Ile proszków potrzeba do szlifowania zwierciadła ?

Hermes1937 · 10 Listopada 2008

Witam,

Tak się składa że - podobnie jak Lucjan Newelski - mogę o sobie powiedzieć, iż byłem najpierw uczniem inż. Konstantego Czetyrboka (jednego z pionierów w Polsce w zakresie wykonywania optyki astronomicznej) i mam na swoim koncie pewną ilość wykonanych zwierciadeł. Dlatego dodam tutaj swoje informacje na temat ilości proszków potrzebnych do wyszlifowania zwierciadła.

1. Sprawa ilości granulacji proszków. Zgadzam się z podanymi wcześniej w innym wątku opiniami, że dobrze jest stosować kolejne proszki o rozmiarze ok. 2 - 2.5 razy mniejszym od poprzedniego. Jak mamy zbyt dużą różnicę w wielkościach, może się okazać, że szlifowanie drobniejszym zajmie nam nie 1.5 godziny, a 3-4 - szkoda na to czasu. Z kolei przy zbyt małej różnicy w proszkach, ich ilość niepotrzebnie się zwiększa, a łączny czas szlifowania - również. Na ogół w PTMA używaliśmy proszków o numerach: 60, 100, 250-300, 500, 1000.

Oczywiście można używać innych proszków (np. 250,400, 600, 800). Nie jednak warto np. po proszku (numer) #500 dawać proszku #600 (etc.) - różnica jest znikoma.

2. Rozmiar najgrubszego proszku. Jakoś nikt wcześniej nie poruszał tego zagadnienia. Jeśli wykonujemy zwierciadło D=150 mm i o ogniskowej 1500 mm (tzw. "strzałka" wyniesie poniżej 1 mm, wystarczy do pierwszego szlifowania proszek #60. Jak podaje Rybarski w swojej książce, wyszlifowanie zagłębienia może trwać nawet ponad 10 godzin. Już z tego faktu mamy cenną informację, że ta praca będzie trwać kilka razy dłużej, niż kolejnym proszkiem (np. #100), a więc proszku #60 też trzeba będzie kilka razy więcej !!

A jeśli mamy zwierciadło o średnicy 250 mm, a ogniskowa wynosi 1400 mm (takie robiłem dla PTMA) ? Wgłębienie wynosi już ponad 2.7 mm, a przy tej średnicy trzeba będzie wyszlifować (usunąć) znacznie więcej szkła, niż dla 150 [mm]. I wtedy się okazuje, że czas szlifowania może wynieść ponad 20 godzin, a proszku zużyjemy także kilka razy więcej !

Czym krótsza ogniskowa - tym więcej proszku, tym dłuższe szlifowania. Podawanie jednej ilości proszku dla danej średnicy wprowadza w błąd.

Dlatego od wielu lat przy zwierciadłach powyżej 150 mm stosowaliśmy proszek #40, a do szlifowania 350 mm i większych zwierciadeł, nawet ok. #25 !! (było tego pól wiadra w zapasie...).

Ale uwaga !! To wszystko dotyczy tradycyjnego, centrycznego szlifowania zwierciadła. Od dawna w naszym Oddziale PTMA stosujemy inna technikę - tzw. szlifowanie mimośrodowe, które znacznie skraca czas szlifowania, ale równocześnie powoduje niesferyczność powierzchni zwierciadła. Trzeba to potem staranie usunąć w kolejnym etapie szlifowania. Wykonując swoje zwierciadło 250 mm potrzebowałem na "gruby szlif" niecałe 2 godziny (zamiast 20...) Ale tę metodę polecam tym, którzy mają już pewną praktykę w tej pracy, albo - tak jak u nas w PTMA - wykonają ją "pod kontrolą".

3. Jeśli kolejnym proszkiem po #40 był #60, zazwyczaj czas szlifowania był dłuższy niż później np. #100 i sięgał 2 godzin. W ten sposób można było usunąć błędy powstałe przy najgrubszym proszku. Usuwanie ich proszkiem #100 trwało by dodatkowych kilka godzin.

4. Szczególną ostrożność należy zachować przy proszkach #500 i mniejszych !! Płyty mają wówczas niemiły zwyczaj sklejania się ze sobą, a ich rozłączenie, nawet jeśli się to uda, powoduje uszkodzenie powierzchni zwierciadła. Na dwie płyty, między którymi jest woda z bardzo drobnym proszkiem, działają duże siły - ciśnienie atmosferyczne - i "poderwanie" jednej z nich do góry będzie niemożliwe. Ale nawet jeśli w końcu uda się je zsunąć to okaże się, że powierzchnia nosi ślady uszkodzeń. Dlaczego ? Bo przy tak małej odległości między płytami dochodzi do połączeń szkła przez tzw. "siły atomowe" i na pewnej powierzchni szkło obu płyt łączy się w jedną grubszą płytę.

Jeśli chcemy zrobić przerwę na posiłek - zdejmujemy zwierciadło z matrycy !!

5. Kiedy uznać szlifowanie za zakończone i przejść do polerowania ? Przy zwierciadłach 150 mm zwykle kończyliśmy na numerze #1000, ale przy zwierciadle 250 mm czasem bezpieczniej było skończyć na #800. W każdym przypadku warto przedłużyć szlifowanie ostatnim proszkiem. Często okazywało się, że przedłużenie szlifowania o pół godziny, skracało potem polerowanie o 2-3 godziny (pominę tu wskazówki dotyczące polerowania - to może być materiał na oddzielny wątek)..

6. I rady dodatkowe - kupować proszki w tym samym sklepie. Inaczej nie tylko możemy mieć różne proszki (chodzi o ich skład), ale i różnych rozmiarów. Może się zdarzyć, że proszek #300 w jednym sklepie będzie drobniejszy, niż proszek #350 w innym.

Jeszcze jedno - sprawa czystości proszków - nic bardziej przerażającego dla szlifierza, niż kiedy podczas pracy proszkiem #500 słyszy zgrzyt... i na zwierciadle ma długą rysę po ziarnie #100 ...Dlatego szczególnie uważaliśmy podczas zmiany proszków na zachowanie czystości stanowiska szlifierskiego. Często przy drobnych proszkach podnosiłem wysoko rękawy koszuli, aby nie spadło "coś" z koszuli.

A jeden z naszych obserwatorów, kupując proszki w sklepie w materiałami szlifierskimi na własne oczy widział, jak sprzedawca zważywszy najpierw np. 0.5 kg proszku #100, potem tę samą łopatkę zanurzał w pojemniku z proszkiem #300 !!!

Ile więc kupić poszczególnych proszków, jeśli np. szlifujemy zwierciadło 250 mm ? (zakładam, że nie jest to nasze pierwsze zwierciadło !)

Najłatwiej odpowiedzieć - właściwą ilość... Pamiętajmy, że karborund to nie składniki wywoływacza i może leżeć potem latami - nie zepsuje się... Bez sensu było by kupować proszku #1000 w ilości 1 kg (a miałem taka historię w fotografii - do zrobienia we własnym zakresie wywoływacza do fotografii barwnej potrzeba było jednego składnika w ilości poniżej 0.01 g/litr, a w sklepie chemicznym najmniejsza dostępna ilość to 250 g. Sprzedawczyni nie zrozumiała mojej ironii kiedy powiedziałem. Że nie potrzebuję wywoływacza w objętości basenu... :ha: ). Za mało też kupić nie można - co to za "przyjemność", kiedy właśnie nam się skończył proszek #100 i nie można kontynuować pracy aż do czasu dokupienia brakującej ilości. A tu okazuje się akurat tego proszku zabrakło w sklepie...

Warto może przyjąć takie ilości dla zwierciadła 250 mm:

# 40 - 1 kg (jeśli nasz najgrubszy proszek to #60 - to więcej niż 1 kg)

# 60 - 0.4 kg

#100 - ok. 250 g

#300 - ok. 150 g

#500 do #1000 - ok. 100 g

I na zakończenie ciekawostka - dawno temu wykonywałem serię zdjęć mikroskopowych zarówno samych proszków, jak i powierzchni zwierciadła po szlifowaniu kolejnym proszkami. Był to ciekawy materiał - a zdjęcia były wykonywane jak ilustracja do przygotowywanej do druku książki o samodzielnym szlifowaniu zwierciadeł. Jak na razie - książka jeszcze się nie ukazała...

Hermes1937 · 11 Listopada 2008

Witam,

znalazłem jedno ze zdjęć mikroskopowych, wykonanych ok. 30 lat temu podczas wykonywania zwierciadła.

Tuż pod powierzchnią szkła znajdował się mały pęcherzyk powietrza. Podczas szlifowania grubym proszkiem (#40), pęcherzyk "wyszedł" na powierzchnię...

Tak to wyglądało przez mikroskop.

Potem wykonywałem zdjęcia podczas szlifowania coraz drobniejszymi proszkami, aż do całkowitego zniknięcia tej "dziury" podczas polerowania.

aban · 11 Listopada 2008

Bardzo fajny temat - może ATM znów w Polsce ruszy?

Od siebie dodam, że mam blank 240mm i strzałkę wykonałem tarczą szlifierską oraz karborundem #80 - czyli trochę drobnym jak na tą średnicę. Mimo to wykonanie strzałki 2,5mm (nawet za dużej) zajęło mi tylko 2,5 godziny. To obrazuje o ile szybsze jest takie szlifowanie od tradycyjnej metody. Nie mówię, że lepsze bo tego nie wiem. Kolega Hermes1937 wspomniał tu o szlifowaniu mimośrodowy i niedokładnościach powierzchni z tym związanych i w związku z tym mam pytanie:

moje zwierciadło styka się z matrycą na brzegach a w środku jest dół. Czy mam teraz przejść na proszek #120 i tym doprowadzić do możliwie najlepsze sfery czy robić to #80 - nie bardzo chce się tym mój blank "wysferować'? Na stellafane radzą przejść na 120 i tu dopiero sprawdzać sferę.

Pozdrowienia.

Hermes1937 · 11 Listopada 2008

Bardzo fajny temat - może ATM znów w Polsce ruszy?
(...) Kolega Hermes1937 wspomniał tu o szlifowaniu mimośrodowy i niedokładnościach powierzchni z tym związanych i w związku z tym mam pytanie:

moje zwierciadło styka się z matrycą na brzegach a w środku jest dół. Czy mam teraz przejść na proszek #120 i tym doprowadzić do możliwie najlepsze sfery czy robić to #80 - nie bardzo chce się tym mój blank "wysferować'? Na stellafane radzą przejść na 120 i tu dopiero sprawdzać sferę.

Pozdrowienia.

Jeśli istotnie zwierciadło i matryca stykają się głównie brzegiem, a w środku nie - ma tendencje do tzw. zacinania się - prosta metoda to odwrócić miejscami położenie zwierciadła i matrycy (czyli zwierciadło na dole). Należy szlifować krótkimi ruchami - najwyżej 1/4 średnicy (tak na marginesie - często początkujący wykonują zbyt długie ruchy zwierciadłem - nawet do połowy średnicy !!) Podczas tego odwrotnego szlifowania zwierciadło będzie bardziej szlifowane w strefach brzegowych i w końcu zwierciadło i matryca będą miały identyczny kształt (prawie sferyczny).

Należy pamiętać, że podczas tej korekty wydłuża się ogniskowa zwierciadła, trzeba potem znów szlifować "normalnie" aby ponownie skrócić ogniskową.

Jeśli kolega jest na etapie szlifowania proszkiem #80 - to oczywiście szlifować odwrotnie tym proszkiem - będzie bardziej skuteczne (nawet o godzinę pracy).

Edytowane 11 Listopada 2008 przez Hermes1937