13" - Etappe 1

Spiegelschliff 13" F/5

ETAPPE 1

Vorgeschichte:

Nachdem ich bei dem vorausgegangenen Versuch (10,6") zu Beginn des Feinschliffs Tool und angehenden Spiegel beim aufräumen gegeneinander gestoßen hatte und mir dabei einen Sprung im Spiegel einfing, war meine Lust, diesen Spiegel fertig zu stellen so ziemlich verflogen (auch wenn der Sprung wenige mm klein ist, bislang nicht in die Oberfläche reicht und vermutlich auch bist zur Fertigstellung des Spiegels keine Probleme machen würde). Zur Frustbewältigung habe ich dann Ersatz beschafft. Natürlich, wie könnte es anders sein, eine Nummer größer.

Januar 2007:

Als Werkzeug wählte ich diesmal möglichst gleichmäßige, ebene runde Granitplatten aus dem Baumarkt. Dabei habei ich diese zunächst auf den glatten Seiten gegeneinander geschliffen um so eine glatte und ebene Fläche als Tool-Rückseite zu erhalten.
Danach habe ich den sehr groben Rand mittels Trennschleifer geglättet und beidseitig eine großzügige Fase angeschliffen.
Um den Aufwand beim Grobschliff zu reduzieren habe ich dann die Tool-Vorderseite bearbeitet und zu ca 2/3 der angesteuerten Pfeiltife profiliert. Um eine gleichmäßige Kuppel zu erhalten habe ich das Tool während des Schleifvorgangs auf einem kugelgelagerten Drehteller gelagert und mit der schräg angestellten Schruppscheibe gleichzeitig zum Schliff angetrieben.
Für die Vorbereitung des Tools benötigte ich so ca 2h.

Nach der Lieferung des Materials zeigte sich, daß die Oberfläche des Rohlings ca. 0,5 mm durchgewölbt war und ein paar kleine Abplatzer am Rand hatte. Verspannungen ließen sich im Polarisationstest praktisch nicht feststellen.
Als erster Schritt stand also das Schleifen der Fasen sowie das planschleifen der Spiegelrückseite an.
Zum schleifen der Fase kam wieder der vorgenannte Drehteller zum Einsatz, wobei ich diesmal den Schliff mittels Bandschleifer vorgenommen habe. Die Rotation des Spiegelrohlings, wieder durch schräg angestelltes Werkzeug herbeigeführt, sorgte dabei für eine gleichmäßig breite Fase, die ich im Ausgangszustand mit rund 2,5mm Breite anlegte um später nicht nochmals nachschleifen zu müssen. Kleiner Schöheitsfehler: Weil's schnell gehen sollte habe ich mit Körnung 60 begonnen - das war keine so gute Idee, da hierbei (an der Spiegelseite) ein paar Muschelbrüchlein mit ca 2mm Durchmesser entstanden - halt ein Schönheitsfehler. Nach Wechsel auf Korn 120 mit mittlerer Bandgeschwindigkeit gab es solche Probleme nicht mehr und die Fase war nach 2 Schleifbändern und weniger als einer Stunde Bearbeitungszeit fertig. Als Kosmetik habe ich die Fase dann noch von Hand mit Schleifpapier K360 geglättet.
Das (grobe) Planschleifen der Rückseite habe ich dann im regelmäßigen Wechsel TOT/MOT Spiegelrückseite gegen Tool-Rückseite erledigt. Im nachhinein würde ich dies wohl nicht wieder mit K80 sondern mit K180 beginnen. Die feineren Schleifgrade habe ich dann später parallel zum Schliff der Spiegelvorderseite angewendet.
Nachdem der Rohling so weit vorbereitet war, habe ich ihn, analog zum Tool, mittels Trennschleifer und einer Schruppscheibe für Stein (keine Diamantscheibe) vorgeformt. Nach ca 1 Stunde Bearbeitungszeit, bei knapp 2/3 der Pfeiltife und noch rund 1,5 cm Abstand vom Rohling-Rand hörte ich mit der Roßkur auf. Durch die Wärmebelastung (?) gab es im Borofloat-Rohling immer wieder kleinere Abplatzer - und ich wollte nicht zu viel Spiegeldicke verlieren.

Der Grobschliff mit K80 verlief dann unproblematisch. Auffällig war für mich nur die unglaublich kurze Standzeit der SiC-Chargen: ich habe je Carbo-Charge wohl kaum länger als eine Minute geschliffen, bis ich den Matsch im Malereimer abgewaschen habe. Ob das nun am größeren Spiegel oder am Granit-Tool lag weiß ich nicht, da meine vorangegangenen Schleifaktionen (8" und vorgenannter 10,6") jeweils Glas auf Glas geschliffen waren. Auf jeden Fall war der Grobschliff so nach rund 6 Stunden abgeschlossen. Zum Ende des Grobschliffs mit K80 war die Brennweite mit rund 170cm noch etwas länger als angestrebt und noch ein unbearbeiteter Rand, wegen des unebenen Rohlings ein wenig eierig, von rund 5mm verblieben. Wegen durchgeschliffener Haut am Handballen war dann erstmal Pause angesagt.

Um die Löcher von K80 etwas schneller loszuwerden, habe ich vor dem Wechsel auf K180 eine knappe Stunde mit K120 "zwischengeschliffen".

Februar 2007:

Nach Wechsel auf K 180 ging es im Prinzip wie beim Grobschliff weiter: zunächst durchgängig mit viel Druck und Überhang MOT bis die gewünschte Brennweite von ca 160cm, mittels Taschenlampenreflex am nassen Rohling geprüft, in etwa erreicht war. Zu dieser Zeit war noch ein unbearbeiteter Rand von ungefähr 3mm verblieben. Ab diesem Zeitpunkt habe ich dann TOT/MOT im Wechsel weitergeschliffen, bis die Fläche, abgesehen von einem sehr kleinen Bereich (wo die Rohling Oberfläche abfiel), durchgeschliffen war.
Einzige Komplikation zwischendurch: ein Kolbenfresser - ich hatte wohl bei noch schlechter Anpassung von Tool und Rohling zu lange mit dem Wechsel des Schleifpulvers gewartet. Die Versuche die Scheiben mechanisch zu trennen waren nicht erfolgreich. Aber für irgendwas muss es ja auch gut sein, wenn der Rohling dünn ist und das Material auch noch eine merkliche Wärmedehnung hat: Also das zusammengepappte Paket in die Badewanne gelegt und mit warmem Wasser temperiert. Nach einigen Minuten habe ich dann das warme Wasser abgelassen und alles unter kaltes Wasser gesetzt. Ergebnis: Die Außenliegenden Seiten von Tool und Rohling ziehen sich zusammen und verbiegen sich quasi zu "Chips". Dabei heben sich die innenliegenden Flächen zwangsläufig voneinander ab, so daß Wasser zwischen die Platten treten kann. Zumindest bei mir hat es so wunderbar und vollkommen gewaltfrei geklappt, die Scheiben zu trennen.
Die Bearbeitungszeit mit K180 betrug insgesamt ca. drei Stunden.

Nach Bearbeitungsende mit K180 zeigte sich, daß ich entweder beim Vorschleifen mit der Flex nicht genau die Mitte des Rohlings getroffen habe oder aber, daß der Rohling neben der Durchbiegung auch eine etwas ungleichmäßige Dicke hatte. Jedenfalls war der Spiegelrand jetzt an der dicksten Stelle ca 0,1mm dicker als an der dünnsten Stelle. Ich habe es dabei belassen und hoffe, daß das keine Probleme machen wird (vorstellen kann ich es mir jedenfalls nicht, da hierdurch die Steifigkeit je nach Richtung nur um weniger als 1% Schwankt)

Nach rund einer Stunde Bearbeitung mit K360 zeigte sich, daß die Brennweite mit ca 165 cm noch länger als angepeilt war. Also habe ich rund 1h mit MOT und deutlichem Überhang versucht mich der Ziel-Brennweite zu nähern. Das schien auch zunächst ganz gut zu klappen. Nachdem ich aber wieder zu zentraler Strichführung und Wechsel MOT/TOT zurückgekehrt war, zeigte sich, daß der Randbereich des Spiegels stärker "mitgenommen" war als erwartet und befürchtet: Im Edding Test zeigte sich, daß im Randberich nur noch sehr schlechter Kontakt gegeben war. So habe ich weitere rund drei Stunden benötigt, um wieder eine akzeptable Anpassung zwischen Tool und Rohling zu erreichen. Die Brennweite hat sich, so weit das im aktuellen Zustand feststellbar ist, durch diese Aktion lediglich um ca. 2cm verkürzt. Immerhin ist die Fläche nun einheitlich durchgeschliffen. Befürchtungen, daß ich mir durch abplatzende Krümel vom Granit-Tool Kratzer einfangen könnte, haben sich (bislang) nicht bewahrheitet.

Mitte Februar 2007:
Es geht nun, nach gründlicher Arbeitsplatz-Reinigung, mit der nächsten Körnung weiter ...

CS
Harold

...

Zunächst einmal, wenn auch mit einiger Verspätung (bitte ich zu entschuldigen) vielen Dank für Eure Antworten und Euren Zuspruch.

Bezüglich der Rückseite habei ich eigentlich keine Bedenken. Wirklich plan ist sie sicher nicht aber doch mit einiger Wahrscheinlichkeit rotationssymmetrisch. Geschliffen habe ich die Rückseite des Tools gegen die Rückseite des Spiegels jedenfalls bis zur Körnung 9µ.

... Mitte Februar 2007:

Es geht nun, nach gründlicher Arbeitsplatz-Reinigung, mit der nächsten Körnung weiter ...

13" ETAPPE 2

Nach der Arbeitsplatz-Reinigung habe ich zunächst die feineren Körnungen aus den Beuteln in kleine Glas-Dosen umgefüllt und nochmal separat in kleine Plasiktüten verpackt. Um Verformungen von Spiegel und Tool zu minimieren, habe ich für den Feinschliff die Raumtemperatur auf ca 25Grad angehoben und die Differenz zur Hand-Temperatur so um einige Grad reduziert..

Die Körnungen 15 und 9 Mikrometer waren nach jeweils ungefähr 2 Stunden ausgeschliffen. Den Feinschliff habe ich zu über 90% TOT durchgeführt. Strichlänge überwiegend ca 1/3. Ab und an kurze W-Striche oder auch "bemüht-chaotische" Strichführung. Das Tool (richtiger: die oben-liegende Scheibe) drehe ich seit dem Grobschliff bei jedem Strich ein kleines Stück (ca 5°) weiter. Die unten-liegende Scheibe drehe ich seit dem Feinschliff ca alle 5 Doppelstriche in der entgegengesetzten Richtung um ca 60-90° weiter. Der Edding Test verlief allerdings zu keiner Zeit so eindeutig wie gewünscht und auch noch von den kleineren Vorgängern gewohnt. Es ist eigentlich immer eine deutliche Tendenz da, daß die Linien zuerst in der Mitte ausschleifen. Dies ist um so ausgeprägter, je weniger Schleifmittel ich verwende. Bei kurzen Tests mit MOT, ohne oder mit wenig Überhang und moderat kräftigem Druck auf den Randbereich, ließen sich bei diesen Körnungen die Kontroll-Linien dann auch immer innerhalb weniger Minuten komplett bis zum Rand abtragen. Anzeichen von Astigmatismus konnte ich zu keiner Zeit feststellen. Effekte wie ein schmaler deutlich matter Randbereich oder "fast-Kolbenfresser", wie ich es bein ersten 8er bei vorwiegend MOT hatte, waren diesmal nicht festzustellen.
Auf Anraten von der Koryphäen vom Hamburger Spiegelschleif-Worshop habe ich den Edding dann (fast) ganz beiseite gelegt, und vertraute darauf, daß der Spiegel beim Feinschliff eine ausreichend gute Sphäre erreicht.
Mit das größte Problem war (und ist) für mich das trennen von Spiegel und Schleifschale vor der Neubeschickung. Das war eigentlich auch bei den kleinen Spiegeln vorher so - nur ließ sich der Vorgang in der Durchsicht besser beobachten und wegen kürzerer Handabstände und geringerer Kräfte besser kontrollieren. Beim seitlichen abziehen ist regelmäßig bei einer Überlappung von ungefähr 2 bis 3 cm Schluss - ich weiß dann auch nicht mehr, ob ich die gehaltene Scheibe mehr oder weniger unterstützen müßte, um weiter abziehen zu können. in dieser Position versuche ich dann die gehaltene Scheibe am äßeren Ende gaaaanz langsam anzuheben, bis der Wasserfilm reißt. Beim Abheben hat es aber trotzdem schon mehrmals so geklappert, daß ich erheblich Angst um den Spiegel bekam.
Diesmal hatte ich zu Beginn, um den Trennvorgang sehen zu können, das Paket immer in die Lage MOT gedreht. Davon bin ich aber komplett abgekommen, da hierbei offensichtlich die Spiegelkante leidet. Die Macken ließen sich aber noch innerhalb einiger Minuten mit 800er Schleifpapier, aufgespannt auf einen kleinen Holzklotz, beseitigen. Inzwischen läuft der Trennvorgang auch sehr nass ab: Nach gründlichem Einsprühen ziehe ich das Tool bis ungefähr zur Hälfte ab und wässere dann das Tool auch noch einmal von unten. Danach verfahre ich weiter wie schon oben geschildert. Das scheint jetzt etwas besser zu gehen und auch der Spiegelrand bleibt intakt. Wie ich den Vorgang bei größeren Spiegeln, die Gedanken kreisen schon wieder um 15 bis 17 Zoll, kontrollieren soll ist mir bislang völlig unklar.
Gegen (angepeiltes) Ende des Schliffs mit 5µ habe ich mir dann zwei Kratzer eingefangen: einen relativ flachen von ca 5mm Länge unmittelbar am Spiegelrand und einen mit rund 1,5cm Länge ungefähr 5cm vom Rand entfernt. Auch wenn die Übeltäter nicht gestellt werden konnten: den größeren Kratzer schreibe ich dem Granit-Tool zu - zumal in etwa an gleicher Stelle des Tools eine größere Pore aufgeschliffen ist. Es war jedenfalls eindeutig ein relativ großer Brocken am Werk. auf der Kratzerlänge sind einige ziemlich große Einschlagkrater zu sehen. Um die Einschlagkrater (in überschaubarer Zeit) auszuschleifen hätte ich wohl noch einmal auf 15µ zurück gehen müssen. Da mir das aber keine Garantie gab, kratzerfrei davonzukommen habe ich mit 5µ noch ca 4 Stunden weitergemacht und bin dann zu 3µ gewechselt. Nach zwei weiteren Stunden war der äußere Kratzer praktisch nicht mehr zu sehen und der innere deutlich schwächer.

Ende Februar 2007:

Vom Ehrgeiz gepackt, den Kratzer doch noch weitestgehend loszuwerden, habe ich insgesamt noch einmal ca 3 Stunden bei 3µ investiert. Danach war der größere Kratzer nur noch schwach ausgeprägt und in den flachsten Partien bereits ausgeschliffen. Lediglich die Reste der größeren Einschlagkrater waren noch deutlich zu sehen und wirkten auch so tief, daß ich sie im weiteren Verlauf ignorieren wollte. Weitere große (soll heißen bei freier Betrachtung des Spiegels sichtbare) Kratzer waren nicht dazugekommen.

Anfang März 2007:

Obwohl die Anpassung zwischen Tool und Spiegel jetzt besser erschien, vielleicht hatte ich anfangs zu viel Spülmittel ins Wasser gegeben und mir so eine zu zähe Schleifpampe eingehandelt, war ich hier noch nicht zufrieden. Da praktisch immer kleine Luftblasen zwischen Tool und Spiegel blieben, egal wie ich die Strichführung wählte, habe ich zwei feine Entlüftungskanäle, ca 1,5 mm breit und ca 1mm tief, in die Schleifschale eingeschliffen. Der Effekt war in doppelter Hinsicht überraschend groß: zum einen waren jetzt Luftblasen zwischen den Scheiben nach wenigen Schleifstrichen komplett verschwunden und der Schleifvorgang schien mir sehr viel schneller abzulaufen. Hätte ich diese Kanäle bereits nach dem Grobschliff eingeschliffen, hätte ich wohl ein paar Stunden einsparen können. Als nachteilig empfinde ich lediglich, daß die Suche nach Krümeln auf der Oberfläche vor der Neubeschickung etwas erschwert ist. Beim letzten Abwischen der sauberen und trockenen Oberfläche mit der flachen Hand sind außer den gesuchten Mini-Felsen halt immer auch die Mega-Kratzer zu fühlen.
Jedenfalls konnte ich nach nur rund einer Stunde von den ersten Kratzern nichts mehr wiederfinden. Bei der Kratzersuche im Durchlicht habe ich dann noch einmal einen Kratzer gefunden. Dieser war relativ flach und trotz bekannter Position nur mit Lupe oder im flachen Streiflicht zu sehen. Nach einer weiteren Stunde war die Anpassung zwischen Spiegel und Schleifschale gut. Die Kontrollstriche verschwanden gleichmäßig über die gesamte Spiegelfläche
In diesem Zustand begann ich mit der letzten Körnung von 1µ. Der Start mit dieser Körnung war wieder für eine Überraschung gut: Nachdem ich bei 3µ mit vermeintlich sehr guter Anpassung von Spiegel und Schleifschale aufgehört hatte, schien ich jetzt ein erhebliches Loch in der Spiegelmitte zu haben. Nach rund 2 Stunden kontinuierlicher Bearbeitung schien die Anpassung wiederum sehr gut. Da der Abtrag mit dieser Körnung aber viel langsamer als noch mit 3µ verlief, war der neue Kratzer noch nicht auffällig verändert. Als ich am nächsten Tag diesem Kratzer noch zu Leibe rücken wollte wieder das gleiche Spiel wie zu Beginn mit 1µ: In der Mitte ein Loch - bzw die (entgegen dem Rat doch wieder eingesetzten) Kontroll-Linien blieben erheblich länger als am Rand bestehen.
Die einzige Erklärung, die ich hierfür hatte, war die, daß sich das Spiegelmaterial bei meiner Handhabung in der Mitte stärker erwärmt (ab 3µ ca 90% MOT (Tod dem Astigmatismus!) - Spiegel mit den Fingerspitzen bei ca 50% Spiegeldurchmesser geführt) und nach Ende des Schleifvorgangs bei der Abkühlung das beobachtete Loch hinterlassen hatte. Und das obwohl ich dies bei dem dünnen Spiegel schon befürchtet hatte, und die Raumtemperatur mit Beginn des Feinschliffs vorsorglich auf rund 25° angehoben hatte!
Da ich befürchtete, daß das Loch unbekannter Tiefe bei der Politur Probleme bereiten könnte, habe ich mit 1µ weitergemacht. Um dem beobachteten Effekt entgegenzuwirken, habe ich meine Handführung etwas nach außen - ca 70% des Durchmessers - verlagert und die Schleifdurchgänge erheblich verkürzt. Nach 20 bis maximal 30 Minuten schleifen habe ich mindestens eine halbe Stunde Pause eingelegt.
Nach weiteren insgesamt rund 3 Stunden war ich mit der Anpassung wieder zufrieden. Direkt ab Beginn des letzten Schleifvorgangs verschwanden die Kontroll-Linien weitestgehend gleichmäßig. Der gegen Ende des Schliffs mit 3µ eingehandelte Kratzer ist zu meiner Überraschung immer noch da, wenn auch nur noch fein. Außer einem weiteren, nur ca 2mm langen Kratzer unmittelbar am Spiegelrand habe ich, bei (sehr angestrengt) nicht übertrieben ausgeprägter Kratzersuche (denn wer nur genau genug sucht, der findet auch etwas), noch drei sehr feine Kratzer von je ca 5 mm Länge gefunden. Der Test im Durchlicht mit kräftiger Taschenlampe und Lupe ist schon sehr empfindlich. Von den neu gefundenen Kartzern ist im Auflicht so gut wie nichts zu sehen und ich vermute, daß diese Kratzer bei der Politur verschwinden, und leider wahrscheinlich durch neue ersetzt werden.
Im Rückblick würde ich wohl im Fall von Kratzern nicht wieder vor deren vollständiger Beseitgung zur nächsten Körnung wechseln. Eher würde ich noch einmal einen Schritt zurück gehen. Das Ausschleifen der Fläche beim Wechsel zur nächsten Körnung war eigenlich immer nach ca. zwei Stunden abgeschlossen. Wie viel Zeit ich also beim Eiertanz ab 5µ ver(sch)wendet habe rechne ich hier lieber nicht aus.

Mitte März

Den Feinschliff habe ich mit dem erreichten Zustand für beendet erklärt. Die Brennweite liegt bei ca 159cm also mit F/4,9, falls der Spiegel-Rand die Politur in brauchbarem Zustand übersteht, ziemlich genau beim angepeilten Wert.

Für die Politur muß ich mir noch etwas einfallen lassen, wie ich weniger Wärme in den Spiegel hineinbringe. Die relativ hohe Raumtemperatur wie zuletzt beim Schleifen ist hier ja nur mäßig geeignet, das Problem zu vermindern.
Ich denke, ich werde wohl die Politur bis zum auspolierten Zustand mit 80-90% TOT durchführen und erst auf der Zielgeraden wieder mehr auf (kurze) MOT-Polierdurchgänge wechseln. Bei MOT werde ich versuchen, ob ich mit relativ dicken Haushalts-Gummihandschuhen noch klarkommen kann.
Vielleicht habt Ihr ja ein paar Tips auf Lager, wie ich hier am sinnvollsten vorgehen sollte.

Als nächsten Schritt, noch vor der Politur, werde ich aber erst einmal das Zuhause für den werdenden Spiegel in Angriff nehmen um schon frühestmöglich am Stern testen zu können.
In Planung ist ein Gitterrohr-Dobs auf einer Äquatorial-Plattform. (Das wird wohl einige Zeit brauchen ...)

CS
Harold