Ile zajmie projekt wykonania zwierciadła?

Zwierciadło o średnicy 203 mm może zostać wykończone w 40 do 80 godzin pracy. W praktyce przekłada się to na kilka miesięcy pracy, chyba że możesz pracować codziennie, np. podczas wakacji lub urlopu. Ja pracowałem 2-4 razy w tygodniu po 2-3 godziny i ukończyłem zwierciadło w 6 miesięcy, z dłuższymi przerwami w międzyczasie. Kolejne dwa miesiące spędziłem na składaniu tubusa, podstawy i wykończeniu reszty.

Szczerze odradzam projekty wykonania większych zwierciadeł — lepiej uczyć się na mniejszym i użyć tej wiedzy do wykonania drugiego teleskopu. Zwierciadło o średnicy 203 mm jest bardzo dobrym kompromisem — z jednej strony wykonać je może każdy początkujący, z drugiej zaś otrzymujemy porządną moc, której nie będziemy nawet w pełni wykorzystywać na początku. Jeśli dysponujesz ograniczoną przestrzenią mieszkaniową, pomyśl o zwierciadle o średnicy 150 mm.

Przygotowanie zwierciadła i krążka

Zanim rozpoczniemy pracę, niezbędnym jest wykonanie tzw. fazki, czyli starcia ostrych krawędzi zarówno w przypadku krążka, jak i zwierciadła. Na samym początku należy wykonać fazkę szeroką na co najmniej 3 milimetry na krążku i 2 mm na zwierciadle. W trakcie szlifowania, gdy fazka zniknie, należy wykonać ją ponownie. Jeśli nie zostanie to zrobione, zwierciadło przy nawet lekkim uderzeniu o twardą powierzchnię lub pod naporem narzędzia może pęknąć na krawędzi w postaci ohydnego odprysku. Ja na własnej skórze doświadczyłem skutków zignorowania tego środka ostrożności i tylko szczęśliwy traf uratował mnie i odłamany krążek nie porysował głęboko zwierciadła. Najlepszym sposobem na wykonanie fazki jest użycie osełki do ostrzenia noży — należy pewnym ruchem, z lekkim naciskiem ścierać krawędź zwierciadła pod kątem 45 stopni zawsze od środka zwierciadła na zewnątrz. Ja na początku używałem też końcówki szlifierskiej montowanej na wiertarce - jest to metoda znacznie szybsza, ale i ryzykowna — należy używać jej bardzo ostrożnie.

Szlifujemy zwierciadło, czyli więcej pracuj — mniej się martw!

Zanim rozpoczniemy przygodę ze szlifowaniem należy zdać sobie sprawę z bardzo ważnej rzeczy. Nasze poczynania doprowadzą nas do sukcesu tylko wtedy, gdy będziemy przestrzegać reguły unikania regularności. Powstanie idealnej figury zwierciadła jest możliwe jedynie gdy będziemy zawsze pamiętać o wprowadzaniu pewnej losowości, celowego błędu — odchyłki w naszych ruchach. Najlepsze zwierciadła to zwierciadła wykańczane ręcznie właśnie z tego powodu — maszyna, nawet celowo zaprogramowana na odchyłki, nie wykona nigdy tak doskonałego zwierciadła, jak doświadczony operator. Specjaliści pracują często w kilka osób nad jednym zwierciadłem w celu wprowadzenia dodatkowej losowości. To właśnie uśrednione działanie niedoskonałych ruchów prowadzi do powstania pożądanej figury.

Za każdym razem, kiedy rozpoczynamy pracę, myjemy dokładnie krążek i zwierciadło detergentem i dokładnie płuczemy. Po wyschnięciu kładziemy krążek na podstawie a zwierciadło odkładamy na bok. Zaczynamy szlifowanie proszkiem o największej średnicy ziaren, czyli SiC #80. Obok kładziemy wiadro lub miskę z wodą o średnicy takiej, aby można było zanurzyć w nim zwierciadło, gąbki do przecierania, butelkę z wodą lub spryskiwacz do kwiatów.

Na powierzchni leżącego krążka rozprowadzamy około pół łyżeczki proszku sypiąc jak przyprawą na potrawę, aby rozprowadzić go równomiernie. Następnie spryskujemy raz spryskiwaczem do kwiatów wodą, lub bierzemy odrobinę wody na dłoń i rozpryskujemy z końców palców. Kładziemy po tym zwierciadło tak aby pokryło krążek i obracamy delikatnie wokół aby rozprowadzić proszek w postaci pasty. Praktyka wskaże czy proszku lub wody jest za dużo lub za mało. Za dużo proszku i wody spowoduje, że powstanie błoto, które będzie wyrzucane na zewnątrz podczas szlifowania i zwierciadło będzie ślizgać się jak po maśle. Nadmiar samego proszku utworzy grudy, które będą się wzajemnie ścierać, zamiast trzeć powierzchnię zwierciadła. Zbyt mało proszku i wody spowoduje sklejanie się dysków. Najlepszym wskaźnikiem jest w miarę płynna praca i głośne, „zdrowe" chrupanie szkła przez proszek.

Ruch, który wykonujemy nie jest kwestią przypadku, lecz posiada swój konkretny cel. Ponieważ chcemy zmienić kształt zwierciadła na wklęsły, najwięcej nacisku powinno znajdować się na jego środku, mniej zaś na jego krawędziach. Staramy się więc naciskać środkiem zwierciadła na krawędź krążka tak jak pokazane jest to na ilustracji poniżej.

Zwierciadło podczas ruchu należy umiejscowić tak, aby nie „spadało" z krawędzi krążka pod wpływem nacisku. Zwykle bezpiecznie jest pracować w zasięgu około 2 centymetrów od jego środka. Pierwsze szlifowanie polega na wykonywaniu ruchów wzdłuż wyimaginowanych odcinków przechodzących przez środek zwierciadła. Po rozprowadzeniu proszku odsuwamy zwierciadło o niecałą połowę średnicy i z wyczuciem wykonujemy 8 do 12 ruchów (każdy ruch to przesunięcie zwierciadła w jedną stronę i z powrotem) mocno naciskając jedną ręką na środek zwierciadła. Nie należy obawiać się użycia całego ciężaru ciała - początkowe szlifowanie wymaga naprawdę dużej siły. Co jakiś czas można np. wykonać 6, czasem 14 ruchów — losowość działa na korzyść regularnej figury zwierciadła. To samo dotyczy odległości przesunięcia bocznego — zbytnie skupianie się na samym środku doprowadzi do zbyt wczesnego „wykopania" dołu w środku przy nietkniętych krawędziach, co zdarzyło się również mnie. Po wykonaniu ruchu szlifującego, zmieniamy pozycję wokół stanowiska pracy o około 30-45 stopni, po czym obracamy delikatnie zwierciadło o około 1/4 pełnego obrotu. Nie wolno oznaczać zwierciadła markerem, trzeba zaś starać się różnicować obrót o kilka stopni, aby utrzymać losowość. Wszelka regularność jest niekorzystna i niepożądana. Należy przemieszczać się tak, aby wykonać 8-10 kroków wokół stanowiska. Ilustracja poniżej wskazuje sekwencję wykonywanych czynności.

Po około 2-4 minutach, w zależności od temperatury pomieszczenia, woda wysycha, ściera się porcja proszku i charakterystyczne chrupotanie cichnie. Proszek zamienia się wtedy w emulsję, która nie „gryzie" więcej szkła i jest nieskuteczna. Ten okres czasu określa się jako wet (z ang. „mokry") i takiego terminu będę używał w dalszej części artykułu. Niektórzy dorzucają wtedy po prostu proszku lub/i wody i kontynuują pracę, jednak najlepszym rozwiązaniem jest spłukanie gąbką krążka i zwierciadła, wytarcie ich do prawie sucha i nałożenie świeżej porcji proszku oraz wody.

Skuteczna praca szlifierska wymaga praktyki. Po pewnym czasie po prostu od razu czuje się, że ilość proszku i wody jest idealna. Warto jest prowadzić skrupulatne notatki, aby ułatwić sobie życie w przyszłości.

Pierwsze pomiary

Po około godzinie — dwóch pracy można po raz pierwszy sprawdzić głębokość krzywizny jaką udało się nam wyszlifować. Wyszlifowany obszar powinien być początkowo wyraźnie widoczny w postaci „oszronienia", jak na ilustracji poniżej. Na krawędziach zwierciadła kładziemy metalową linijkę, następnie dobieramy tak blaszki szczelinomierza, aby dokładnie sprawdzić głębokość na samym środku.

Co daje nam zmierzenie tej wartości? Czas już zapoznać się z kilkoma terminami. Podstawową, praktyczną właściwością zwierciadła jest długość ogniskowa f, czyli odległość od zwierciadła do punktu (załóżmy na razie, że to punkt) gdzie skupiają się odbite promienie, nadchodzące z nieskończoności (nieskończoność jest tutaj również umowna, gdyż odległość planet i gwiazd jest w rzeczywistości mierzalna). Jeśli długość ogniskową pomnożymy przez 2 otrzymamy promień krzywizny, w skrócie ROC (ang. radius of curvature). Dzieląc długość ogniskowej przez średnicę zwierciadła uzyskamy tzw. światłosiłę określaną symbolem f/x (x = f/d). I tak np. zwierciadło, które planowałem wykonać, miało być określone właściwościami: średnica zwierciadła: 203 mm, długość ogniskowej: f = 1218 mm, czyli światłosiła wynosi 6 i zapisujemy ją w postaci f/6. Taka światłosiła jest dobra zarówno do oglądania planet, jak i słabo świecących mgławic czy odległych galaktyk. Jeśli planujemy budowę teleskopu planetarnego, należy zastosować światłosiłę np. f/8 lub f/9, teleskop przeznaczony głównie do obserwacji obiektów dalekiego kosmosu powinien posiadać światłosiłę np. f/4.

Po przeczytaniu tego tekstu, czytelnicy często wybierają też: Wykonanie polerownika Materiały i stanowisko pracy

Wyślij mailem..

Wersja do druku    PDF    MS Word

Marcin Klapczyński Ukończył biologię molekularną na Uniwersytecie Adama Mickiewicza w Poznaniu. Pracował jako Research Specialist in Health Science w Department of Anatomy and Cell Biology na University of Illinois w Chicago. Obecnie pracuje jako Associate Cell Biologist / Histologist w Abbott Laboratories (Illinois). Specjalizuje się w ekspresji białek 'od zera', hodowlach linii komórkowych, symulacji in vitro procesów zachodzących w komórkach. Jego pasją jest teoria ewolucji, w szczególności ewolucja systemów biochemicznych i pochodzenie życia we Wszechświecie.  Liczba tekstów na portalu: 22  Pokaż inne teksty autora  Liczba tłumaczeń: 1  Pokaż tłumaczenia autora  Najnowszy tekst autora: Wykonanie statywu Dobsona, złożenie i kolimacja teleskopu