ATM (amaterska teleskopska montaža)

GRUBO BRUŠENJE OGLEDALA

Pošto je sve pripremljeno, na postolje se najpre stavlja najlonska prostirka (da se sačuva drveno postolje od dejstva vode), a zatim kao i stakleni disk (matrica), koja se učvršćuje za postolje sa tri drvene pločice.Ove pločice - držači, rasporedjuju su pod uglom od približno 120 O u odnosu na stakleni disk, s tim da ove pločice , svojom visinom ne prelaze više od polovine visine (tj debljine) matrice, jer bi u suprotnom mogle da oštete površinu ogledala prilikom kasnijeg brušenja. Znači ukoliko vam je matrica debljine 20 mm držači sa strane ne bi trebalo da budu deblji od 10 mm.

Skica postolja sa držačima i klinom

Poželjno je da dve pločice budu čvrsto priljubljene uz matricu a da treća pločica ima malo slobodnog prostora u odnosu na matricu . Ova pločica fiksira se tako da se izmedju nje i matrice umetne drveni klin, kako bi se matrica, izvlačenjem klina mogla lagano osloboditi u slučaju potrebe (prilikom pranja i sl. o čemu će biti reči u nastavku teksta). Držači služe da fiksiraju položaj matrice na postolju prilikom brušenja, i moraju biti solidno izvedeni (i fiksirani zavrtnjima za postolje) jer je sila trenja koja deluje na matricu prilikom brušenja prilično velika, a radi preciznog brušenja, matrica mora biti nepomična na postolju.

Zadatak ove faze postupka u izradi ogledala je da na povšini ogledala napravi udubljenje sfernog oblika, do približno 85 - 90% od potrebnog "centralnog udubljenja" ogledala. Ovo udubljenje se u ATM krugovima naziva "sagitta", pa ćemo se u daljem tekstu služiti ovim izrazom. Ako je amater prihvatio predlog iz prošlog nastavka da napravi primarno ogledalo od 140 mm dijametra, sa "svetlosnom moći" f/8 (što znači da mu je fokus na 1120 mm), onda sagitta gotovog ogledala treba da bude 1,09 mm. Ako je amater sklon nekoj drugoj performansi ogledala, sagitta (s) se izračunava po sledećoj formuli : s = r2 / 4F, pri čemu je r - poluprečnik ogledala u mm, a F - željena fokalna dužina ogledala u mm.

Procedura
Za ovu fazu brušenja koristi se najgrublji brusni prah kojim amater raspolaže (finoće "60" ili "80"), koji se na matricu nanosi kašičicom, i nakon toga pokvasi vodom iz boce sa raspršivačem. Ne treba stavljati previše ali ni premalo vode mada će iskustvo učiniti da amater pri brušenju sam proceni najbolji odnos. Prah se u početku stavlja na sredinu matrice, a kasnije se rasprostire po matrici. Ukoliko previše kvasite prah za brušenje on će vrlo brzo biti skinut sa oticanjem vode. Kada je sloj praha nanet na matricu i pokvašen, na matricu se stavlja ogledalo, tako da nalegne na brusni prah i matricu, i to onom stranom diska koja je odabrana da bude reflektivna površina budućeg ogledala. Znači matrica je pričvršćena a ogledalo držimo u ruci i njime vršimo kružnim potezima brušenje. Vremenom pričvršćena matrica se ispupčava a ogledalo u ruci se udubljuje. Kružnim pokretima, po obodu matrice, snažno (ali ne preterano) pritiskajući ogledalo, počinje se sa brušenjem (ovde treba napomenuti da previše snažno brušenje dovodi do neravnomernog brušenja i takvo ogledalo je neupotrebljivo).

Pravolinijski potez

Postoje dve osnovne varijante pokreta za brusenje :

1. Pravolinijski pokret "centar (ogledala) preko centra (matrice)"
   
2. Kružni "epicikličniI" pokret, (napomena: naziv poteza je internog karaktera, samo za ovaj tekst )
   

Veoma bitan deo procedure je da po završenom krugu brušenja, (u trajanju od 1-2 minuta, što zavisi od količine stavljenog brusnog materijala) svaki put postolje sa matricom treba ZAOKRENUTI za 10-30 uglovnih stepeni u jednom smeru i približno TOLIKO ZAOKRENUTI OGLEDALO U DRUGOM SMERU, kako bi se izbeglo da se stalno na istom delu ogledala i matrice vrši jači pritisak u odnosu na ostale delove staklenih diskova. Naravno, nije bitno da zaokretanje matrice i ogledala u suprotnim smerovima bude isto ili iste uglovne veličine, bitno je da se taj postupak stalno (što češće) vrši. Time se eliminišu greške i tu je samo potrebna disciplina u sprovodjenju procedure, a ne i "uglovna preciznost" tih pomeranja.

Početak brušenja

Ako se koristi pravolinijski potes ("centar preko centra") potrebno je što češće menjati pravac kretanja ogledala, kako bi se svi delovi ogledala i matrice podjednako brusili. Poželjno je da to bude posle nekoliko poteza, a svakih minut-dva zaokretati i matricu i ogledalo. Ako se pri brušenju koristi kružni potez, posle svakog drugog-trećeg kruga brušenja, vrši se zaokretanje postolja sa matricom i ogledala u suprotnim smerovima. Nakon zaokretanja matrice, na nju se ponovo nanosi nova količina brusnog praha i kvasi vodom, ogledalo se zaokreće u suprotnom smeru, postavlja na matricu i ponavlja se ceo postupak brušenja.

Suština postupka brušenja ogledala se sastoji u tome, da rub matrice, uz pomoć brusnog praha, skida sredinu ogledala, dok sredina ogledala istim tempom "obara" rubne delove matrice. Krajnji rezultat celokupnog postupka brušenja na opisani način, trebalo bi da bude nastanak dve fino obradjene sferne površine, i to kod ogledala udubljena (konkavna), a na matrici ispupčena (koveksna) površina, koje savršeno naležu jedna na drugu. Već po samoj promeni intenziteta zvuka, koji proizvodi trenje dva staklena diska, sa brusnim prahom izmedju, oseti se kada je brusni prah izmrvljen do te mere da ga treba zameniti novom dozom praha. Brušenjem izmrvljeni prah se navlaženim sundjerom skida sa matrice i ispiranjem sundjera nad kanticom, odlaže u kanticu sa vodom gde se čuva, jer će se u kasnijoj fazi (finog brušenja) od ovog taloga dobijati finije frakcije brusnog materijala. Posle sat vremena brušenja potrebno je izmeriti veličinu udubljenja tj sagitu.

POSTUPAK MERENJA SAGITTE
Metalni lenjir (npr. "vinkl") ili eventualno djački plastični lenjir, postavi se na ogledalo u vertikalnom položaju tako da prelazi preko centra ogledala. Na mestu gde se nalazi centar ogledala, izmedju lenjira i ogledala podvlače se listići "špijuna" (merač zazora na polovima svećica i kupuje se u svkoj prodavnici auto delova) na kojima je označena njihova debljina. Različitim kombinacijama tih listića (sabiranjem vrednosti označenim na njima) utvrdjuje se do koje je "dubine" ogladalo izbrušeno. Korišćenjem "špijuna" obebedjuje se preciznost merenja od 0,05 mm što je sasvim dovoljno za ovu svrhu.

PROMENA FINOĆE BRUSNOG PRAHA
Ako amater raspolaže sa nekoliko različitih grubih frakcija brusnog praha, posle 0,70 mm dubine počinje se sa upotrebom prve finije frakcije. VAŽNO JE NAPOMENUTI, DA JE PROMENA FINOĆE BRUSNOG MATERIJALA KOJIM SE RADI, JEDAN OD “KRITIČNIH” MOMENATA U PROCEDURI. Svaka promena finoće upotrebljavanog materijala NUŽNO ZAHTEVA prethodno DETALJNO PRANJE, ogledala, matrice i postolja (tekućom vodom), kao i udaljavanje prethodno korišćenog brusnog praha sa radne površine, te zamenu sudjera za brisanje staklenih površina. (Svaka frakcija brusnog praha zahteva novi sundjer !!! ).

Razlog za ovakvu strogost leži u potrebi da se eliminiše mogućnost da pojedina krupnija zrnca brusnog praha iz prethodne faze, u kasnijoj fazi brušenja, sa prahom veće finoće, izazovu ogrebotine na površini ogledala, što bi za posledicu imalo vraćanje na rad sa grubljim prahom što može da bude prilično deprimirajuće). (Urednik ovog sajta, inače jedan od Draganovih "učenika", lično je okusio nekoliko puta gorčinu zaparanog ogledala usled neblagovremene "higijene". Zato ovaj detalj u vezi pranja shvatite kao krajne ozbiljan posao jer vam može, ukoliko zaparate ogledalo grubljom frakcijom, jako produžiti vreme brušenja što ni malo nije prijatno).

Posle nekoliko sati rada (u zavisnosti od osvojene veštine u radu, entuzijazma, opskrbljenosti osvežavajućim napitcima, snagom mišića u rukama i sl.), za očekivati je da amater postigne sagittu od 0,9 - 1 mm. Tu se završava faza grubog brušenja, i počinje faza finog brušenja.
Pretpostavka je, da amater u našim uslovima ne raspolaže finijim prahom karborunduma (oznake "150", "250", "500" i slično), te ih mora napraviti sam, taloženjem iz brusnog materijala upotrebljenog u fazi grubog brušenja, a koji je sačuvan u kantici. U narednom tekstu daćemo vam uputstvo kako sami možete obezbediti dovoljnu količinu finog brusnog praha od ostataka korištene grublje frakcije.

POSTUPAK TALOŽENJA
Princip selekcije brusnog materijala, putem taloženja, počiva na jednostavnoj logici. Naime, budući da je brusni prah jednorodan materijal, istog hemijskog sastava i osobina, jasno je da krupniji komadići praha imaju veću težinu i brže tonu, što znači da je česticama iste veličine potrebno isto vreme da se u rastvoru natalože. Mereći vreme taloženja čestica u rastvoru mogu se odvajati čestice različitih veličina istog materijala. Ovaj princip se pokazao veoma efikasnim i delotvornim u praksi, a značajan je za nas budući da je na našem tržištu veoma teško pronaći brusni prah velike finoće.
Postupak selekcije brusnog praha putem taloženja sastoji se u sledećem: potrebno je pripremiti 10-tak dobro ispranih pvc boca, kojima skalpelom treba odseći vrh i gornji uži deo (grlić) . U svaku od njih sipati malo vode. Talog brusnog materijala koji je odlagan u kanticu ,je potrebno razmutiti u vodi koja se sipa u kanticu, i kad se talasanje u kantici smiri, sipati rastvor iz kantice u prvu bocu, skoro do vrha boce.

Talog u toj boci (boca br. 1) , a nakon sto se "vrtlog" vode u njoj smiri, ostavlja se daljih 15 sekundi da miruje, a onda pažljivo, nežnim pokretima (da se talog ne pokrene sa dna boce) preručiti tečnost u bocu br. 2, vodeći računa da se sa rastvorom ne prelije i talog koji se za tih 15 sekundi mirovanja stvorio u boci broj 1 (jer on sadrži teže tj. krupnije čestice od ovih koje se još nisu nataložile i koje se presipanjem rastvora u sledeću bocu prenose u istu. Talog koji preostane u boci broj 1 vraća se u kanticu, a boca br. 1 dobro se ispere u tekućoj vodi i ostavi sa strane .

Po sprovodjenju ovog postupka, u boci broj 2 nalazi se brusni materijal takve finoće da mu treba NAJMANJE 15 sekundi da se nataloži, jer je 15
sekundi mirovao u boci broj 1. Naravno, u boci broj 2 je prisutan i finiji materijal, kojem je potrebno duže vremena da se nataloži, ali on ne predstavlja smetnju, jer je od čestica manje veličine, koje ne mogu ostaviti ogrebotinu na staklu.

Nakon smirivanja vode u boci broj 2, istu ostaviti 30 sekundi da miruje, a onda rastvor preliti u bocu broj 3, pazeći da sa vodom ne prelijete
i talog iz boce broj 2 koji se za ovih 30 sekundi stvorio. Talog koji nakon toga ostane u boci broj 2 je PRVA FINIJA FRAKCIJA BRUSNOG
MATERIJALA , nazvaćemo je "15 sekundnom frakcijom". Bocu broj 2 pokriti salvetom i ostaviti da se rastvor taloži, a posle izvesnog vremena vodu pažljivo odliti, a talog sipati u bočicu sa poklopcem (od senfa i druge), radi čuvanja za kasniju upotrebu.

Nakon što se vrtlog, tj. talasanje vode u boci broj 3 smiri, izmeriti 30 sekundi, a onda rastvor pažljivo odliti u bocu broj 4, vodeći računa da se talog iz boce broj 3 ne prelije u bocu broj 4. Shodno napred opisanom, u boci broj 3 po presipanju rastvora u bocu broj 4, ostaje talog koji sadrži čestice od kojih su najveće one kojima treba najmanje 30 sekundi da se natalože, a naravno sadrži i finije čestice, koje nisu smetnja. Nakon izvesnog vremena, ostatak vode se prosipa u kanticu a talog odlaže u bočicu sa poklopcem. Tako se dobija DRUGA FINIJA FRAKCIJA BRUSNOG MATERIJALA, tj. "30 sekundna frakcija" .

Na opisani način moguće je dobiti sve finije i finije frakcije. Autor teksta koristi frakcije od 15, 30, 60 sekundi, 2 minuta, 4 minuta, 8 minuta, 16 minuta, 30 minuta, 1 sat, 2 sata, a jednom je upotrebljena i frakcija od 24 sata (što znači da je talog u prethodnoj boci mirovao 24 sata, pre nego što je bezmalo bistra voda sipana u novu bocu u kojoj je taložena ova frakcija).
Najbolje je da se boce prilikom taloženja obeležavaju ciframa koje označavaju vremensku dužinu taloženja kako ne bi došlo do zabune. Prilikom taloženja, primetno je da je finijih frakcija ostaje količinski mnogo manje, nego prethodno, ali i to što ostaje će uglavnom biti dovoljno, jer što je frakcija finija, nje je potrebno mnogo manje u odnosu na prethodnu. Najvažnije su prve 2-3 jer njihovom upotrebom eliminišu se najgrublji
deformiteti na staklu .

Brušenja finijom frakcijom

Zadatak ove faze postupka je, da upotrebom brusnog materijala sve finije granulacije, površine ogledala i matrice budu obradjene tako da usvakom položaju naležu jedna na drugu (što znači da su obe površine sfernog oblika), a da se istovremeno, finoća obrade površina može meriti mikronima. Ovo se postiže sukcesivnom upotrebom brusnog materijala sve finijih granulacija.

Osim po finoći granulacije brusnog materijala, postupak finog brušenja se od faze grubog brušenja razlikuje i po tome što se u ovoj fazi ne vrši pritisak na ogledalo prilikom brušenja, već je dovoljna težina samog ogledala. Nadalje, u radu sa finijim brusnim materijalom potrebno je stalno dodavati vodu kako ne bi došlo do "lepljenja" ogledala za matricu. Pri završetku finog brušenja sa svakom od frakcija, zadnjih 10-tak minuta se dodaje samo voda, kako bi se postigla još finija obrada obe površine.

Za fazu finog brušenja, karakteristična je OPTIČKA KONTROLA POVRŠINE OGLEDALA, koje se vrše okularom, ili jačom lupom. Optička kontrola se vrši svakih par minuta u radu sa odredjenom frakcijom, na taj način što se optičkim istrumentom posmatra rubni deo površine ogledala (koji se prethodno osuši), pri čemu se posmatra broj sitnih rupica na površini ogledala. U tu svrhu, na rubu ogledala, vodootpornim flomasterom obeleži se posmatrano mesto i optička kontrola se vrši samo na tom delu ogledala, što je dovoljno. Jedna te ista frakcija se upotrebljava sve dok se broj rupica smanjuje. Kada se broj rupica ne smanjuje i nakon duže upotrebe jedne odredjene frakcije, vreme je za prelazak na finiju frakciju brusnog materijala.

Za kontrolu oblika ogledala, u ovoj fazi, vrši se tzv "pencil test" ("olovka test"), koji je vrlo jednostavan. Naime, na osušenoj matrici, grafitnom olovkom (HB ili mekšom) se, slobodnom rukom nacrtaju dva tri prečnika. Zatim se nanese frakcija kojom se do tada radilo i napravi nekoliko poteza brušenja. Ogledalo se zatim pažljivo skine i posmatra se kako su se nacrtani prečnici “razlili “ usled brušenja. Ako je razlivenost ravnomerna, zaključak je da je oblik veoma blizak sferi, a ako pojedini delovi nacrtanih prečnika ostanu, u tom delu matrice i ogledala je slabiji kontakt . To znači da treba korigovati veličinu poteza. Ako je manja razlivenost grafita od olovke na sredini matrice, to znači da je ogledalo u sredini previše udubljeno ( jer trenjem ne dodiruje površinu matrice), pa treba skratiti potez, a ako je razlivenost grafita na rubovima matrice manja, to znači da je centralno udubljenje ogledala malo, pa ga treba korigovati produženjem poteza.

Na ovaj način amater može tačno utvrditi potrebnu dužinu brusnog poteza kako bi postigao sferni oblik ogledala. (Kao što je rečeno, potez duži od 1/3 brže dubi centralni deo ogledala, a kraći brže "skida" rubne delove ogledala).
Sve što je napred navedeno za postupak promene finoće brusnog materijala koji se upotrebljava (pranje ogledala i matrice!!!) važi i u ovoj fazi, i postaje sve značajnije strogo se držati te procedure, jer su greške u ovoj fazi uočljivije i drastičnije.
Za ovaj deo procedure važno je napomenuti, da amater mora zadržati strpljivost i samokontrolu, jer se u ovoj fazi najčešće žuri sa promenom frakcija. Postoji želja da se ova faza što pre završi, budući da se konture budućeg ogledala uveliko naziru, i amater smatra da je veoma blizu kraja brušenja ogledala.

Nestrpljenje koje amater prirodno oseća u ovoj fazi (a koje mora suzbiti) može da prouzrokuje ogrebotine (a time i vraćanje na grublje frakcije).
U ovoj fazi je veoma bitno što duže brusiti sa svakom od finijih frakcija (imajući u vidu optičku kontrolu i obavezu dodavanja vode) kao i potrebljavati što je moguće finije frakcije (po mogućnosti i onu od 24 sata), jer se taj način obezbedjuje da u kasnijoj fazi (fazi poliranja) amater utroši znatno manje vremena. Naime fino izbrušeno ogledalo zahteva par sati poliranja, a ako se amater ovoga ne pridržava, ogledalo je često i nemoguće fino ispolirati. Ovo posebno važi ako se ne koriste veoma fine frakcije, ili je za poliranje potrebno utrošiti nesrazmerno više vremena nego za fino brušenje, što može biti prilično deprimirajuće. Neiskusni amater može brusiti i predugo istom frakcijom što ne može dovesti do loših posledica ali produžava vreme rada. U svakom slučaju je bolja i ta varijanta nego šrebrzo prelaziti sa jedne na drugu frakciju. Vremenom će, poučen svojim iskustvom, amater naučiti potrebu za blagovremenim prelaskop na finiju frakciju.

VAŽNE NAPOMENE ZA FAZU BRUŠENJA :
BRUŠENJE SE VRŠI ISKLJUČIVO VLAŽNIM KARBORUNDUMOM, NIKAKO SUVIM I O TOME SE STALNO MORA VODITI RAČUNA, JER BI U SUPROTNOM MOGLO BITI UGROŽENO ZDRAVLJE, UDISANJEM STAKLENE PRAŠINE.

IVICE STAKLENIH DISKOVA POTREBNO JE REDOVNO ZAKOŠAVATI uz pomoć nakvašenog brusnog kamena, i to vodoravnim pokretima, duž ivica, (nikako vertikalno jer bi došlo do odvaljivanja komadića stakla). Prilikom "zakošavanja", skida se sam rub ogledala i matrice za oko 1-2 mm.

Potrebno je stalno zaokretati ogledalo i matricu u suprotnim smerovima. Zbog relativne težine posla brusač ogledala mora unositi i odgovarajuću količinu tečnosti zbog moguće dehidracije. Dugotrajno trljanje staklenih površina dovodi do pojačanog znojenja pa je potrebno nedostatak tečnosti nadoknaditi odgovarajućim napicima. Pri radu sa finijim frakcijama nije potreban veliki pritisak na disk, dovoljna je sama njegova težina.

MOGUĆI PROBLEMI U FAZI BRUŠENJA:

1. Lepljenje matrice i ogledala. Ukoliko se brusni prah ne kvasi redovno ili dovoljno, dešava se da se pri brušenju, matrica i ogledalo jednostavno "zalepe" jedno za drugo. Ovo može biti ozbiljan problem i tu je bitno ZADRŽATI PRISEBNOST i ne pokušavati na silu razdvajanje staklenih diskova što bi moglo dovesti do oštećenja ili čak loma diskova, što najčešće znači i do odustajanja od celog projekta.
U ovakvoj situaciji postoje nekoliko jednostavnih i podjednako efikasnih rešenja:
- potapanje i ostavljanje spojenih diskova u toplu vodu gde se ostavljaju 10 - 15 minuta, a nakon toga pokušati razdvajanje
- stavljanje slepljenih diskova u zamrzivač, ostaviti ih tamo par sati, i nakon toga bi trebalo da se razdvoje bez problema.

2. Prekoračenje planirane "sagitte", situacija u kojoj je udubljenje u ogledalu veće od planiranog (čime je skraćen fokus ogledala, a što za posledicu ima obavezu da se u daljem postupku, površini ogledala mora dati paraboloidan presek. To je, kao što je rečeno, dosta komplikovanije uraditi nego izradu sferne površine). Ova greška se lako otklanja, tako što se ogledalu i matrici zamene mesta, pa se "korektivno brušenje" vrši tako, da je ogledalo fiksirano na postolju, a pokreti brušenja se na isti način vrše sa matricom odozgo ("tool on top" tj "alatom odozgo"). Korekcija sagitte se najčešće vrši upotrebom finijih frakcija brusnog praha. Sam autor teksta u ovakvim slučajevima najčešće upotrebljava frakciju od "15 sekundnu", uz česta merenja sagitte, jer se ovom frakcijom za 10 - 20 min laganog brušenja može korigovati udubljenje od 0,05 mm do 0,1 mm.

3. Nepravilan oblik ogledala - matrice.
Kada optička kontrola pokaže da se i upotrebom najfinije frakcije koja je na raspolaganju amateru, ne poboljšava finoća površine ogledala, faza finog brušenja je završena. U ovom momentu, ako se amater pridržavao napred iznetog, ogledalo bi trebalo, da je fino obradjeno, "matirane“ površine, glatke na dodir, kao i da pomalo reflektuje svetlost koja na njega pada i odbija se pod malim uglom (15-30 stepeni). Mokro ogledalo bi trebalo, da reflektovanu svetlost Sunca skupi u jedan krug, (ako je osa reflektovane svetlosti bliska upadnom uglu ) čija se udaljenost od površine stakla može izmeriti. Izmerena veličina daje orijentacionu vrednost budušeg ogledala, jer se daljim postupkom (poliranjem) ista neće drastično izmeniti. Ovaj test (sa likom Sunca) je stimulativnog karaktera, i od srca ga preporučujem, jer je amater prvi put u toku celog postupka u prilici da se očigledno uveri, da je svojim rukama, nakon strpljivog rada i uloženog velikog truda, vremena, znoja i entuzijazma, napravio nešto što je veoma blizu ogledala za teleskop.