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 Vakuum Bedampfung
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fraxinus
Altmeister im Astrotreff


2775 Beiträge

Erstellt am: 01.07.2011 :  10:33:30 Uhr  Profil anzeigen
Das Aufbringen einer Alu Schicht ist der letzte Akt, der aus einer wohlgeformten Glasplatte einen Spiegel macht.
Das ist gerade bei grossen Spiegeln ein echtes (Bruch)-Risiko und geht nebenbei extrem ins Geld. Das waren auch die Gründe warum ich meinen 28" zunächst mit Silber beschichtet habe. Und, man kann schon mal beobachten!

Das warten hat sich gelohnt, ich habe durch ein paar Zufälle eine Firma gefunden, die mir eine Aluschicht zu einem vernünftigen Preis aufdampft. Zusätzlich habe ich das Risiko fast komplett selbst in der Hand. Vor der Anlieferung bis zum Einbau in die Vakuum-Anlage. (rein darf ich allerdings nicht)

Aufgrund einiger Anfragen stelle ich hier ein paar Informationen zusammen. Vielleicht hilft es Euch, selbst eine Firma zu finden.

Ich werde meinen Kontakt in nächster Zeit definitiv nicht preisgeben. Es findet sich immer jemand, der einen günstigen Preis immer noch weiter verhandeln will oder den Leuten anderweilig auf die Nerven geht. Ob ich selbst andere Spiegel mitnehme und auf welcher Basis, muss ich mir noch genau überlegen, mir reicht eigentlich schon das Knieflattern bei meinen eigenen!

So, genug der Vorrede.
Wie erkennt man eine Beschichtungsfirma? Wie läuft sowas ab?

Es gibt eine Menge Firmen, die Plastik oder Aluteile beschichten. Da gibt es zwei Verfahren:

Sputtern:

http://de.wikipedia.org/wiki/Sputtern

Die VLT Mirrors werden per Sputtern beschichtet:
http://www.youtube.com/watch?v=qxrRUFlJ_2M

Dieses Verfahren ist meist nicht für unsere Spiegel geeignet, da das oft unflexible Prozessketten sind. Mit integrierten Waschanlagen und speziellen Teileträgern.

Was wir brauchen ist eine klassische Vakuumkammer!
Da kommt der gereinigte(!) Spiegel rein, die Luft wird abgepumpt, Aludraht-Stückchen werden verdampft. Und, es sollte eine Schutzschicht drauf! Sonst verliert der Spiegel recht schnell seine Reflektivität, denn reines Alu bildet dann eine Oxidschicht.

Eine SiO2-Schutzschicht, wie in der Optik üblich, ist das eigentlich komplizierte! Denn die muss eine definierte Dicke haben, anders als das Alu, was zwar in sich gleichmässig, aber eben nur ungefähr mit 100nm Dicke aufgetragen wird. Diese Gleichmässigkeit wird durch entsprechende Verdampferbalken und/oder Bewegung des Spiegels sichergestellt. Die Dicke durch ein passende Alu-Portion. Es wird eine Gleichmässigkeit von wenigen Nanometern erreicht. Die genaue Dicke kennt niemand. Mit ein paar kosmetischen Fehlern muss man in Industrie Anwendungen rechnen! Ich habe einen kleinen (2mm) Alu-Klecks auf dem Spiegel und einen winzigen Ölspritzer von der Pumpe. Wenn es arg zu schlimm wird, dann muss die Schicht eben wieder runter, und nochmal das ganze.

Um die Dickenmessung und Kontrolle wie bei der SiO2-Schutzschicht zu umgehen, was nebenbei bei komplizierten Plastikteilen gar nicht geht, gibt es einen Trick und der heisst:

Plasmapolymer-Beschichtung!

Das ist sowas wie Standard in der Industrie. Dazu wird ein flüssiges Monomer, ein Silan, in der Vakuumkammer verdampft.
http://de.wikipedia.org/wiki/Silane

Ich konnte mir den Prozess live anschauen, Bilder kann ich natürlich nicht reinstellen. Nach dem Alu-Verdampfen wird mit Glühwendeln und Hochspannung ein blau leuchtendes Plasma erzeugt, was die Silan-Monomer-Moleküle zu Ketten vernetzt. Die Schichtdicke liegt bei 60-80nm, dünn genug, dass man keinerlei Interferenz-Farben sieht. Man muss sich das wie eine hauchdünne, extrem gleichmässige Lackschicht vorstellen. Eine SiO2 Schicht ist dicker, nur wie gesagt, *dann* muss sie in der Dicke *exakt* an die Wellenlänge angepasst werden.
Hier steht was dazu, PDF, enlisch:
www.tungsten.com/tipspoly.pdf

So eine Plasmapolymer Schutzschicht hat einige erstaunliche Eigenschaften, ich habe das an einem kleinen Test-Spiegelchen ausprobiert. Dazu weiter unten ein paar Bilder. Wasser perlt regelrecht ab, nahezu unglaublich!

Noch kurz zur Reinigung:
Ich habe zuerst Aceton und dann einen Sauerstoff-Fleckenentferner genommen. Das hat bei der chemischen Versilberung immer gut funktioniert. Dann muss gespült werden, mehrfach mit *viel* destilliertem Wasser. Und der Spiegel muss getrocknet werden, so dass absolut *nichts* übrigbleibt. Ich habe auf dem 28" zwei kleine, zarte Schlieren an der Abtropfstelle drauf. Alu-Bedampfung wird in der Kriminalistik und Spurensicherung zum Nachweis von Fingerabdrücken genommen, teilweise jahrealter Schlonz, ich weiss jetzt auch warum, man sieht *alles*.

Dann musste ich noch eine Halterung bauen, eine die diesen Namen auch *wirklich* verdient:


Alles zusammen ein beträchtlicher Aufwand, der sich aber lohnt.
Besonders wichtig ist mir, dass ich die Schichtenfolge kenne, so erlebt man auch keine Überraschungen, wenn die Schicht wieder runter muss. Das geht am besten so:
http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=42189

Noch ist nicht alles 100% gelungen, beim nächsten mal kommen ein paar neue Testspiegel mit rein. Damit kann ich Sachen machen, die ich mir beim 28" nicht getraue. Der erste ist schon ziemlich malträtiert.

Hier der Klebeband-Test

Mit einem Ruck abziehen!
Der weisse Fleck ist nicht etwas abgeblättertes Alu, nein, hier hat's den Klebstoff vom Tesafilm runtergezogen.



Ein wenig Rubbeln unter Wasser und man bekommt selbst so ein Klebezeugs wieder sauber! Nur eins kann die Schicht nicht ab: trockenes Rubbeln. Es hält erstaunlich lange, aber dann kommen kleine Löcher rein. Das steht auch so in dem PDF, chemisch sehr widerstandsfähig, abrassiv nichtso tolle.

Zur Reflektivität kann ich noch nichts genaues sagen, der Spiegel macht aber einen recht brillianten Eindruck.


cs Kai

Bearbeitet von: fraxinus am: 01.07.2011 10:54:22 Uhr

andi1234
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1048 Beiträge

Erstellt  am: 01.07.2011 :  11:56:10 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Kai,
sehr informativ, danke. also das bedampfen ist schon eine Ganze Stange arbeit. Besonders wenn die Halterungen nicht da sind. Dann das Reinigen und Trocknen.
Schön für dich, dass du eine Firma gefunden hast und auch dadurch solche "Testspiegel" machen kannst. Mit meinen Spiegeln möchte ich ansonsten solche Test auch nicht machen.

Danke und CS, Andreas

Grüße aus Sachsen, Andreas

Bearbeitet von: am:
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