Beiträge von Frank_Gasparini im Thema „Spannungen im Glas - Fortsetzung“

Hallo Robert,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
Hier würde mich die Frage interessieren, ob der Erfolg mehr auf die
langsamere Abkühlung oder mehr auf den vermutlich homogeneren
Temperaturverlauf durch den Schamottunterbau zurückzuführen ist?
Wo lag eigentlich der 2. bereits getemperte Rohling, der sich nicht
mehr verbessert hat?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Der Aufbau im Ofen war folgender: Schamottunterbau - Rohling getempert - Distanzstücke - Schamottunterbau - Rohling ungetempert. Die Schamottplatten waren allerdings nur 3 cm dick. Ich kann mir nicht vorstellen, dass das die Temperturverteilung im Ofen wesentlich beeinflußt. Das würde für die langsamere Abkühlung sprechen.

Warum hat sich dann der bereits getemperte Rohling nicht weiter verbessert, zumal der nur noch geringere Restspannungen hatte? Vielleicht ist gar nicht die Dicke des Unterbaus entscheidend, sondern die Position im Ofen !

Tatsächlich waren die Rohlinge auch länger als 19 h bei 535°C im Ofen, da die Steuerung einen Defekt hatte und der Ofen nach 19 h unkontrolliert abkühlte. Bei ca. 360°C wurde daher nochmal hochgeheizt auf 535°C und dann nochmals 15 h gehalten. Die anschließende Abkühlphase hatte auch einige Sprünge, da die Steuerung wieder Macken hatte. Ich werde bei Gelegenheit eine Grafik erstellen und einstellen.

Frank

Hallo!

Ich habe mal wieder etwas Glas "gebacken", d.h. ich habe den bereits geschliffenen und auspolierten, aber verspannten 14"-Spiegel getempert und feingekühlt. Nach dem ersten positiven Test mit der 2. Rohlinghälfte konnte ich einfach nicht widerstehen. Und das ist dabei herausgekommen...

Zur Erläuterung: links der verspannte Spiegel. In der Mitte nach dem Feinkühlen, die Belichtung entspricht den realen Lichtverhältnissen. Da sind nur noch sehr schwache Aufhellungen zu erkennen. Um das besser zu verdeutlichen, habe ich eine deutlich überbelichtete Aufnahme angehängt (rechtes Bild).

Dass es so gut wird hätte ich kaum zu hoffen gewagt!!

Geplanter Temperaturverlauf war:

- Heizen auf 535°C in 3 h
- 19 h halten
- Kühlen auf 380°C mit 1°/h
- Kühlen auf 100°C mit 5°/h
- Ofen bei 100°C ausschalten

Leider hatte die Steuerung einige Macken, so dass der Temperaturverlauf etwas "holprig" war. Ich werde demnächst eine Grafik anhängen (übrigens: kennt jemand ein Programm, das es erlaubt Diagramme mit frei skalierbarer X-Achse zu erstellen - möglichst Freeware? - bitte Antwort an meine Email).

Gelagert wart der Spiegel einfach auf einer Feinsteinzeugfliese, allerdings durch einen Schamottsteinunterbau in ca. die Mitte des Ofens erhöht.

Äußerlich sind keine Änderungen der Geometrie zu erkennen. Dass die Form allerdings dahin ist hat der Foucault-Test mehr als deutlich gezeigt. Es ist kein ordentliches Bild mehr zu erkennen, nur ein völlig deformierter Lichtfleck mit Schlieren und Kanten. Jetzt werde ich zuerst prüfen, ob die Rückseite noch plan ist und dann zum Feinschliff zurück gehen. Ich werde mit 220er Korn anfangen. Mal sehen wie das Tool Kontakt macht.

Frank

PS: der berits getemperte Rohling war auch nochmal im Ofen, jedoch ohne weitere Verbesserung. Da sind noch Restspannungen zu erkennen und ich vermute, dass sich das auf den Schnittseite konzentriert. Die muss noch plan geschliffen werden, vielleicht verbessert sich das noch.

Hallo,
an dieser Stelle zunächst einmal vielen Dank an Robert für die zugeschickten Unterlagen. Ich habe mir nach deinen Angaben dann auch ein L/4-Filter aus Folien hergestellt. Ich war mir da nicht so sicher,
ob 4 oder 5 Folien die richtige Stärke ergeben und habe einfach zwei Stück hergestellt. Bei der Messung ergeben sich mit der 5-fach Folie dann etwas höhere Werte. Grundsätzlich sollten aber beide Filter geiegnet sein, die Größenordnung der Spannungen zu bestimmen.

Es zeigen sich folgende Ergebnisse (leider noch keine Zeit für Bilddokumentation gehabt):

1.) bearbeiteter Rohling

Zunächst schließen sich paarweise die Arme des Kreuzes, wie das auch bei den Bilder von Robert zu sehen ist. Bei ca. 20° Drehwinkel sind diese nicht mehr zu erkennen. Der in der Randzone befindliche Ring wandert dann mit weiterer Drehung des Analysators nach aussen und verschwindet bei ca. 50° Winkelstellung. Diese Werte werden mit geringen Abweichungen auch gemessen, wenn der Analysator in die andere Richtung gedreht wird, oder der Spiegel in seiner Lage verändert.
Da sich die Glasdicke Zentrum/Rand durch die Form deutlich unterscheidet, habe ich mit 2 Werten gerechnet.

Mitte: 20x545/180/3,2=18,9
Rand: 50x545/180/3,65=41,4

Die ermittelten Werte liegen damit deutlich über den Vorgaben für eine astonomische Optik.

2.) sägerauher Rohling

Hier ist die Messung deutlich schwieriger, da kein eindeutiges Kreuz zu erkennen ist. Nach dem Tempergang zeigt das Bild nur noch kleinere diffuse Spannungsbereiche. Bereits bei 5°-Drehung des Analysators sind diese Bereiche stark aufgehellt und kaum noch zu erkennen. Allerdings erst bei ca. 15° ist die Scheibe vollkommen klar. Erschwert wird das Erkennen auch durch die sägerauhe Rückseite.

Die Werte ergeben folgende Ergebnisse:
5x545/180/3,6=4,2 das wäre im grünen Bereich
15x545/180/3,6=12,6 das würde den Grenzwert überschreiten.

Ich werde jetzt die Rückseite dieses Rohlings planschleifen und erneut messen. Ergebnisse werden hier vorgestellt.

Ich hoffe einige von den Schleifern auf dem ITV zu treffen. Bis denn...

Frank

Hallo Robert, hallo Jedi.

Einfach klasse was ihr da ins Forum gestellt hat. Endlich wird die ganze Messerei auch quantitativ und führt nicht nur zu dem Ergebnis "Spannung ja oder nein". Vielen dank für die Informationen.

Robert, kannst du bitte genauer beschreiben, wie du die L/4 Folie hergestellt hast. Brauchst du dazu eine Referenzfolie, um den mit den Klarsichtfolien erreichten Gangunterschied zu vergleichen? Bedeutet das, dass du so viele Folien mit Öl zusammen packst, bis L/4 erreicht wird?

Frank

Hallo Robert,
das ist schon eine wesentliche Verbesserung, da stimme ich dir zu. Nur reicht aus? Ich bin mir immer noch unschlüssig was ich jetzt machen soll. Vielleicht bringt ja ein zweiter Tempergang mit etwas höherer Temperatur nahe oder am oberen Entspannungspunkt was. Dort 15 min halten , wie in der Literatur beschrieben und dann wieder auf 535°C runter und dort mind. 10 Stunden halten. Dann Abkühlen wie beschrieben. Bin noch unschlüssig.
Ich habe ja noch den bearbeiteten Rohling. Jetzt stellt sich die Frage den weiter zu bearbeiten, was grundsätzlich interessant wäre bezüglich der Frage "Kann aus einem verspannten Rohling ein ordentlicher Spiegel werden?", oder kommt der auch in den Ofen.

Ich beobachte jetzt erst mal mit Spiegelchen (siehe Technik-Forum), freue mich aufs ITV (vielleicht gibt es dort ja noch interessante Diskussionen bezüglich Spannungen im Glas) und sehe dann weiter.

Frank

Hallo!

Ich hatte vor Ostern den noch unbearbeiteten 14"-Rohling im Ofen. Anbei der gefahrene Temperaturgradient.

Aufheizen 20°C bis 535°C - 6 h
Halten bei 535°C - 15 h
Kühlen 535°C bis 380°C - 84 h (entspricht 1,85°/h)
Kühlen 380°C bis 30°C - 24 h (entspricht 14,6°/h)

Besonders die zweite Abkühlrampe ist relativ flott. Leider ließ die Steuerung des Ofens keine andere Möglichkeit.

Unmittelbar nach dem Ofengang konnte ich an dem Rohling nur die zentrumsnahen Schlieren erkennen. Leider habe ich das nicht dokumentiert.
Ich war schon sehr froh über diese deutliche Verbesserung. Jetzt, 10 Tage nach dem Ofengang, sind auch in der Randzone deutliche Aufhellungen zu erkennen. Habe ich das vorher beim "schnellen Kontrollieren" nicht erkannt oder verändert sich so ein Rohling nochmals?

Frank

Hallo,
Robert hat mich nochmal gebeten Aufnahmen für ihn ins Forum zu stellen. Bitte schön. Erläuterungen wird er sicherlich bald nachreichen.

Frank

Hallo Robert,
von der Farbe der hier gezeigten Aufnahmen auf den Grad der Verspannung zu schließen ist m.E. nicht möglich. Da sind einfach zu viele Variablen im Spiel. Wie du schon selbst festgestellt hast spielt der Polfilter eine Rolle.
Dann ist der TFT-Monitor eine variable Einflußgröße. Wie Alois mit dem Spektrum gezeigt hat, ist hier keine gleichmäßige Verteilung zu erwarten. Bei meinem Monitor kann ich z.B. die Farbtemperatur einstellen. Und das ist eindeutig eher zu kälteren, blaueren Farben eingestellt.
Und dann spielt noch der Weißabgleich der Digitalkamera eine große Rolle bei der Farbdarstellung. Ich benutze aus Faulheit meist die Auto-Einstellung. Besser ist es für jede Aufnahme vorher einen manuellen Weißabgleich zu machen. Ein direkter Vergleich von Aufnahmen bezüglich der Farbe ist daher nur unter standardisierten Bedingungen möglich.

Anbei noch zwei Aufnahmen eines Glasdeckels. Interessantes Muster, besonders, da es sich bei Drehung völlig verändert. Das spricht dafür, wie du schon sagtest, dass bei den Rohlingen die Spannung rotationssymetrisch wirkt. Beim Deckel überwiegen auch die blauen Farben, das hängt m.E. mit meiner Versuchsanordnung zusammen. Andere Farben treten auch in Erscheinung. Sind das dann Spannungsspitzen?

Frank

Hallo,
ich stelle hier mal die Bilder und deren Beschreibung von Robert ins Forum.

Frank

Bilder von links nach rechts und von oben nach unten:

1) Borofloatrohling 10", Dicke: 25mm, von Stathis 2004,
absolut spannungsfrei
2) Borofloatrohling 6", Dicke: 20mm, von Materialzentrale 2003,
absolut spannungsfrei
3) Zerodurspiegel 6", Schott Mainz um 1980, spannungsfrei
(leichte Aufhellung?), beide Seiten geschliffen und poliert
4) Duranrohling 8", Dicke: ~ 35mm, Schott Mainz um 1980,
Einschlüsse, sonst spannungsfrei (Aufhellung?), beide Seiten
plangeschliffen, mit Öl bestrichen
5) Duranrohling 8", Dicke: ~ 35mm, Schott 2001 (Nr.1),
eine Seite plangeschliffen, mit Öl bestrichen
6) Duranrohling 8", Dicke: ~ 35mm, Schott 2001 (Nr.2),
beide Seiten plangeschliffen, mit Öl bestrichen
7) Duranrohling 8", Dicke: ~ 35mm, Schott 2001 (Nr.3),
eine Seite plangeschliffen, mit Öl bestrichen

Hallo,
ich hatte heute Gelegenheit nochmals Bilder von meinem 14" Duran Rohling zu machen. Die Drehung vor dem TFT-Monitor diesmal nicht in 90°-Schritten. In der 0°-Position ist oben eine kleine Markierung angebracht. Außerdem eine Aufnahme des TFT nur mit Polfilter vor der Kamera.
Als Ergänzung noch eine Aufnahme mit 0°-Position des Rohlings, aber der TFT-Monitor verkippt. Deutlich sieht man wie sich der Balken des Kreuzes mit der Änderung der Polarisationsebene verlagert.

Hallo Stathis: vielleicht hilft das ja auch auf der amerikanischen Liste weiter. Wäre nett, wenn du das da nochmals einstellen könntest.

Frank

Hallo Robert,
ich bin brennend an den Aufnahmen interessiert. Ich würde sie auch für dich hier ins Forum stellen.

Ich bin auch gerade dabei Informationen bezüglich des Temperns zu sammeln. Ich möchte die zweite, noch unbearbeite Scheibe tempern, in der Hoffnung die Spannungen zu entfernen oder zumindest zu reduzieren.

Ein Anruf bei Schott ergab den Hinweis, dass eine Temperatur 10° über Transformationspunkt (Duran 50 bei 525°C), d.h. 535°C ausreichend sei. Diese Temperatur muss nach kompletter Durchwärmung des Rohlings für 10 h gehalten werden.
Danach Absenken mit 1°K/h auf ca. 500°C
Danach mit 5°K/h auf ca. 200°C, erst dann kann es flotter abkühlen. Deine Angabe mit 100°K/h scheint mir viel zu rasch. Das lange Feinkühlen ist nach Aussagen von Schott wichtig.

Bezüglich Fragen der Lagerung beim Tempern tappe ich auch noch im Dunkeln und bin daher an einem Informationsaustausch sehr interessiert. Hast du einen Ofen mit entsprechener Steuerung zur Verfügung?

Frank

Hallo Leute,
zunächst einmal danke für die vielen Antworten und die angeregte Diskussion. Ich bin derzeit beruflich ziemlich eingespannt, daher nur eine kurze Antwort meinerseits.

<u>Stathis: </u> Ich werde bei Gelegenheit noch Bilder des TFT nur mit Polfilter anfertigen und andere Drehwinkel des Rohlings.

<u>Alois:</u> Das Angebot mit dem Vermessen ist ja toll. Vielen Dank! Können wir diesbezüglich mal privat Kontakt per email aufnehmen?

<u>Raphael:</u> Ich habe ja noch die zweite Hälfte der Scherbe hier liegen und überlege jetzt das Teil zu Tempern. Hast du Informationen, wie die Lagerung im Ofen aussehen soll. Einfach vollflächig oder eine Mehrpunktauflage? Ist es sinnvoll den Rohling in Alufolie zu packen? Dann bröckelt vom Schammot nichts drauf.

Frank

Hallo Heiner,
ich benutze einen linearen Polfilter.

Frank

Hallo Stathis,
sicher kannst du auf die Bilder verweisen. Wäre interessant, was die dortigen ATMer dazu sagen können. Wäre nett, wenn du mich über Reaktionen diesbezüglich informieren würdest, oder es hier ins Forum stellst.

Hallo Rainer,
die Luftschlieren entstanden vorwiegend durch den "warmen" Spiegel während der Abkühlphase und weniger durch Luftturbulenzen im Raum.

Frank

Hallo an alle Schleifer.

Im Zusammenhang mit Spannungen im Glas will ich hier mal meine neuen Erkenntnisse in die Runde geben.

Der 14-Zöller zeigt deutliche Verspannungen. Entgegen meiner ersten Aussage siehe

http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=7392&SearchTerms=Spannungen,im,Glas

dreht sich das Kreuz mit dem Rohling mit. Zu erkennen ist das aber nur im Schnittpunkt der Linien des Kreuzes. Die "Arme" bleiben lagestabil. Deutlich zu sehen ist, wie der dezentrale Schnittpunkt der Arme mit der Rotation des Spiegels mitwandert.

Ich hatte vergangenes Wochenende Gelegenheit den Spiegel in der Abkühlphase am Foucault-Tester zu prüfen (Schneide von links, superhelle LED rechts).

Die beiden Bilder "Zimmer" zeigen den aktuellen Stand bei Zimmertemperatur 21°C. Deutlich zu erkennen sind noch Zonenfehler in der Mitte und der erhöhte Rand.

Danach Aufbau in der Garage bei 1°C. Start 11:30. Die ersten zwei Stunden war fast gar nichts zu erkennen. Nur Luftschlieren und Wabbern. Erst ab 13:30 war in gelegentlichen Momenten Anzeichen der Form zu erkennen. Die haben sich nicht grundsätzlich von dem bekannten Bild bei Zimmertemperatur unterschieden. Durch die Luftschlieren hindurch hat sich immer wieder kurzzeitig die ringförmige Zone in der Mitte abgezeichnet. Visuell war das deutlicher zu erekennen als auf den Bildern dokumentiert. Das war nicht so einfach, da die Digi-Kamera freihand hinter die Schneide gehalten wurde. Es war schwierig immer wieder die richtige Lage der Kamera zu finden und einigermaßen unverwackelte Bilder zu machen. Die Bilder zeigen auch, dass die Schneide nicht immer genau gleich im Lichtstrahl positioniert war.
Erst ab 16:30 waren kaum noch Turbulenzen zu erkennen. Da sieht man mal wieder, wie lange so ein Teil zum Auskühlen benötigt, trotzdem die Dicke mit 35 mm ja schon eher gering ist.

Nach Auskühlung kann ich keinen grundsätzlichen Unterschied erkennen.

Was meint ihr dazu. Wie würdet ihr mit dem Teil weiter vorgehen?

Ein Gedanke ist, hier die Kugelform zu verbessern und die Parabel angehen. Wenn das klappt, das Teleskop bauen und dann intensiv am Stern testen.

Parallel wäre es ein Versuch wert die zweite Hälfte der Scheibe zu Tempern und dann schauen, wie sich das Spannungsbild ändert.

Bin gespannt auf eure Anregungen.

Frank