Стальное зеркало

[Shagron]

  Прочитал в книге Навашина что в одной советской лаборатории было изготовлено зеркало из нержавейки, и что оно давало изображение даже лучше чем стеклянные... пока его уборщица не уронила. После этого появился сильный астигматизм который полностью испортил зеркало.
  Так вот, у меня имеется стальной круг диаметром 100 мм и толщиной сантиметр. Что за сталь не знаю. Круг был обработан на токарном станке. Я его попробовал шлифовать абразивом с водой - вроде шлифуется легче чем стекло даже... А что если из этого круга изготовить зеркало? До этого я успешно изготовил телескоп из готовых линз, шлифовкой зеркал не занимался. Но что то подсказывает, что стальное зеркало имеет некоторые преимущества, а именно:
1) Самую грубую обдирку можно заменить вырезанием сферического углубления на токарном станке (типа шлифовальник наоборот)
2) Не требует серебрения или алюминирования.
3) Шлифуется вроде легче (при трении абразива между куском стекла и диском, диск отшлифовался сильнее)

Минусы, насколько я знаю, такие:
1) Может заржаветь, если не покрыть чем нибудь нержавеющим
2) Тяжелое
3) Большой коэффициент температурного расширения.

  Насколько реально изготовление стального зеркала в кустарных условиях? И не будет ли выгоднее купить телескоп с зеркалом того же размера?

P.S. фокус планирую сделать 700 мм

[Олег Чекалин]

Забудь эту мысль.

[ysdanko]

  Прочитал в книге Навашина что в одной советской лаборатории было изготовлено зеркало из нержавейки, и что оно давало изображение даже лучше чем стеклянные... пока его уборщица не уронила.

   
  Мечта всех ЛА, и профи, в том числе и Максутова. К сожалению пока известно всего лишь несколько зеркал, которые были изготовлены из берилия для космических телескопов.
 Однако в наше время существуют  технологии, которые, ВОЗМОЖНО позволят решить эту проблему.

 Главная проблема - полировка такого зеркала, потому что  стекло в отличии от металла имеет хрупкое разрушение, а металл тянется.

[Shagron]

  А что с полировкой? Сталь не полируется как надо? Ну а ведь Гершель свое большое зеркало сделал из металла (только не из стали а из бронзы), и полировал его... золой. И это не помешало ему с помощью своего телескопа открыть новую планету.

  Если проблема только в полировке - у меня есть способ ее решить. Я нанесу на отшлифованную и грубо отполированную заготовку слой хрома (гальваническим способом), и уже по хрому буду производить полировку. Помню даже, писал ктото уже про хромовое зеркало, что его можно варежкой вытирать - не поцарапается... жаль только световые потери большие, но ведь я в основном луну наблюдаю, так что это не слишком большая проблема.

[ysdanko]

Забудь эту мысль.

    Наверное не стоит так категорически высказыватся, дело в том что идея, безусловно привлекательная, просто для любителей не осуществимая.
 Качественная обработка металических зеркал возможна при использовании особой технологии плазменной обработки поверхностей (аналогчная технология используется для обработки лопаток турбин, между прочим, на (пацан подставил)9 ) Проблема в том что это значительно дороже чем создание "Обыкновенного" зеркала - Юрий.

[Shagron]

  Ну в общем попробую я это зеркало сделать, хотя бы ради эксперимента. Вдруг результаты будут удовлетворительными? Короче, я начинаю свой эксперимент, и в эту тему буду выкладывать все результаты.
(на фото - заготовка в том виде в котором она ко мне попала, фото с мобильника)

[ysdanko]

  Ну в общем попробую я это зеркало сделать, хотя бы ради эксперимента. Вдруг результаты будут удовлетворительными? Короче, я начинаю свой эксперимент, и в эту тему буду выкладывать все результаты.

    Ну чтож, флаг вам в руки, не вы первый, не вы последний, просто не стоит сильно надеятся на положительный результат. Луну вы возможно увидите в ваше зеркало, но аналогичные "Классические" зеркала на порядки лучше. (Между почим тот же Гершель, как вам известно, отказался от этой мысли) Ну и не стоит забывать что времена Гершеля - времена проб и ошибок. А с тех пор прошло больше 300 лет а зеркала из метала так и не делают.

[Fidel]

  Ну в общем попробую я это зеркало сделать, хотя бы ради эксперимента. Вдруг результаты будут удовлетворительными? Короче, я начинаю свой эксперимент, и в эту тему буду выкладывать все результаты.
(на фото - заготовка в том виде в котором она ко мне попала, фото с мобильника)

О! Донна роза!

На прошедшем МАКС-е, в одном из павильонов, экспонировалось металлическое зерцало изрядного диаметра. Разговаривал на стенде с представителем фирмы - технология отработана - все параметры в норме:

[Alex. A. Matkin (ALISTER)]

Помню давным-давно делал я зеркало из бронзы, практически как у Ньютона. Не любопытства ради а от безисходности - уж очень хотелось во что-то наблюдать. Дак вот, эта 60мм малютка, конечно, по качеству уступала своим собратьям из стекла, но кое-какие наблюдения с помошью этого зеркала произвести удалось

Главная проблема - полировка такого зеркала, потому что  стекло в отличии от металла имеет хрупкое разрушение, а металл тянется.

Для того чтобы решить эту проблему могу посоветовать как физик-твердотельшик попробовать изготовить зеркало из высокоуглеродистой стали. И после стадии шлифовки сделать закалку металла. Это позволит создать в приповерхностном слое мелкодисперсную поликристаллическую (близкую к аморфной) струкруру, практически как у стекла. А затем уже приступать к полировке. Это все на вскидку, но советую почитать книжки по металловедению!
 Удачи!

[Shagron]

  Izvinite za translit... Ja shas za kompom na kotorom kirillicy netu.
Spasibo za sovet - o soderzhanii ugleroda v etoj zhelezjake ja ne znaju, no poprobovatj zakalitj mozhno. Nu i ja zhe napisal, chto pered polirovkoj mozhno galjvanikoj hrom nanesti - on zhe poliruetsja otlichno.
  A teperj odna problema... koroche, proboval nachatj obdirku, estj 2 instrumenta: koljco rovno v polzagotovki diametrom i ogryzok tochilnogo kruga diametrom 0,7 zagotovki. Chto iz etogo vybratj i kak etim poljzovatsja? Proboval koljcom - abraziv iz pod nego vysypaetsja i sypetsja s zagotovki proch... Kamnem vrode lucshe - zhelezka stala matovaja s gruboj poverhnoztju, no poka bez priznakov vognutosti. Tak chto zhe vsjotaki vybratj, iz soobrazhenij kachestva? I kak etu samuju obdirku provoditj?

[ysdanko]

Закалка вещь полезная. Но при этом в поверхностном слое возникают внутренние напряжения, которые для оптической поверхности будут иметь очень вредные последствия. Напротив, чтобы этого избежать, металл должен быть хорошо отожжен и «отпущен».

[Ярослав А]

Здравствуйте! Вообще очень интересная тема. Как говорится, вставляю свои 5 копеек 
на фото: 35 мм бронзовое зеркало, было несколько раз переполировано (последний раз сегодня не очень удачно т.к. экспериментировал с самодельным крокусом и смолой). Это зеркало скорее эксперимент для отработки технологии.
Заготовку отливал сам из бронзы, получилась неоднородной, после изготовления зеркало довольно быстро покоробилось. 
Полировал автомобильной полиролью-3М №76. Заливал пасту водой, абразивный материал выпадал в осадок. Им и работал.
Поверхность получалась почти зеркальной. "Почти" потому что оставалась небольшая рябь, несомненно, влияющая на контраст. Кстати рябь появлялась местами. Центр был абсолютно свободен от нее.
В телескоп из этого зеркала видел даже спутники Юпитера.
Еще в запасах нашел бронзовую болванку. Сделал заготовку диам76 мм и шлифовальник. Прошлым летом делал обдирку. Тяжело обрабатывалась. Шлифовал неделю. Фокусное расстояние натер всего 1200мм. Следующим летом планирую доделать зеркало.
Насчет отжига абсолютно согласен!
Удачи!

[Shagron]

  Ну так чего там с обдиркой?    Или лучше отдать токарю пусть вырежет сферу... а ступеньки сошлифовать пожалуй легче будет 

[Yuri P.]

Главная проблема - полировка такого зеркала, потому что  стекло в отличии от металла имеет хрупкое разрушение, а металл тянется.

- главное в таком деле - это чтоб уборщиц рядом на дух не было...   
 
Юрий

[Ярослав А]

Проблема с обдиркой одна: оч. тяжело обрабатывается. Токарю не хотел отдавать из-за того что побоялся что после полировки зеркало покоробит. Но наверное таки отдам. А то поллета тереть не охота! прошу прощения за орфографию и пунктуациЮ пишу с телефона.

[ysdanko]

Здравствуйте! Вообще очень интересная тема. Как говорится, вставляю свои 5 копеек 
на фото: 35 мм бронзовое зеркало, было несколько раз переполировано (последний раз сегодня не очень удачно т.к. экспериментировал с самодельным крокусом и смолой). Это зеркало скорее эксперимент для отработки технологии.
Заготовку отливал сам из бронзы, получилась неоднородной, после изготовления зеркало довольно быстро покоробилось. 
Полировал автомобильной полиролью-3М №76. Заливал пасту водой, абразивный материал выпадал в осадок. Им и работал.
Поверхность получалась почти зеркальной. "Почти" потому что оставалась небольшая рябь, несомненно, влияющая на контраст. Кстати рябь появлялась местами. Центр был абсолютно свободен от нее.
В телескоп из этого зеркала видел даже спутники Юпитера.
Еще в запасах нашел бронзовую болванку. Сделал заготовку диам76 мм и шлифовальник. Прошлым летом делал обдирку. Тяжело обрабатывалась. Шлифовал неделю. Фокусное расстояние натер всего 1200мм. Следующим летом планирую доделать зеркало.
Насчет отжига абсолютно согласен!
Удачи!

Тема конечно интересная. Но при полировке металлов, с качеством  предъявляемым, к оптическим поверхностям, по-видимому, способы полировки, которые проходят для стекла, здесь не работают.
  Наверное, надо применять другие методы, скорее всего какую то электрохимию или механическое выглаживание поверхности.
  В середине 80(х) одни знакомые технологи, разрабатывали способ полировки алюминиевых сплавов. Применялся микро наклеп стальными шариками, за счет вибрации заготовки и насыпанных на нее шариков.  Получали зеркальную поверхность очень высокого качества.

[Yuri P.]

О новых технологиях - http://www.lightworksoptics.com/news.html
посмотрите .pdf файлы на приведенной странице.
Зеркала (и весь телескоп/система) делаются на станке из алюминия методом Single Point Diamond Turning, не полируются, покрываются
никелем. Система/телескоп при этом термостабильна, т.к. использован только один материал - АL
Юрий

[Alex. A. Matkin (ALISTER)]

Лично я долго и мучительно делал обдирку куском круга от точильного станка.
 А может попробовать вытравить нужное углубление кислотой? Это будет намного прецизионнее и внутренних напряжений не возникнет. Можно процесс "откалибровать" на подобном заготовке материале.

[Alex. A. Matkin (ALISTER)]

На прошедшем МАКС-е, в одном из павильонов, экспонировалось металлическое зерцало изрядного диаметра. Разговаривал на стенде с представителем фирмы - технология отработана - все параметры в норме:

Зеркала из Беррилия для космических телескопов это тема интересная. А можно немного поподробнее о сфере применения и технологии?  - редкость все же Может ссылки есть какие-либо?

[Shagron]

  Короче, отказался я от своей затеи. Заготовка обрабатывается крайне тяжело, + я увидел в интернет-магазине готовый скоп по приемлемой цене. Тему закрывать не буду, раз уж тут такая активность...