construcion integra de un telescopio de 600mm diametro

Procedimientos y fabricación de piezas mecánicas. Herramientas, torno, fresa, materiales metálicos, cerámicos, plásticos y otros. Ingeniería civil.
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Adolfo M
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Re: construcion integra de un telescopio de 600mm diametro

#11 Mensaje por Adolfo M »

Hola gente, voy a explicar de pasada el sistema que he usado para el tallado del espejo principal.
Primero se tiene que realizar la herramienta que consiste en un bloque de vidrio de al menos 600x100mm. Normalmente este disco de vidrio se queda apoyado en la mesa de trabajo y en la parte superior tiene que estar convexo coincidiendo con la misma curvatura que tendrá el menisco(futuro espejo)y que ya se le dió en el horno, episodio que ya describí en otro hilo dedicado.
Teniendo los dos discos con la preforma ahora se trata de ajustarlos uno con otro. Para ello se emplea grano de carburo de silicio el cual se deposita en el disco inferior y con un poco de agua se forma una papilla abrasiva, a continuacion se frotan entre sí los dos discos que poco a poco iran ajustandose. Llegado el momento en que los vidrios estan igualados es el momento de empezar el afinamiento que consiste en emplear cada vez un grano mas fino. Llegado al grano 1200 se comienza el pulido que consiste en pasar un torta hecha de brea y untada de pulimento por toda la superficie del vidrio. Con ello se persigue que la superficie quede totalmente brillante y pulida al tiempo que se habrá conformado una esfera. Luego, y con previas comprobaciones mediante el aparato de foucault se pulirá en la parte central del disco para dar forma de pàrabola en el disco

En éste caso , y dado que los elementos a usar tienen un peso considerable , he optado por variar el sistema un poco.
Para el disco herramienta,hize con yeso un disco de 600 x120 mm que dejé secar durante el verano para que estuviese bien estable,
despes pegué con cemento cola un disco convexo sobre el taco de yeso y dejando secar dos semanas mas.

Hecha ya la herramienta lo siguiente es comenzar el tallado que como ya dije ,es frotar el disco espejo contra la herramienta mientra se va añadiendo el abrasivo con agua.Cabe notar que al principio los dos discos ajustan bastante bien por tener la misma curbatura ,pero no estaran oerfectamente ajustados hasta no llegar al final del afinado
La tarea de frotar entre sí los dos discos se realiza haciendo movimientos circulares no escediendo desplazamientos mas alla de un tercio del diametro de los discos.
He observado en barias ocasiones que el sistema no me ha resultado perfecto y que en la etapa del pulido se nota una panza central en el disco espejo. para evitar este problema he realizado todo el proceso de ajuste y afinado de esta manera :
Apoyé el disco herramienta sobre una base giratoria y así cuando la herramienta gira solo se necesita apoyar el disco espejo encima de la herramienta con el grano de desbaste y despues los sucesivos para el afinado.
Es importantisimo no hacer la mas minima fuerza sobre el espejo el cual se irá tallando por su propio peso, esto evitará que despues tenga astigmatismo (que no quede simetrico). otro punto muy importante es no tocar el espejo con las manos ni estar donde pueda haber cambios de temperatura. Es muy importante evitar las deformaciones del vidrio , estamos hablando de nanometros y a esta escala todo es importante

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Adolfo M
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Re: construcion integra de un telescopio de 600mm diametro

#12 Mensaje por Adolfo M »

Retomando las explicaciones anteriores ,aclaro que mientras el disco herramienta gira,se tiene que sujetar el disco espejo para que frote con su homólogo, para no pasarle el calor de las manos se pueden usar unos guantes ,.
el siguiente dia esplicaré como estoy haciendo el pulido y colgaré alguna foto para que veais todo el tinglado que se necesita para poder llebar a fin ésta tarea. Estoy apunto de que mi señora me expulse de la casa :lol:

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Adolfo M
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Re: construcion integra de un telescopio de 600mm diametro

#13 Mensaje por Adolfo M »

Hola chicos
Gracias Emiliano por los consejos . ahora ya estoy en pleno trabajo de pulido. Si fueras tan amable de explicar por encima en que consiste el sistema ese de 5 petalos te lo agradezco. Posiblemente me vendrá bien, gracias
Ahora paso a explicar como estoy puliendo éste espejo-
Se trata de una plataforma giratoria a motor y que tiene la misma forma y curvatuara del espejo , de tal manera que mediante unas almohadillas en el dorso del mísmo asiente a la perfeccion
Cuando el vidrio gire basta con añadir un poco de pulimento ( oxido de cerio ) con agua y frotar la papilla con una pastilla de pequeño diametro la cual está recubierta en la parte de contacto con brea vejetal

En la foto muestro el disco espejo manchado con ésta papilla y lo pastilla de pulir asi como la base giratoria
https://imgur.com/LWdm8kg

.

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Adolfo M
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Re: construcion integra de un telescopio de 600mm diametro

#14 Mensaje por Adolfo M »

Por desgracia el asunto no es tan sencillo. El pulido es largo y complejo, no basta con sacar brillo y hay que examinar el trabajo de vez en cuando. Cualquier mala maniobra se hará notar en el examen optico.
Para examinar la superficie del espejo se utiliza el aparato de Foucault . Un sencillo aparato de construcción casera y extremadamente sensible. No voy ha explicar aqui los detalles del mismo , pero quien quiera interesarse en ello tiene en la red pajinas con buena documentacio
Para poder analizar el espejo con éste aparato es necesario poner el instrumento justamente a la distancia equivalente al radio de curvatura del espejo, en el caso que nos ocupa es de 3450mm.
Dada la delgadez del disco espejo, no es posible colocarlo en vertical para su examen. De hacerlo así el propio peso del disco falsearia
cualquier medicion.
La solucion a éste problema es poner el Foucault encima del espèjo y a la distancia referida,esto es un problema dada la distancia, en mi lugar de trabajo dispongo de una galeria donde es posible instalar éste metodo aunque tiene el inconveniente de estar en lugar de paso , de modo que lo tengo que montar y desmontar cada vez
El disco lo coloco encima de su base boca arriba y en el suelo. En una ventana que está justo encima y a la distancia requerida(3450mm) está sujeto el aparato de Foucault, Para evitar las turbulencias de aire (molestan muchisimo) he intalado un cono hecho de telas viejas que dejan cerrado todo el sistema evitando así la circulacion interior de aire . Ëste tunel de tela se puede replegar con una cuerda y una polea y asi queda escondido en la parte superior.


estas fotos ilustran el invento

https://imgur.com/1bktS64
https://imgur.com/mjrpV6P

ésta de la boca donde se encuentra el Foucault

https://imgur.com/S6StlfZ

La base sobre la que se coloca el espejo para ser analizado y posteriormente para ser usada en el telescopio se muestra en la siguiente imagen
https://imgur.com/HpMUY0i

Aqui se ve en primer lugar el espejo (tiene dibujados unos circulos negros con rotulador en la parte trasera ) Debajo del espejo se ven unas piezas cuadradas de 3x3 cmt que disponen de dos almohadillas alargadas cada una . Estos son los apoyos del espejo , en total 54 que como son dobles pues el efecto es de 108 para todo el espejo. Este sistema de apoyos busca conseguir que el espejo tienda a buscar su posicion natural sin presiones que lo deformen . EN realidad el espejo se apoya en tres vigas de las cuales a su vez pibotan seis grandes triangulos que asu vez tienen en cada pico otro triangulo , cada uno de éstos últimos tiene su pieza cuadrada final, como todo el sistema es movil y son triangulos pibotantes,todas las diferencias superficiales y de peso que pueda tener el vidrio ,quedan equilibradas
El espejo este nunca `podria ser apoyado en tres, ni diez, ni mas apoyos fijos ,pues su propio lo deformaria y seria inserbible
Aun así y al correcto reparto de las cargas la estimacion calculada de las deformaciones que se produciran en el espejo debido a su peso son de unos 80 nanometros entre pico y valle para 54 apoyos y supongo que unos 40 nanometros para 108 puntos como es el caso (el progama solo calcula hasta 54 el resto lo supongo yo) Este defecto que se crea es insignificante teniendo en cuenta que el aparato nunca llegará a tal grado de exigencias devido a multiples factores entre ellos las condiciones atmosfericas

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emiliano
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Re: construcion integra de un telescopio de 600mm diametro

#15 Mensaje por emiliano »

Hola , buen trabajo Adolfo.

El tema de la herramienta de tamaño completo en forma de petalos , probablemente lo tengas visto .
La mayor ventaja que te da en espejos tan delgados es que las carreras de desplazamiento son muy cortas y sin desplazamiento lateral , pudiendo ser de unos 8 o 10 cm de amplitud total para el caso de un espejo de 60 cm , o sea que el espejo queda en voladizo solo unos 4 o 5 cm sobre la herramienta,por lo que el peso del espejo no lo va a deformar como si hiciéramos carreras de parabolizado normal y el vidrio quedara "colgando" por un instante ,y otra gran ventaja es que al trabajar espejo arriba vas a evitar el problema de apoyar el espejo, que al ser tan delgado va a copiar un error por cada punto de apoyo, mas el astigmatismo de tercer orden , que es el que comúnmente vemos como dos diferentes distancias focales , que es bastante común cuando trabajamos con espejos delgados y parabolizamos con herramienta sub-diametro.

Por supuesto que el inconveniente es que hay que arreglarse para no trasmitirle la temperatura de las manos cuando se trabaja a mano y tampoco se le puede adherir nada al espejo en el dorso.

Puedes intentarlo si ves que ya no avanzas.

te dejo algún enlace que puede ser de ayuda
https://www.bbastrodesigns.com/JoyOfMir ... .html#Four

una calculadora para la herramienta , hay otras mas en la web

https://www.bbastrodesigns.com/PitchLapCalc.html

Ojalá se pueda resolver.
Saludos.

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Alberto
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Re: construcion integra de un telescopio de 600mm diametro

#16 Mensaje por Alberto »

Ánimo!

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pastorgalactico
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Re: construcion integra de un telescopio de 600mm diametro

#17 Mensaje por pastorgalactico »

Hola;
Antes de nada, soy nuevo en el foro quería dar las gracias a Adolfo por pasarme este foro pues no sabía que existía.
Sobre este trabajo de tallado de esta óptica de 600mm de diámetro tendrá un gran mérito si al final la termina con éxito.
Una pregunta sin entender del tema, ¿Por qué no la has hecho con vidrio más grueso, pongamos unos 40-45mm de grueso y así no tendrías que curvar la pieza en la cocción y luego te sería más fácil la construcción de una celda para un espejo plano del lado en contacto con la celda.
Lo veo dificilisimo que así funcione bien.
Pero esperemos haber que tal.
Saludos.
Obser. Astr. Orión
Cúpula 3,3m en bortle 3
Teles Dobsom 16"F4,5goto
Tel Refrar 120mm F5 en EQ5 gotorizada picgotoV4
Oculares; 30, 24,18,14,11,8.8 6,7 y 4,7mm Explorer 82°
Corrector de coma HR
Cámara ASI120MC.
Planetario informático Guide 9.1

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Adolfo M
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Re: construcion integra de un telescopio de 600mm diametro

#18 Mensaje por Adolfo M »

Hola gente
Bienvenido Joaquin a este sitio, este caballero es un fenómeno de la astronomía. Muchos le conocéis como pastorgalactico, para quien no lo sabia, solo tiene que buscar en las redes y deleitarse con toda su contribución a la observación del firmamento.
Ahora para dar respuesta a la cuestión planteada, diré que desde el comienzo de éste proyecto tube como consigna principal economizar en peso. Teniendo en cuenta que un espejo de ese diámetro y de 4 cmt de grosor puede rondar los 30 o 40 kilos, y que ademas habria que hacer todo acorde a semejante peso, el conjunto excedería con mucho lo que me resulta permisible para un aparato que se presume portátil. Claro está se puede hacer y hay gente que lo tiene para transportarlo pero yo ya tengo una edad y debo de procurar no andar con cargas pesadas que en cierto modo me daría pereza cada vez que tuviera que salir al campo.
De todas maneras , si fuera fácil ,donde estaría la gracia? :lol:
Saludos

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Adolfo M
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Re: construcion integra de un telescopio de 600mm diametro

#19 Mensaje por Adolfo M »

hola amigos
subo 4 videos enlazados para mostraros un aspecto del tallado del espejo que es el afinado y preparacion del pulido del ,mismo-
Una breve explicación al respecto para entender mejor las imágenes , se parte de un disco de vidrio convexo que está pegado a un disco de yeso de bastante grosor . Esto es así para asegurar que el conjunto formado sea una unidad rígida y no tenga deformaciones
significativas. En ésta unidad (en lo sucesivo herramienta) el disco de encima tiene forma convexa debido a que fué curvada en el horno y el otro vidrio (también curvado) será el espejo a tallar . Para el tallado se hace girar la herramienta mientras se coloca el disco espejo encima y añadiendo una cantidad de abrasivo mezclado con agua hace que los dos discos se desbasten y en consecuencia vayan adquiriendo cad vez un ajuste mas perfecto
Se comienza con un grano de abrasivo grueso hasta que todas las zonas de los discos estén lisas y ajustadas. despues se repite la operación con granos cada ved mas fino. El último grano aplicado antes de pasar a la etapa de pulido es el de 1200, grano de extraordinaria finura que deja la superficie del vidrio reflejante con un ángulo abierto.
https://imgur.com/nnRisnE
https://imgur.com/IcXopXU
https://imgur.com/R6qdLq3
https://imgur.com/KWGViaC

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Adolfo M
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Re: construcion integra de un telescopio de 600mm diametro

#20 Mensaje por Adolfo M »

Hola de nuevo .
Como era de esperar he tenido que desocupar la cómoda instalación que disponía en el interior de la vivienda donde tenía instalado el sistema de control del espéjo y dejarlo instalado en la terraza de la casa

En la foto se observa el animalito de 200 ki. hecho de tuberia metálica gruesa , Está forrado de un plastico negro para conservar un interior libre de circulacion de aire. toda la pesada estructura está suspendida con 6 gomas gruesas y no toca directamente ninguna parte del edificio , esto es para evitar que se cuelen vibraciones ya que el aparato a usar es extremadamente sensible

https://imgur.com/2ezRwGk

En la siguiente , la parte por donde se introduce el espejo y que apoya sobre un sistema de triangulos autobalanceados . Despues de colocado el espejo, se baja el telon y la cavidad queda totalmente cerrada

https://imgur.com/YYFJkge

La siguiente es la parte interior mirando desde la boca superior
https://imgur.com/3VD18i4

Las dos proximas el interferometro casero usado para producir lineas de interferencia en el espejo

https://imgur.com/A9WccOm

https://imgur.com/Epp1rLu

en la siguiente una de esas tomas de lineas de interferencia que serviran para que un progama haga una representacion de cómo está el espejo y determine el lugar y las cantidades de vidrio que se tienen que rebajar
https://imgur.com/OAUnkLA

y en ésta uno de esos análisis.

https://imgur.com/0vx8mXr

Analizando un poco el resultado vemos que el color de la parte central que está reprentado en la escala de la parte derecha muestra 13,086 ondas , Aproximadamente unas 7 micras de espesor que se tienen que rebajar, esto es asi porque se trata de parabolizar el espejo y como ya sabemos el centro debe de estar un poco undido.
bien amigos por hoy nada mas. Hasta pronto

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