Aluminiumspiegel

    Guten Tag, sehr geehrte Damen und Herren


    Ich freue mich, an diesem wichtigen Forum teilnehmen zu können.
    Ich möchte Ihnen meine Arbeit bezüglich die Aluminiumspiegel Entwicklung zeigen.
    Wir arbeiten seit vielen Jahren, um dieser Technik der astronomischen Spiegel zu beherrschen.
    Wir haben schon vielen Spiegel mit Öffnungen zwischen 88m und 250mm erfolgreich hergestellt.
    Unsere Kenntnisse stehen in unserem "Diskussionsgruppe" zur Verfügung:
    http://br.dir.groups.yahoo.com/group/ATMmetalmirror/
    Alle die interessiert sich für dieses Thema sind eingeladen um teilzunehmen.
    Gibt es auch einen Blog, wo können Sie einige Beispiele sehen:
    http://atmalm.blogspot.com.br/2013_09_01_archive.html
    http://atmalm.blogspot.com.br/2013_04_01_archive.html


    Mit freundlichen Grüßen
    JM Baumgartner

    Danke schon. Im Moment übersetzen wir die Seite (Blog), und wenn es fertig ist, sage ich Ihnen sofort Bescheid. Ich glaube es dauert noch einige Wochen.


    Leider das Diskussionsgruppe ist aus Brasilien und auf Portugiesisch . Gibt es, jedoch , Leute aus andere Ländern dass auf ihre eigene Sprache Fragen stellen und beantworten.
    Für die Sprache, es gelten keine Beschränkungen.
    Nur zu erklären, wir sind keine Firma. Unsere Gruppe besteht aus Amateurastronomen aus verschiedenen Ländern, mit dem Ziel der Erforschung und Entwicklung der Aluminiumspiegel und dessen Anwendung in der Astronomie.


    VG,


    JM Baumgartner

    Guten Tag,


    Wir erforschen seit 3 Jahre, und es ist schon möglich die Technik der Alu-Optische Politur zu beherrschen.
    Vorher, hat nur die Raumfahrtindustrie diese Technik gekannt.
    Damit haben wir schon viele Spiegel für Amateur-Teleskope Anwendung hergestellt. Einige dieser Spiegel sind bereits im Einsatz und bieten hervorragenden Bildqualität.


    VG


    JM Baumgartner

    Hallo JM,


    Wie sieht es denn mit dem thermischen Verhalten der Aluminiumspiegel aus? Ich kann mir vorstellen, dass die sich bei leichten Temperaturänderungen schnell verformen und dadurch die Bildqualität leidet. Und womit verspiegelt Ihr die Aluminiumträger?


    Neugierig:
    Marcus

    16" f/4 Dobson, 6" f/5 Dobson, C8, 60mm f/6 Apo, 125mm f/7.8 SD-Apo, 70/700 PST-Mod "Sunlux"


    Zeige mir einen Dobson und ich zeige Dir eine Baustelle

    Quote
    <i>Original erstellt von: Mettling</i>
    <br />Hallo JM,


    Wie sieht es denn mit dem thermischen Verhalten der Aluminiumspiegel aus? Ich kann mir vorstellen, dass die sich bei leichten Temperaturänderungen schnell verformen und dadurch die Bildqualität leidet. Und womit verspiegelt Ihr die Aluminiumträger?


    Neugierig:
    Marcus


    Hi Marcus,


    unsere Glasspiegeln werden ja auch mit Aluminium bedampft und wenn ich mir z.B. Alufelgen an so prollig getunten Autos ansehe die auf Hochglanz poliert sind sehe ich bei der Reflektivität kein Problem, im Gegenteil, das bedampfen mit Alu entfällt, nicht aber eine Schutzschicht sonst oxidiert das Alu ja an der Oberfläche [?]


    Große Bedenken habe ich auch bei der Wärmeausdehnung, Alumnium hat ja ne hohe Wärmeleitfähigkeit und einen sehr hohen Ausdehnungskoeffizienten. Wenn schon unsere Glasspiegel beim Auskühlen Probleme machen und ihre optimale Form verlieren muss das bei Alu extrem sein. Abhilfe schaffen könnte vielleicht ein Spiegel der in allen Zonen gleich dick ist, also so wie eine Meniskuslinse geformt ist, es wird dann der ganze Spiegel grösser bzw. kleiner und dementsprechnd ändert sich die Brennweite, aber die Form bleibt erhalten. Ist aber nur eine Vermutung meinerseits [:I]


    Gruß, Gerry

    Hallo an Alle,
    sollte sich jemand für das polieren der Rohlinge finden?
    Würde Die beiden Scheiben bereitstellen, allerdings bitte die Legierung angeben ( grade bei AL-Legierungen)
    Persönlich würde ich eher einen Edelstahl 1.4462 oder 1.4404 nehmen, habe genug Bekannte die Uns (mir) mal etwas auf der CNC Drehmaschine machen würden und das Material für ein 8-16 Zoll ist auch zu bekommen.
    Sollte also nicht So das Problem sein.


    Gruß
    Sven

    Hallo Gerry,


    Stimmt, dran hatte ich nicht gedacht. Dann muss also nur eine Schutzschicht gegen Oydation aufgebracht werden.


    Ein spannendes Zitat aus der von Gert verlinkten Webseite:

    Quote
    Der dazu verwendete 75-cm-Aluminiumspiegel wurde von der Sternwarte Mailand bereitgestellt. Auf Grund der guten Wärmeleitfähigkeit ist der Spiegel fast vollkommen gegen Temperaturschwankungen unempfindlich. Auch bei extremen Temperaturbedingungen ist er sofort einsatzbereit.

    Wenn ich das richtig verstehe, nimmt Aluminium so schnell Wärmeschwankungen der Umgebung an, dass der Spiegel sich tatsächlich gleichmäßig temperiert und dadurch nicht nennenswert verformt. Das ist natürlich hochspannend.


    Ich hoffe, dass das Blog demnächst ins englische Übersetzt wird. Vielleicht stehen wir hier wirklich am Beginn einer für Amateure interessanten Entwicklung.


    Bis dann:
    Marcus

    16" f/4 Dobson, 6" f/5 Dobson, C8, 60mm f/6 Apo, 125mm f/7.8 SD-Apo, 70/700 PST-Mod "Sunlux"


    Zeige mir einen Dobson und ich zeige Dir eine Baustelle

    Hi Marcus,

    Quote
    Seit Ende der 1990-er Jahre bietet das Teleskop interessierten Besuchern der Schul- und Volkssternwarte Dahlewitz einen Einblick in die fernen Gefilde des Universums, nachdem der Spiegel vorher in Hamburg neu beschichtet wurde.
    Das steht auf der zweiten Seite zu lesen- der Spiegel wird offenbar ganz normal beschichtet. Der Grund könnte einfach sein- zwischen auspolieren und Schutzschicht aufbringen vergeht ja zwangsläufig Zeit- und Alu läuft rasch an.


    Gruß
    stefan

    Hallo Stefan,


    Der Spiegel selbst ist aus Alu. Aber Alu kann man nicht (optisch) schleifen und polieren. Also wurde (auf weiteren Zwischenschichten) chemisch eine Chromschicht aufgebracht. Die wurde dann geschliffen und poliert, (fast) wie ein normaler Glasspiegel. Dann ganz normal verspiegelt.


    Clear Skies,
    Gert

    Hallo Marcus


    Die Alu-Spiegel ist sehr stabil bezüglich Temperaturschwankungen.Eigentlich, es ist besser als Pyrex Glas.
    Dies liegt daran, dass Aluminium gute Diffusionsfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit hat.
    Von alle kommerzielle Aluminiumlegierungen, die beste für Amateur-Spiegel ist die 6XXX T6-serie.
    Hier in Brasilien, das Klima und die Luftfeuchtigkeit sind mild, deswegen die Spiegel vor einige Jahre gemacht, haben noch perfekte Reflektivität.
    Vielleicht in Deutschland, dass strenge und feuchte Klima hat, es interessant ist, eine Schutzanstrich.
    Denken sie daran, dass kurz nachdem Politur, das Aluminium eine transparente Oxyd-Ebene (Korund) gleich und natürlich erstellt. Diese Ebene schützt das Aluminium vor Oxidation.
    Derzeit, mit der Technik und die richtige Aluminium Wahl, es ist durchaus möglich die Alu-Optische Politur ohne Nickel-Beschichtung.
    Alle Spiegel ich mache sind nur aus Aluminium gemacht.


    Hier ist ein Beispiel einer Spiegel, dass ich gemacht habe. Eine 150mm fd5 lambda /11. Aluminium 6351 T6 poliert.
    http://atmbaun.tripod.com/id16.html


    VG


    JM Baumgartner

    Falls es von Interesse ist: Die Wilhelm-Förster-Sternwarte Berlin hat sich intensiv mit Metallspiegel beschäftigt.





    Etwa 1970 sind 2 (oder mehr) Veröffentlichungen erschienen, die wahrscheinlich im Archiv schlummern. Das Fazit war allerdings nicht sehr ermunternd. Nach 40 Jahren kann es ja anders aussehen ...



    es grüßt Lutz

    Hallo Lutz,


    Das Teleskop auf der Titelseite ist offensichtlich jenes, das jetzt in Dahlewitz steht. Offensichtlich haben sich Aluminiumspiegel bei großen Teleskopen nicht durchgesetzt, warum auch immer. Aber im Amateurbereich mit unseren relativ kleinen Spiegeldurchmessern könnte das schon wieder ganz anders aussehen.
    Ich bin auch jeden Fall gespannt und würde gerne ein bisschen mehr über das Projekt unserer brasilianischen Freunde lesen.


    Bis dann:
    Marcus

    16" f/4 Dobson, 6" f/5 Dobson, C8, 60mm f/6 Apo, 125mm f/7.8 SD-Apo, 70/700 PST-Mod "Sunlux"


    Zeige mir einen Dobson und ich zeige Dir eine Baustelle

    Hallo Marcus,


    wenn unsere brasilianischen Freunde eine Aluminiumlegierung gefunden haben, die sich <b>direkt</b> schleifen und polieren lässt und man auf eine Chromschicht verzichten kann, so gäbe das den Metallspiegeln eine neue Richtung! "Grobschleifen" mit dem Drehstahl klingt doch gut!

    Bin gleichzeitig skeptisch und neugierig.


    es grüßt Lutz

    Die Metallurgie von Aluminium und dessen Anwendung in der Optik hatte eine außergewöhnliche Fortschritt in den letzten zwanzig Jahren.
    Alu-Spiel hochwertig vor 40 Jahren noch undenkbaren , sind jetzt in Weltraummissionen üblich.
    Es gibt vielen wissenschaftlich-rechtlichen Forschungen darüber zur Verfügung.
    Ich empfehle eine dieser Forsuchungen, dass ein bißchen über die Aluminium-Spiegel zeigt :
    http://www.deepdyve.com/lp/spi…e-applications-0y6nD0m9Jk
    .: Der Link bietet einen kostenlosen Lektüre dieses Dokuments für 5 Minuten pro Tag.

    Hallo Marcos,


    willkommen im Forum!



    Das ist zweifellos sehr interessant und vielen Dank für den Link. Aber viel interessanter finde ich die von dir vorgestellte Möglichkeit Aluspiegel mit Amateurmitteln herzustellen.Als alterfahrener ATM hab ich dazu hätte ich dazu folgende Fragen und Anmerkungen:


    1. Welche Schleif- und Poliermittel sind dazu empfehlenswert?


    2. Ist es richtig dass man zur Vorbehandlung der Rohlinge (Spiegel und Tool) zwingend eine mittelprächtige Drehbank braucht?


    3. Gibt es bereits von Amateuren gefertigte Aluspiegel mit Prüfprotokoll auf Basis von interferometrischen Messungen?


    4. Zu Beständigkeit von Alu- Reflektoren:
    Erfahrungsgemäß wird in unserem Klima bei die uns sind bei uns mit üblichen Alu- Beschichtung mit Quarzschutzschicht nach 5- bis 10 Jahren ziemlich häufig sachadhaft. Dann wird die alte Schicht "abgelaugt". Der Spiegel kann danach problemlos wieder vacuumbelegt werden. Bei einem Spiegel mit Alu als Substrat ohne Chrom- Zwischenschichtmüsste müsste man wohl zwangsläufig die Oberfläche nachpolieren um die witterungsbedingten Korrosionsschäden zu beheben. Das wäre aber sehr wahrscheinlich ähnlich aufwändig wie die Parabolisierung der Oberfläche.


    5. Zufällig hab ich mehrere Beiträge von dir in Cloudyghts gelesen wo du dich für die Nutzung des Lyottests aussprichst. Ich finde diesen Test ebenfalls sehr interessant. Man kann damit nämlich ganz ausgezeichnet mit wenig Aufwand die Oberflächenqualität differenzieren. Hier ein Beispiel aus meiner eigenen Praxis mit selbst hergestellten Phasenkontrastplättchen.



    Könntest Du vielleicht bitte ein Beispiel mit Beurteilung oder gar mit Quantifizierung aus deiner Praxis präsentieren? Das wäre ja nicht nur für die Prüfung von Aluspiegeln hilfreich. Vielen Dank im Voraus.


    Gruß Kurt

    Sehr geehrter Herr Schreckling


    Zuerst, es ist mir eine Ehre, mit Ihnen zu sprechen. Es ist wertvolle, ihre Arbeit im Bereich Maschinenbau und Physik, vor allem die Experimente mit Reaktionsmotoren.
    In Zusammenhang mit der Alu-Spiegel, wir haben die Forschungen für Einführung dieser Spiegel in Amateurastronomie nur vor 3 Jahren angefangen. Es gibt noch viel zu tun, aber innerhalb diesen 3 Jahren haben wir schon vielen Spiegel mit Durchmessern zwischen 88mm und 250mm erfolgreich hergestellt.
    In Zusammenhang mit den Fragen:
    1- Die Schleif und Politur sind mit spezielles "Sandpapier" (von uns erfunden) gemacht. Die sind aus dünner Polyestergewebe, und Kiefernharz in Alkohol gelöst. Das Politur ist mit Aluminiumoxid 0,5 micron gemacht.
    2-Es ist möglich, die erste Kurve in den Spiegel und Tool mit einer mittelprächtige Drehbank zu machen, aber dafür eine Drehbank mit einer befestigten Vorrichtung notwendig ist. (Die Bilder stehen im YahooGruppe zur Verfügung). Danach mussman der Spiegel spherize.Dafür, ist der Abrasiv Siliziumkarbid 220 verwendet.
    3-Zwei Spiegel mit 6351 T6 150mm fd10 Legierung wurden mit der Bath-Interferometer getestet, und haben hervorragende optische Stabilität gezeigt. Trotzdem, sind die meisten unserer Prüfungen mit den Ronchi, Foucault e Lyot gemacht, so dass alle ATMs können die Experimente wiederholen.
    4 - Das ist ein sehr wichtiger Punkt. Wir arbeiten daran, die richtige Beschichtung für diesen schweren Situationen zu finden.
    5- Der Lyottest ist wirklich fabelhafter. Es sollte besser bei alle ATMs bekannt und verwendet.
    In Zusammenhang mit dem Bild, mir scheint dass A und B aus desselbe Bereich und Spiegel sind.
    Ich habe den Eindruck, dass die A und B Bilder sind mit Phasenkontrastplättchen mit verschiedenen Dichte gemacht.
    Das ist nur ein Eindruck. Falls beiden sind mit dasselbe Phasenkontrastplättchen gemacht, ich wurde das Politur des "A" Bildes wählen, da es weniger microripple zeigt. Das "B" Bild hat viel mehr microripple , dies führt Beugung von Licht.


    Gruß,


    JM Baumgartner

    Hallo Kurt,


    zwischen den Arbeitsstufen Drehen/Schleifen und dem Polieren ist bei diesem Werkstoff vielleicht auch das "Prägepolieren" sinnvoll. Ich kenne es aus dem Armaturenbau, wo z.B. das "Küken" eines Kugelhahnes (meistens eine Edelstahl-Kugel, für NW 100 immerhin etwa 200 mm Ø) so seine Oberfläche erhält. Die ereichbare Rauheit ist mit Rauhtiefe 0,2 µm noch weit vom Ziel entfernt, verringert aber eventuell die Zeit fürs End-Polieren.
    Eigene Erfahrungen in dieser Technologie habe ich aber nicht.


    es grüßt Lutz

    Hallo Marcos, hallo Kurt,

    Quote
    Erfahrungsgemäß wird in unserem Klima bei die uns sind bei uns mit üblichen Alu- Beschichtung mit Quarzschutzschicht nach 5- bis 10 Jahren ziemlich häufig sachadhaft. Dann wird die alte Schicht "abgelaugt". Der Spiegel kann danach problemlos wieder vacuumbelegt werden. Bei einem Spiegel mit Alu als Substrat ohne Chrom- Zwischenschichtmüsste müsste man wohl zwangsläufig die Oberfläche nachpolieren um die witterungsbedingten Korrosionsschäden zu beheben. Das wäre aber sehr wahrscheinlich ähnlich aufwändig wie die Parabolisierung der Oberfläche.

    das wäre in der Tat auch mein größtes Bedenken. Wenn erst mal Ausblühungen im Alu sind, dann reicht keine Politur mehr, dann ist wieder Schleifen angesagt.
    Solche Stellen im Alu, wenn sie einmal da sind, sind ziemlich schnell ein paar Zentel mm tief.
    Eine immer wiederkehrende notwendige Nachbearbeitung würde ich nicht wollen.
    Allerdings hat der Gedanke an einen billigen Spiegelträger schon was.
    1m Alurohling für 500,- EUR im Vergleich zu 1m Zerodurrohling für 30.000,- EUR, ja da ist schon ein kleiner aber feiner Unterschied. [:D]
    Da poliert sich der geneigte Amateur schon gern hin und wieder mal den Wolf.[}:)][;)][:D]
    Viele Grüße
    Jörg

    Hallo Jörg,


    Für kleine Spiegel, wir haben eine neue Methode entwickelt, um dieses Problem anzugehen. Die Schutzschicht (Korund), die gleich nach dem Politur erstellt wird, ist sehr dünn - ca. 2 oder 3 Nanometern, und nachdem langsam verdickt.
    In den Spiegel, dass wir die Oxidation in künstlich saurer Atmosphäre beschleunigen, entfernen wir diesen oxidierten Schicht durch eine sehr einfache, effiziente und nicht abrasiv Prozess. Das heißt, es gibt keine Entfernung des Aluminium des Spiegels. Dieses einfacher Verfahren ist gemacht mit Satin-Gewebe (100% Polyester) beschichtetem Tool , befeuchtet mit Kerosin oder Terpentin.Damit, es ist möglich, den alten oxidiert Schicht entfernen. Dann ist der Spiegel neu, ohne Änderungen der Optischen Konfigurationen.Gleich nach der Reinigung,ist einen neuen Korund-Schicht erstellt (spontane Bildung durch Reaktion von Aluminium mit Sauerstoff).Wir haben einige Spiegel, die für dieses Problem überwacht sind, und der Lyottest hat gezeigt, dass Spiegel die in saurer Atmosphäre oxidiert waren,hatten eine Wachstum des Schutzschichts und es gab keine Verschlechterung des Aluminiumssubstrats : http://atmbaun.tripod.com/id17.html
    Es ist ist hervorzuheben, dass das Ergebnis hängt davon ab, welche Legierung benutzen wir. Legierungen, dass Kupfer enthalten, sollen vermieden werden.
    Derzeit gibt es Aluminiumlegierungen mehr korrosionsbeständigen.
    Ich mache fertig, der Aufbau einer spezielle Politur Maschine für Alu-Spiegel, dann werde ich einige Spiegel 127mm machen, und auch kostenlosen schicken, an alle Freunde die interessiert sich dafür. Dann kann man die Qualität dieser Spiegel sehen, und auch Experimente zu machen, wenn möchte.
    Meine Tochter, dass in Fulda-Hessen wohnt, kann die Spiegel mitnehmen wenn sie nächste mal in Brasilien bei mir ist.


    Gruß,


    JM Baumgartner

    Quote
    <i>Original erstellt von: Kurt</i>
    <br />
    Das ist zweifellos sehr interessant und vielen Dank für den Link. Aber viel interessanter finde ich die von dir vorgestellte Möglichkeit Aluspiegel mit Amateurmitteln herzustellen.Als alterfahrener ATM hab ich dazu hätte ich dazu folgende Fragen und Anmerkungen:


    1. Welche Schleif- und Poliermittel sind dazu empfehlenswe


    Ich habe mit dem Schleifen von Metallen leider keine so guten Erfahrungen gemacht, weder bei Al noch bei Cu. Das ist eine riesige
    Sauerei und dauert lange. Im Endergebnis gab ich auf und liess die Teile damals planfräsen. Insofern habe ich leider einige Bedenken.

    Hallo Amateurastronom


    Einige wichtige Geheimnisse, so dass Sie in dem optischen Politur von Aluminium Erfolg haben:


    Verwenden Sie niemals, bekannte Techniken dass im Glas verwendet sind. (pitch lap z.B.)
    Das Politur soll mit Spiegel und Tool in Lösung mit Wasser und Spülmittel (vorzugsweise erhitzt) gemacht werden.
    Wir machen ein Video, um den richtigen Weg in dem optischen Politur von Aluminium zu arbeiten. (in Kürze)


    VG


    JM Baumgartner

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