eroyer

Taille de miroirs plans

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Une bonne bino avec un éclairage coaxial. J’ai une wild m8 avec le coax x1.5, ca donne x75 et ca ne pardonne pas. J’ai regardé aujourd’hui l’ecran de mon téléphone qui a deux mois : quelques marques deja. Et celui de mon frère qui a un an: il a failli faire une syncope :)

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lol, quand même à x75, on voit tellement de détails. Je vais m'essayer avec le smartphone.

J'ai encore du matériel de microscopie, le P25 passera bien quand je repasserai le récupérer à la maison. C'est clair que la vision binoculaire est carrément mieux, j'y songerai, j'ai déjà la tête que j'avais adapté astro mais pas le pied de support. En tout cas, cet objectif plan livré avec est d'excellente qualité.

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Le plus gros impact (choc) : la couleur est due à la poix. Le verre s'est déformé en surface comme avec un test de Knoop ou un grenaillage (image métal ci-dessous pour illustrer l'absorption d'énergie du choc) . Le verre prend différemment la déformation, il est de structure amorphe à l'origine.

Il n'y a pas d'autre solution que de creuser ou d'abandonner car la structure amorphe a adopté une orientation changeant les propriétés optiques : la lumière passant par la granularité du doucissage est transmise différemment, contrainte à libérer. (quasiment fini) Je n'ai pas l'outillage pour faire un recuit qui aura pu changer ça. Il faut diminuer l'empreinte en "sabot" de forme annulaire. En changeant l'orientation lumineuse : éclairage par la tranche, on voit un anneau indiquant la non-homogénéité.

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ex. de déformation plastique : la surface est "lisse" dans l'inclusion provoquée (métal : source EMMA, polytechnique Nancy)

A droite, un autre impact de type déformation plastique : la contrainte centrale a relevé les bords qui sont rabotés par l'emeri. La partie noire (poix) étant "à l'ombre"  ne s'en va qu'avec la diminution du relief : ici 5-10um.

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Si on m'avait dit que je réutiliserais des connaissances pour identifier les défauts de surface des waffers de silicium 25-30ans après...

 

Intérêt pour un miroir plan : il est possible qu'un tel défaut soit destructif quand on passe à l'aluminure, la surface fragilisée peut se détacher en écaille.

Une rayure circulaire : outil diamanté, elle est quasi sur toute la bordure extérieure par intermittence, elles étaient très peu visibles à l’œil nu. Cela avait fragilisé sous la surface.

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Edited by lyl
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Pas tout à fait dans le sujet mais.....

Je possède plusieurs miroirs plans  provenants de systèmes de visée de tir de chars AMX 30 .

La qualité est..... militaire,  mais la forme est bizarre , de mémoire ( il ne sont pas ici) rectangles de 170X110 avec les coins coupés. Si vous ou quelqu'un de vos amis en avez l'usage je les cède contre ,disons, rien ou presque!

 

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Il y a 17 heures, petitours a dit :

Je possède plusieurs miroirs plans 

une idee de la nature du verre ?

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Parce que c'est un cours bien expliqué et illustré : les anneaux de Newton

Explication pour un miroir plan :

fig11.gif

t : la différence d'épaisseur au bord doit être fine/faible, en comptant 10um avec du papier à cigarette

t = n λ / 2   => 2 * 10 / 0.589 ~ n  => environ 12 raies sombres

 

Pour un plan : ce n'est pas l'écart des raies qui est important mais la forme de celles-ci

http://serge.bertorello.free.fr/plan/plan.html#controle

d’où l'importance d'étaler les raies pour mieux apprécier.

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Une face plate de lentilles en début puis finition de polissage, la rayure verticale en bas est je pense de l'ordre du micron.

3-zi-o2_20190120_162845.jpg.8e49ec058b145878144403c646d562de.jpgciel_20190119_011818.jpg.3de0caa6d6878ea8107d07975b678633.jpg

Edited by lyl

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Bon, je fignole la face plane des lentilles de 40 et 42mm mais les accidents étaient de plus de 4um

Le poli revient : 2 images à faire peur, celle de droite est celle de dessus reprise au 9um puis 5um puis 3um et enfin ZiO2

Note : le cérium est mal adapté car ce sont des lentilles F2 et SF10 anciennes avec du plomb, ça craint l'acidité. (et j'en ai marre d'ajouter quelques gouttes d'eau de Javel, ça finit par irriter la peau des doigts)

Deux images d'exemple du début d'apparition du poli : les "montagnes" s'écrasent et un "réseau" de blanc se forme

eye_20190125_083109.jpgciel_20190125_083205.jpg

Edited by lyl

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tu douci avec quoi ? des carbos ou des corindons ? 

fr.G

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Re, je peux te trouver des oxydes d'alumine, c'est sous forme de quartz plat, c'est très bien pour les derniers grains au douci , moins agressif que des carbos, moins de temps de polissage derriére 

 

fr;G

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Je suis la prescription de Franck Grière.

J'ai eu a utiliser le carbo #400 avec précaution mais ça va bien : les verres optiques sont plus durs que le Pyrex / BF33

C'est pratique mais c'est plutôt irrégulier : gaffe aux rayures quand tu manques d'eau.

Je reste sur la préco de Stathis Kafalis avec les microgrits WCA (alumine) en 25, 15, 9, 5 et 3 um qui sont remarquables de régularité en terme d'effet et d'irritation sur les mains.

J'ai demandé à Mirrosphère de me fournir de l'oxyde de Zirconium comme intermédiaire au Cérium : je trouve qu'il y a un trou de taille d'abrasif à 1um, le cérium est plus petit, plutôt 0.3-0.6um

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lol j'ai cru que c'était astrocg qui posait la question. J'utilise tes recettes et le reste de microgrit de Stathis

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Pour le zirconium : il est plus neutre avec les anciens verres au plomb, j'ai eu une malchance de faire des grumeaux dur de durs.

... je reste dans les conseils sauf si je tombe sur un os.

 

Sinon super pour le Gugolz 64, avec les 23/24° que je ne peux descendre dans l'appart c'est top. Je viens de faire le petit polissoir (zut un trou...)

Et sinon pour les plans, je les ai récupéré comme outil pour faire les prochains objectifs : ils sont partis à la découpe au jet d'eau

Les faces externes de ces clavés étant planes... j'ai repris pareil.

A droite, abrasif WCA5 (.5, 4.5, 11um), les disques cerclés de noir ou noir sont des "galettes" d'abrasifs microgrit (grossissement x100)

IMG_20190202_153209.thumb.jpg.e8910f4398cd070b0ee5a95e34870f52.jpg  WC5_20190210_232522.jpg.471016a9a21a8a82c625d218115cc21c.jpg

Là on aprécie mieux la régularité de l'abrasif, il reste des particule plus grosses (plus claire vers le bas droit)

WCA5-mix_20190210_232333.jpg.d063f4ce831fc81c73ecc83666c4387b.jpg

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Il y a 20 heures, lyl a dit :

Cérium : je trouve qu'il y a un trou de taille d'abrasif à 1um, le cérium est plus petit, plutôt 0.3-0.6um

il existe des cériums " nano " en dilution, mais ça commence un peu à chiffrer, ( 150 euros le L )  il faut déjà amener l"état de surface bien propre avec de l'opaline, et terminer avec ces dilutions

 

fr.G

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Merci, j'ai trouvé des explications tout à fait dans ton sens : dans la thèse de F.GOOSSENS

 

Il me semble que la forme des grains de microgrit influence le Diamètre moyen Da et le taux de pénétration αa

Le ratio de dureté étant très élevé, on peut éliminer le dénominateur (les H)

La rugosité moyenne arithmétique semble proche de ce que j'ai constaté avec la poix qui réduit la pénétration.

=> bien en dessous de 1/10e du grain.

 

abrasif.JPG

 

http://atom.lylver.org/AstroSurf/PDF/Polissage-Verres/GOOSSENS/abrasif2.JPG

=> courses utilisées/trajectoire de l'outil, régularité de la pression pour rester en mode "polissage 3 corps", taille de l'abrasif.

 

polissage 3 corps : en gros l'outil entraine l'abrasif mais c'est l'abrasif qui procède à l'enlèvement de matière (vitesse/pression)

pression : beurrage si elle est trop faible, si trop forte, autre mode pour lequel la rugosité obtenue est différente.

En fin de séchée, si on a consommé l'abrasif : il est fracturé et devient trop petit => beurrage.

 

Le type de courses est important : loi des grands nombres

La taille rugosité dépend fortement de l'abrasif

 

La pression trop faible peut engendrer du beurrage : le beurrage donne un état de surface hétérogène du type lisse et trous : perte d'efficacité de l'abrasif. Ceci à cause de la réduction du taux de pénétration αa , on casse l'abrasif sur lui-même plutôt que la surface.

La pression trop forte invalide la formule du polissage à 3 corps (guidage par l'outil, action par l'abrasif)

=> la pression doit être régulière.


https://www.struers.com/fr-FR/Knowledge/Grinding-and-polishing#grinding-polishing-troubleshooting

Citation

 

Beurrage - Diagnostique des problèmes

La déformation plastique de plus grandes zones sur l'échantillon est appelée beurrage. Au lieu d'être découpé ou enlevé, le matériau est repoussé sur la surface. Le beurrage se produit en raison d'une application incorrecte d'abrasif, de lubrifiant, de drap de polissage, ou une combinaison de ces éléments, ce qui conduit l'abrasif à agir comme s’il était émoussé.

 

Il existe trois possibilités pour éviter le beurrage :

Lubrifiant : Contrôler la quantité de lubrifiant et, si nécessaire, l’augmenter, car le beurrage se produit souvent lorsque le niveau de lubrifiant est trop faible.

 

Drap de polissage (poix) : en raison de la grande élasticité du drap, l'abrasif peut être enfoncé profondément dans le drap et il ne peut pas couper. Changer pour un drap à plus faible élasticité.

 

Abrasif : la taille du grain de diamant peut être trop faible, ce qui signifie que les particules ne peuvent pas couper. Utiliser une plus grande taille de grain.

 

 

lubrifiant, j'utilise de la glycérine, un surfactant, un régulateur de pH

poix, j'ai augmenté la dureté de la poix (trop chaud chez moi)

abrasif : le cérium a tendance à beurrer quand j'applique en sortie du polissage à microgrit 3um => pour des petites lentilles je ne peux pas exercer autant de pression que pour un miroir, j'augmente la taille du grain.

 

La vitesse d'abrasion : attention aux vibrations qui influence la régularité de la pression.

Quand on sent des "accroches" dans la mouvement : ralentir, remouiller si ça résiste plus

fig006a.jpg

 

Edited by lyl
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alors, très bien cette thèse, sauf que ça cause de métal non ? ça flue le métal ?aussi bien que le verre ?  parce que le verre oui, on peut reboucher des rayures plus grosses que le grain d'abrasif utilisé. 

Tiens anecdote dailleur : récemment un miroir " meade " vue à la lumiére, miroir aluminé, pas de rayures, de points etc..un bain d'acide pour enlever l'aluminure, le miroir revéle des stries , comme pour une ébauche, les trous ont été rebouchés par un polissage énergique, et ont sauté lors du désaluminage..

 

 

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Ben figure toi que pareil pour moi sur l'objectif Meade FH 90/900 sur le flint F2.

 

Sinon oui, la référence de thèse m'a été refilée par un ancien collègue de papa, mon père a travaillé avec l'IRSID (métallurgie)  quand il a eu à faire tester ces échantillons pour le brevet de planéité. Il y a une partie théorique qui éclaircit bien pas mal de cas.

 

Ca beurre d'autant plus que le matériau est non cassant.

Un verre recuit ou bien refroidi sera moins cassant et pourra faire l'objet d'une recristallisation dynamique / fluage

C'est plutôt mauvais car ça rend la surface inhomogène par rapport à la profondeur.

Ce que j'en comprends c'est qu'il faut éviter un pic de transfert d'énergie sur une micro-surface, ça équivaut à monter la température et à passer la matière dans une zone visco-élastique (elle flue ou "coule") suivi d'un refroidissement rapide.

Tu as pas mal de cas comme ça pour l'acier laminé ou mis en forme avec un mauvais procédé.

 

Le cérium a du bon car il nettoie les couches fluées en polissage fin, son action est physico-chimique sur le verre.

Je sais pas pour le rouge mais Texereau avait ses soupes bien à lui qu'il a du piquer de l'expérience à la SAF ou à Clavé.

J'en ai vu une chez Clavé qui mélange rouge et Cérium.

Edited by lyl

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Une explication de l'effet du rouge (oxyde de fer) et maintenant du Cérium : la soupe Clavé n°4 (la 8 est plus professionnelle et je ne l'ai pas étudiée :) le fluorure d'ammonium étant trop agressif pour un particulier, j'ai souvenir inquiet de l'acide fluorhydrique sur mon prof. Alfred Permuy au labo à l'ESIEE)

 

Article de Charles Rydel : http://www.astrosurf.com/astroptics/les_soupes_de_polissage.html

 

L'oxyde de fer comme celui de cérium a un effet chimique local. Le cérium est maintenant considéré supérieur au rouge traditionnel.

 

Clavé avait déjà trouvé l'effet bénéfique de la glycérine/glycérol (porte 3 hydroxyle) à la fois en tant que régulateur de pression (taille molécule) autant que catalyseur chimique léger. La liaison OH peut-être transformée en simili ions oxonium H3O pour diminution du pH et donc activité acide. On peut apporter un acide faible pour aider (genre acide phosphorique). la solution sera alors "tamponnée"

 

Attention, après une séchée quand on ajoute de l'acide dans une soupe de polissage du verre :

... A) rinçage, B) neutralisation (eau ammoniacale : disponible en grande surface) , C) rinçage

 

 

 

cmp-with-iron-oxyde-a.jpgcmp-with-iron-oxyde-b.jpgcmp-with-iron-oxyde-c.jpg

 

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Protonation-onium-ion-formation1.png.4dfee23a559ffe1d15dc6257eebd1112.png

 

https://www.cnrs.fr/cnrs-images/chimieaulycee/THEMES/acidite/ph.htm

Tamponnage par capture des ions H+ libres

 

Esterification_m1_Protonation_hydroxyle.

-----------------------------

Abrasif WCA 3, pas de surfactant, grossissement x100 :

en suspension, mélange après abrasion, bonne répartition. On note une petite accmulation dans un creu macroscopique, la profondeur est sub-micronique (facteur de forme de l'abrasif en galette : 5/1)

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Après avoir versé une goutte d'eau : les disques entourés de noir sont les grains d'abrasifs, ils sont en forme de galette.

On remarque la rugosité sous-jacente (zone claire), qui est sous le diamètre de l'abrasif, ici c'est la première séchée en WCA3. En verre sur verre, on peut espérer au final 30% du diamètre de l'abrasif sans difficulté. Quand l'eau manque, on risque la rayure qui sera plus proche du diamètre de ce dernier.

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Edited by lyl

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... suite

le polissage chimique et mécanique (le Cerium a remplacé le rouge qui fonctionnait de façon similaire)

En sub-micronique, la technique évolue. Des techniques font maintenant appel à de l'electro-abrasion (accélération de réaction chimique en ajoutant une différence de potentiel)

CMP-level.jpg

 

Mais on en est pas là, il y a a bien un effet de réduction de la taille effective de l'abrasif avec la poix mais aussi un effet chimique local identifié :

 

material-removal-mechanism.jpg 

Mise en œuvre : activation et action

CE02a.jpgCE02b.jpg

 

On retrouve des recettes d'additifs pour la soupe eau + oxyde de cérium que Clavé utilisait pour les verres :

il s'agit de fournir plus d'ion libres

EMP-polishing.JPG

--------------------------

Testé ce soir, ça fonctionne vraiment bien avec l'alumine (je n'étais pas convaincue mais c'est dans une recette) ! Les défauts de forme s'en vont sans forcer, il faut de la patience mais là ça va vraiment vite. L'ammoniaque ça pue mais c'est nécessaire pour arrêter la réaction.

Je vais devoir mettre des gants à l'avenir...

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Edited by lyl

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Je continue à alimenter un peu le sujet pour des remarques que j'espère utile.

Les deux lentilles ci-dessous ont des faces planes, d'ou le fait que je raccroche au sujet

Je suis en fin de doucissage 5um.

J'ai repris deux fois suite à des écailles dont l'origine est je pense des chocs antérieurs en sus des rayures sur les faces.

 

Faire un chanfrein / biseau est indispensable pour éviter des incidents de ploughing (labourage).

 

L'utilisation d'acide phosphorique + glycérine et le fait de ne pas pousser les séchées jusqu'au collage de 15u à 5um donne un résultat trés régulier.

Moins de quantité d'abrasif également, je me demande si une solution préalabre plutôt que de poudrer comme une salière ne serait pas mieux.

Pour la glycérine, je préfère enduire la surface à travailler avec un minimum avant de commencer la séchée. L' abrasif s'immisce ensuite doucement car la glycérine se mélange naturellement.

Même sans bruit d'abrasion : ça travaille.

 

Etat de surface : peut-être encore une séchée.

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Ca sèche tout seul, l'eau glisse, régulièrement. J'ai récupéré le miroir secondaire cassé de mon TAL-2 que j'ai recoupé. La technique à 3 "disques" est très "régularisante".

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Préparation : une technique comme une autre ... faibles quantités mais c'est suffisant pour ces morceaux de 40mm de diamètre

Le fait de mettre la glycérine, ici 3 gouttes sur une lentille et on étale en les posant l'une sur l'autre, est protecteur le temps que le mélange abrasif + eau + acide + surfactant se mélange.

La soupe se forme (glycérine + mélange) quand on commence la séchée. C'est le plus simple que j'ai trouvé pour doser efficacement.

 

Il y a besoin de rajouter quelques gouttes eau + acide phosphorique quand ça ne flotte plus, mais l'abrasif même un peu moins concentré à cause de ce qui déborde est suffisant.

 

Verre1 + outil (dans les deux sens, courses en W serré), Verre2 + outil (dans les deux sens, on remouille un peu), Verre1 et 2 dans les deux sens. Je prolonge un peu avec des courses en 8 (infini) que Ritchey et/ou Chrétien utilisait, ça permet de se rassurer sur la planéité.

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Il y a 3 heures, lyl a dit :

Faire un chanfrein / biseau est indispensable pour éviter des incidents de ploughing (labourage)

Le bon terme n'est pas un "biseau" mais un "contre-biseau".Le mot "chanfrein" est aussi bon.

Un "biseau" sur une lentille est la façon d'usiner la tranche d'une lentille en forme de pointe.Cela sert aux opticiens pour faire les lunettes de vue.

 

Même si nous n'intervenons pas trop sur ce post assez pointu concernant la fabrication pure des optiques, cela est trés intéressant.Merci encore.

 

J'envisage aussi un jour de me lancer dans l'aventure mais il faut encore que je lise des livres sur le sujet.

 

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Un fournisseur voisin (Annemasse) que je teste

De l'oxyde de cérium moyen : 2um

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La plus mauvaise zone à x100

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Testé ce soir après le microgrit 3um  : ça arrondit tout de suite les montagnes et les cratères. Creuse moins mais ça rend régulier plus vite. Les bords des cavités apparaisent jaune-orange : ce ne sont plus des arêtes nettes.

Edited by lyl

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Etat de polissage à l'oxyde de cérium gros de 2um. Une fois blanchi on passera au superpoli avec un abrasif de 1um puis 0,5um de taille (à l'aveugle, on ne peut vérifier que la diffusion).

état de polissage normal à 50% , le gris s'en va, on est à x100.

A partir de cet état, la lentille produit une image.

A gauche : début, fabrication de l'outil.

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D'autres lentilles qui n'avait pas de rayures suffisamment profondes pour risquer de déformer la courbure : elles sont convexes.

côté ciel à gauche, oeil à droite (la plus poussée) : la rugosité initiale est due à un traitement à l'acide nitrite un peu trop poussé.

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Un bon truc à savoir : ne pas déposer l'abrasif de polissage sur une surface sèche. J'ai eu des accidents en faisant comme ça. Un vaporisateur nuage fin genre vapo pour huile de cuisine permet de bien humidifier la surface de l'outil et de la surface à polir avant de soupoudrer d'abrasif côté outil

Je prépare ma solution côté outil et je protège la surface à polir avec la glycérine (elle adhère bien). La solution acide+cérium migre ensuite progressivement en se diluant bien vers la surface à polir et se mélange à la glycérine pour l'effet chimique et mécanique : respectivement polissage 3 corps (maintien de l'hydroplanning grace à la taille de molécule de glycérine), favorise progressivement l'hydrolysation du cérium et des surfaces des verres.

Ca commence réellement à polir, sensation de résistance à l'abrasion, après 4 à 7 courses suivant comment on dose. Ca fait un demi-tour à 3/4 de tour sur mes lentilles.

Edited by lyl

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Le ‎27‎/‎01‎/‎2018 à 19:55, eroyer a dit :

- prendre des disques de 225mm et ne pas les découper mais simplement masquer le bord, mais dans ce cas j'augmente un peu l'obstruction en passant de 31% à 37%. C'est encore acceptable mais un peu dommage

Bonjour Lyl,

Je n' ai pas d' expérience mais d' après la littérature....

Quitte à augmenter d' un cm ou deux les primaires ?

Jean Marc

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Oui, il faut toujours prendre un peu plus grand, un chanfrein ou contre-biseau est recommandé. Ce n'est pas un bord rabattu, ça évite le problème justement.

J'ai vu ~1/2mm de bord si tu es doué comme les pros (mon petit secondaire de chez Zen), au moins 1 à 2mm si tu es dans le doute.

Pour mon usage : je fais découper mes disques par une entreprise dans ma zone industrielle qui coupe au "jet d'eau" (eau + abrasif en fait), j'aurais "enfin" un retour de découpe de mes 3 plans de 130mm vers 93mm de diamètre dans la semaine prochaine.

Redécouper après polissage pose potentiellement des soucis de stress sur le verre si tu ne prends pas de marge. Voir le sujet sur le site de Serge Bertorello pour sa méthode de coupe aidée à l'abrasif.

http://serge.bertorello.free.fr/plan/plan.html

 

Pour le primaire, quand on dit 20 cm, ça donne facilement un primaire de 203mm de diamètre... pour une fois que les mesures anglaises servent à quelque chose...

Edited by lyl

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Un petit ajout : vive la glisse.

Le Cr203 que je voulais tester fait partie des recettes Clavé comme adjuvant pour améliorer le doucissage sur les verres fragiles.

C'est un produit de polissage assez vieux qu'on utilise à part pour uniformiser l'état des lames avant d'aiguiser le fil.

http://www.astrosurf.com/astroptics/les_soupes_de_polissage.html

Citation

3. On ajoute aux abrasifs des poudres microcristallines destinées à faciliter les mouvements de glissement entre la pièce et l'outil, en particulier du sesquioxyde de cobalt ou oxyde cobaltique (Co,08; masse moléculaire 165,88 de l'oxyde de chrome trivalent ou oxyde chromique (Cr20; masse moléculaire 152,02), du nitrate de strontium (Sr[NOJ2; masse moléculaire : 211,65), de l'acide. oxalique C211204; masse moléculaire - 90,v2), et, d'une manière générale, tous oxydes terreux ou métalliques propres à cet emploi

1er test :

la sensation au doucissage outil-fluide-lentille : très bonne, j'ai gardé la glycérine, l'épaisseur de fluide est plus rapidement atteinte et surtout ça n'attache/colle plus.

L'accroche est dans la plage douce par rapport à la sensation apportée par l'alumine.

 

J'ai récupéré une poudre qui a une taille moyenne de 7um, donc elle me semble convenir avec les microgrits de taille 25-9 um, peut-être le 5um au début.

Malgré sa dureté, cet oxyde abrase peu le verre et est très résilient, il maintien un coussin minimal qui semble éviter les accidents : écailles/rayures.

 

Glisse_20190320_183636.jpg.8d5b2d4e80d7ec8d8d9769b15655f4d6.jpg

12 fois moins efficace que l'alumine, 16 fois moins que le cérium en terme d'épaisseur enlevée mais la régularité des grains, la dispersion facile des grains sont des très bonnes qualités.

polish-rate.png

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Complément sur l'acidité : dans Surfaces Optiques, JP Marioge recommande un pH de 5.5 à 6.6 pour optimiser l'action de l'oxyde de Cérium

SolubilityCe3Ce4.jpgReactiveSpotCeria.JPGReactiveSpotCeriaTh.JPG

Le lien Ce - O - Si est fort par rapport au silanol et arrache certains d'entre eux lors du changement de la combinaison avec l'hydrogène en surface. La reformation de la molécule d'eau donne la possibilité à la liaison avec le Cérium si il est proche et en état Ce3+.

wet-glass.JPG

Edited by lyl

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le chrome est un métal peu recommandable.

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