Werkstattgeflüster Optik

  • Hallo zusammen,


    ich möchte gerne einen neuen Langzeitthread ins Leben rufen. Falls das ok ist und bei Gelegenheit werde ich einen gleichlautenden Thread im Mechanikforum eröffnen.


    Vielleicht ist die Form eines Forumthreads nicht optimal, ein Wiki wäre vielleicht besser. Aber hier ist ein Forum, also dann mal los.

    Ziel des Forums ist, dass jede(r), die/ der gerade an was optischem bastelt, baut, schleift oder misst ihre/seine Erfahrungen über ein Detail teilt. Mit der Zeit entsteht so eine Sammlung von Ideen und Erfahrungen, die andere entweder vom gleichen Fehler bewahrt oder also Hilfe dient, das eigene Problem zu verstehen, dass gerade rumgeistert:

    • ein erfolgreicher Trick, Hilfswerkzeug, Technik, etc.
    • ein Problem, seine Ursache und bestenfalls eine Absstellmassnahme/Korrektur
    • ein  Erfolg und wie man dahin gekommen ist

    Der Thread soll für alle offen sein, ich bitte aber darum, auf ausufernde Diskussionen zu verzichten. Ev. macht es Sinn, das vorher in einem eigenen Thread zu behandeln und dann als How-To oder How-Not-To hier zu posten.


    So, dann schauen wir doch mal, ob sich da was daraus ergibt.


    Herzliche Grüsse Robert

    Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig. (Albert Einstein)

  • Hallo zusammen,


    Ich habe Anfang Jahr mit einem kleinen 115mm Spiegel die von mir übernommene Werkstatt eingeweiht und erfolgreich ein paar Ideen ausprobiert. Zur Zeit ruht dieser Spiegel noch nicht ganz auspoliert, da zwei Vereinsmitglieder ihr Erstlingswerk schleifen und ich da nicht daneben polieren will.


    Es sind 150mm Scheiben, die sie noch unter dem alten Werkstattchef angefangen haben. Den Grobschliff mit K80 haben wir vor kurzem erfolgreich abgeschlossen. Eines wird ein f6, das andere ein f5 Spiegel.

    Der Bleistifttest hat eine saubere Sphäre angezeigt.

    Als nächstes kam K100 als Grobreinigung, dann K150. Das war in zwei Abenden zu je 1h Schleifen erledigt. Es waren jeweils keine übrig gebliebenen Pits des letzten Korns mehr zu finden.


    Und jetzt wird es interessant :nerd_face: :


    Ich muss es mir als Kursleiter ankreiden lassen, dass ich nicht häufig genug hingesehen habe. Beide haben offensichtlich in ihrer Begeisterung, dass nun mit den feineren Körnungen alles so viel leichter von der Hand geht, zu lange Striche gemacht, so dass sie sich ein Loch in der Mitte gebaggert haben. Gemerkt haben wir das bei der nächsten Körnung (K220), da eine Luftblase in der Mitte partout nicht weggehen wollte und der Spiegel nach 2-3min zu blockieren drohte.


    Die Lösung war, zurück zu K150 und mit ganz kurzen Strichen (resp. kreisenden Bewegungen) und gemischt MOT/TOT den Aussenbereich stärker abzutragen. Um ein Gefühl für die Wirkung zu bekommen haben wir bei jedem 5. Wet (1 Wet etwa 2-3min) einen Bleistifttest gemacht.

    Schon nach der ersten Runde war eine leichte Verbesserung zu sehen, allerdings hat es dann noch 15 Wets gebraucht, bis das Loch weg war. 2 Stunden Ehrenrunde.


    Zusammenfassend:

    • ein Loch in der Mitte ist schnell drin und nur langsam wieder weg. Die Fläche der Mitte ist kleiner, als die aussen.
    • lange Striche: Mitte weg , kurze Striche, Aussenbereich weg. Für alte Hasen selbstverständlich, Anfänger müssen sich das immer wieder bewusst machen.
    • Wenn die Abweichung der Sphäre zu gross ist, ein Korn zurück, alles andere ist Zeitverschwendung (da gibts schon einen bösen Cartoon im alten roten ATM Buch dazu mit Grabstein und launiger Inschrift)
    • Als Kursleiter immer einen Blick auf die Teilnehmer haben. Egal ob man ein Edelanfänger oder ein alter Profi ist: die Rookies *können* die richtigen Bewegungen noch nicht im Griff haben.


    Herzlich Grüsse Robert

    Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig. (Albert Einstein)

  • Hallo Robert,


    gute Idee!


    Bezüglich deiner Erfahrung: Ja, die Löcher sind schnell hineingeschliffen. Ist mir ja auch passiert.

    Wenn der Krümmungsradius passt, ist es einfach wichtig, die Sphäre so gut wie möglich zu halten. Kurze Striche, und Druck möglichst nur auf die Mitte. Gilt auch fürs Polieren ...



    Viele Grüße,

    Guntram

  • Robert Ganter

    Changed the title of the thread from “Werstattgeflüster Optik” to “Werkstattgeflüster Optik”.
  • Hallo zusammen,


    es gibt wieder mal was zum flüstern. Mein 115 wartet darauf, dass die zwei Kollegas mit dem Feinschliff ihrer 150er fertig sind und auch polieren können.

    Zur Zeit sind wir bei K1000, noch 1h, dann sollten die letzten Pits weg sein. Ev. werden wir noch K2000 anhängen. In Anbetracht der Gefahr, sich dann noch ein paar deftige Kratzer zu holen, bin ich mir da aber noch nicht sicher.


    So, nun zum eigentlichen Geflüster: wie sieht man, ob eine Körnung durch ist? Wir haben ein USB Mikroskop zur Verfügung, mit dem wir nach einer Schleifrunde Bilder aufnehmen. Nach der ersten Runde Feinschliff mit K120 sieht das so aus:



    Das Bild ist etwas flau, mit hin- und herbewegen des Mikroskops kann man aber durchaus etwas erkennen. Rechts sieht man die Fase, oben einen kleinen Muschelbruch. Es ist einigermassen zu sehen. dass keine oder kaum mehr K80 Pits vorhanden sind.


    Bei K1000 sieht es schon feiner aus (Überraschung :) :(



    Die Striche unten und oben links sind Überreste von Filzstiftstrichen, die partout nicht weggehen wollen :) . Das ist übrigens eine interessante Beobachtung: Bleistift lässt sich nach weniger als 2min nicht mehr nachweisen, der Permanentmarker hingegen zieht in kleinste Pits rein und bleibt dort. Weder Alkohol, noch Aceton oder Benzin haben geholfen.

    Auch hier, das Bild ist etwas flau, es wird langsam schwierig zu sagen, ob noch Pits übrig sind.


    Nun: ich hab dann mal ImageJ angeworfen und ein Makro erstellt, das die Bilder etwas aufpeppt.

    Das Makro optimiert erst Helligkeit und Dynamikumfang, erstellt dann ein Duplikat, das anschliessend mit "Gaussian Blur" komplett unschaft gemacht wird.

    Anschliessend wird das BIld durch dieses verschwommene Duplikat dividiert, ein Prozess, der auch als Unscharfe Maske bekannt ist. Vignettierung wird so kompensiert.

    Das resultierende Bild wird nochmals in seinem Dynamikumfang optimiert und dann mit einer Falschfarbem-LUT (Lookup Table) versehen.


    Und das kommt dabei raus. Bei K120:


    Bei K1000:


    Man sieht dank der Verarbeitung und der Falschfarben wesentlich deutlicher die Oberflächenstruktur. Ich hätte jetzt beim K1000er Bild gesagt: feddisch, keine Pits mehr. Allerdings hat es an anderer Stelle noch ein paar übrig. Deswegen und wegen der Filzstiftresten gibts noch eine Runde.


    Wer Interesse hat, das auch mal auszuprobieren (ev. hat jemand einen kompletten Satz Bilder durch alle Körnungen durch): hier ist das Makro:



    Herzliche Grüsse Robert

    Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig. (Albert Einstein)

  • Hallo Robert, liebe Glasquäler,


    das Erkennen von feinen restlichen Pits ist manchmal nicht ganz leicht.

    Für mich hat sich folgende Vorgangsweise als brauchbar herausgestellt:


    In ein Brett aus wetterfestem, dunklem Mulitplex wurde ein Loch von etwa 30mm Durchmesser gebohrt. Dieses Brett wird seitlich über den Schleiftisch hinausgeschoben und fixiert.

    Unter dem Loch platziere ich eine sehr helle, blau-weiße LED, die mit einem Potentiometer in der Helligkeit geregelt werden kann.



    Der zu untersuchende Spiegel kommt auf die Aussparung, und wird von oben mit einer 10x Lupe betrachtet. Durch die fast punktförmige LED zeichnet sich die Kornstrukur der Glasoberfläche kontrastreich ab. Als Lupe kann man relativ kurzbrennweitige, einfache Okulare (Plössl etc) mit Brennweiten zwischen 15 und 25mm verwenden.

    Besonders gut zeichnen sich Pits im Übergangsbereich vom beleuchteten zum dunklen Teil ab.


    Falls die Rückseite des Spiegels geschliffen ist, kann man etwas Glycerin oder Öl auftragen. Die Rückseite wird dann klar transparent und die Pits durch das gerichtete Licht noch besser sichtbar.



    Viele Grüße,


    Guntram

  • Hallo Guntram,


    besten Dank für Deinen Tipp. Wir verwenden ein kleines USB Mikroskop (Vergrösserung ca. 60x), so dass dann gleich Bilder für die Dokumentation gemacht werden können.


    Bei einem (nicht mehr ganz) Rohling mit glatter Rückseite (oder bei plan geschliffenem mit Glyzerin, wie Du es beschreibst) geht diese Methode bestimmt sehr gut.

    Einer der verwendeten Rohlinge ist aber gegossen und hat eine gewellte Oberfläche. Ich befürchte, da wird das nicht mehr funktionieren.


    Gehe ich richtig in der Annahme, dass die Pits wie Sterne aufleuchten?


    Eine andere Methode, die ich beim Polieren anwende ist ein Kreuzlaser. Es ginge natürlich auch ein normaler Laser, aber der Kreuzlaser hat den Vorteil, dass man ihn durch die zwei Linien schön ausrichten kann. Pits leuchten sehr deutlich auf und dank der Linie hat man schneller einen Überblick über den Oberflächenzustand. So sieht man z.B. sofort, wie sicher der Polierstand zwischen Mitte und Rand verhält (unser Auge kann besser mit Verhältnissen umgehen wie mit absoluten Werten).


    Ich würde das am Freitag gleich mal ausprobieren mit dem Brett, und dann ein Vergleich machen mit dem Kreuzlaser.




    Herzliche Grüsse Robert

    Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig. (Albert Einstein)

  • Hallo Robert, hallo alle,


    bei den groben Körnungen bis ca. K320 kann man ein übergroßes Pit am Rand markieren und im Verkauf des Schleiffortschritts beobachten, wie es kleiner wird. Ich mache das mit 10x Lupe oder umgedrehtem 25 mm Plössl Okular und punktförmiger Taschenlampe im Gegenlicht, so wie Guntram geschrieben hat (siehe auch hier beim Polierfortschritt prüfen). So bekommt man ein gutes Gefühl dafür, wann die jeweilige Körnung durch ist.


    Bei den feineren Körnungen funktioniert das nicht mehr gut, da man sich im "Pitmeer" verirrt und kaum noch größere Pits fixieren kann. Hier poliere ich einfach nach Zeit: 1-4 Stunden je Körnung, je nach Spiegelgröße, Tempo und Kornabstufung.


    Die Mikroskopbilder aus Beitrag #4 irritieren mich etwas. Sind nach dem K1000 noch so viele weit größere Pits als der Durchschnitt übrig? Eigentlich sollte ab dieser feinen Stufe nur noch eine weitestgehend gleichmäßige feinporige Fläche zu sehen sein. Vielleicht ist das aber nur ein Kontrasteffekt. Ich glaube die Beleuchtung ist nicht punktförmig genug und der Kontrast gering.


    Gehe ich richtig in der Annahme, dass die Pits wie Sterne aufleuchten?

    Ja, genau so!


    Ob man alles richtig gemacht hat, sieht man spätestens beim Polieren: Sind nach 3-5 Stunden sportlicher Politur noch winzig kleine Pits zu sehen, die wie Sterne im Gegenlicht herausleuchten, ist alles gut und der Spiegel sollte nach spätestens insgesamt 6-12 Stunden komplett auspoliert sein. Sind hingegen noch herausragend große Pits zu sehen, die gegen die dimensionslos kleinen wie Einschlagkrater wirken, hat man bei einer der mittleren Körnungen geschlampt, oder eine der feineren Körnungen war kontaminiert.

  • Hallo Stathis,


    ja, die Bilder haben einen grossen Kontrast. Wir haben am Dienstag Nachmittag weiter geschliffen, der eine Kollege mit #800 und #1000, je eine Stunde und der andere 1/2h mit #1000 und dann noch 1h mit #2000.


    Ich habe den EIndruck, da ist alles ausgeschliffen. Wie gesagt, ich werde am Freitag Abend noch mit den verschiedenen hier vorgestellten Methoden nachmessen.


    Die Beleuchtung ist tatsächlich so nicht gut genug, da die Ringbeleuchtung des Mikroskops verwendet worden ist. Ich bin deshalb gespannt auf die Methode von Guntram.



    Herzliche Grüsse Robert

    Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig. (Albert Einstein)

  • Hallo Robert.


    Ja, die Pits leuchten, besonders im Randbereich des Loches, hell auf. Sozusagen Dunkelfeld für Arme.

    Wie Stathis schon schrieb, wird die Beurteilung bei den feinsten Körnungen schwieriger. Zumindest, wenn man nur eine Lupe und kein richtiges Mikroskop nutzen kann.

    Ich konzentriere mich dann eher auf die Struktur der Oberfläche.


    Viel Glück,

    Guntram

  • Hallo Robert


    Bei den fein gestuften Körnungen welche du scheinbar verwendest haben mir immer 8x 5min genügt...wenn die Strichführung stimmt, da hattest du ja schon bei 150er Probleme, dann hilft nur Pits suchen.

    Aber wenn man schon beim Schleifen ungleichmäßigen Abtrag hat wird es auch beim Polieren sehr schlecht.


    Gruß Frank

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