T400-C - LA TAILLE DU MIROIR
Préambule
La réalisation d’un miroir de dimension respectable est une aventure passionnante. Avec nos seules mains et des moyens dérisoires, nous allons façonner un bloc de pyrex de plus de dix kilos avec une précision de surface de l’ordre de quelques poignées de nanomètres, ce qui peut laisser rêveur. Cela n’a rien d’infaisable mais demande une certaine dose de persévérance et d’assiduité. Un engagement est nécessaire dans la durée. Il est illusoire de se lancer dans ce travail en simple dilettante.
Cette page ne se veut pas un énième manuel sur la taille des miroirs. Pour cela, il faut se reporter aux ouvrages de référence comme celui très pragmatique de Jean Marc Lecleire, des canadiens Pagé et Trottier plutôt axé sur les miroirs de grandes tailles et surtout, le célèbrissime et incontournable Texereau.
Ce récit relate l’histoire de la réalisation, avec rappel des principes utilisés et surtout, des remarques et précisions personnelles qu’il m’a semblé important de souligner. En ce sens, il peut servir d’aide pour qui serait tenté par ce genre d’aventure, tant pour prendre la décision de le faire que pour le faire.
Dispositions générales
Avant de se lancer, il importe de lire et relire les grimoires, s’imprégner et apprendre les techniques à mettre en œuvre lors des diverses étapes.
Ensuite, il faut pouvoir disposer d’un espace nécessaire pour établir son chantier et son banc de mesure. Si le doucissage est tout à fait possible n’importe où, le polissage ne pourra se faire que dans un local correctement chauffé. Pour ma part, je n’ai pas hésité à investir un coin du bureau de la maison, disposant de la salle de bain à proximité. Les mesures ne peuvent s’effectuer que dans un espace exempt de courant d’air ou de convection. Il peut être judicieux de se faire un tunnel en carton ou en plaques de polystyrène pour se protéger des turbulences.
Enfin, il est important de prendre en compte le temps à y consacrer. Le doucissage est une étape très agréable, sans difficulté, généralement mené bon train. Dès le polissage, un travail régulier est indispensable. L’outil n’a pas une durée de vie éternelle et la parabolisation demande un certain suivit. Le temps entre deux retouches est assez conséquent, miroir à tiédir, présage, travail, installation sur le banc de mesure, mise en température et lecture au Foucault prennent au bas mot 2 h.
Les caractéristiques
Pyrex dia : 405 mm, ep : 40 mm, poids : 10,3 kg.
Coût du kit miroir avec les abrasifs : 1140€ TTC (chez Astrotélescope).
Blanck livré pré-ébauché à F/D 4,5 soit F : 1 800 mm.
Cette solution fait gagner un temps certain et n’est pas très onéreuse. Le dos, les cotés sont aussi traités. Les surfaces présentent un bel aspect de surface comme si elles étaient réalisées au C 180.
L’épaisseur de 40 a été préférée pour une meilleure stabilité de forme pendant les étapes de parabolisation. En contrepartie, le miroir est légèrement plus lourd et sa mise en température sera plus longue qu’avec un 34 mm d’épaisseur initialement prévue.
L'outil
J’ai utilisé un outil segmenté en plâtre garni de petits carreaux en céramique, tel que décrit dans le site de Charles Rydel. C’est une méthode remarquable de simplicité de mise en oeuvre et surtout, d’efficacité de travail. Je la recommande vivement !
Quelques remarques que je pense utiles de souligner sur la réalisation.
Le plâtre
– Il est impératif d’utiliser un plâtre dit « synthétique » chargé en résines, vendu sous le nom de STATUROC ou plâtre porcelaine, ou autre. On le trouve dans les magasins d’arts graphiques ou de travaux manuels de 4 à 5 €/kg.
– Il faut le gâcher « bien serré », avec plutôt un peu plus de poudre que d’eau préconisée, afin d’obtenir un outil encore plus dur.
Pour gâcher du plâtre, on détermine exactement la quantité d’eau nécessaire que l’on verse ensuite dans une auge. Puis, on saupoudre le plâtre sur l’eau en le répartissant régulièrement sur toute la surface de l’eau. Attention : menez cette étape à bon train sous peine de voir le mélange commencer à durcir mais en prenant garde de ne pas faire de blocs qui seront à l’origine de la formation de grumeaux. C’est seulement quand l’intégralité de la poudre est versée qu’on remue le mélange, en prenant soin de ne pas incorporer de l’air. Pour ce faire, on remue la main bien à plat au fond de l’auge. Attention, on ne rajoute jamais d’eau au mélange sous peine de lui faire perdre une bonne part de ses caractéristiques ! On peut toutefois ajouter un peu plus de poudre pour serrer le mélange d’avantage. On doit obtenir un mélange bien pâteux, avec tout juste ce qu’il faut de fluidité pour bien se répandre sur la surface du miroir.
– Le plâtre est coulé sur le miroir pour reproduire fidèlement son rayon de courbure. La surface est protégée par un film alimentaire.
– Les bords du moule sont réalisés avec une bande de papier fort, maintenue bien serré sur le bord du miroir et renforcée par une large bande de scotch d’emballage. Ainsi, le papier ne se gondolera pas sous l’effet de l’humidité.
– A la fin de la coulée, bien vibrer le plâtre pour y chasser au maximum les bulles d’air emprisonnées. Pour cela, taper longuement le plan de travail avec un objet dur.
La céramique
– Les carreaux sont fournis pré-collés sur une trame pour faciliter leur mise en œuvre. Il suffit de découper cette trame à la forme de l’outil en ne conservant que les carreaux entiers. J’ai ajusté quelques carreaux pour garnir la périphérie de l’outil à la « pince perroquet ».
– Le carrelage à été collé sur un lit d’Araldite lente. Accrochage garanti ! Pour avoir une surface la plus coplanaire possible avec le miroir, j’ai posé ce dernier sur l’outil pendant le séchage de la colle.
– J’ai cru être prudent en faisant sauter au burin 2 carreaux qui s’étaient rejoints pendant le collage, craignant une niche où se longeraient les abrasifs et où il aurait été délicat de faire le ménage à chaque changement de grain. C’est une erreur ! Il aurait suffit de jointer ces carrelages entre eux avec de l’Araldite pour se prémunir de cela.
– En fin de compte, il aurait été préférable d’avoir des sillons plus larges que trop étroits.
– Seul tout petit bémol de la méthode : le nettoyage soigneux entre chaque abrasif à la brosse à dent est un peu fastidieux.
Les poids
L’outil garni de céramique pèse 7,5 kg. Au besoin, je pose un poids de 2,5 kg dessus pour obtenir un poids équivalent au miroir afin que l’efficacité du travail soit identique miroir dessus ou dessous.
Je dispose de poids supplémentaires de 5 et 2,5 kg, qui me permettent de charger davantage l’outil ou le miroir pour augmenter considérablement le rendement du travail et bizarrement, améliorer l’état de surface.
Le réunissage et le doucis
Emeris | Date | temps | Observations |
C220 | |||
02/02/2007 | 1h00 | Le carbo utilisé pour roder et réunir rapidement la céramique sur le Pyrex. Miroir dessus pour mieux visualiser le travail, courses en I 1D. Très rapidement, l’intégralité de la surface des carreaux de céramique a été attaquée. F = 1 801 mm | |
W180 | |||
04/02/2007 | 0h45 | Je cherche à obtenir une focale légèrement plus courte. Je travaille donc miroir dessus, courses en infini 1D, f = 1775 mm | |
W240 | |||
04/02/2007 | 1h00 | La focale étant atteinte, je travaille miroir dessus/dessous à 50%, courses en infini et W 1/3D, f = 1790 mm | |
C400 | |||
09/02/2007 | 1h30 | Les mouvements sont bien doux, je continue le travail miroir dessus/dessous à 50%, courses en infini et W 1/3D, sphère OK. Mais, lors de la réfection du chanfrein, je fais déraper la pierre à affûter et fais une belle rayure sur le bord du miroir !!! | |
11/02/2007 | 1h30 | Moralité : 3h30 de travail supplémentaire pour la faire disparaître. Travail identique mais avec ajout d’un poids supplémentaire de 5 kg pour augmenter l’efficacité de l’usinage. | |
W6 | |||
12/02/2007 | 2h00 | Miroir dessus/dessous 50%, avec poids de 5 kg, courses en infini et W 1/3D, sphère OK. Les piqûres, situées plutôt vers le centre, diminuent régulièrement. Dernière étape sans poids supplémentaire. Jolie surface bien réunie, sans rayures. Miroir prêt pour le polissage ! | |
total : | 19h45 |
La méthode de travail utilisée est celle préconisée par les ouvrages de référence.
Quelques remarques :
– La focale est contrôlée au sphéromètre, constitué d’une planchette circulaire, équipée de 3 points d’appuis matérialisés par des têtes de clous sphériques en laiton et un comparateur fixé au centre.
– Je contrôle la qualité de la surface à l’aide d’une loupe binoculaire G = 20x.
– Pour faire disparaître de grosses piqûres ou la rayure inopportune, je n’hésite pas à charger les disques avec des poids supplémentaires. Dans ce cas, l’effort physique à fournir devient assez conséquent. Mais cela évite de revenir au grain inférieur, avec les pertes de temps que cela induit, notamment le long lavage de l’outil segmenté et la reprise de la surface à l’abrasif supérieur.
– Attention à l’interprétation des piqûres ! Faire le distinguo entre une piqûre issue de l’abrasif précédent, et les piqûres – même importantes – générées par l’abrasif en cours, sous peine de perdre inutilement son temps. On différencie les premières des secondes en les repérant au dos du miroir avant le passage au grain supérieur.
– J’ai testé régulièrement la qualité du réunissage en traçant au feutre indélébile plusieurs traits sur la surface du miroir. En travaillant miroir dessus, on voit bien disparaître progressivement les traits plutôt au centre, à la périphérie ou uniformément selon la qualité du réunissage.
– J’utilise toujours les abrasifs dilués en boue dans un peu d’eau. Je trouve qu’il est plus facile de les mettre en oeuvre ainsi et surtout, cela évite d’avoir des grains qui se baladent partout dans l’atelier.
– Enfin, j’utilise du produit à vaisselle que je mets dans l’eau de la bassine, utilisée pour le rinçage du miroir (on ne lave l’outil segmenté qu’aux changements d’émeri). Par ce fait, le mélange d’abrasif se met à mousser, ce qui optimise son usage et prolonge les séchées.
Ce travail s’est parfaitement déroulé et n’a présenté aucune difficulté particulière si ce n’est l’effort physique accru quand il est fait usage de poids supplémentaires.
Le polissage
– La poix a été moulée en bande dans un moule réalisé en papier plié. J’ai remarqué qu’on évite la casse en démoulant la poix quand elle est encore tiède – et non froide comme préconisé dans le Texerau. Les carrés de 40x40x8 mm ont été débités à la lame chauffée par une flamme. Ils ont été tiédis dans l’eau chaude avant d’être collés individuellement à chaud sur l’outil en plâtre.
– Pour la disposition des carrés sur l’outil, j’ai préféré faire des rectangles plus grands en périphérie que d’avoir des petites portions de carrés.
– Enfin pour le premier pressage de mise en forme, miroir bien tiédi, j’ai commencé le travail de polissage quand 75% de la surface du polissoir était en parfait contact, jugeant que l’outil aurait bien le temps de se réunir totalement durant les premières heures de travail, ce qui s’est avéré exact.
Emeris | Date | temps | Observations | ||
Cérium | |||||
23/02/2007 | 1h00 | Miroir dessus/dessous à 75%, courses en I 1/3D. Je ne trouve pas le bon rythme de travail. Les séchées sont très courtes, 1 à 2 mn, avec de nombreux heurts et à-coups. Malgré tout, le miroir se met rapidement à briller. 1er rognage des carrés de poix. | |||
25/02/2007 | 1h30 | Ca y est, le travail est régulier miroir dessus. Pour cela, j’ai mis quelques gouttes de produit vaisselle dans le mélange d’abrasif et le fait mousser dans les sillons du polissoir avec un pinceau, utilisé comme le blaireau d’un barbier. Courses en W 1/4 à 1/3 D, miroir dessus. F = 1787 mm. | |||
26/02/2007 | 1h10 |
| |||
05/03/2007 | 1h40 | Avant de paraboliser, je compte améliorer la forme générale et diminuer nettement le bord relevé. Travail M dessous à 75% + poids, travail moins régulier. Ce régime dégrade la qualité de surface du bord. Mais petit à petit, le travail devient plus régulier, les courses allongées à 1/3 D, la surface s’améliore et le bord relevé s’estompe. Je décide de changer d’abrasif. | |||
total : | 12h55 |
Là aussi, le travail a vite pris son rythme de croisière et n’a présenté aucune difficulté particulière une fois le bon régime de travail obtenu.
Quelques remarques complémentaires sur cette étape :
– La première partie du polissage consiste à ôter toutes les piqûres. Pour ce faire, on utilise un abrasif bien mordant, le cérium. J’ai obtenu un excellent régime de travail dès que j’ai aidé à faire mousser le mélange avec du produit à vaisselle et que j’ai diminué la profondeur des sillons.
– De plus, le régime devient excellent en utilisant un mélange de cérium bien onctueux et en faisant des courses très lentes dès qu’un point dur est rencontré.
– En ce qui concerne la vitesse de travail, en régime normal, j’exécute environ un aller et retour par seconde. Mais dès que l’effort devient plus important, j’arrive très vite à une seconde par aller voir beaucoup plus. Il faut adapter la vitesse par rapport à l’effort rencontré. J’ai eu la sensation de faire travailler un amortisseur plus ou moins dur.
– Enfin, je cherche à parfaitement contrôler la trajectoire des courses. Vu les efforts à fournir, je ne suis à l’aise qu’une main devant, qui ne fait que pousser, et une main derrière, qui ne fait que tirer et tourner le miroir d’environ 1/8 de tour à chaque W pendant la course de retour.
– Le rognage est fait à l’aide d’un fer à souder, dont la panne est emmanchée dans un carré d’alu de 8×8 mm, comme le préconise C. Rydel. Plutôt que d’ôter la totalité de la poix en surplus, j‘ai comblé en partie le fond des sillons.
– Je n’ai pas pu travailler « polissoir dessus » correctement car je ne lui ai pas donné une épaisseur suffisante pour bien le manipuler. Pour la suite des opérations et remédier à ce problème, j’ai confectionné une poignée. C’est un disque en bois muni de cales latérales pour maintenir l’outil.
– Je pense que le bord relevé – franchement marqué à la lecture du Foucault – est plus le fait d’une forme pas parfaitement sphérique en fin de doucissage que d’un travail principalement exécuté miroir dessus. Mais cela me semble préférable à un bord rabattu, hantise de tous !
– Enfin, j’aurai pu optimiser le temps en contrôlant la surface dès qu’elle était réfléchissante, et en attaquant le bord rabattu dès que le régime de travail était régulier. Il m’aurai fallu faire la poignée du polissoir dès le début ou mieux, faire un plâtre plus épais.
Les petits détails :
– Le plan de travail est une planche de mélaminé dont les cotés ont été masqués avec du scotch d’emballage afin d’éviter les nids à poussières.
– Cette planche est moins large que le miroir. Ainsi, la dépose et la prise du lourd disque de pyrex est facilitée.
– cette planche et le poste de polissage sont recouverts d’un drap. Les coulures de produits sont ainsi absorbées.
La parabolisation
Emeris | Date | temps | Observations | ||
Zirconium | |||||
08/03/2007 | 1h15 | Miroir dessus/dessous à 50%, courses en W 1/3D. L’outil se charge en zirconium, le régime s’améliore au fil du temps grâce à des mouvements bien lents. Le bord rabattu disparaît. Aberration longitudinale (AL) d’environ 3 mm. | |||
11/03/2007 | 0h20 |
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14/03/2007 | 0h20 | Courses de type « b ». Tout en continuant la parabolisation, je cherche à creuser l’écart entre les 2 dernières zones. AL = 8,6 mm. La surface au Foucault est impeccable. |
– Avant de commencer une retouche, je tiédis 10 mn le miroir sous la douche, eau à 35°C. Puis, le Zirconium est étendu au pinceau en mélange onctueux sur le polissoir préalablement humidifié. Ensuite, je presse miroir dessus + 7,5kg pendant 10 mn.
– Le régime de travail varie tout au long de la séchée au zirconium. Il Passe de bien gras à très fluide pour tout à coup, quand le polissoir se met à ressuyer l’eau, devenir très adhérent, voir si on insiste, à la limite du collage. Il faut juste avant ce moment pulvériser de l’eau sur l’outil. C’est dans ces circonstances que pour la première fois, j’ai entendu mon miroir « chanter », telle la flûte de cristal qu’on effleure d’un doigt humide. Vraiment impressionnant.
– Tout au long du travail, je ne fais qu’ajouter de l’eau par pulvérisation. Si, cours d’un travail plus long, je ne sens pas d’amélioration, j’applique juste un coup de pinceau préalablement chargé d’un mélange de zirconium plutôt liquide au bord du polissoir.
– Les courses de parabolisation. Je m’applique à bien contrôler la forme et la trajectoire des courses et j’essaie d’en arrondir les extrémités. Je visualise le centre du miroir par un repère dessiné sur son dos pour éviter de le faire sortir de la surface du polissoir.
– Pour les mesures, j’ai d’abord réalisé un écran de Couderc à 5 zones, avec une progression mathématique ayant pour limites externes les valeurs de rayons (hx) suivantes : 90, 128, 156, 181 et 202 mm. Très vite à l’usage, il m’est apparu que la zone centrale est bien trop large et que je peux réduire un peu la largeur des autres fenêtres. J’en ai refait un à 6 zones pour approcher la parabole avec les valeurs suivantes : 61, 97, 127, 154, 179 et 202 mm, tel que le propose le logiciel BULLET de Serge Bertorello. Plus tard, je ferais un 8 zones pour le contrôle final.
– Pour établir le bulletin de contrôle et quantifier la forme du miroir, j’utilise une feuille de calcul réalisée par l’ami Pierre STROCK téléchargeable sur son site. Outil remarquable car complet que je conseille, il donne toutes les valeurs et les courbes utiles à l’analyse du miroir, comme aberration transverse, le tautochromisme en reconsidérant la meilleure parabole, l’aberration longitudinale et enfin, le verre à enlever. Toutefois, ayez le soin d’en modifier les couleurs, Pierre ayant un goût plus que douteux en la matière…
– Mon ancien appareil de Foucault ne me donnait pas entière satisfaction. Le mouvement longitudinal était perturbé par l’action du ressort de rappel et surtout, par la vis micrométrique qui n’offrait qu’un débattement de 10 mm. Sachant que je dois obtenir au final une AL de 10,2 mm, l’appareil ne convient donc pas. Je l’ai modifié et y ai adapté un micromètre de 25 mm de débattement. J’en ai profité pour améliorer le système de coulisse et mettre de l’huile sur toutes les parties mobiles en contact. Désormais, il fonctionne du feu de dieu !
– La surface est désormais correcte, parfaitement polie, sans une rayure. Il me faut maintenant faire des pointages soignés et affiner la forme pour lui donner la précision nécessaire. C’est la partie la plus aléatoire du travail, une action ne produisant pas systématiquement l’effet escompté. C’est évidemment cette étape que je redoute. Je ne sais combien de temps elle durera. Le fameux lambda va certainement faire du yo-yo, allant de progrès en désastres. Il ne faut surtout pas se décourager.
– Suite à quelques discutions avec d’autres tailleurs de verre, on me conseille de ne pas trop insister avec l’opaline et qu’au besoin, de l’utiliser en la mélangeant avec le zirconium.
– La forme de la parabole approchant du but, il devient indispensable d’avoir des pointés plus rigoureux et plus nombreux. Je fais un écran à 8 zones, avec un fin anneau en périphérie pour masquer le chanfrein, générateur d’un filet lumineux qui perturbe l’observation de la dernière zone. Ainsi, je gagne en facilité et fiabilité de lecture, mais aussi en précision de l’analyse de la surface. Je découvre ainsi une dernière zone rabattue, passée inaperçue au 6 zones.
– Je tente un nouveau type d’écran, en forme d’arrête de poisson. La forme est rigolote mais son emploi malaisé, surtout pour les zones centrales. Il faudrait dans ce cas utiliser sur l’appareil de Foucault un fil plutôt qu’un couteau.
Zirconium+opaline | |||||
l/1,3 | 16/03/2007 | 0h20 | J’utilise l’opaline à raison de 50%. Constatant que la forme reste stationnaire mais que la dernière zone est toujours en retard, je décide une retouche locale de 5 mn sur celle-ci, soit des courses de type e dont l’action est bien plus radicale. Retouche efficace mais je n’insiste pas davantage, ce type de course générant facilement un bord rabattu. La surface s’est un peu dégradée au centre. 3ème rognage. | ||
| l/2,3 l/3,2 l/5,1 l/3,1 | 17/03/2007 | 0h30 |
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| l/4,6 l/1,3 | 18/03/2007 | 0h20 | Décidément, la zone externe est toujours un peu en retard. Il faut que je résolve ce problème. Je change donc les courses pour n’attaquer que ces zones, courses type d. La première retouche a un effet sensible. La deuxième, strictement identique, effondre le lambda à 1,4. J’ai l’impression que cette dernière action a attaqué une zone plus large que prévue. Un week-end complet pour revenir au point de départ. Mais désormais, j’ai une parabole certes sous-corrigée, mais un peu plus uniforme en zone externe. | ||
| l/3,1 l/5,6 | 19/03/2007 | 0h25 | Je reprends donc des courses de parabolisation normales, en insistant un poil sur le diamètre, un hybride de type a et b. La courbure du miroir semble désormais plus uniforme. Mais, le nouvel écran de Couderc à 8 zones et une analyse plus fine au foucault révèle un bord rabattu, apparut très certainement lors de courses de type d. J’aurai du faire plus attention lors de cette étape délicate. | ||
| l/2,7 l/3,2 | 21/03/2007 | 0h20 | Il faut donc user les dernières zones. Je tente des courses de type e, puis une retouche de 20 mn au pouce sur la dernière zone, et enfin 20 mn de parabolisation normale pour uniformiser la surface. Le résultat n’évolue pas de façon probante. |
Zirconium+opaline | |||||
| l/1,3 l/2,5 l/2,2 l/4,2 | 23/03/2007 | 0h15 | Ca y est, je suis dans ma période « yo-yo ». La parabole évolue positivement, mais dévoile immanquablement une bosse sur l’avant-dernière zone. J’évase cette forme, puis je la reparabolise avec des courses type b que je cherche à moduler sans trouver pour l’instant de solution probante. | ||
| l/1,6 à 5,3 | semaine 13 | 3h10 | Je constate que je suis un benêt : jamais je n’aurai du attaquer ce bord relevé ! Il se serait immanquablement rabattu progressivement de lui-même au cours de la parabolisation. Maintenant, je cherche et patauge. Il me faut attaquer les dernières zones et diminuer le bord rabattu. J’utilise la retouche au pouce, des courses W 1/4 D polissoir dessus de courte durée. J’accentue la parabolisation par ajout de poids, rien n’y fait. Surtout, ne pas se décourager et continuer ses investigations. | ||
Zirconium | |||||
l/1,5 | 02/04/2007 | 0h15 |
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| l/1,6 | semaine 15 | 0h20 | Le défaut sur la dernière zone étant disparu, je reprend la parabolisation par des courses de type a et b. Ce coup-ci, je vais laisser le bord un peu relevé, il aura bien le temps de se rabattre de lui même au cours du travail. de plus, il présente désormais une teinte bien plate dans la fenêtre de l’écran de Couderc de la dernière zone. Creusons, creusons et parabolisons ! (punaise, déjà plus de 32 retouches, il est temps que je m’améliore…) |
Remarque sur le travail effectué :
– Il faut bien se rendre à l’évidence : je n’ai pas compris grand chose sur la parabolisation. On constate que tout le travail exécuté est quasiment pifométrique, que je n’ai pas analysé finement les défauts et donc, que mes retouches n’étaient pas idoines. Il me faut réfléchir…
– Suite à des échanges fructueux sur les forums de discussion d’Astrosurf, je commence à comprendre un peu l’art de la parabolisation et cerne mieux ce fameux bord rabattu. On m’explique qu’en fin de compte, ce bord ne se rabat pas au sens propre du terme. Les courses de parabolisation ont une action maximale au centre du miroir et le bord n’est quasiment jamais touché. Par ce fait, il semble se relever par rapport au reste de la surface. Pour le contrer et l’éliminer, il faut donc user les zones externes, soit des courses W 1/3 D polissoir dessus.
– Je cherche donc un équilibre entre un travail de parabolisation et de sphérisation, en choisissant d’user tantôt les bords, le centre ou les zones médianes selon le résultat des mesures au Foucault.
– Sentant le résultat progresser, je reprends un mélange avec 50% d’opaline.
Zirconium+Opaline | |||
| l/3,2 à 6.9 | semaine 15 | 1h20 | En cette fin de semaine, j’affine la parabole régulièrement par 9 petites retouches successives. J’effectue 2 à 3 tours de poste en utilisant et panachant des courses W 1/3 D miroir dessus et des courses de parabolisation normales de type a. J’ai le sentiment de mieux comprendre ce que je fais, le résultat de mes actions va dans le sens prévu. |
| l/13,7 ! | 16/04/2007 | 0h05 | C’est avec une joie immense qu’après une dernière petite retouche de 5 minutes, je mesure au Foucault un lambda / 13,7 et un critère de Couderc respecté sur toutes les zones ! Je crois la tâche rondement achevée et arrose l’évènement d’un petit verre de rhum. Pour valider ce travail, je me lance dans une sérieuse campagne de mesure et fais de nombreux relevés sur 4 méridiens. Je m’aperçois que mes méridiens ne sont pas homogènes. Certains sont mesurés à L/14 tandis que d’autres le sont à L/4,8. Je suis atterré, j’ai des défauts de non-révolution. |
| l/12,7 | 20/04/2007 | 0h10 | Passée la stupeur, j’exécute une retouche sur le défaut le plus pénalisant de l’ensemble de la surface. J’améliore un peu la forme générale mais la disparité est toujours présente. Je mesure un lambda qui varie entre 12,7 et 5,9 selon les méridiens. Le critère de Couderc n’est pas respecté sur quelques zones. Que faire… |
– Je constate que pour avoir de bonnes mesures, il faut laisser le miroir sur son support au moins une nuit entière pour bien laisser stabiliser la forme.
– En me mettant dans l’obscurité, j’obtiens des mesures plus précises (+/- 0,03 mm).
– J’analyse la surface en replaçant le couteau de l’appareil de Foucault par un fil, ce qui permet de mettre en évidence un fort astigmatisme. Ce moyen de contrôle ne me montre rien de catastrophique.
– J’analyse finement mes résultats. J’affirme mes mesures sur 4 méridiens, je les moyenne par plusieurs lectures successives. Le critère de Couderc est légèrement dépassé (135% maxi) sur 4 des 32 zones mesurées.
– Je pourrai me contenter de ce résultat somme toute correct, au regard des 49 retouches déjà réalisées.
– Mais pourquoi diable j’ai ces irrégularités de surface ? Quelle est donc la cause de ces défauts ? J’analyse longuement le travail réalisé. Je tourne très régulièrement autour du poste de travail en 12 stations. De même, je tourne le disque entre mes main à chaque course. Mais je note une régularité très certainement perverse : j’ai tracé au dos du miroir un repère. Je m’aperçois qu’a chaque début et fin de retouche qui ne dure qu’un ou deux tours de poste, je démarre et m’arrête systématiquement face à ce repère. Mine de rien, je brise le coté aléatoire du travail, nécessaire à l’obtention d’une surface régulière.
– Je pourrais envoyer le miroir à l’aluminure, mais j’aurai toujours le regret de ne pas avoir tenté d’améliorer ses qualités. Je me résous à reprendre la surface….
Zirconium | |||
semaine 17 | 2h35 | Je tente d’uniformiser la surface par un travail long et régulier, utilisant des courses normales, variant miroir dessus/dessous et courses de parabolisation normales. | |
Zirconium+Opaline | |||
| l/4 l/5,1 | 01/05/2007 | 0h35 | Estimant le temps de travail d’uniformisation effectué, je reprends la parabolisation en prenant bien garde d’éviter les erreurs passées. |
| l/1,9 à 4,3 | semaine 19 | 2h25 | Alors là, j’ai un souci. J’ai réalisé une quinzaine de retouches en variant les courses, rien n’y fait, mon profil n’évolue pas et conserve sa forme soit un maximum zone 3 et un sillon entre les zones 6 et 7. J’ai recours aux forums sur Internet pour tenter de débloquer cette situation. Déjà 69 retouches au total, soit plus de 20 h de travail sur le miroir. Il est grand temps !!! |
Bulletin de contrôle typique de cette semaine écoulée.
Ce bulletin représente un demi-méridien du front d’onde. En X, nous avons les valeurs du rayon du miroir exprimées en mm en partant du centre. En Y, le profil de l’onde est exprimé en nanomètres par rapport à la parabole de référence (0). L’écart (le lambda) est considéré par rapport à la meilleure parabole, représentée par l’enveloppe mini/maxi tangente au profil.
Zirconium | |||
| l/2,0 à 3,1 | semaine 20 | 0h15 | On me propose un traitement évident : faire disparaître la bosse en frottant les zones concernées (z3 à 6) sur le bord du polissoir. L’action est immédiate, la forme s’évase, je reviens légèrement à la sphère, le miroir est désormais prêt pour une nouvelle tentative de parabolisation. Aux RAP, j’ai le plaisir de discuter longuement avec Jean-Marc Lecleire, artisan de renom dans la taille d’optiques de qualité. Son verdict est simple : le polissoir ne travaille plus correctement. En effet, j’avais trouvé épatant de rogner les carrés de poix en ne faisant que des sillons de faible profondeur. Il est vrai qu’ainsi, le produit à polir circule bien mieux mais en contrepartie, la poix ne peux plus s’affaisser et ne peut donc plus paraboliser le miroir. J’entreprends donc un sérieux rognage du polissoir. |
Zirconium | |||
| l/4,4 l/5,1 | 21/05/2007 22/05/2007 | 0h10 0h10 | Le résultat du rognage est immédiat. Les courses de parabolisation ont une action redoutable. En 2 petites retouches, je suis déjà sur-corrigé ! Va falloir y aller mollo et remettre de l’opaline. |
| l/4,1 à 8.4 | semaine 22 | 1h00 | Semaine de piétinement, 8 retouches au total. Cette sur-correction me fait revenir au précédent profil. J’alterne des courses de parabolisation et de régulation sans évolutions majeures. |
| l/9,3 à 3,5 | 09/06/2007 | 0h15 | Je décide d’attaquer franchement cette bosse, par 10 mn de courses localisées sur les zones 4 à 6 miroir dessus et 5 mn de surpressions miroir dessous sur ces mêmes zones. J’obtiens un joli L/9,3. Encore une fois, une série de mesures sur 3 autres méridiens mettent en évidence un défaut de non révolution, avec un minium à L/3,5. Comment est-ce possible ? j’ai beau analyser le travail récemment effectué, je ne vois pas… Je prends 2 décisions : – je vais utiliser un polissoir local de 250 mm, – je vais faire mes retouches en fonction du plus mauvais méridien, espérant ainsi niveler la surface. |
Un nouveau polissoir
– J’utilise l’ancien outil en verre qui m’avait servi pour la réalisation du T250.
– Pour la fabrication de ce polissoir réduit, j’utilise avec succès la méthode suivante : Je colle directement sur l’outil des bandes entières de poix fraîchement démoulées (photo ci-contre).
– Puis je réalise des sillons au fer à souder pour matérialiser les carrés. Méthode très rapide et efficace que je recommande.
– en fin de compte, ce polissoir ne me servira pas. Rien que de voir ce redoutable outil, le Pyrex s’est docilement plié à ma volonté. Argghhh !
LA FIN !
| Zirconium + Opaline | |||
| l/8,7 | 16/06/2007 | 0h10 | Donc, le plus mauvais méridien étant de forme générale sous-corrigée, je m’applique, fais un long pressage, effectue 2 beaux et lents tours de poste avec des courses de parabolisation normales, et un tour miroir dessous, W 1/4 D. Entre chaque tour, je refais un petit pressage. Le résultat global s’est bien amélioré, les défauts de non-révolution ont quasiment disparus ! J’obtiens respectivement sur 4 méridiens L/8,7, 8,9, 10,1 et un surprenant 16 ! La tentation est grande de s’arrêter ici, avec un miroir des plus correct et au regard du temps passé. |
Zirconium+Opaline | |||
| l/… | 25/06/2007 | 0h10 | La forme générale du profil est toujours la même, seules les valeurs sont bien atténuées. On me fait la proposition d’utiliser un petit polissoir local afin d’user la bosse des zones 3-4. Cette retouche étant extrêmement localisée sur le défaut majeur du miroir, elle ne peut nuire et ne peut qu’améliorer la qualité globale. |
| l/9 | 28/06/2007 | 0h10 | FI-NI !!!! Après 3 petites retouches avec le polissoir de taille réduite, la surface s’est un peu améliorée. J’obtiens sur 4 méridiens un lambda qui fluctue de 9 à 16. Le critère de Couderc n’est pas respecté sur une zone unique des 32 zones mesurées et atteint un maxima de 150%. Je vois que j’aurai du mal à aller au delà, j’arrête ! |
Analyse finale
Quel est le lambda final ? Franchement, je n’en sait rien. Certains font des moyennes de méridiens, ce qui est très flatteur mais me parait complètement incorrect. D’autres annoncent la valeur du plus mauvais méridien, soit ici un L/9. Il me semblerai plus honnête de choisir le même écart de focale pour tous. Dans ce cas j’obtiens un L/8. Mais, j’ai plutôt le sentiment qu’il faille superposer tous les fronts d’onde mesurés, et mesurer l’écart PTV de l’ensemble de ces courbes, en considérant la meilleur parabole passant par les extremums. Dans cette configuration, on voit que graphiquement, j’ai un PTV d’environ 80 nm, soit un lambda/7. On constate que le défaut majeur est cette petite bosse entre la zone 7 et 8. Ce sera un peu pénalisant en observation planétaire.
Ces écarts entre les divers méridiens sont la conséquence de défauts de non-révolution. Cela se traduit par un léger astigmatisme, visible sur les images d’étoile artificielle.
Mais ce que je sais, c’est que la surface est bien douce, le mamelonnage absent, le micro-mamelonnage quasi inexistant. J’ai effleuré le « superpolis ». Je suis vraiment content de cette besogne !
Bref, sans être une pièce optique parfaite, ce sera tout de même un miroir tout à fait correct, redoutable en ciel profond !
Remarque sur le travail de retouche avec polissoir local :
– Afin d’user la bosse dont le sommet se situe entre la zone 3 et 4, j’utilise un petit polissoir local. Il est réalisé par un petit disque en plâtre synthétique de 6 cm de diamètre, sur lequel est coulé 5 mm de poix. Un unique sillon est gravé au fer à soudé sur la surface.
– J’ai effectué les premiers pressages de mise en forme de l’outil sur la zone centrale. Ce n’est pas une bonne idée, cette zone se trouvant déjà en creux, j’ai accentué un peu cette cuvette. Par la suite, les pressages sont réalisés sur les zones concernées.
– Les courses utilisées. Je fais décrire à l’outil des petits cercles d’environ 3 cm de diamètre dont le centre parcourt la ligne tracée au dos du miroir représentant le sommet de la bosse, et cela bien doucement.
– Il ne faut pas appuyer dessus. Il faut juste s’assurer que l’adhérence entre l’outil et le miroir est correcte sous peine de perte d’efficacité.
MORALITE
Quelle belle aventure ! A ce jour, c’est mon plus beau bricolage et je n’en suis pas peu fier…
Qu’en conclure ?
sur les généralités…
– ce miroir est sorti en 5 mois de travail intensif, représentant un travail effectif de plus de 56 heures de frotti-frotta, presque 90 retouches et près de 200 mesures de méridiens.
– Je maintiens plus que jamais mon préambule : ça ne peut se faire en dilettante ! Pendant 5 mois, je n’ai vécu qu’a travers ce disque de pyrex. C’est devenu une obsession, toujours présente, que ce soit le matin au réveil, la journée au boulot, sur les WC, pendant les repas, la sieste, au fond du lit, et parfois même en rêve. Bref, tout le temps (enfin, presque….)
– Le doucissage et le polissage ne posent aucun problème, c’est un travail de routine, il faut juste respecter les règles énoncées dans les grimoires. Les quelques conseils supplémentaires donnés ici ne sont pas superflus.
– La méthode préconisée par Charles Rydel est à user sans modération : outil plâtre + céramique, utilisation de poids.
sur le polissage…
– La qualité de l’état de surface est directement liée à la lenteur des courses effectuées. Ne jamais forcer quand on rencontre un point dur. Au contraire, le négocier tout en douceur, en ralentissant considérablement la course.
– Elle est aussi tributaire de la dilution du produit à polir. Autant en début du travail, le mélange eau/poudre doit être assez épais – il se dilue tout de suite avec l’eau mise au préalable sur l’outil et le miroir -, autant pas la suite, on ne fait qu’ajouter de l’eau – ou du produit très fortement dilué. De toutes façons, on « sent » très bien quand l’outil à besoin d’un peu plus de produit à polir.
– J’ai beaucoup perdu de temps dans l’attente de la stabilisation en température du miroir. Il aurait été opportun d’avoir le banc de mesure dans le local de polissage. Cela n’a pas été possible ici et c’est dommage.
– Cela étant, d’avoir un local spécifique pour le polissage m’a permis de faire un travail bien propre, sans rayures ni filandres malencontreuses.
– Mais aussi, le miroir était toujours lavé avant chaque pressage (tiédissage sous la douche), le polissoir protégé par une feuille de papier lors des périodes non utilisées.
– De plus, vers la fin de la parabolisation, les pressages étaient effectués à l’eau, le produit à polir étalé par décalage des disques l’un sur l’autre, sans jamais les séparer.
– Pour le prochain miroir, c’est sûr, je prends le temps de faire une machine à polir !!!
sur la parabolisation…
– Il me semble qu’avec cette expérience, j’irai bien plus droit au but. Tout d’abord des courses de parabolisation pour obtenir la bonne AL sans oublier de temps en temps d’user les bords, outil dessus, petits W. Puis travail dessus/dessous pour obtenir les bons écarts sur les dernières zones. Sur les grosses bosses, courses centrées sur ces dernières, miroir dessus. Puis un p’tit coup de polissoir local sur les résidus de relief, et pour parfaire la surface et bien uniformiser le tout, un p’tit coup outil dessus, W1/4D, mollo-mollo à l’opaline.
– Ne pas oublier de faire de beaux rognages du polissoir (au fer à souder), sous peine de perte inutile de temps !
– J’ai perdu beaucoup de temps par d’autres errements malencontreux. Dès que des défauts de non révolution ont été mesurés, j’aurai dû faire comme à la fin, c’est à dire ne faire les retouches que selon la forme du plus mauvais méridien.
– Cela veut dire qu’à chaque retouche, plusieurs méridiens sont mesurés et que ça prend plus de temps.
– Sur le polissoir pleine taille, quelques petits pressages intermédiaires en cours de travail ont bien amélioré la qualité des retouches finales.
– Il est vraiment fascinant d’user quelques poignées de nanomètres de silice…
– il est tout aussi incroyable de pouvoir le quantifier !
sur l’aluminure…
– J’ai confié ce beau miroir à Jean-Marc LECLEIRE. Il fera réaliser une aluminure haute réflectivité Hilux offrant un pouvoir réfléchissant de 98%.
– Avec ce traitement et cet état de surface, ce miroir sera la pièce maîtresse du futur télescope, véritable bête pour traquer le ciel profond.
