo malo u sredistu.Koristio sam zrcalo na vrhu kratki potezi s malim ljuljanjem na stranu. Parabolizacija se brzo pojavila na zrcalu. Treca metoda se koristi kod malih zrcala, gdje se skracuju rub i srediste,ostavljajuci zarisnu duljinu nepromjenjenom. Moja metoda s zrcalom na vrhu, zvjezdastim uzorkom, je kombinacija prve i trece metode. Zamislite kako bi tesko bilo da ne smijemo promjeniti zarisnu duljinu. Vrlo je vazno razumjeti kako poliranje sredista, poliranje ruba, te poliranje i sredista i ruba vodi k parabolizaciji kad je zarisnoj duljini dozvoljena promjena.U suprotnom, ponekad cete odabrati potez za oblikovanje koji je potpuno suprotan od onoga sto bi trebalo raditi i samo ce pogorsati stvari.

Spusteni rub (SR) je plitka zona na samom rubu koja fokusira daleko, od 1,5 mm do 6 mm siroka. Siri SR se zove zavijena zona. Ronchi test otkriva SR kao male kuke na krajevima pruga. Mozete tocno ustanoviti velicinu SR maskiranjem ruba zrcala dok kuke ne nestanu.SR obicno nije jako dubok,ali zbog uskoce zone izgleda gadno. Mnogo ako ne i vecina zrcala imaju SR, ili imala dok rub nije pokriven ili fasetiran.Profesionalci kazu 'dobar do ekstremnog ruba' su dvostruko rjedja. Ako je SR 1,5 do 4 mm, puno je lakse povecati fasetu. Gubitak svjetla je nemjerljiv.SR se ne bi trebao ignorirati.Rub koji fokusira predaleko baca svjetlost izvan difrakcijskog prstena uzrokujuci gubitak kontrasta i rezolucije.

Imao sam srece u borbi protiv SR koristeci prevelike alate,npr, a 525 mm alat za 500mm zrcalo. Kad pritiscete, neka se zrcalo stalno krece. Kad polirate, osigurajte dobar kontakt izmedju zrcala i alata. Nikada ne pritiscite na rub zrcala.

Ako je  SR blag ,mozemo ga ignorirati i nastaviti s parabolizacijom, mogao bi nestati. Ako je SR jak, mali alat koncentriran na rub spustanja ili pocetak kuka na Ronchi trakama,je standardni popravak.

Zavijeni rubovi su rezultat nedovoljne parabolizacije na rubovima. Srediste i sredina se parabolizira, ali rub zaostaje, uzrokujuci da izgleda predugacka kad usporedimo. Pomaknimo parabolizaciju prema rubu. Sa manjim alatom, vucemo poteze tik izvan centra, prosirimo vise "W" poteza prema rubu i produzimo poteze. Alat bi trebao prelaziti rub za 50-tak milimetara.

Cesto, jedna od zona se jednostavno ne mice. Srediste je uporno visoko, ili 70% zona ostaje niska. U ovim slucajevima,koristeci mali alat ili koncentrirajte povrsine ili ih izbjegavajte. Za velike alate, izgrebite dio smole na dijelu zone da reducirate poliranje, ili dodajte par kapi smole da pojacate poliranje. Uzmite skalpel za grebanje smole. Kad se zrcalo postavi na alat, vidjet cete kako izgrebana smola ima puno manje kontakta s staklom nego ostali dio smole.

Ronchi test ce vam reci koje zone trebaju poliranje. Ako pruge nisu dovoljno zakrivljene, premalo ste polirali. ako su pruge previse zakrivljene, poliranja je bilo previse. Ovo se moze primjeniti na cijelo zrcalo ili samo na dijelove zrcala.

Neki primjeri:

  1. Ako pruge preko cijelog zrcala imaju prave proporcije, ali nedovoljno zakrivljenje cijelo zrcalo je premalo oblikovano. Rjesenje: Primjenjujte opcenite poteze parabolizacije.

  2. Ako gledamo sredisnjih 50% zrcala, pruge izgledju preravne, srediste zahtjeva jos poliranja. Rjesenje: koristite mali alat i koncentrirajte se na srediste,ili zrcalo na alatu sa sredistem preko ruba alata.

  3. Ako gledamo rub zrcala,a pruge su previse zakrivljene, bilo je previse poliranja. Rjesenje: primjenjujte potez takav da je ruba alata koncentriran tik unutar ruba zrcala.

  4. Ako pruge pokazuju ostru krivulju na 70% zoni, preravne u sredistu i ravne pruge do ruba,previse poliranja je bilo u  40% do 80% zonama. Rjesenje: produbite srediste i rub sa standardnim potezima i pazite da jako ne stiscete zonu 70%. Ili , izrezite malo smole sa  70% zone alata i koristite standardne W poteze.

  5. Ako su pruge previse zakrivljene u sredistu, bilo je previse poliranja u sredistu. Rjesenje: Poravnajte srediste prosirivanjem poliranja preko sireg podrucja nego su pruge zakrivljene s kracim potezima s malo ljuljana u stranu.

  6. Ako su pruge izlomljene u komplicirani uzorak, potezi su bili prekratki. Ovo je ponekad slucaj kad se popravlja raniji problem. Rjesenje: duzi siri potezi prilagodjeni nastavku parabolizacije i izravnavanju povrsine.

  7. Ako 70% zona izgleda visoka, sto je precesta i tesko ispravljiva pojava,pokusajte polirati samo izvan i unutar 70% zone. Direktno poliranje 70% zone ce samo smanjiti stupanj opce parabolizacije.

  8. Ne pokusavajte ispraviti spusteni rub izbjegavanjem poliranja ruba - samo skracujete zariste zrcala i jos vise zakrivljujete rub. Rjesenje je koristiti mali pravokutni alat na rubu ili preveliki alat.

Testirajte cesto da ne pretjerate.Par dodatnih minuta pazljivog testiranja moze ustedjeti sate poliranja.Ponekad pruge izgledaju kao da se puno ne mjenjaju,a onda se drasticno promjene kada zrcalo pocne osjecati akumulirane poteze koji se primjenjuju. Ako se zrcalo potpuno otme kontroli, ne bojte se vratiti na sferu i poceti ispocetka. Iskusni amater moz eoblikovati manje zrcalo za par minuta. Ako je oblik zrcala netocan, brze se vratiti na sferu i pokusati ponovo nego pokusati komplicirano popravljanje.Veca zrcala imaju puno parabolizacije tako da treba paziti da oblik bude kontroliran povecavanjem parabolizacije podjednako i jednoliko preko cijelog zrcala.

Pravite zabiljeske sa skicama Ronchi pruga. Vjerojatno ce te se naci u situaciji gdje ste vec prije bili. Zapis vasih prethodnih postupaka razjasnit ce vam put. Ako zapnete, zatrazite savjet od iskusnog brusaca zrcala. Posebno vrijedan online resurs je atm lista. Mozete se pridruziti ovoj grupi tako sto posaljete e-mail na  majordomo@shore.net i u poruku upisete samo ove dvije rijeci: subscribe atm.

 

DODATAK:
Mjerenje zrcala s Foucault testerom i programom "FigureXP"


HOME