Flexen

[Chriske]

Hey,

Ik las in het topic van kunststofspiegels van Harro ergens in een van de replys een opmerking ivm flexen van spiegels. Ik wil zijn topic absoluut niet inpikken dus ik open een nieuw ivm flexen.

Wij zijn met onze groep al een tijdje bezig met flexen van sferische spiegels en zijn zeer tevreden over de resultaten. Bij ons is het tijdperk van paraboliseren op de klassieke manier met pek voor altijd van het 'strijdtoneel' verdwenen.
We hebben de techniek behoorlijk onder de knie en hebben ondertussen al heel wat testen gedaan en ook zijn er al enkele geflextte spiegels operationeel. Zo ook de 250 mm spiegel die in de TM scope zit (telescoop voor rolstoelgebruikers. Het procede is zeer eenvoudig maar moet met de grootste zorg worden uitgevoerd. Alle onderdelen moeten met zorg worden gemaakt, de lijm moet van goede kwaliteit zijn en de verlijming moet perfect worden uitgevoerd. Onregelmatigheden in de verlijming (plekken waar geen lijm zit) worden ongenadig hard afgestraft. Ooit vergat ik een plekje in te smeren en het resultaat was een kleine maar merkbare astigmatische fout.
Dit is zo'n spiegel die geflext is. Onze spiegel wordt sferisch gepolijst en daarna in parabolische vorm getrokken met een flexunit.



Deze spiegel 420 mm f/6.2 is perfect parabolisch. Deze spiegel is slechts 25 mm dik (!). Let aub niet op alle vuiligheid op die spiegel. De eigenaar nam de moeite niet om al die vieze vingervlekken af te vegen om deze Foucaltgram te nemen. Er zijn spijtig genoeg ook enkele krassen te zien. Die krassen doen natuurlijk geen afbreuk aan de kwaliteit van het beeld, gelukkig maar.

We hebben heel wat testen gedaan en uiteindelijk kwamen we tot de conclusie dat het programma van ene Mr Adler toch de beste waarden benaderd ivm afmetingen van alle onderdelen van de flexunit om die spiegel te flexen.

We hebben ook een poging gedaan om met centrale bout te flexen maar dat is absoluut niet mogelijk. Het resultaat met een enkelvoudige bout op de rug van de spiegel is een zeer diepe put in de sfeeren zeker geen parabool

Enkele schetsen van de flexunit.







Indien meer info gewenst laat maar weten.

Chris

[Tholootje]

Is er een beschrijving van de gebruikte materialen? Dat zou de zelfbouwers onder ons kunnen helpen.

[Patrick]

Juist!

Dit is wat ik van plan was, maar er nooit van is gekomen. Klassewerk Chris!
Dat gaat mooie beelden geven . . .

[Chriske]

Hey,

Hier gaan we dan...

Eerst en vooral hebben jullie dit nodig :
http://users.pandora.be/Urania11/Software/flex.zip
Dit software tooltje hebben jullie nodig om de diameter van zowel puller (trekkende deel) als de pusher (duwende deel) te berekenen. Je mag beginnen experimenteren en die waarden aanpassen maar zoals ik jullie al vertelde dat deden wij ook al en blijkt dat de getallen die je uit 'Flex' krijgt prima waarden zijn en de beste resultaten geven.
De berekende waarden zijn de afmetingen van de neopreen onderdelen. Dit zijn de onderdelen die in contact zijn met de optische componenten. Zij zorgen voor de perfecte en gelijkmatige krachtenverdeling tussen de onderdelen. Die neopreen is hetzelfde materiaal dat wordt gebruikt om wet-suits (duikerspakken) van te maken. Een soort rubber met duizenden minuscule luchtbelletjes. Wij gebruiken neopreen van 8 mm dik.
Onderdelen voor de 'Puller' zijn :



1- Spiegel (moet natuurlijk sferisch zijn)
2- Neopreen ring, afmetingen van die ring kunnen verschillen, die zijn afhankelijk van :
...- Dikte van de spiegel
...- Openingsverhouding van de spiegel
...- Vlakke of bolle achterkant.
3- Glasschijf 6 mm dik (heeft de zelfde diameter als buitendiameter van neopreen. De glasschijf heeft géén central gat..! Glasschijf moet vlak zijn. (niet optisch vlak natuurlijk)
4- Aluminiumschijfje - diameter geen belang wij gebruiken gewoonlijk 40 - 50 mm en dikte 5 mm
5- Bout of draadstang M3 we gebruiken fijne draad om de spanning op de unit zo nauwkeurig mogelijk uit te kunnen voeren.

Voor je begint met lijmen maak even een houdertje zodat de te verlijmen onderdelen niet tov elkaar kunnen verschuiven. Gebruik traagdrogende lijm zodat je rustig de tijd hebt om alles te positioneren. Als lijm gebruiken wij (met zeer betrouwbare resultaten trouwens) : Araldite(twee componenten lijm). Die werd ook aan testen onderworpen en bleek dat in de meeste gevallen de verlijming sterker was dan de onderdelen zelf...! Maak geen fouten, markeer alles op voorhand op elk onderdeel waar precies wat moet komen...!
Begin eerst met de 6 mm glasplaat op de neopreenschijf te lijmen. Leg de glasplaat onder(!) Leg je de glasplaat toch boven dan zal de overtollige lijm langsheen de randen van de neopreen lopen en die randen verharden. Met die harde randen ben je doel van die neopreen compleet voobijgeschoten want die neopreen kan met die stugge lijmrand geen gelijkmatige druk opvangen. Hebben dit 'aan den lijve' ondervonden... Let op een gelijkmatige verdeling van de lijm en zorg er voor dat het volledige oppervlak voorzien is van lijm.
Als alles droog is kleef je de sferische spiegel op de combinatie neopreen/glasschijf. Opgelet ook hier weer opletten voor lekkage van de lijm, dus telescoopspiegel moet onder en neopreen boven.
De diameter van de pulleronderdelen zijn meestal enkele centimeter kleiner dan de spiegel. Wij beschermen die buitenste rand van de spiegel altijd met kleefband om die daarna, met de lijmresten die er over lopen, netjes te kunnen verwijderen. Die buitenrand moet absoluut proper blijven want daar komt straks de pusher-ring tegenaan.
Belangrijke aandachtspunten tijdens het lijmen van die onderdelen :
- Leg een paar kilotjes gewicht op de te verlijmen onderdelen. Zo krijg je een optimale verdeling van de lijm tussen de onderdelen
- Maak een houdertje om de respectievelijk onderdelen tijdens het drogen op zijn plaats te houden. Dat houdertje moet niet veel voorstellen, Een houten plaat + enkele houten blokjes op de juiste hoogte van de glasplaat met een vijsje vastzetten is al voldoende. Maak die houder goed op voorhand zodat je niet tijdens het lijmen voor verrassingen komt te staan.
Eens die drie onderdelen op elkaar zitten mag het laaste onderdeel met dezelfde lijm worden gekleeft, het aluminium plaatje met bout/draadstang. Lengte van die draadstang heeft nog geen belang. Voorzie in elk geval 20 mm draad. Indien langer gewenst kan je die draadstang verlengen met een draadmof. Gewoonlijk gebruiken wij een lang boutje M3 x 40 met verzonken kop (op de schets staat een stukje draadstang ipv een boutje) . Zorg er in elk geval voor dat dat boutje goed vastzit want eens vastgekleeft kan je der ook niet meer aan. Kleef het aluplaatje precies in het midden van die pullerplaat anders krijg je onherroepelijk astigmatische fouten.

Als alles klaar is rest u niks anders dan beginnen monteren van de Pusher. Wij kleven deze onderdelen niet.



6- Neopreenring (afmetingen ook afhankelijk van de spiegel -zie hoger)
7- Pusher ring (kunststof)
8- Vlakke plaat (wij gebruiken MDF, maar een stalen plaat zou hier ook perfect kunnen en tevens ook het zwaartepunt van je telescoop verlagen.
9- Rondsel en vleugelmoer.

Al die onderdelen zo nauwkeurig mogelijk op elkaar leggen en vastzetten met de vleugelmoer. Wij vervangen die vleugelmoer tegenwoordig door een gewoon moertje want dikwijls kunnen wij met onze handen niet bij die vleugelmoer. Een dopsleuteltje op een lange steel brengt hier een oplossing

- In de MDF plaat worden ook nog gaten en boutjes voorzien om de collimatie van de hoofdspiegel te kunnen uitvoeren.
- In een volgend stadium zullen wij extra gaten gaan voorzien in die MDF plaat en ook in de zijkant van die pusherplaat. Die gaten moeten gaan dienen om met behulp van een fan lucht door die houder te forceren. Zo is snel acclimatiseren van de volledige unit mogelijk.
- Die kunststof pusher-ring maken wij ook zelf. Die wordt gegoten uit kunststof en op een draaibank wordt die langs beide kanten perfect glad gemaakt.
- Om de spiegel op de juiste parabool te flexen gebruiken wij geen meetapparatuur, dus geen Foucaulttesters meer nodig. Wij trekken onze spiegels in de juiste vorm tijdens de eerst waarnemingssessies. We doen dus gewoon een stertest. Tijdens die waarnemingen kan je perfect volgen of je flexunit op de juiste spanning staat...heerlijk...! Ervaren kijkerbouwers die bij ons voor het eerst deze techniek zagen geloofden hun ogen en oren niet.
- Hou er rekening mee dat tijdens het flexen je brandpunt (afhankelijk van je brandpunt) enkele centimeters korter wordt...!! (tov van je oorspronkelijk sfeer).
- Bij grotere spiegels voorzien we enkele steunpunten rond de unit om te vermijden dat (bij eventuelel schokken) de unit uit elkaar schuift.
- Bij een grotere flexunit moet je een dikkere trekbout gebruiken. Bij spiegels groter dan 250 mm gebruiken we dikkere bouten. Bij bovenstaande unit voor die 420 mm gebruikten we een M6.
- Extra ondersteuning zoals bv PLOPgebruikers meestal toepassen is hier niet meer nodig. Voor ons was het ook even wennen dat bij grotere spiegels geen 9 of 18 of 27 puntsopstelling meer nodig zijn. Vergeet die klassieke houders.! Met flexen wordt je spiegel door 1 ring aan de buitenrand gedragen. Zelfs in de meest lage waarnemingsstand géén optische fouten merkbaar.

Als je meer info wil ivm die pusher-ring laat maar weten. Wij hebben op dit moment drie maten siliconenmallen om die ringen te gieten. Je kan die natuurlijk ook op andere manieren maken. Wij kozen om een snelle en nauwkeurige manier te gebruiken omdat wij elk jaar voor onze cursus toch wel een aantal van die ringen nodig hebben. Het gieten van die ring neemt slechts enkele minuten in beslag. Het verder verwerken van die ring bestaat er in om die langs beide zijde vlak te maken. Kwa evenwijdigheid laten we een tolerantie toe van enkele tienden van een mm. De 'restfout' wordt opgevangen door de neopreenring.

Dat was het zowat, indien nog vragen, laat maar weten

Succes.
Chris.

[Harro]

Tjee Chris.
Dit is geweldig.

Ik heb het even globaal gelezen, maar zal me er thuis uitgebreid in verdiepen.

Wat ik echt heel mooi vind is dat jullie flexunit meteen fungeert als spiegelophanging.

Het principe is ook omgekeerd toe te passen tijdens het slijpproces. Ik bedoel: de spiegel tijdens het slijpen niet trekken, maar opdrukken en dan sferisch slijpen. Zodra de kracht wordt gelost keert de spiegel terug ... in een paraboolvorm. Zoiets is ook wel eens toegepast.

[Roel]

de spiegel tijdens het slijpen niet trekken, maar opdrukken en dan sferisch slijpen. Zodra de kracht wordt gelost keert de spiegel terug ... in een paraboolvorm. Zoiets is ook wel eens toegepast.

Volgens mij kun je ook de spiegel trekken, slijpen en weer loslaten. Dan krijg je toch ook een parabool, zij het met een langer brandpunt dan de oorspronkelijk sfeer?

[Chriske]

Het principe is ook omgekeerd toe te passen tijdens het slijpproces. Ik bedoel: de spiegel tijdens het slijpen niet trekken, maar opdrukken en dan sferisch slijpen. Zodra de kracht wordt gelost keert de spiegel terug ... in een paraboolvorm. Zoiets is ook wel eens toegepast.

Dat het werkt betwijfel ik absoluut niet, maar dat het ooit al is toegepast heb ik geen weet van. Geef eens een link door met wat info Harro.
Het principe doet me trouwens een beetje denken aan het 'Warping harness' van wijlen Art Leonard. Een mijnheer die zijn sporen in amateur telescoopbouwen verdiende met zijn Yolo en Solano systemen.

Groetjes,
Chris

[Chriske]

de spiegel tijdens het slijpen niet trekken, maar opdrukken en dan sferisch slijpen. Zodra de kracht wordt gelost keert de spiegel terug ... in een paraboolvorm. Zoiets is ook wel eens toegepast.

Volgens mij kun je ook de spiegel trekken, slijpen en weer loslaten. Dan krijg je toch ook een parabool, zij het met een langer brandpunt dan de oorspronkelijk sfeer?

Klopt niet Roel, als je een dat doet krijg je geen 'langere' parabool maar een oblate sfeer, als ik je slim plannetje goed begreep tenminste...

[Chriske]

Wat wél mogelijk is :
Aan een vlakke plaat trekken tot die een kromming heeft die in lengte bruikbaar is om mee te kunnen waarnemen. Probleem is dat je glas niet zomaar ongestraft kunt vervormen tot bv een f/4 kromming. Volgens mij moet dat met zeer dun glas en voor kleine telescoopdiameters perfect lukken. Een 114 mm f/20 zou wel eens kunnen lukken (ik zeg zo maar wat) Proberen ga ik het zeker een dezer..... Dat wordt dan waarschijnlijk de kleinste flexunit ooit....

Chris

[b@rry]

Zeer dun glas is wel op te spannen hoor, je moet het wel secuur en voorzichtig doen.
Ik loop al een tijdje met dit idee Chriske, om een vlakke glasplaat hol of bol te trekken/persen. door middel van luchtdruk. Tot nu is t altijd goedgegaan.

[skywatcher]

Chriske zou je de foto's tot 800 pixels willen verkleinen ?

[Chriske]

is aangepast...

[Chriske]

Zeer dun glas is wel op te spannen hoor, je moet het wel secuur en voorzichtig doen.
Ik loop al een tijdje met dit idee Chriske, om een vlakke glasplaat hol of bol te trekken/persen. door middel van luchtdruk. Tot nu is t altijd goedgegaan.

Is een techniek die perfect werkt, als je perfecte controle hebt over de luchtdruk of je vacuum. Deze techniek werd vroeger gerbuikt om SC en andere correctieplaten te polijsten. Als ik goed werd ingelicht is deze techniek compleet vervangen door 'local polishers' = veel sneller, minder omslachtig en vooral véél goedkoper.

B@rry, Je schrijft : 'Tot nu is t altijd goedgegaan' , begrijp ik hieruit dat jij al bezig was met dun glas en de vacuummethode...?

Chris

[Tholootje]

Een glasplaat hol trekken en dan slijpen, is de oorspronkelijke manier van het slijpen van de schmidt-correctielens.

Op deze site kan je een pdf-bestand downloaden over de schmidt-lens en globaal deze techniek:

http://www.nvpt.nl/precisiematrix/details.aspx?id=74

[b@rry]

Ja ik ben er mee bezig, om een mal te verkrijgen voor epoxy spiegels.
Ik gebruik hiervoor een kunstof ring verlijmt op een dikke kunstofplaat met in het midden een gat waarin lucht wordt geperst of vacuum getrokken. De dunne glasplaat verlijm ik met aquariumkit aan deze drukplaat zoals we deze benoemd hebben. Alle delen zijn luchtdicht ingesmeerd met de aquariumkit. Als luchtafsluiter gebruik ik een waterkraan.

Eerste 30 cm "spiegel" is zo op deze manier gemaakt maar is na losmaken van de mal nog gaan vervormen.
Zie het experimenten met kunstofspiegels topic.