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»Forums Index »Tecnologia e tecnica astronomica »TECNICA E TECNOLOGIA ASTRONOMICA »Sulla questione delle piastre spianate.
Author Topic: Sulla questione delle piastre spianate. (9 messages, Page 1 of 1)

maxproject
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Posted: Nov 27, 2010 09:07 PM          Msg. 1 of 9
Molto frequentemente parliamo, soprattutto nelle schede tecniche, di piastre spianate in lega.
Si tratta di un materiale purtroppo costoso da noi scelto per le seguenti caratteristiche fisiche:
a) ottima lavorabilità a macchina, il che si traduce anche in un rispetto delle tolleranze;
b) spessore con una tolleranza di 0,05 mm;
c) planarità di 0,1 mm per mq.;
d) possibilità di ricevere qualunque spessore (da 5 mm a 300 mm o più) in qualunque pezzatura, quindi con poco spreco di materiale e senza dover subire trattamenti di pretaglio che ne deformerebbero la planarità.

Sono queste scelte, un ovvio compromesso tra costi, prestazioni e garanzie di rifornimento del materiale.

Abbiamo letto scorrendo il web di mirabolanti calcoli su strutture portanti, in cui vengono simulate deformazioni infinitesimali alla struttura (per esempio di una cella), ed in cui si cerca di dimostrare che il proprio pensiero minimalista è più che sufficiente al buon funzionamento di una meccanica.

Ci sono, nella produzione industriale, due scuole di pensiero.
La prima semplicisticamente chiamata giapponese (il metodo qualità e progettazione Toyota fece scuola ai suoi tempi);
la seconda semplicisticamente chiamata tedesca;

A prescindere dal fatto che la storia degli ultimi 15 anni ha dimostrato come l'esempio di proiezione industriale Made in Japan sia crollato sotto il proprio peso, con una chiara contraddizione tra semplicità e funzionalità correlate al risultato finale, e la perdita di molti mercati tecnologici sta dimostrando questo, al di la di astruse chiacchere accademiche sono ben pochi gli imprenditori manifatturieri che (salvo casi particolari e ben indicati) vanno a cercare un'impiantistica del sol levante.

Vediamo invece che il modello tedesco sia ancor più rafforzato sul mercato mondiale della manifattura di precisione e continui a prendere quota, in forte contrapposizione alla qualità italiana in alcuni settori migliore ma male organizzata.

Spiegato in termini molto pedestri possiamo dire che il modello giapponese implementa un progetto sulla massima semplicità, riducendo all'essenziale necessario ogni componente, esigendo dal medesimo una discreta qualità, e quindi mantenendo nella teoria costi bassi e prestazioni elevate, mentre il modello tedesco - da noi totalmente condiviso e appoggiato - si rispecchia in un assoluto rispetto della ortodossia progettuale dove - a prescindere dai costi - ogni componente viene pensato per lavorare in modo ottimale e - inoltre - la meccanica interviene in modo attivo alla gestione dell'impianto (e non in modo passivo come nella scuola orientale).

Cosa c'entra questo preambolo un po' mescolato con le nostre scelte? Lo spiegheremo con cura , in modo che ogni cliente possa ben comprendere come va inquadrato un prodotto NortheK, al di la delle chiacchere da cortile o dei sentito dire.....

Maxproject

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maxproject
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Posted: Nov 27, 2010 09:49 PM          Msg. 2 of 9
E' praticamente una pia illusione pensare che un compito strutturale possa essere rimpiazzato da sistemi semplicistici (non semplici.....) per abbassare i costi. Restando nell'ambito astronomico, affermazioni del tipo "quel che non c'è non si rompe", hanno sempre dimostrato gravi problemi nei propri ambiti d'uso, decretando la morte più o meno lunga di un prodotto. Sono sopravvissuti i prodotti mass market in ragione del loro prezzo e NON in ragione delle loro prestazioni (come erroneamente pensa la gran parte degli utenti, non avendo avuto la possibilità e non avendo la consapevolezza di quale sia il significato di un prodotto qualitativo). Questo è un chiaro esempio, un po' forzato per il vero, della scuola orientale.

Sarebbe come ammettere che i supporti secondari a cui siamo abituati da 40 anni rappresentano il meglio perchè:
a) li usano tutti;
b) li usano da tanto tempo;
c) sono semplici.

Veramente possiamo ammettere questo? O non si tratta forse di un voler chiudere gli occhi ad uno stato di fatto ben preciso...

Maxproject

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maxproject
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Posted: Nov 28, 2010 01:11 PM          Msg. 3 of 9
In un altro topic (sugli assi ottici e meccanici) abbiamo lungamente discusso di questo tema, che si correla strettamente e indissolubilmente alla tipologia dei materiali usati per la costruzione del telescopio.
Dobbiamo mantenere un asse meccanico, perchè?
Ai fautori del tubo storto che funziona, rispondiamo che un tubo ottico meccanicamente a posto (con i limiti che le tolleranze imposte dal budget permettono) consente di poter operare in modo corretto ai passaggi successivi (collimazione, equilibratura, controllo dei fuochi, controllo delle termiche strutturali, ecc).
Ma se vogliamo sfruttare bene la nostra ottica è importante che la catena costruttiva sia esattamente allo stesso livello qualitativo. Uno specchio con una superficie inferiore non spianata o inclinata non potrà operare correttamente, introducendo aberrazioni di varia natura nonostante la cura applicata alla meccanica. Un errato progetto dei supporti laterali introduce anch'esso aberrazioni. il cannotto dondolante lo lasciamo ai vari SC, MK ecc. chi li usa sa di cosa stiamo parlando. E dunque quanti altri problemi ci sono nel nostro tubo ottico?
L'elenco sarebbe lunghissimo e il modo di risolverli c'è, a seconda del progetto sorgente, possiamo togliere dei pezzi delegando ad altri componenti l'assolvimento del compito (ma abbiamo visto che NON funziona, e chi ha speso cifre consistenti per certi blasoni perennemente scollimati sa di cosa stiamo parlando), o realizziamo il componente al meglio che il prezzo finale del telescopio consente - e al limite alziamo il prezzo dello strumento se non vogliamo derogare su alcuni aspetti.
Dunque, tornando in tema, NortheK utilizza i micrometri centesimali per la collimazione (ad esempio), questi semplici meccanismi sono costruiti molto bene da un fabbricante specializzato, hanno una precisione di due centesimi, e poi noi abbiamo provveduto a tutta la parte progettistica e di implementazione per farli funzionare correttamente. E se il micrometro si applica su di una piastra non perfettamente ortogonale, cosa succede?

Maxproject

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daniela
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Posted: Nov 28, 2010 04:39 PM          Msg. 4 of 9
Beh nessuno vuole sminuire ne' tantomeno deridere la scuola giapponese, anche perche' ha fatto scuola nel paese manifatturiero piu' grande del pianeta, nonostante la reciproca antipatia (per usare un understatement). Quello che a volte si evita di puntualizzare e' che si tratta di un metodo industriale volto a produrre OGGETTI DI CONSUMO di fascia BUDGET. Mi permetto di segnalare che anche la scarsa durabilita' di un bene ha in quel contesto una sua logica, e senza entrare nei discorsi di obsolescenza forzata e di stimolo al consumismo (comunque non dimentichiamo che puo' avere un senso ridurre l'impronta ecologica del processo produttivo a scapito della durabilita', se il prodotto e' in ogni caso intrinsecamente usa-e-getta), e' comunque vero che in settori a fortissima velocita' di ricambio tecnologico e dove l'oggetto ben tenuto ma obsoleto e' un ingombrante fermacarte o fermaporta o stufetta elettrica (o a benzina/gasolio), l'approccio citato ha la sua valenza. E non e' detto che si tratti di fazzoletti di carta, potrebbero essere anche automobili o computers o tv o cellulari o vattelapesca.... Poi la manifattura giapponese si e' pesantemente ridimensionata e relegata a settori specializzati per tutta una serie di ragioni non ultima quella demografica; i loro risultati restano; peccato che non siano applicabili ai telescopi di qualita', peraltro un settore industriale maturo e stabile da molti decenni, salvo pochissimi strumenti iperspecializzati (e non certo commissionati da dilettanti con limiti di budget) e, ohime', salvo parecchie boutades pubblicitarie. Ai colleghi che la pensano diversamente auguriamo buona progettazione e buon divertimento con i vari tubi storti - ce n'e' a migliaia su cui esercitarsi a metterli a punto.


Daniela

"L'essenza della liberta' e' la matematica"

Edited by daniela on Nov 28, 2010 at 04:40 PM

maxproject
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Posted: Nov 28, 2010 09:01 PM          Msg. 5 of 9
Certamente l'analisi di Daniela è corretta, cioè un metodo industriale che ha dato il meglio di se su produzioni in larga scala e poi ovviamente esportato ai vicini di casa, che ne hanno abbassato il concetto qualitativo. Ricordiamo un dettaglio: possiamo avere il miglior progetto del mondo, la miglior impiantistica del mondo, ma se gli operatori non hanno un metodo intrinsecamente correlato all'impianto di produzione non ci sarà mai un prodotto di qualità.
L'esempio tedesco è ovviamente calzante: da sempre in alcuni settori sono i leader, forse per la cultura di quel paese condivisibile o meno ma è cosi'. Non hanno dovuto inventarsi nulla,semplicemente fare quello che hanno sempre fatto - talvolta con eccessi un pochino eccentrici anche nel settore dei telescopi - ma mediamente sempre prodotti adeguati e standard certi.

Torniamo al nostro discorso sulle piastre spianate.
Abbiamo detto che questi lamierati consentono l'acquisto di pezzature adeguate da sottoporre immediatamente alla macchina utensile, senza ricorrere a pretagli o a trasporti ingombranti che deformano i medesimi (per esempio un estruso molto grande e pesante da 4 mt o 3 mt arriva in officina leggermente deformato proprio a causa della movimentazione).
Questa esigenza è data dal fatto di poter arrivare ad una tolleranza di lavoro (non eccezionale per la meccanica, ma un valore buono per i costi e i materiali di un telescopio da dilettanti), sul pezzo finito che consenta dei montaggi di TANTI pezzi con una buona precisione.

Sul filmato youtube della fiera di Erba c'è una foto di una piastra intermedia del DK 350 mm.
se riuscite provate a contare i fori, ovviamente filettati, ovviamente rigorosamente in posizione per poter far combaciare tutti gli elementi che ci vanno messi. Calcolate gli angoli sul centro e determintate la complessità del progetto. Con una lamiera tagliata al laser o ad acqua non lo potete fare, o meglio: lo fate e non combacia un fico secco.

Maxproject

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maxproject
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Posted: Nov 30, 2010 08:48 PM          Msg. 6 of 9
L'utilizzo di piastre spianate e di buone lavorazioni ad utensile apporta anche il vantaggio, non secondario, della facilità di rimontaggio del tubo ottico, non ultimo un buon inserimento della viteria, soprattutto nel caso di accoppiamenti.
Non dimentichiamo che stiamo parlando di lamierati sottili (5 mm nel 250 mm , 8 mm nei 350 mm, 10 mm nei 450 mm) in lega di alluminio, molto sensibile allo spannamento dei filetti se l'esecuzione non è eseguita a regola d'arte.
Partendo - ad esempio - dalla condizione di dover applicare la culatta del tubo al suo anello di contenimento avremo 4 o più fori filettati che permettono il perfetto accoppiamento dei due elementi. Per ragioni tecniche e di costo non si mettono le sedi in bronzo o acciaio per rinforzare l'alluminio, ecco dunque la necessità che tutto combaci con la stessa tolleranza della vite (0,1 mm), operazione che vediamo difficilissima anche per strumenti famosi bucati al laser e - praticamente - ridicola per quelli forati col trapano a colonna (storto pure lui perchè è un cinesaggio da 300 euro).
La lega dell'alluminio ha la sua importanza, anche ugualmente importante è il processo che ha portato alla realizzazione di questo materiale, da esso dipende la lavorabilità (asportazione del truciolo in modo corretto) e dunque la precisione seppur minima che deve essere garantita.

Maxproject

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maxproject
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Posted: Nov 30, 2010 09:06 PM          Msg. 7 of 9
Qualcuno ci chiede cosa serve l'indeformabilità della piastra.
Ragionate e pensate ad una piastra 50x50 cm spessa 5 mm da lavorare tutta ad utensile, fresando, forando e filettando. Alla fine di questa lamiera almeno il 30% del materiale viene asportato se non di più. Gli stessi sistemi di bloccaggio tendono a deformarne il piano con il conseguente non rispetto degli angoli imposti ai centri foro (e saltuariamente qualche piastra finisce nel cassone dei rottami).
Per strumenti più grandi dove il materiale è più consistente, naturalmente ci sono meno problemi ma in questo caso la richiesta del piano è data dal fatto di lavorare appunto perfettamente in piano durante la fresatura.

Maxproject

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Posted: Nov 30, 2010 10:28 PM          Msg. 8 of 9
Naturalmente si possono realizzare strutture perfettamente piane senza ricorrere ai lamierati spianati. E' caso di grandi strumenti realizzati con componenti molto resistenti, saldati e poi a loro volta sottoposti a fresatura di precisione. Si ottengono dunque ottimi risultati ma solo nel caso in cui il pezzo abbia dimensioni di una certa consistenza e permetta - inoltre - l'asportazione di una notevole quantità di truciolo (pensiamo pensare ad esempio ai sistemi struttura di telescopi da 600 mm per esempio).
Altri preferiscono, per economia, non interrogarsi su questo tema e procedere anche in grossi telescopi con tagli al plasma su piastroni di ferro.......sono opinioni che rispettiamo, ma che non condividiamo: possiamo farvi l'elenco dei telescopi piazzati che non funzionano.

Maxproject

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Posted: Dec 2, 2010 11:05 PM          Msg. 9 of 9
Abbiamo visto molti strumenti, anche di notevole costo e di notevole dimensione, ricorrere spudoratamente a lamiere commerciali, tagliate al laser o ad acqua.
Dobbiamo capirci bene su questo, perchè qui - proprio in questo primo punto - si gioca la gran partita dei costi.
Una culatta (scartiamo subito le fusioni che non prendiamo nemmeno in considerazione) fatta secondo i canoni che noi abbiamo descritto sopra costa 100, la sua gemella fatta con i metodi sbrigativi coperti da livree sgargianti costa 20.
E con questo, solo con questo, dimostriamo che i nostri telescopi costano molto meno dello concorrenza, poi possiamo dimostrare anche altro.

Maxproject

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