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martes, 28 de agosto de 2012

Espejo de aluminio. Despues de 3 horas de desbaste grueso

Cada vez que me apetece, al llegar a casa, en vez de ir a un gimnasio me dedico a desbastar los discos de aluminio, la verdad es que es un deporte muy completo para los pectorales y los hombros ;)

Ya he alcanzado las 3 horas de desbaste y el aspecto de la herramienta y del espejo ha cambiado un poco más:
  • El desgaste de la herramienta va avanzando desde el borde al centro y éste adquiere, poco a poco, una forma convexa. Además el borde que está de cara al espejo, corta como un verdadero cuchillo.
 
  • El espejo ya se fue gastando en toda su superficie desde los primeros momentos del inicio del desbaste, pero poco a poco su curvatura cóncava se va haciendo más acusada, hasta que lleguemos a aquella deseada: la que tenga de flecha unos 2.08 mm

Los movimientos utilizados, como ya se ha indicado, son los movimientos rectos desplazados del centro, de forma que el borde del espejo (es el que está encima), quede más o menos a uno 2 cm del centro de la herramienta (es el que está debajo).

Aún no he medido la flecha con precisión puesto que aún falta mucho trabajo para alcanzar una profundidad significativa y cercana a la deseada.

Comparto un vídeo del movimiento de desbaste grueso con abrasivo de 80 en el que se puede observar la combinación de movimientos y rotaciones del espejo y de la herramienta (que ya he explicado cuando desbaste los discos de vidrio para la realización del espejo de vidrio)


domingo, 26 de agosto de 2012

Espejo de aluminio. Primeros pasos

Como se ha comentado en la entrada anterior pasé a recoger mis discos de aluminio. La aleación que pude conseguir es la 5083.

Consultando las características de esta aleación, hay varias indicaciones al respecto de la dureza Brinell, unos fabricantes indican dureza 90 y otros entre 69 y 73.

Los datos recogidos de Internet son estos:

 
Como podemos observar la dureza está más o menos en un valor de Brinell 70.

Es muy importante poder comprar discos de aluminio que además de que permitan un acabado brillante (los catálogos indican esta característica), tengan una dureza Brinell baja, sobre 50 o 60, porque de otra forma es muy muy complicado el desbaste manual.

En mi caso he comenzado el desbaste y me daba la sensación de que era durísima. En el foro de Yahoo ATM Metal Mirror, para el caso de aleaciones de aluminio duras, un colaborador aportó una idea sencilla y barata de intentar rebajar la dureza: la realización de un recocido de ablandamiento, que para las aleaciones de aluminio ronda los 380-400 ºC.

Así que puesto que no tenía nada que perder lo he intentado. El horno de la cocina no me sirve, ya que no alcanza más de 250 ºC. Recurrí a la exposición directa a la llama, colocar los discos (uno de cada vez) sobre la llama de un "camping-gas".

Para el control de la temperatura no dispongo de un termómetro infrarrojo, pero he utilizado el punto de fusión de otro metal como indicador de la temperatura: el plomo.

El plomo funde más o menos a 330 ºC, así que es ideal para este experimento. Coloqué uno de los discos de aluminio sobre la llama del "camping-gas" y en un extremo del disco, un pequeño trozo de plomo que actuará como indicador térmico.

En mi trastero hay trozos de este metal que antiguamente utilizaba en mi equipo de pesca.

Exactamente a los 16 minutos el plomo se fundió. A partir de este momento dejé el disco de aluminio unos 5 minutos más sobre la llama. Posteriormente lo he retirado y lo he dejado enfriar de forma natural.

La idea es haber rebajado la dureza Brinell desde 70 a 55 o 60, pero al no tener un equipo para pedir este parámetro no puedo asegurar que haya funcionado.

Lo que sí es cierto es que ahora parece que veo evoluciones en el desbaste grueso para conseguir la curvatura, cuando al principio me parecía imposible; (quizás sea algo psicológico.....?)

Lo cierto es que los discos de aluminio y su desbaste a mano es un trabajo muy muy duro, pero se observa una evolución positiva muy gratificante.

Comparto las fotos de esta nueva fase de "trabajo-investigación" después de haber estado desbastando durante 1,5 horas con carburo de silicio 80.

Indicar que los movimientos de desbaste son los mismos que para discos de vidrio indicados en el libro de Teixereau.


Esta primera foto muestra el disco que está trabajando como herramienta. Como en el caso del vidrio la fase inicial de desbaste se produce por los bordes que ya van adquiriendo curvatura. La parte más brillante es la zona que aún no ha sido afectada por el abrasivo. Esta zona aún está plana y en ella se observan las marcas (rayas paralelas) de la hoja de la sierra que ha cortado el cilindro macizo de aluminio.

A medida que el trabajo avance, la zona gastada se irá desplazando al centro hasta cubrir toda la superficie y adquirir curvatura.


Esta segunda foto muestra el disco que está trabajando como espejo. En este caso el abrasivo ha causado desbaste en toda su superficie. Ya tengo algo de curvatura y esto me anima  a seguir a pesar de la dureza del trabajo.


En esta tercera foto ya podemos apreciar el grado de curvatura del espejo, no es mucho por el momento, pero éste es un trabajo lento, sacrificado, pero muy gratificante (sobre todo al final, o eso espero... :)

Otra imagen más de la curvatura actual del espejo.

sábado, 18 de agosto de 2012

Ya tengo mis discos de aluminio

Efectivamente, ayer a la mañana me llamaron de Mecanizados Valiñas (Puerto de Marín, muelle de reparaciones), para confirmarme que ya me habían cortado los dos discos de aluminio y podía pasar a recogerlos.

En estos tiempos de crisis es muy común que a un particular, en un establecimiento de este tipo le pongan mala cara, y es normal encontrar personas mal educadas. Personas no profesionales e incompetentes que lo único que hacen con su comportamiento es agravar aún más las cosas.

En Mecanizados Valiñas me he encontrado TODO LO CONTRARIO. Una excepcional amabilidad y trato, tanto de María, la responsable de administración, como del Jefe de la empresa.

El jefe me preguntó y se interesó por la utilidad de los dos discos, así que tras explicarle se mostró muy interesado en mi "proyecto". Es más quedamos en que cuando termine (si lo logro terminar con buen fin), debo darle novedades y mostrar el trabajo final. Este es mi compromiso con él, que por supuesto será cumplido.

Es una persona que también tiene inquietudes por la realización de trabajos que salgan de la monotonía diaria e interesado en ayudar y en la creatividad.

Al comentarle que todo el mundo de la maquinaria me apasiona, aunque por motivos personales mis actividades diarias van por otro camino, se ofreció y me mostró sus maravillosas máquinas de mecanizados: fresadoras CNC, centro de mecanizado integral y tornos de control numérico (CNC), sierras, etc.. y un completo stock de materiales, aceros, aluminios, etc...

Con esto creo que mis futuros problemas de abastecimiento de este tipo de materiales está resuelto y ya sé donde recurrir cuando tenga que pedir precio para la realización de alguna pieza especial.

Aquí dejo un par de fotografías de los discos. Ahora tengo dos frentes de trabajo: el primero terminar la máquina de pulido y completar el espejo de vidrio, y la segunda, comenzar el desbastado de los discos de aluminio.


Los discos vienen con un canto muy vivo, cortante, así que ya he comprado una lima de 6 fina. 

El primer paso: desbastar el borde unos 3 mm a 45 º y mañana si todo va bien comienzo el desbastado grueso con el abrasivo de 80 que tengo en stock.

El objetivo es lograr una curvatura esférica con una flecha de más o menos 2.08 mm.

miércoles, 15 de agosto de 2012

ESPEJOS DE ALUMINIO, EL ALUMINIO Y SUS ALEACIONES.


Buenos días de nuevo, aprovechando este día festivo añadiré nueva información al blog, muy, muy interesante.

Primero voy a recordar el estado actual del “proyecto telescopio”:

Ahora mismos estoy TERMINADO LA MIRROR-O MATIC, la máquina de pulido que me permitirá finalizar la fase de pulido de forma automática gracias al motor y la bancada de trabajo.

Estos días tanto mi amigo Félix como yo no hemos podido dedicarle tiempo, por lo que aún no hemos terminado la sustitución del motor y el acopamiento de la reductora de velocidad (casera).

Como ya he comentado en la otra entrada esto no significa que el proyecto esté abandonado, es más la búsqueda de información y las consultas a foros es más intensa que nunca, porque cuanto más sé del tema, más preguntas surgen y esto me lleva a leer más y más.

Recordemos mi objetivo principal: ELABORACIÓN DE UN TELESCOPIO REFLECTOR LO MÁS BARATO POSIBLE Y DE CALIDAD ACEPTABLE Y CON MATERIALES QUE PUEDA ENCONTRAR FACILMENTE CUALQUIER OTRO INTERESADO.

Por ahora he empezado el espejo principal con vidrio; ya está desbastado y con la curva necesaria deseada. Falta terminar la fase de pulido, la parabolización (figuración) del mismo y el aluminizado.

El aluminizado es el proceso de cubrir la superficie del cristal pulido y figurado con una fina capa de aluminio que le aportará las propiedades especulares, reflejando la imagen con buena calidad.

Este aluminizado se realiza dentro de una cámara de vacío (alto vacío), y ya hemos comentado en entradas anteriores que tengo que enviar el espejo o a Italia (donde están las dos mejores empresas de aluminizado, cuyos nombres y precios ya he indicado), o recurrir a alguna empresa de aluminizado de ópticas de automóvil en España, que aunque no están especializadas en el tema son capaces de realizarlo, con un precio mucho menor al de las empresas Italianas, que por otra parte también implican unos gastos de envío elevados.

Hasta aquí no he comentado nada nuevo, pero estos días intensos de búsqueda de información se me ha abierto una nueva “puerta”.

He visto que hay aficionados que realizan su espejo a partir de un trozo de aluminio!!

Sí, de aluminio, y… por qué no?
 
Vamos a analizar este tema: en vez de terminar una pieza de vidrio que posteriormente hay que aluminizar, podemos desbastar, figurar y pulir directamente una pieza de aluminio que posteriormente no hay que aluminizar porque ya es de aluminio. Parece una tontería pero es del todo cierto.

Está dentro de las posibilidades de mi objetivo principal? Y es viable?

Estas dos preguntas han ocupado la totalidad de mi escaso tiempo libre. Un aluvión de lecturas sobre aluminio, empresas de aluminio y características de este abúndate metal han inundado mi cabeza estos últimos días.

Vamos por partes:

CARACTERISTICAS DEL ALUMINIO Y SUS ALEACIONES

Este capítulo ha sido el más sencillo. Ha bastado con descargar el catálogo de Alu-Stock S.A (http://www.alu-stock.es/) para tener acceso a toda la información de las aleaciones de aluminio. Ya casi soy todo un experto, jajaja.

En este catálogo podremos observar como no todas las aleaciones posibilitan un acabado brillante (queremos la máxima reflexión de la luz).

Las aleaciones que permiten este acabado son las: (en color verde están las que yo he localizado a la venta)


1050 H18
3003 0
5005A 0
6005A T5
1200 H18
3003 H14
5005A H34
6005A T6

3003 H18
5005A H38
6060 T5

3004 0
5052 0
6060 T6

3004 H14
5052 H22
6061 T6

3004 H18
5052 H24
6063 T5


5083 F
6063 T6


5058 H116/H32
6082 T6


5251 0
6101 T5


5251 H24
6101 T6


5754 0



5754 H24

 
Hay algunas más pero para aportar una ligera idea de este mundo del aluminio creo que es suficiente.
Bueno pero que son estos números y esas letras?

Las aleaciones de aluminio se clasifican en series dependiendo de las características de su composición química (aleantes) que se añaden para mejorar o condicionar sus características químico-mecánicas y que sean así útiles para determinadas aplicaciones específicas.

Sin entrar en detalle tan sólo indicar que las series son:

Serie
Designación
Aleante principal
Principales compuestos
en la aleación
Serie 1000
1XXX
99% al menos de aluminio

Serie 2000
2XXX
Cobre (Cu)
Al2Cu - Al2CuMg
Serie 3000
3XXX
Manganeso (Mn)
Al6Mn
Serie 4000
4XXX
Silicio (Si)
-
Serie 5000
5XXX
Magnesio (Mg)
Al3Mg2
Serie 6000
6XXX
Magnesio (Mg) y Silicio (Si)
Mg2Si
Serie 7000
7XXX
MgZn2
Serie 8000
8XXX
Otros elementos
-

Las letras son las que indican cual ha sido el acabado térmico, por ejemplo un acabado T6 es un temple con unas particularidades que ahora mismo en este blog no deseo profundizar.

Que pasa entonces con todo esto?

Pues que además de esta información he caído por casualidad en un grupo de los de Yahoo Groups (http://es.groups.yahoo.com/ ) denominado “ATM Metal Mirror” y está formado por personas que fabrican su espejo de aluminio.

Me he dado de alta, me han aceptado y estoy alucinado por su generosidad, amabilidad y atención a las preguntas. Tienen un apartado de archivos donde se comparte la información y manuales y otro de fotos de sus logros que son, simplemente espectaculares.

Todo esto me lleva a replantearme mi proyecto, así que en estos momentos, además de estar terminando la máquina de pulido de mi vidrio estoy recopilando toda la información posible para comenzar un nuevo espejo de aluminio.

Llevado a este punto quiero indicar que las críticas de los constructores más puristas abundan por internet. No aconsejan este tipo de espejos por su deformación con los cambios de temperatura, pero esto no es del todo cierto.

Recordemos mi objetivo: abaratar costes, y el espejo de aluminio abarata y muchísimo los costes y la calidad final puede estar dentro de mis pretensiones, así que lo intentaré…

Las ventajas son obvias, el proceso de desbaste es el mismo, se utilizan los abrasivos de 80 y 220 para comenzar (aún tengo stock de estos abrasivos en mi armario), y a partir de este punto el desbaste fino se realiza a base de lijas que son muchísimo más fácil de conseguir que los abrasivos en polvo de granulometría más fina (tan sólo hay que ver mis primeras entradas dedicadas a la obtención de estos abrasivos, un verdadero rompedero de cabeza y costes).

Para el pulido NO hace falta la dichosa Brea tipo Gugolz (o colofonia) y tampoco hace falta la realización de una torta de pulido porque se pule con la misma herramienta (el disco convexo que se va formando a la vez que el disco cóncavo durante la fase de desbaste).

Los resultados son increíbles (tan sólo hay que verlos en el apartado de fotografías del grupo) y la calidad final, para mi en particular, es suficiente.


Sobre el tema de las deformaciones del espejo de aluminio creo que se exagera mucho, comparemos sino las características del vidrio con una aleación de aluminio:


DENSIDAD kg/m3
DILATACION LINEAL
DUREZA
YOUNG
Kg/cm2
DUREZA BRINELL
VIDRIO
2500
9,00E-06
6
720000
550
ALUMINIO
2700
2,30E-06
3
700000
70

Como podemos observar las características son similares salvo en la dilatación lineal que es más elevada la del aluminio pero tampoco es escandalosamente elevada.

Por ejemplo, una pletina de aluminio de 20 cm de longitud (diámetro de mi futuro espejo), fabricado dentro de casa (a unos 20 ºC) cuando lo saquemos al campo, por ejemplo con una temperatura de 5 ºC sufrirá una dilatación de: 0.0000023*15*20 = 0.00069 cm o lo que es lo mismo 0.0069 mm.


COMO CONSIGO MIS DISCOS DE ALUMINIO

Yo ya estoy decidido a intentar construir un espejo de aluminio, como consigo el aluminio y a que precio?
Esta ha sido otra dura labor de investigación…

En la provincia de Pontevedra hay varias empresas de dicadas al extrusionado del aluminio, así que ellas tienen la materia prima que me hace falta: barra de aluminio redonda y maciza.

El problema es que a los particulares no suelen venderle aluminio y mucho menos un trozo cortado de sus barras salvo que tengas algún conocido que te haga dicho favor.

Ya he movido ficha al respecto, porque por motivos profesionales conozco gran cantidad de personas y muchas de ellas han realizado labores o trabajos dentro de empresas de este tipo, por lo que conocen a alguien del sector y seguramente le facilitarán la obtención de los dos discos de aluminio necesarios para empezar a trabajar.

El problema es que esto también se sale fuera del objetivo de este proyecto: además del coste reducido lo que pretendo es compartir toda la información posible para que CUALQUIER interesado pueda utilizarla de guía y pueda construir también si propio telescopio.

Por lo tanto a pesar de que hay un par de conocidos que me pueden conseguir los discos de aluminio he seguido investigando la posibilidad de comprarlos.

No ha sido fácil, pero al final este problema está solucionado.

Las posibles vías evaluadas han sido: 

1.       EMPRESAS ESPECIALIZADAS EN LA VENTA DE METALES:

a.     Metales Marina, en A Coruña, polígono de Pocomaco, calle número 1. Por motivos de trabajo, he tenido que visitar a uno de mis clientes en este mismo polígono esta semana, así que me he acerado un momento a esta empresa. Venden pletinas, chapas barras cuadradas, redondas etc… de bronces, cobre, aluminio, teflón, etc…
El trato ha sido fantástico, un agradable hombre con barbas cuyo nombre no conozco me ha atendido muy amablemente y profesionalmente (en estos tiempos esto no es fácil de encontrar, hay una falta de profesionalidad y de paciencia…)
Tiene aluminio en barra redonda, maciza y lo cortan a medida!!!. Además la aleación más común que ellos venden para mecanizado es la 6082 T6, y si vemos la tabla observaremos que es una de las que permite el acabado brillante.
El precio: los dos discos cortados, con un grosor de 2 cm y 20 cm de diámetro 36 Euros más IVA

b.      Hierros Andrade en Tuy (Pontevedra).  Esta empresa no la he visitado porque no me ha coincidido pasar por Tuy y estas consultas por teléfono no suelen funcionar muy bien….
Además en el foro de metalafición (http://foro.metalaficion.com/), por cierto recomiendo darse de alta porque hay mucha información de metales muy útil, hablan mal de esta empresa, parece ser que son unos bordes….
      2.       CHATARRERIAS:

Podría ser otra vía para la adquisición de los discos de aluminio pero he descartado esta posibilidad por los siguientes motivos:

a.  Los precios. A veces los chatarreros en vez de vender chatarra deben creer que están vendiendo producto terminado. Así que no sería inusual que el precio que nos piden sea más elevado que el de la empresa especializada.
b.  Tipo de material. Lo más normal es que nos vendan un trozo del que no conocen sus características, así que corremos el riesgo de estar trabajando sobre un trozo de aluminio que al final sus características no sean las adecuadas para el acabado superficial que deseamos.
c.  El corte. El trozo de aluminio que nos pueden ofrecer no tendrá las dimensiones que necesitamos. Y la realización del corte correcto no es tarea fácil sino disponemos de las herramientas adecuadas.

    3.       EMPRESAS DE MECANIZADOS:

a.       En este grupo tenemos todas esas empresas que compran los metales a las empresas del apartado 1 para su mecanizado y elaboración de piezas mediante fresado, torneado, etc…

He realizado UNA sola consulta, dentro del gran abanico de empresas del sector naval que hay en las cercanías de mi domicilio y he acertado con el sitio: Mecanizados Valiñas Carballo, en el muelle de reparaciones del Puerto de Marín. Me atendieron muy amablemente, y me indicaron que el aluminio en barra redonda maciza de 20 cm que tiene es el 5083.

Si consultamos la tabla de aleaciones y acabados podremos ver que este tipo de aleación de aluminio permite el acabado superficial tal y como necesito, así que el problema para localizar los discos de aluminio está solucionado.

El precio, perfecto: 28 Euros los dos discos de aluminio incluyendo el corte a medida.

Teniendo en cuenta que a mi el trozo de cristal me ha costado 26 Euros y que además de tener que cortarlo gastando abrasivo de 80 durante 6 horas, comparado con estos dos discos de aluminio redondo ya cortado y que no tendré a aluminizarlos, este precio o cualquiera de los otros (36 Euros mas IVA) es sencillamente perfecto.

Comparto una foto de un espejo de aluminio terminado, sacado del foro de ATM Metal Mirror y una foto de la luna realizada con un telescopio con espejo de aluminio, realizada por José Marcos Baungartner 
(150 mm / F5)