----------------------------------- starbuck 08 Noi 2015 21:33 Freeform optics - oglinzi 3D ----------------------------------- Aceasta este o abordare inovatoare in vederea reducerii marimii oglinzii si numarului de elemente optice de corectie in favoarea maririi campului vizual. Design-urile de telescop vizate sunt cele bazate pe doua oglinzi iar oglinzile pot fi produse de o imprimanta 3D cu laser care taie dintr-un bloc de sticla forma oglinzii dorite. http://www.nasa.gov/feature/goddard/out-with-the-old-in-with-the-new-telescope-mirrors-get-new-shape/ ----------------------------------- Erwin 08 Noi 2015 23:55 ----------------------------------- O mică corecție: laserul nu taie nimic dintr-un bloc, tehnologia este aditivă, topește pulberea care se transformă apoi la răcire în sticlă, strat cu strat. ----------------------------------- starbuck 09 Noi 2015 01:30 ----------------------------------- Da, mai corect ar fi fost turnarea in straturi a oglinzii cu ajutorul laserului. Multumesc pentru precizare. Scuze, eram prea entuziasmat de posibilele beneficii ale acestei inovatii. :) Parerea mea este ca urmatoarele beneficii vor fi posibile: - extinderea acestei tehnici si la oculare in scopul corectarii erorilor optice care apar si la nivelul acestora; - astrofotografia DSO va beneficia in modul cel mai direct de corectia optica adusa, o mentiune speciala avand ieftinirea (sper :) ) si/sau imbunatatirea kiturilor de conversie Hyperstar; - posibilitatea abordarii de noi design-uri constructive de telescop. Desigur, design-ul optic al lentilelor si oglinzilor clasice nu va fi niciodata demodat in totalitatea aplicatiilor sale dar in contextul instrumentelor astronomice v-as ruga sa-mi spuneti ce alte avantaje sau dezavantaje ale design-ului optic freeform ati considera ca exista. ----------------------------------- catalin dumitru 09 Noi 2015 01:49 ----------------------------------- - extinderea acestei tehnici si la oculare in scopul corectarii erorilor optice care apar si la nivelul acestora. Cu privire la asta am mari indoieli. ----------------------------------- starbuck 09 Noi 2015 02:07 ----------------------------------- In cazul ocularelor freeform optics ar trebui sa se aplice lentilelor cu considerarea refractiei luminii in loc de reflexia ei de la oglinzi. Exista deja tipuri constructive de lentile asimetrice. Oare asimetria acestor tipuri ar putea fi extinsa in continuare ca o abordare freeform ? Sau sunt acestea deja freeform chiar daca atributul "free" este putin depasit din cauza categoriilor lor stabilite deja in cadrul aplicatiilor lor existente ? ----------------------------------- catalin dumitru 09 Noi 2015 19:09 ----------------------------------- Provocarea nu ar consta numai in obtinerea suprafetelor optice dorite . Izotropia si omogenitatea sunt cele care dau mari batai de cap . Acolo se va vedea daca imprimarea 3d prin gainatzarea sticlei e buna la ceva . Pana acum , nu cred ca a incercat careva sa faca medii transparente cu aplicatie optica serioasa ,prin aceasta metoda. ----------------------------------- mircear 09 Noi 2015 19:38 ----------------------------------- Din cate-am citit pana acum, freeform optics aplicata la telescoape se preteaza deocamdata foarte bine in cazul off-axis ----------------------------------- starbuck 09 Noi 2015 23:43 ----------------------------------- Provocarea nu ar consta numai in obtinerea suprafetelor optice dorite . Izotropia si omogenitatea sunt cele care dau mari batai de cap . Acolo se va vedea daca imprimarea 3d prin gainatzarea sticlei e buna la ceva . Pana acum , nu cred ca a incercat careva sa faca medii transparente cu aplicatie optica serioasa ,prin aceasta metoda. Pana acum intr-adevar nu s-a apucat inca realizarea mediilor transparente prin aceasta metoda dar daca ne gandim cum se produc acum blank-urile de sticla din care se slefuiesc apoi lentilele, in cazul design-ului freeform forma lentilelor poate fi obtinuta direct prin turnarea integrala (nu in straturi) a sticlei topite intr-o matrita cu forma finala (sau cu tolerantele de volum suplimentar necesare finisarii). Forma obtinuta este apoi slefuita gradual pana la obtinerea finisajului dorit iar izotropia si omogenitatea sticlei in acest caz nu vor fi diferite de cele in cazul clasic. In fine, orice abateri ar fi in cazul acestor proprietati ma gandesc ca exista sau se vor gasi solutii pentru ele. ----------------------------------- catalin dumitru 10 Noi 2015 11:24 ----------------------------------- Deocamdata cea mai buna metoda de a face sticla optica ,ramane cea care implica procese termice mari consumatoare de energie si timp. Termodinamica sticlelor e una oarecum anormala pentru ca sticla e de fapt un jeleu cu vascozitate extrem de ridicata. Cristalele pot fi crescute strat cu strat ,sticla insa nu. Asta pentru ca daca e supusa procedurilor aplicate cristalelor ,ingredientele ei incep sa cristalizeze diferentiat si astfel se altereaza omogenitatea. Iar turnarea in forme prestabilite duce la o optica de slaba calitate , oricat de buna ar fi prelucrarea ulterioara. ----------------------------------- starbuck 10 Noi 2015 14:13 ----------------------------------- Blank-urile de sticla din care se prelucreaza ulterior lentilele fiind turnate tot in forme prestabilite prezinta acelasi risc din punct de vedere al omogenitatii, risc care creste odata cu volumul acelui blank. Aici vor fi intr-adevar necesare metode de controlare a acestei cristalizarii diferentiate mai ales ca ar merita din plin acest efort datorita masei si dimensiunilor relativ mici implicate in cazul lentilelor ocularelor. De asemenea aceste mase reduse implicate ar putea determina folosirea altor materiale decat sticla (de exemplu cum e in cazul lentilelor de ochelari), materiale ce se preteaza la un control mai bun al cristalizarii si in final al omogenitatii. In fine, toate acestea le mentionez ca posibilitati in perspectiva. Optica freeform e inca in faza incipienta iar corelarea cu dezvoltarea si aplicarea tehnologiilor adiacente de prelucrare este inca in plina investigare si edificare. ----------------------------------- Stanescu Octavian 10 Noi 2015 14:47 ----------------------------------- Nu se va scapa niciodata de slefuire prin frecarea unei scule ce calca pe o suprafata relativ mare a suprafetei piesei optice . cu laser sa topesti "pudra " de sticla chiar submicronic tot nu se poate genera o netezime uniforma cu rugozitate la fractiune de nanometru. laserul va lasa o pata fierbinte ce nu o vad mai mica de 1micron . deci in cel mai fericit caz se poate genera o suprafata cu solzi de 1micron . si aia super stresati termic. mai departe e necesara slefuire cu abraziv fin si polisarea normala bunecunoscuta . ----------------------------------- starbuck 10 Noi 2015 17:59 ----------------------------------- Optica freeform la fel ca orice noua tehnologie va avea nevoie de timpul ei necesar ca sa isi dovedeasca eficienta in cadrul aplicatiilor sale. In acest context actualele tehnologii de prelucrare trebuie reevaluate, readaptate si dezvoltate in conformitate pentru a se putea stabili daca aceasta tehnologie va fi eficienta sau nu din punct de vedere al rolului sau preconizat, adica reducerea marimii oglinzilor (intr-o posibila prima faza) si a elementelor de corectie necesare. ----------------------------------- catalin dumitru 10 Noi 2015 18:46 ----------------------------------- Blank-urile de sticla din care se prelucreaza ulterior lentilele fiind turnate tot in forme prestabilite prezinta acelasi risc ... Asta e o contradictie in termeni . Lentilele se taie in forma lor bruta din mase mari de sticla asa ca nu se poate vorbi de o forma prestabilita. Lentilele taiate din cilindri de sticla turnata nu vor produce nici macar optica de mana a treia ,daca e folosit tot diametrul respectiv . Sa stii ca nu orice tehnologie revolutionara poate inlocui o metoda veche de a prelucra materia. ----------------------------------- nobody 10 Noi 2015 21:09 ----------------------------------- Am gasit o firma care face "scobire" cu laser in sticla, $3000, o suprafata de 15x15 mm (milimetri, nu centimetri), eroare P/V ±500nm, asta doar daca nu depasesti 8 grade panta si/sau 50 de microni adancime in materialul "scobit" ... ----------------------------------- starbuck 10 Noi 2015 21:20 ----------------------------------- Da, acesta ar fi numai un exemplu. Oricum n-are rost sa vorbim la nesfarsit de capabilitatile tehnologice prezente de prelucrare a sticlei sau alte materiale mai ales in forma lor actuala. Dupa cum spuneam, e clar ca aceste tehnologii trebuie adaptate si specializate pe ceea ce trebuie facut sau chiar create altele noi. ----------------------------------- nobody 10 Noi 2015 21:37 ----------------------------------- Cred ca ai inteles gresit. ----------------------------------- starbuck 10 Noi 2015 21:57 ----------------------------------- Nu e nimic de inteles gresit legat de posibilele limitari ale tehnologiilor actuale in acest context, eu numai la asta m-am referit si am exprimat acest fapt suficient de clar. Daca este dorita dezvoltarea ideii in alt context atunci trebuie detaliat acest context. ----------------------------------- Stanescu Octavian 10 Noi 2015 22:40 ----------------------------------- ce spune nobody cu scobitul in sticla e o posibilitate foarte dificila sticla se comporta diferit in functie de sort laserul vizibil nu poate face nimic in sticla probabil doar ultraviolet. e obligatoriu sticla sa absoarba bine laserul . am avut in mana laser neodym 1063 nm in impulsuri si m-am jucat cu fascicul concentrat gauream in Al otel sau cupru de 2-3mm grosime se gaurea spectaculos la 1 impuls dar in sticla nimic nici o urma . Despre lentile : se toarna fasii placi de 2-3-5 cm grosime se debiteaza rotund si se preseseaza la cald aproape de razele dorite Tg 400 -600 grade apoi se baga in cuptoare la recoacere in final se slefuiesc asa fac la serie toate firmele . pt productie mica se cumpara blocuri dreptunghiulare asa se livreaza 150x200 x300 asa se toarna majoritatea sorturilor de sticla ca niste caramizi sau maxim ca bloc BCA. ----------------------------------- starbuck 11 Noi 2015 13:31 ----------------------------------- Acesta a fost motivul pentru care optica freform in actuala faza de cercetare presupune folosirea sticlei sub forma de pulbere cu o granularitate adecvata absorbtiei caldurii necesare topirii folosind laserul. De asemenea trebuie accentuata cercetarea in elaborarea unor compozitii ale sticlei ce vor permite atingerea unor puncte de topire joase altfel incat sa se preteze prelucrarii dar cu mentinerea si chiar imbunatatirea proprietatilor finale din punct de vedere al scopului dorit. Principiul de baza ar fi ca in cazul aliajelor metalice unde combinatia finala are proprietati (temperatura de topire, rezistenta mecanica, coeficient de expansiune termica, etc) diferite de cele ale materialelor componente ale aliajului. E normal ca acest fapt sa necesite o cercetare tehnologica dedicata in acest scop, simplul efect lateral de aplicare a tehnologiilor existente nu este intotdeauna suficient. ----------------------------------- catalin dumitru 12 Noi 2015 00:31 ----------------------------------- Sticla e o substanta amorfa asa ca nu are eutectic ,chiar daca fondantii din reteta coboara destul de mult intervalul termic de inmuiere si topire. Tehnologia asta nu ar putea fi aplicata decat materialelor optice netransparente sau macar partial absorbante pentru anumite lungimi de unda ,dar de polisarea finala nu cred ca scapa nici astea. O imagine a unei suprafete lucioase de sticla ,facuta prin microscopul electronic te-ar putea lamuri mai bine. ----------------------------------- starbuck 12 Noi 2015 11:30 ----------------------------------- Tehnologia freeform actualmente trateaza numai oglinzile. Extindererea teoretica propusa de mine a conceptului la mediile transparente va presupune adaptarea tehnologica acestea cu toate cerintele care trebuie indeplinite in acest caz determinate de niste obiective clare la fel de valabile sau justificate: reducerea marimii si a elementelor de corectie. Oricum indiferent ca vorbim depre medii transparente sau netransparente investigarea solutiilor tehnologice existente (indiferent de concluziile valabilitatii aplicarii lor) este o etapa normala in stabilirea atat a deciziei cat si a directiei de continuare si de aplicare a acestui concept. ----------------------------------- Erwin 12 Noi 2015 22:06 ----------------------------------- Ca o paranteză. Laserul infraroșu poate grava sticla. Am un prieten la București care are un laser de 80W pentru gravat nemetale și a inscripționat diverse sigle pe bucăți de geam. M-am uitat cu un ocular întors invers pe post de microscop și se văd mici crăpături la suprafața sticlei unde a acționat laserul, sunt în jur de câteva zecimi adâncime și exact pe unde a trecut raza laser așa că rezoluția desenului este destul de bună pentru inscripționare. Pentru tehnologia discutată în topic evident că este vorba de un laser special și cu rezoluție mult mai bună însă nu pot spune că împărtășesc nici eu entuziasmul lui starbuck. Rămâne să vedem. ----------------------------------- starbuck 12 Noi 2015 23:15 ----------------------------------- In cadrul Fraunhofer ILT (Institute for Laser Technology) exista niste cercetari in vederea simularii si modelarii procesarii cu laser cu impulsuri ultrascurte a materialelor dielectrice transparente folosite la ecranele plate ale dispozitivelor electronice. Rezolutia modelarii prezentate a prelucrarii prin laser depaseste nivelul procesarii unei simple obtineri de forma si nu este vorba de sticla sub forma de pulbere: http://www.ilt.fraunhofer.de/en/publication-and-press/brochures/b_modelling-and-simulation-of-laser-processing-of-glass.html http://www.ilt.fraunhofer.de/content/dam/ilt/en/documents/product_and_services/laser_material_processing/B_Modelling_and_Simulation_of_Laser_Processing_of_Glass_2014.pdf Se pare ca tehnologia prelucrarii fine prin laser a sticlei prezinta interes si in alte arii de aplicatie chiar daca nu la cerinte atat de pretentioase (cel putin nu inca) precum in cazul opticii freeform. ----------------------------------- Stanescu Octavian 12 Noi 2015 23:34 ----------------------------------- Laserul de 80w ce spui e tub C02 si emite pe 9.3microni unde sticla ia tot ca e netransparenta la 9microni eu aveam pe 1 micr laserul cu neodym . dar precizia e mai mica 9micr e pata un increment cam mare pt optica . ----------------------------------- 2SKY 13 Noi 2015 05:51 ----------------------------------- Cine a urmarit procesul de slefuire stie ca nu are voie sa mute / roteasca se pun semne , cel mult in cazuri de control . Aici laserul taie dar fara control real , doar software . Iti dai seama cite miscari se produc la eventualele verificari , ochiul , mintea , mina omului nu are egal aici , e vorba de corectat portiuni...... .