وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
سطح آینه و ابزار از حفره‌های ریز و درشت زیادی پر شده است. این حفره‌ها در تراش با پودرهای ریزتر از بین رفته و سطح آینه صاف و یک‌دست خواهد شد، پس کار را با پودر شماره 2 ادامه می‌دهیم....
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

تلسکوپ بازتابی – جلسه چهارم

 

اهداف: کسب مهارت تراش با پودر‌های نرم تر - آشنایی با نحوه پرداخت آینه

 

وسایل مورد نیاز: پودرهای شماره 3،2و4 - پودر فابریك(اكسید سریم) - مقداری قیر شل (مایع) و سفت (جامد) - شیشه با قطر 14 سانتی متر و ضخامت 8 میلی متر - دو عدد تیغ موكت بر یا چاقوی تیز

 

تراش با پودر شماره 2

بعد از اتمام کار با پودر شماره 1 و رسیدن به میزان گودشدگی مطلوب، خواهید دید سطح آینه و ابزار از حفره‌های ریز و درشت زیادی پر شده است. این حفره‌ها در تراش با پودرهای ریزتر از بین رفته و سطح آینه صاف و یک‌دست خواهد شد، پس کار را با پودر شماره 2 ادامه می‌دهیم.

قبل از شروع سایش با پودر شماره 2، باید پودرهای موجود بر روی ابزار، تخته ثابت کننده و حتی زیر ناخن ها پاک شود و آینه و ابزار شسته شود. برای این کار می‌توانید از مسواک استفاده کنید. روزنامه یا پارچه روی میز نیز باید عوض شود. نباید هیچ اثری از پودر شماره 1روی ابزار و ثابت کننده باقی بماند. حال مقداری پودر شماره 2 داخل لیوان یکبار مصرف ریخته و داخل آن آب می‌ریزیم، یک یا دو قاشق از مخلوط پودر و آب را روی ابزار پخش می‌کنیم. نوع سایش در این مرحله سایش کوتاه 3/1 خواهد بود و از فشار دست بر روی آینه و ابزار کاسته می‌شود. چرخش آینه و چرخش ثابت کننده مانند مرحله قبل انجام می‌شود و در هر چرخش مخلوط پودر و آب اضافه می‌شود. اگر احساس کردید پودر نرم شده، پودر تازه روی ابزار بریزید. در مجموع پودر کم‌تری در این مرحله مصرف می شود. سایش با پودر شماره 2 حدود دو ساعت و نیم به طول می‌انجامد، تا آنجا که تمامی خراش هایی که بر اثر سایش با پودر شماره 1 ایجاد شده از بین برود. همان طور که قبلاً اشاره شد سایش‌های کوتاه باعث سایش بیشتر لبه های شیشه می شود. در نتیجه بعد از مدتی کار، ممکن است لبه آینه و ابزار کم کم تیز شوند و احتمال لب پر شدن آینه زیاد شود. برای جلوگیری از این اتفاق با سنگ سمباده نرم تیزی لبه ها را برطرف کنید.

برطرف كردن تیزی لبه آینه با سنگ سمباده

نکته: اگر هنگام كار، متوجه شدید پودر روی ابزار خشک شده است حتماً مقداری آب به آن اضافه کنید و بعد کار را ادامه دهید. این نکته در مورد پودرهای نرم‌تر اهمیت ویژه ای دارد، چون سایش آینه با پودر های خشک باعث ایجاد خراش‌های عمیق در سطح آینه می‌شود و باید مراحل قبل را تکرار کرد.

4-2 تراش با پودر شماره 3

بعد از آنکه برسطح آینه آثاری از خراش‌های حاصل از سایش با پودر شماره 1 باقی نماند و کار با پودر شماره 2 به اتمام رسید. مجدداً آینه، ابزار و ثابت کننده را شسته و میز کار را تمیز می کنیم. نباید هیچ اثری از پودر شماره 2 روی میز و ابزار باقی بماند.

حال مقدار کمی از پودر شماره 3 را مطابق مراحل قبل داخل لیوان یکبار مصرف با آب مخلوط کرده و بر روی ابزار پخش می‌کنیم و کار را با سایش های کوتاه 3/1 ادامه می‌دهیم. در این مرحله بسیار دقت شود تا پودر میان آینه و ابزار به هیچ وجه خشک نشود. می‌توانید بعد از هر تعداد سایش مقداری آب با اسپری بین آینه و ابزار اضافه نمایید. سایش های کوتاه، چرخش آینه و چرخش ثابت کننده را تکرار می‌كنیم. کار با پودر شماره 3 را آنقدر ادامه می‌دهیم تا تمام آثار پودر شماره 2 از بین برود و سطحی صاف تر از مرحله قبل بدست آید. این مرحله به حدود 3 ساعت كار نیاز دارد.

 

حركت آینه تا محدوده سایش كوتاه

نکته: در مرحله سوم و چهارم سایش ممکن است در طول کار آینه و ابزار به یکدیگر بچسبند. برای جلوگیری از این اتفاق، به هیچ وجه آینه را روی ابزار رها نکنید و برای جداکردن آینه، آن را روی ابزار نکشید و سعی نکنید آنها را به صورت قائم از هم جدا کنید. با این حال اگر آینه و ابزار به هم چسبیدند سعی نکنید با چاقو یا ضربه زدن آنها را از هم جدا کنید. كافی است آنها را داخل آب قرار دهید. با این کار آینه و ابزار به راحتی از هم جدا می شوند.

 

4-3 تراش با پودر شماره 4 و پودر اكسید سریم

در مرحله چهارم مجدداً آینه، ابزار و ثابت کننده را شسته و میز کار را تمیز می کنیم. پودر شماره 4 را مانند قبل، با آب مخلوط کرده و بر روی ابزار پخش می کنیم با این تفاوت که در این مرحله پودر بسیار کمی مصرف می شود و کافی است یک قاشق چای‌خوری از پودر را با یک لیوان آب مخلوط کرده و کمی از آن را با یک قلم موی تمیز بر روی ابزار بکشیم و تراش را با سایش های کوتاه 3/1 ادامه دهیم. سایش های بلند فقط مخصوص پودر شماره 1 است و در مراحل بعد، کار باید با سایش های کوتاه 3/1 انجام شود. کار با پودر شماره 4 نیاز به صرف زمان بیشتری دارد و حدود سه ساعت و نیم طول خواهد کشید. دقت کنید این مرحله باید به صورت کامل انجام شود و نباید کار را زودتر به اتمام رساند. در این مرحله فشار دست بر روی آینه و ابزار باید بسیار کم باشد (در حد صفر). در پایان کار با پودر شماره 4 نباید هیچ گونه خراش جزئی، عمقی و یا سوراخ در سطح آینه باقی مانده باشد و آینه باید کاملاً صاف شده باشد.

 

نکته: در این مرحله اگر ابزار خشک باشد یا یک دانه پودر درشت بین آینه و ابزار قرار گیرد، خراش هایی بر روی آینه ایجاد می شود که در صورت جزیی بودن آن، با ادامه کار با پودر شماره 4 از بین خواهد رفت. اما اگر خراش‌های عمیق ایجاد شده باشد، باید دوباره با پودر شماره 3 یا 2 شروع کرد و ساعت‌ها کار شود تا خراش های عمقی از بین برود.

 

مخلوط كردن آب و اکسید سریم با قلم مو

استفاده از اكسید سریم در مرحله پایانی تراش آینه، باعث می شود آینه کاملاً صاف و یکدست شود به‌طوری‌که حفره‌های آن حتی با ذره بین هم دیده نشود.

بعد از آنکه آینه، ابزار و ثابت کننده به دقت شسته شد و آثار پودر شماره 4 کاملاً روی میز کار از بین رفت، مقدار کمی از پودر اكسید سریم را با یک لیوان آب مخلوط کرده، مانند مرحله چهارم با یک قلم موی تمیز روی ابزار می‌کشیم و همان حرکات قبلی را حدود یک ساعت تکرار می کنیم. دقت نمایید در این مرحله احتمال چسبیدن آینه و ابزار زیاد است.

در پایان کار همانطور كه در تصویر زیر مشاهده می‌كنید، سطح آینه کاملاً صاف و یک‌دست شده است ولی هنوز مات است. برای از بین بردن ماتی سطح آینه باید مرحله پرداخت را نیز پشت سر گذاشت که مهم‌ترین و مشکل ترین مرحله کار است.

 

شیشه‌ی مات،‌ قبل از پرداخت

4-4 پرداخت آینه (Polishing)

مهم‌ترین مرحله در کارهای اپتیکی، مرحله‌ی پرداخت است. سطح نهایی آینه در مرحله پرداخت شکل می گیرد. اگر این مرحله به درستی انجام نگیرد، سطح کرویت خود را از دست خواهد داد. در عمل پرداخت، آینه بر روی سطحی از قیر که آن‌را پرداختگر می‌نامیم حرکت کرده و کم کم شفاف می شود.

 

4-4-1 ساخت پرداختگر (Polisher)

برای ساخت پرداختگر، به شیشه ابزار یا یک قرص شیشه ای به اندازه آن نیاز داریم. می توان از شیشه ای که در مراحل قبل از آن به عنوان ابزار استفاده می‌شد، استفاده کرد ولی بهتر است از یک قرص شیشه دیگر استفاده شود، چون ممکن است سطح آینه در مراحل بعدی خراشیده شود و نیاز مجدد به تراش داشته باشد. در آن زمان از ابزار استفاده می شود. برای پرداخت بهتر است از شیشه دایره ای به قطر 14 سانتی متر و ضخامت 8 میلی متر استفاده شود.

برای پرداخت به مقداری قیر شل (مایع) و سفت (جامد) که می توان آنها را از قیر فروشی ها تهیه کرد، نیاز داریم. دقت نمایید داخل قیرها سنگریزه وجود نداشته باشد. با توجه به موقعیت جغرافیایی شهر خود و فصول مختلف سال قیرها را با یکدیگر مخلوط کنید. بدین ترتیب که اگر در مکانی گرم یا در فصل تابستان عمل پرداخت آینه را انجام می دهید، قیر سفت را بیشتر به کار ببرید تا پرداختگر حالت خود را از دست ندهد و بالعکس اگر در مکان یا فصل سرد عمل پرداخت آینه را انجام می دهید، قیرها را به نسبت مساوی با هم مخلوط نمایید. سپس مخلوط قیرها را درون ظرفی ریخته و روی شعله بسیار کم قرار می‌دهیم تا ذوب شوند. در همین حال قیرها را هم زده تا كاملاً یكدست شوند. دقت نمایید قیر نباید خیلی داغ شود.

قبل از آماده کردن قیر، آینه و شیشه به ضخامت 8 میلی متر را درون آب جوش قرار داده تا هنگام تماس با قیر داغ نشکنند. بعد از گرم شدن شیشه ها، شیشه 8 میلی متری را کاملاً خشک می كنیم. یک نوار مقوایی به عرض 3 سانتی متر بریده، روی آن نوار چسب می چسبانیم. برای جلوگیری از چسبیدن قیر گرم به نوار مقوایی، روی نوار چسب را با روغن چرب می‌كنیم. نوار مقوایی را به دور شیشه 8 میلی متری حلقه کنید به طوری که اگر قیر داغ را روی شیشه بریزیم از اطراف مقوا خارج نشود. برای جلوگیری از خارج شدن قیر و محكم شدن نوار مقوایی، دور ضخامت شیشه را با چسب نواری می‌چسبانیم. به شكل زیر توجه نمایید.

حلقه كردن نوار مقوایی به دور شیشه‌

قیر مذاب را به آرامی روی شیشه ریخته تا زمانی که ضخامت قیر روی شیشه به حدود 2 سانتی متر برسد. منتظر می مانیم تا قیر کمی خنک شود و حالتی به خود بگیرد. سپس نوار مقوایی را از دور شیشه باز کرده و شیشه را به ثابت کننده محکم می كنیم.

ریختن قیر بر روی شیشه

حال حدود یک قاشق غذا خوری پودر اكسید سریم را با آب مخلوط می‌كنیم و کمی از آن را روی قیر ریخته و پخش می كنیم. برای کاهش اصطحکاک قیر و سطح آینه یک قطره روغن مایع روی قیر می‌ریزیم. حال آینه را روی قالب قیر قرار داده و حرکات سایش را به آرامی بر روی قیر انجام می‌دهیم تا کم کم قیر شکل محدب به خود بگیرد. اگر قیر در حال سفت شدن بود می توان روی آن آب داغ ریخت ، کمی از مخلوط آب و پودراكسید آهن را روی قیر ریخته و برای آنکه قیر شکل کاملاً محدب گرفته و بر سطح آینه منطبق گردد، چند بار عمل سایش را انجام می دهیم.

قبل از این‌كه قیر كاملاً سفت شود، دو عدد تیغ موکت بر یا چاقوی تیز را به شکل حرف V کنار هم نگه داشته و روی لبه قالب قیر قرار می‌دهیم. مانند شكل زیر. این كار را به دلیل ایجاد شیارهای عریض بر روی قیر، انجام می دهیم.

 

نحوه قرار دادن چاقو بر روی قالب

تیغ‌ها را به آرامی از یک لبه تا لبه دیگر قالب می‌کشیم تا شیارهایی موازی به عمق 3 یا 4 میلی متر و عرض 4 یا 5 میلی متر و به فاصله حدود 2/5 سانتی‌متر از هم روی قالب ایجاد شود. شیارهای عمودی را نیز به همین ترتیب ایجاد می‎کنیم. اگر در لبه شیارها برآمدگی ایجاد شد، در این صورت مجدداً روی قیر آب داغ ریخته و از مخلوط آب و پودر اكسید سریم به آن اضافه می‌کنیم، سپس آینه را روی قالب قرار می‌دهیم. یک جسم سنگین حدود 5 الی10 کیلو، روی آینه قرار داده تا حالت پرس ایجاد شود. ابتدا قالب قیر را روی یک سطح کاملاً صاف قرار دهید تا نشکند، سپس دقت نمایید، جسمی كه بر روی آینه قرار می‌دهید به نحوی نباشد كه به آینه صدمه وارد كند، مثلاً یك وزنه‌ی آهنی سنگین نباشد و فشار وارده بر آینه، یکنواخت باشد. بعد از حدود دو ساعت آینه و قالب قیر کاملاً بر هم منطبق خواهند شد. اگر قالب و آینه به هم چسبیدند، مانند مراحل قبل آنها را درون آب قرار می‌دهیم تا به راحتی از هم جدا شوند. اکنون پرداختگر آماده است.

پرداختگر

4-4-2 آغاز پرداخت

بعد از آماده شدن پرداختگر کمی از مخلوط آب و پودر اكسید سریم را روی شیارها می‌ریزیم. آینه را روی پرداختگر قرار داده و عمل سایش کوتاه را آغاز می کنیم. فشار دست در این مرحله همانند تراش مرحله۱ بسیار زیاد است. چرخش آینه و چرخش ثابت کننده به همرا پرداختگر را نباید فراموش کرد.

نحوه پرداخت آینه

بعد از کمی سایش، مقداری مخلوط آب و پودر پرداخت روی قالب می ریزیم. باید دقت شود در این مرحله یکنواخت بودن حرکات سایشی بسیار اهمیت دارد، به این دلیل که تعیین کننده شکل نهایی آینه می باشد. بعد از حدود دو ساعت کار، آینه را تمیز کرده و آن را به سمت یک لامپ روشن می گیریم. ملاحظه می کنید که ماتی شیشه کم کم از بین رفته و تصویر لامپ در آینه دیده می شود ولی شیشه هنوز قدری مات است. مدت زمان پرداخت حدوداً دو سوم زمان کلیه مراحل تراش است و حدود 10 تا 15 ساعت به طول می انجامد. مرکز آینه خیلی سریعتر از لبه های آن شفاف خواهد شد. مرحله پرداخت را تا جایی ادامه می دهیم که آینه کاملاً شفاف شود و لکه یا کوچکترین خراشی، حتی با ذره بین مشاهده نشود.

 

نکته: توجه نمایید، برخی از حفره های باقی مانده از تراش های قبل از بین نمی روند. اگر مجموع حفره ها در سطح کل آینه حدود ۲۰۰ تا ۳۰۰ عدد باشد مشکلی در تصویر به وجود نمی آورند و می توان از آن ها چشم پوشی کرد. ولی اگر از این تعداد بیشتر باشد باید مجدداً با پودرهای 4 یا 3 کار سایش بر روی ابزار را تکرار کرد.

 

همانطور كه در سطح آینه مشاهده می‌كنید، حفره‌های باقی مانده در كناره‌ی شیشه، بیشتر مشاهده می شود و مركز آینه بسیار صاف تر است. برای رفع این مشكل و ایجاد تصویری بهتر، می توان با استفاده از یك نوار مقوایی حفره‌های اطراف شیشه را بپوشانیم. به این ترتیب كه بر روی یک مقوای مشكی رنگ دو دایره به قطر های 14 سانتی متر و 11 سانتی متر كشیده، دورتا دور دایره بزرگ را برش می‌دهیم و دایره كوچك داخلی را نیز از مقوا جدا می‌كنیم، حال یك نوار مقوایی دایره‌ای شكل به ضخامت 3 سانتی متر داریم كه می‌توان آن را بعد از كوتینگ بر روی آینه قرار دهیم تا حفره های باقی مانده اطراف آینه را بپوشاند. به این وسیله‌ که مساحت مۆثر آینه را کاهش می دهد، دهانه بند گفته می‌شود. با استفاده از دهانه بند، تصویر در چشمی تلسکوپ با کیفیت مطلوب تری ایجاد می‌شود.

اگر تمام حرکات انجام شده در طول کار یکنواخت باشد، سطح نهایی کروی خواهد بود. برای اطمینان از دقیق بودن سطح باید آن را تست کنیم. در جلسه آینده به این موضوع می پردازیم.

 

تكلیف 1: از مراحل كار و پرداختگر خود تصویر برداری كرده و برای ما ارسال نمایید.

 

تكلیف 2: مراحل كار پرداخت آینه را در جدولی مانند جدول درس گذشته، ثبت نموده و برای ما ارسال نمایید.

 

محل بازدید/ اردو/ خرید: برای آشنایی بیش‌تر با ابزارهای اپتیكی و اجزاء آن، به كارگاه‌های تولید لوازم اپتیكی مراجعه نمایید. در این کارگاه‌ها با نحوه ساخت و تراش ابزارآلات اپتیکی آشنا خواهید شد.

 

منابع مطالعه: برای اطلاع بیشتر در زمینه مراحل تراش،‌ تهیه پرداختگر و پرداخت آینه به منابع زیر را مطالعه نمایید.

- فصل چهارم از كتاب طراحی و ساخت تلسكوپ های اپتیكی و رادیویی- تألیف دكتر نصیری قیداری- انتشارات گیتاشناسی

- بخش سوم مقاله تلسكوپ بسازیم از مجله نجوم است. 

- فایل 21 تجربه در تراش آینه 

- سایت انگلیسی زبان معرفی شده، شما را با نحوه سایش و پولیش آینه بیش‌تر آشنا خواهد کرد.

http://www.scopemaking.net/mirror/mirror.htm

 

 

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان

تهیه: الهام گارسچی - تنظیم: داودی

 

تلسکوپ بازتابی - جلسه اول

تلسکوپ بازتابی - جلسه دوم

تلسکوپ بازتابی - جلسه سوم

تلسکوپ بازتابی - جلسه چهارم

تلسکوپ بازتابی - جلسه پنجم

تلسکوپ بازتابی - جلسه ششم

تلسکوپ بازتابی - جلسه هفتم

تلسکوپ بازتابی - جلسه هشتم

 

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین