Spiegel aus Aluminium?

  • Hallo NG
    Als ich den Rohling für mein Kameragehäuse in der Hand hielt, kam mir die Idee ob man nicht ein 70mm F5 Newton mit einem Spiegel aus massiv Al machen kann, dann hätte man sich die beschichtung gespart.
    Zudem wäre der Rohling sehr billig.
    und einen 20mm Diagonalspiegel bekommt man auch günstig, oder man schleift ihn auch einfach? selbst.


    das man natürlich das teil nicht für große Okulare verwenden kann ist klar.
    Es soll ja eher ein Teil für eine Webcam ( meine :) ) sein.
    Chipfläche 3*4 mm, was meineserachtens kaum Komafehler zeigen wird.


    ist das nun völlig abstrus oder geht das wirklich so einen Spiegel zu bauen??
    Zumal falls es schiefgeht, kein teurer Glasrohling dabei draufgeht.


    Gruß Bernd

  • Hallo Bernd,
    Metallspiegel waren früher nicht unüblich, von daher ist so etwas machbar. Die Oberfläche läuft allerdings nach einiger Zeit an und muß deshalb regelmäßig neu poliert werden. Auf Dauer hast Du damit ganz schön was zu tun.


    Gruß,
    Jens

  • Hi Alls,
    stimmt, früher war es nicht unüblich Spiegel aus Metall zu "tingeln", William Herschels Spegel war aus Metall.
    Gruß Bernd


    PS: Aber ich würde den Spiegel immer aus Keramik oder Duran herstellen!

  • Hallo Bendi,


    Der idea finde ich gut. Allerdinks gibt es 2 probleme. Ergendwo habe ich gelesen das der ausdehnungs kooefizienz (Deutsche sprache schwere Sprache) ziemlich krass ist wenn verglichen mit glass. Du kannst bei zimer tempuratur bestimmt eine 1/10 spiegle inkriegen aber bei 0° ist es nur 1/2 wegen termatische verformung.


    Ein weiter problem ist das der Spiegel trotsdem besichtet werden muss. Alu oxidiert schnell (sofort!) Der oberflache mach glanzend aussehen aber bereits nach einige stunden setz der oxidation ein und der reflextion nimmt ab. Sauerstoff ist halt ein ziemlich bösses zeug. Aus diese grund wir bei alu bedämpfung eine schutzsicht anschliesend drauf gedämft. Die ist aus quartz glaube ich und verhindert das der Alu anlauft.


    -Matt

  • Hi !
    Ich als metaller kann sagen dass das doch eigentlich sehr gut machbar sein müste , da alu sogar eine geringere ausdehnung hat als viele metalle , wie z.b. ST37 oder kupfer (aus dem früher auch spiegel hergestellt wurden [Allerdings mit gold überzogen worden])zudem könnte man den spiegel einfach mit klarleck überziehen , und somit das nachpolieren wegen tiefen koroission (Schwarzer "rost" bei alu) vermeiden , und das pollieren ist auch kein problen , da ich bei mir in der firma auch schon alu aif hochglanz poliert habe . (Dann wäre auch eine sehr hohe licht reflektion gegeben.)


    --==(Euer Krucky)==--

  • Hallo an alle,


    opt. Metallspiegel sind schon möglich (s. Posting von Jens), Aluspiegel aber kaum. Dieses Metall ist sicher zu plastisch und zu weich, es liesse sich keine wirklich genaue Fläche polieren.


    Auch bei anderen Metallen müsste man mal schauen, wie die Gefügestrukturen sind, und ob sie sich prinzipiell so auspolieren lassen, wie Glas, welches im Gegensatz zu Metallen nicht kristallin, sondern amorph ist ...


    meint



    --
    Matthias

  • Hallo Krucky,


    Alu hat Imho einen sehr hohen Ausdehnungskoeffizienten, schau mal in deinem Tabellenbuch nach.


    Alu 0.0000238 1/C°
    Kupfer 0.000017
    Stahl 0.0000115
    Gold 0.0000142
    Titan 0.0000082
    Wolfram 0.0000045
    Nickel 0.000013
    und zum Vergleich noch Kurts Lieblingssorte:
    Quarzglas 0.0000005


    das mit dem Klarlack kannst du auch vergessen weil erstens die Schicht viel zu ungleichmässig wird u zweitens sich das Zeugs nicht zu einer richtig glatten Oberfläche polieren lässt.


    Gruß




    --
    Roland
    http://www.videoastronomie.de/


    <img src="http://www.videoastronomie.de/Divers/15er.gif" border=0>

  • also dann scheinst du aber ein altes tabellen buch zu haben (Sorry , aber bei mir stehtn ) ne null mehr bei alu drin ! aber extra nach geguckt ! ( Europatabellen buch / Stoffe tabelle) , bei der gelegenheit könnte man ja titan benutzen , hat jemand nen brocken titan daheim ?
    --==(Euer Krucky)==--


    PS: Bitte den letzten spruch nich ernst nehmen.
    PSS: Ich will dir trotzderm glauben

  • die werden wohl aus deinem Tabellenbuch abgeschrtieben haben , oder haben so ein schlechtes Texterkennungsprogramm .
    O.k. ! Kleiner joke , wenn mir jetzt schon 2000000000 leute nachrufen dann muss wohl mein tabellenbuch falsch sein . sorry .


    --==(Euer Krucky)==--

  • Hallo Freunde,


    wie wäre es denn, den Alu-Spiegel fertig zu polieren, um ihn
    dann verchromen zu lassen, etwas dicker, und dann mußt Du ihn
    nachbearbeiten. Chrom könnte resistenter gegen den bösen Sauer-
    stoff sein. Beim Reinigen vor der Beschichtung dürfen natürlich
    keine Kratzer hineingezaubert werden.


    Herzliche Grüße


    Wolfgang Rohr






    <img src="http://home.t-online.de/home/wolfgang.rohr/farb-ig2.JPG" border=0>
    http://rohr.aiax.de

  • Wolfgang, ich kann mir nicht vorstellen, dass man Aluminium genau genug polieren kann. Schau Dir mal die mechan. Eigenschaften an ... ich denke, die Oberfläche würde beim Polieren regelrecht "verschmieren" ... gibts da irgendwelche Referenzen/ Erfahrungswerte ?


    Optische Gruesse :)


    --
    Matthias

  • tach leute,
    ich war mal maschinenbauer und hab häufiger Alu-Teile poliert etc..
    Also nach meiner Erfahrung kriegt man Alu schon sehr gut poliert, ohne Kratzer und verschmieren, sieht hinterher sogar fast wie chrom aus. Allerdings läuft die Oberfläche sehr schnell an und korrodiert ungleichmäßig, also ohne Beschichtung mit einer hochwertigen, anlauffreien, harten Legierung kann man das mit sicherheit vergessen. Im übrigen ist der Ausdehnungskoeffizient bei Alu wie bei den meisten Metallen vielfach höher als bei Glas-Keramikmischungen - das läßt sich bei einer Aluleiste von 200 mm Länge schon bei 20° Temperaturunterschied fast mit einer Schieblehre nachmessen!
    Dafür passt es sich schneller der Umgebungstemperatur an..


    wir sind mit sicherheit nicht die ersten, die sich über so ein problem gedanken machen - ich nehme deshalb mal stark an, daß die nachteile des metallspiegels überwiegen. <img src="http://www.astrotreff.de/images/icon_Smile.gif" border=0>


    grüße
    reiner


    kj vom kabu

  • Hallo ihr Alu-Spiegel-Schleifer-Diskutierer,


    vor ca. 25 Jahren kann ich mich erinnern, daß die Berliner Sternfreunde-Truppe unter dem mittlerweile verstorbenen Wedel einen 700 mm Alu-Spiegel hergestellt hatten. Soweit meine Erinnerung zwar nicht mit den allerbesten Erfahrungen, aber trotzdem. Vielleicht gibt es a) das gute Stück noch, und b) lebt noch jemand, der davon berichten kann, aus dieser Ecke der Republik - war damals noch West-Berlin, nicht Groß-Berlin. Zwischenzeitlich traf ich immer wieder Leute, die dem Alu-Chrom-Spiegel ihre Diskussion widmeten, aber nicht bauten, soweit ich weiß. Es ging dabei um die Leichtbau-Weise. Ob man nicht vielleicht den Spiegel-Träger aus Kohlenfaser-Stoff herstellt, verchromen läßt, und ihn dann entsprechend end-bearbeitet, wurde auch schon häufig diskutiert. Ob nicht sogar der Stathis Kafalis dazu etwas Kompetentes heraus-rückt?


    Bauen, bauen, bauen . . . und hinterher berichten, dasw wäre es !


    Fröhliches S C H A F F E N !


    Wolfgang Rohr







    <img src="http://home.t-online.de/home/wolfgang.rohr/farb-ig2.JPG" border=0>
    http://rohr.aiax.de

  • Ich weiss nicht ob des mit dem kophle-glasfaser so der hammer ist , da kann ich mir alu schon besser vorstellen , bauen könnte ich bei de Warianten ( von der möglichkeit her ) aber ich hab nicht das wissen und die übung dazu / überhauptnicht ! Aber ich bin mir sicher dass man einen aluspiegel perfekt polieren kann ohne dass er verschmiert , mit der korosion weis ich noich nicht / naja bis auf die idee mit dem klarlack.


    --==(Euer Krucky)==--

  • Hallo Krucky


    <BLOCKQUOTE id=quote><font size=1 face="Verdana, Arial, Helvetica" id=quote>quote:<hr height=1 noshade id=quote> Aber ich bin mir sicher dass man einen aluspiegel perfekt polieren kann ohne dass er verschmiert<hr height=1 noshade id=quote></font id=quote></BLOCKQUOTE id=quote>


    auch wenn er noch so schön glänzt heisst das nicht dass die Oberflächengüte den Anforderungen eines guten Teleskopspiegels genügt, mit Pyrex oder Duran50 als Spiegelträger und modernen Poliermitteln wie Ceroxyd lässt sich eine Oberflächenrauhigkeit von etwa einem Nanometer erreichen, bei Quarz, Astrosital u Zerodur noch weniger. Dies ist schon der Bereich einzelner Molekülschichten, Metalle jedoch sind kristallin aufgebaut, dadurch brechen beim Polieren immer größere Brocken aus der Gitterstruktur u bedingen eine mikroskopisch rauhere Oberfläche die den Kontrast mindert.


    <BLOCKQUOTE id=quote><font size=1 face="Verdana, Arial, Helvetica" id=quote>quote:<hr height=1 noshade id=quote> mit der korosion weis ich noich nicht<hr height=1 noshade id=quote></font id=quote></BLOCKQUOTE id=quote>


    Im Allgemeinen wird die oxidationsgefährdete Alu-Refexionsschicht beim Verspiegeln mit einer hauchdünnen, widerstandsfähigen Quarzschutzschicht versehen.


    Gruß


    --
    Roland
    http://www.videoastronomie.de/


    <img src="http://www.videoastronomie.de/Divers/15er.gif" border=0>

  • Hallo Freunde,
    die Diskussion um den Alu- Teleskopspiegel ist ganz im Stil "Warum den einfach, wenns denn auch kompliziert geht". Das soll mal ein ägypischer Bauingenier beim Bau der Cheops- Pyramide gesagt haben <img src=icon_smile_big.gif border=0 align=middle>.


    Wenn eine neue Technik zur Herstellung von Teleskopspiegeln, wo sind die Vorteile? Diese Frage stellt sich jeder professionell orientierte Entwickler zuerst. Davon kann man wohl ausgehen. Da es bei diesem jahrhunderte altem Thema bisher keine überzeugende Argumente zu Gusten eines Alu- Spiegels oder sonstigem Vollmetall- Spiegel für mittelprächtige Amateurteleskope gibt, glaube ich nicht an irgendwelche revolutionären Neuerungen.


    Als Praktiker stelle ich mal eine Gegenfrage: Was ist z. B. an einem 8" Parabolspiegel aus Duran, Pyrex o. ä. überhaupt noch verbesserungswürdig? Diese Dinger kann man als Amateur nach bewährten Rezepten so gut herstellen, dass man nix bis gar nix mehr an Fehlern beim praktischen Einsatz findet. Wem das nicht reicht, der kann dann spaßeshalber auch Zerodur, Sitall oder Quarz als Substrat nehmen. Wer so etwas schon mal gemacht hat und dann die Schleif- und Poliertechnik für Metallspiegel studiert, wird nie auf die Idee kommen einen Metallspiegel mit hoher optischer Güte fertigen zu wollen. Die fachgerechte, professionelle Bedampfung mit Alu und Schutzschicht ist heute kein besonderer Kostenfaktor, außerdem langlebig und im ungüstigsten Falle wiederholbar, ohne Verlust der optischen Qualität der Substrates. Das kostet für einen 8-Zöller so ungefähr 100&#8364;.
    Gruß Kurt

  • Hallo Roland,


    Quote:


    >auch wenn er noch so schön glänzt heisst das nicht dass die
    >Oberflächengüte den Anforderungen eines guten Teleskopspiegels
    >genügt, mit Pyrex oder Duran50 als Spiegelträger und modernen
    >Poliermitteln wie Ceroxyd lässt sich eine Oberflächenrauhigkeit
    >von etwa einem Nanometer erreichen, bei Quarz, Astrosital u Zerodur
    >noch weniger.


    Schluck,
    Ich erinnere mich jetzt leider nicht and die Gitterkonstante von
    Quarz, aber die von Sapphir war zwischen 5 und 10 Angström.
    Eine mechanische Poliergenauigkeit von 1nm hieße ja man kriegt es
    mehr oder weniger auf eine Moleküllage und besser genau hin !
    Ohne jetzt schlaumeiern zu wollen: Meinst Du das ernst?
    Gruß,
    Mario

  • Hallo Mario,


    <BLOCKQUOTE id=quote><font size=1 face="Verdana, Arial, Helvetica" id=quote>Zitat:<hr height=1 noshade id=quote> Meinst Du das ernst?<hr height=1 noshade id=quote></BLOCKQUOTE id=quote></font id=quote><font face="Verdana, Arial, Helvetica" size=2 id=quote>


    ja, hier ist die Quelle, auf der Seite sind übrigens noch mehr Materialien aufgeführt.


    Grüße
    Roland

  • Hallo Freunde !
    Nun bin ich von meinen Aufenthalt in meiner Heimat zurück und sehe diese Diskusion über Aluminium polieren.
    In unserer Firma hat man schon oft Aluminium poliert.
    Besonders die Mechaniker glaubten jetzt einen großen Fortschtitt gemacht zu haben. Hat man die Fläche auf optische Genauigkeit geprüft dann war sie weit daneben und auch die Mikrorauheit war sehr grob.
    Also unterm freien Auge schön glänzend aber in der Verwendung unbrauchbar. Man kann Metalle polieren aber mann ereicht nie eine so glatte Fläche wie bei Glas, auserdem läßt sich auf Aluminium viel schwieriger eine genaue Fläche herstellen weil dort nicht mehr so ein Feinabtrag möglich ist und würde man das tun dann täte das so lange dauern dass inzwischen schon die nicht benützten Stellen schon oxidieren würden, also man hätte nie eine gleichmäßige Fläche.
    So einen Spiegel zu verchromen würde wirklich heisen. Warum einfach wenns kompliziert auch geht und dabei sogar noch die schlechtere Leistung ereicht wird. Darum polieren wier am liebsten auf Glas.
    Aber es ist sicher interessant darüber diskutiert zu haben.
    Glatte Flächen wünscht euch allen.
    Alois

  • Das Riesenteleskop des Lord Rosse ist vor einiger Zeit
    restauriert worden. Da der Original-Bronze-Spiegel nicht
    vom Britischen Museum zurückgegeben wurde, hat man
    ersatzweise einen Aluspiegel geschliffen und eingebaut.
    Mit dem Gerät kann mittlerweile wieder beobachtet werden.


    Falls jemand ernsthaft ein derartiges Projekt angehen möchte,
    könnte es sich lohnen mit den Nachfahren des
    William Parson, Lord of Rosse, in Parson Town / Irland
    Kontakt aufzunehmen.


    Viele Grüße


    Bernd
    Gährken

  • Hallo Roland,
    tatsaechlich ist es dir gelungen meinen Unterkiefer auf die Tischplatte krachen zu lassen.


    Aber dann dachte ich doch - nun mal langsam.
    Da steht in der Tat "Surface Finish 0.5 nm (rms)".


    Gestaunt, kurz am Nabel gekratzt und mal bei Lomo geguckt:
    Die garantieren rms L/70 bei 632nm. Das sind ja immerhin
    noch +-10nm Fertigungstoleranz.
    Aja, kurz nochmal rumgegoogelt, was die Buben bei Zeiss so machen: (http://www.gemini.edu/document…bdocs/rev/rev-o-g0077.pdf)
    Die freuen sich beim Secondary des Gemini Teleskop schon ueber +-2nm
    Genauigkeit. Bei 632nm waere das ein verdammt respektabler rms von L/316, den ich persoenlich so aus dem Bauch heraus hart an der Grenze des mechanisch realisierbaren angesetzt haette.
    Und nun meinen die "Northern Light Optics" Jungs da, sie kriegen das noch viermal besser hin als der secondary von Zeiss.
    Da muss ich erst mal schlucken - das waere ja rms L/1264.
    Kurz noch auf deren Webseite deren Definition von rms ueberprueft: Stimmt schon - wir reden von derselben Sache.


    Nun sagen mir ja Zahlen immer recht wenig, ich muss mir das immer erst anschauen, bevor es zuendet. Also bei Schott das Datenblatt "Zerodur" runtergeladen. Zerodur, 75% kristallin, 25% amorph und jede Menge SiO2 ist ja auch drin. Also mal was Vergleichbares als Anschauungsobjekt her:


    <img src="/user/Mario_II/quarz.jpg" border=0>


    Das ist z.B. Quarz mit einem mittleren Si-O Abstand von ~2Angstroem. Das grosse Loch in der Mitte sollte daher also so ~1nm sein. Und die Jungs polieren mir das mechanisch mit einer Genauigkeit von einem halben Durchmesser von dem Loechle da ueber eine ganze Spiegelflaeche? Roland, nimm' es mir nicht uebel, aber ich glaub' die haben sich auf ihrer Webseite da um eine Zehnerpotenz verhauen. Wenn Du glatte Oberflaechen herstellen willst, die rms-Werte in der Groessenordnung der Molekuele des Materials haben, dann geht da mechanisch nix mehr.
    Gruss,
    Mario

  • Hallo Mario,


    ich bin in dieser Sache weiter nicht bewandert u bezog mich lediglich auf diese Quelle, auch hat meiner Meinung nach die erreichbare Oberflächengüte (Mikrorauhigkeit) vorerst einmal nichts mit der Genauigkeit der Parabel zu tun, da sich diese mindestens eine Zehnerpotenz höher bewegt, also im Bereich 10-20nm oder mehr P/V. Es ging mir nicht um die genaue Einhaltung der idealen Parabel, wahrscheinlich reden wir in dem Fall aneinander vorbei. Lassen wir mal die Kurve ganz ausser acht und polieren einfach eine X-beliebige Fläche, u messen dort die Rauhigkeit. Allerdings leuchtet mir ein dass man keine Moleküle aufspalten kann um die Oberfläche weiter zu verbessern. Vielleicht kann Wolfgang dazu eine quantitative Aussage machen.


    Gruß Roland

  • Hallo Mario,
    <BLOCKQUOTE id=quote><font size=1 face="Verdana, Arial, Helvetica" id=quote>Zitat:<hr height=1 noshade id=quote>
    Die freuen sich beim Secondary des Gemini Teleskop schon ueber +-2nm
    Genauigkeit. Bei 632nm waere das ein verdammt respektabler rms von L/316, den ich persoenlich so aus dem Bauch heraus hart an der Grenze des mechanisch realisierbaren angesetzt haette.


    <hr height=1 noshade id=quote></BLOCKQUOTE id=quote></font id=quote><font face="Verdana, Arial, Helvetica" size=2 id=quote>
    Wenn ich das richtig mitbekommen habe, wird hier über so eine Art mikro-Mikrorauhigkeit diskutiert, die wahrscheinlich mit dem Phasenkontrastverfahren wie es z. B. Wolfgang Rohr anwendet gar nich mehr nachweisbar ist. Was mich besonders interessiert: Wann und wie sich derartige 0,5 oder 5 nm RMS Rauhigkeiten in der Beobachtungspraxis bemerkbar? Kann man die Effekte z. B. an Hand von MTF- Kurven darstellen?
    Gruß Kurt

  • Also eine Fertigung aus Aluminium ist möglich, allerdings muß der Spiegel nach dem Schliff mit Hartchrom beschichtet werden, dann erneut geschliffen und poliert werden. Das ganze wird dann wie ein normaler Glasspiegel im Vakuum bedampft. Zur Ausdehnung: Dies ist kurioserweise besser als bei Glas, da Aluminium die Temperatur viel schneller leitet als Glas somit auch schneller austemperiert. Ich habe irgendwo noch diesen Bericht vom 750er Aluspiegel von der Förstersternwarte rumliegen, da muß ich mal nachschauen aber es hieß dort dass das Temperaturverhalten besser als bei Glas ist, es kommt wohl zu keinen inneren Spannungen. Einzigster Nachteil, wenn man gegenschlägt bekommt man Astigmatismus. Schaue mal nach und schreibe dann noch was dazu. Bei Maksutow steht auch was darüber.


    Bis dann Sven

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