Frequentemente, nel sito e nel forum, parliamo dei tubi per telescopi calandrati (quindi realizzati con una calandra meccanica e poi saldati) e dei tubi ottenuti per estrusione e finitura alla macchina utensile.
Forse è utile appronfondire questo argomento, prima dal punto di vista tecnico meccanico per chi non ha dimestichezza con queste lavorazioni.
Il tubo calandrato si ottiene da un foglio metallico (nel caso dei telescopi in alluminio), dello spessore voluto e poi lo si calandra, ovvero passa attraverso dei rulli che lo arricciano fino a fargli assumere il diametro voluto e consentito dal foglio. A quel punto si avvicinano i lembi e si effettua la saldatura. Queste operazione è molto delicata puo' essere esegita in piu' modi e metodi ma.......raggiungere la giusta precisione non è semplice, soprattutto perchè stiamo parlando di spessori molto limitati. Capirete da soli che chiudere un calandrato spesso 10 mm in due ganasce a misura e poi saldare ha un elevato grado di precisione, chiudere 2 o 3 mm o fors'anche meno è più problematico.
Se il saldatore o il processo produttivo non è ben normato si arrivano a delle ovalizzazioni certe ai bordi del tubo e anche ad una certa perdita di ortogonalità. Se noi facessimo questo costruiremmo due testane coniche grandi quando il diametro interno del tubo e bloccheremmo così le estremità del calandrato, poi passeremmo al controllo del diametro e dei parallelismi dei due lembi e poi con saldatura TIG finiremmo il lavoro. Dopo la saldatura si passa ad una abrasione veloce per livellare la saldatura col resto del tubo. E' un processo costoso e molto lento e non ci risulta applicato da nessun costruttore di tubi calandrati. Anche perche' ogni diametro e lunghezza richiede l'attrezzeria apposita.
Il secondo metodo, quello applicato da NortheK, richiede l'utilizzo di tubi estrusi e poi lavorati alla macchina utensile. Questo metodo è più costoso della calandratura, ma consente anche di sfruttare al meglio le carattetistiche del tubo in alu. Per inciso un estruso arriva da noi con un difetto di ortogonalità di circa 0,5 mm sul raggio, valore ampiamente inferiore a qualsiasi calandrato leggero. Naturalmente ci sono degli astrofili che pensano di mettere il tubo nel tornio e passarlo in modo da renderlo uniforme e ben lavorato. Non è cosi' e non spieghiamo come lo facciamo, certamente è complicato perchè occorre evitare che un tubo (esempio: tubo del dk 230 spesso 10 mm per parte viene poi ridotto a 4 mm per parte, ma pur essendo solo lungo circa 700 mm quando è sulla macchina utensile , avendo questa leggera ovalizzazione, entra in risonanza e se non si è più che esperti........)tenda a flettersi sotto la propria forza e a deformarsi, talvolta anche a spaccarsi. Realizzando una apposita attrezzeria di supporto è poi possibile lavorare con accurata precisione il pezzo, fare tutti i fori sul raggio anche inclinati (e non diritti come tanti faciloni), nelle testane fare i fori sullo spessore per l'inserimento preciso delle piastre o degli spider....... Il grado di precisione è molto elevato e al limite in questo genere di lavorazioni. Certamente si può ottenere di più ma a costi molto molto più elevati e che poi non servono al dilettante.
Più avanti vedremo perchè scegliere un metodo piuttosto di un'altro.
Maxproject
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Elementi oggettivi sulla intubazione esterna di un telescopio.
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maxproject
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Elementi oggettivi sulla intubazione esterna di un telescopio.
Interessante, non sapevo che ci fossero tubi estrusi in diametri elevati come quelli dei telescopi, pensavo fossero prodotti solo in diametri di pochi cm.
Non ho mai visto tubi a sezione quadrata all'infuori di qualche dobson, non sarebbe più facile la lavorazione e il controllo delle misure ? una struttura con 4 tralicci sui quali vengono avvitati/incollati i pannelli di chiusura.
Cerchiamo di vivere in modo tale che quando moriremo perfino il becchino sia triste.
Mark Twain
Non ho mai visto tubi a sezione quadrata all'infuori di qualche dobson, non sarebbe più facile la lavorazione e il controllo delle misure ? una struttura con 4 tralicci sui quali vengono avvitati/incollati i pannelli di chiusura.
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Elementi oggettivi sulla intubazione esterna di un telescopio.
Ciao Sky,
quando hai la possibilità come azienda di accedere ai fornitori sul mercato europeo, trovi praticamente di tutto. Il problema sono i minimi quantitativi che ti impongono.
Se si ha la forza finanziaria di comperare e mettere a magazzino gli "avanzi" anche qua non ci sono problemi (e noi su questo siamo molto tranquilli), se non la si ha....praticamente non comperi.
I tubi a sezione quadrata ci sono e costano anche poco, ma.......il loro grado di precisione è molto basso, sufficiente diranno molti, insufficiente diciamo noi.
Vedremmo molto meglio sezioni di barre fresate con ottima precisione (vengono vendute da grossisti specializzati a costi molto bassi) che hanno forme svariate e diverse, ma la cosa importante è che sono precise e poco costose (loro infatti lanciano produzioni su macchine con caricatore automatico e fanno centinaia o migliaia di metri per modello). A quel punto lavori con criteri di meccanica ordinaria e non da rigattiere.
Ciao
Maxproject
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quando hai la possibilità come azienda di accedere ai fornitori sul mercato europeo, trovi praticamente di tutto. Il problema sono i minimi quantitativi che ti impongono.
Se si ha la forza finanziaria di comperare e mettere a magazzino gli "avanzi" anche qua non ci sono problemi (e noi su questo siamo molto tranquilli), se non la si ha....praticamente non comperi.
I tubi a sezione quadrata ci sono e costano anche poco, ma.......il loro grado di precisione è molto basso, sufficiente diranno molti, insufficiente diciamo noi.
Vedremmo molto meglio sezioni di barre fresate con ottima precisione (vengono vendute da grossisti specializzati a costi molto bassi) che hanno forme svariate e diverse, ma la cosa importante è che sono precise e poco costose (loro infatti lanciano produzioni su macchine con caricatore automatico e fanno centinaia o migliaia di metri per modello). A quel punto lavori con criteri di meccanica ordinaria e non da rigattiere.
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Elementi oggettivi sulla intubazione esterna di un telescopio.
Invece per quanto riguarda i diametri ci sono comunque dei limiti, oltrepassare i 300 mm comincia ad essere complicato ma non impossibile.......ma a quel punto parliamo di strumenti che permettono soluzioni diverse che non richiedono manco la calandratura.
Maxproject
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maxproject
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Elementi oggettivi sulla intubazione esterna di un telescopio.
Praticamente, spiegando in modo molto grossolano come si possono ottenere i tubi dei telescopi piccoli, vediamo ora di capirne le valenze e le prerogative, di un metodo e dell'altro.
Il truss richiede una disamina molto più complessa.
Il tubo calandrato abbiamo detto che andrebbe costruito in un certo modo. Pero' ricordiamoci che parliamo di telescopi amatoriali, e non di strumenti ad elevata precisione o ad elevata qualità costruttiva (che son ben altra cosa). Allora perchè si usano sistemi calandrati? Il primo fatto indiscutibile è il costo, molto basso, il secondo è quello relativo alla possibilità di calandrare il diametro che si vuole, senza essere vincolati ad estrusi standard, il terzo è che si usa pochissimo metallo, praticamente a scarto zero, e ricordiamo che un anticorodal estruso di qualità parte da 7 euro in su al chilo di costo, il costo va considerato sul peso lordo del tubo e non sul netto (a titolo di esempio il tubo del DK 230 pesa 28 kg. al mtlineare, fosse in calandrato peserebbe 3 kg.), se si fanno molti telescopi questa è una voce comunque importante nei costi del materiale.
Al di la dei vantaggi economici e LOGISTICI (magazzino di lamiere tagliate a misura col banco laser a costi irrisori), non vediamo vantaggi veramente tecnologici nell'utilizzo dei calandrati.
Ma piuttosto vediamo pesanti problemi di mantenimento delle ortogonalità del tubo ottico perchè se la linea non è automatizzata e ben verificata, l'avvicinamento dei lembi e le tolleranze della saldatura portano a delle sfasature.
Per esempio l'Intes retrofittato era costruito con un calandrato (non si vedeva ma aprendolo lo si è scoperto) unito da una bandella e da dei rivetti (a rigore metodo preciso), ma il tubo non era assolutamente ortogonale, e di questo problema soffrono moltissimi strumenti budget.
Maxproject
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Il truss richiede una disamina molto più complessa.
Il tubo calandrato abbiamo detto che andrebbe costruito in un certo modo. Pero' ricordiamoci che parliamo di telescopi amatoriali, e non di strumenti ad elevata precisione o ad elevata qualità costruttiva (che son ben altra cosa). Allora perchè si usano sistemi calandrati? Il primo fatto indiscutibile è il costo, molto basso, il secondo è quello relativo alla possibilità di calandrare il diametro che si vuole, senza essere vincolati ad estrusi standard, il terzo è che si usa pochissimo metallo, praticamente a scarto zero, e ricordiamo che un anticorodal estruso di qualità parte da 7 euro in su al chilo di costo, il costo va considerato sul peso lordo del tubo e non sul netto (a titolo di esempio il tubo del DK 230 pesa 28 kg. al mtlineare, fosse in calandrato peserebbe 3 kg.), se si fanno molti telescopi questa è una voce comunque importante nei costi del materiale.
Al di la dei vantaggi economici e LOGISTICI (magazzino di lamiere tagliate a misura col banco laser a costi irrisori), non vediamo vantaggi veramente tecnologici nell'utilizzo dei calandrati.
Ma piuttosto vediamo pesanti problemi di mantenimento delle ortogonalità del tubo ottico perchè se la linea non è automatizzata e ben verificata, l'avvicinamento dei lembi e le tolleranze della saldatura portano a delle sfasature.
Per esempio l'Intes retrofittato era costruito con un calandrato (non si vedeva ma aprendolo lo si è scoperto) unito da una bandella e da dei rivetti (a rigore metodo preciso), ma il tubo non era assolutamente ortogonale, e di questo problema soffrono moltissimi strumenti budget.
Maxproject
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Elementi oggettivi sulla intubazione esterna di un telescopio.
Al tubo calandrato vanno poi aggiunti sistemi di rinforzo dove attaccare spiders, celle e controcelle (se si vuole un lavoro ben fatto e che mantienre il raggio costante del tubo), sempre l'Intes aveva due anelli di alu da 20 mm circa ma piantati dentro senza tanta attenzione, per cui pur essendo fatti al tornio si portavano dietro la non ortogonalità del tubo.
Se questi sistemi non vengono aggiunti, ecco che il peso delle messe a fuoco, delle celle, dei telescopi guida, ecc. portano ciascuno una deformazione della figura geometrica e ciascuno contribuirà in proprio ad un fuori asse costante.
Chi pensa di risolvere questo con il tilt degli spider non ha capito molto di meccanica (e di telescopi).
Maxproject
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Edited by maxproject on Jul 24, 2010 at 11:08 PM
Se questi sistemi non vengono aggiunti, ecco che il peso delle messe a fuoco, delle celle, dei telescopi guida, ecc. portano ciascuno una deformazione della figura geometrica e ciascuno contribuirà in proprio ad un fuori asse costante.
Chi pensa di risolvere questo con il tilt degli spider non ha capito molto di meccanica (e di telescopi).
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Edited by maxproject on Jul 24, 2010 at 11:08 PM
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Elementi oggettivi sulla intubazione esterna di un telescopio.
Il tubo ricavato da un estruso ha delle prerogative (e dei costi ben diversi). Prima di tutto partiamo da uno spessore che ci viene imposto dai fornitori e quindi occorre portarsi a spessore di progetto con un lavoro al tornio.
Ma l'estruso, venduto in cannoni da 6 mt., ha anche lui la sua ovalizzazione (0,5 mm sul raggio di media) data dal medesimo peso, dai trasporti e dalle deformazioni anche termiche.
Allora occorre tagliarlo della lunghezza voluta. E poi metterlo in macchina.
Pensiamo a un grosso aggeggio leggermente deformato (0,5 mm appunto) di peso consistente e messo in rotazione ad un certa velocità. Capirete da soli che creerà una risonanza abbastanza fastidiosa e se l'operatore non è ben preparato spacca il tubo e anche l'utensile (magari da 400 euro).
Dunque la giusta esperienza di chi deve fare questo, permette di costruire adeguate attrezzerie che tengono il pezzo ben bloccato e soprattutto, permette all'utensile di lavorare in modo adeguato con lo standard di precisione che ci siamo prefissi.
Il lavoro è lento e delicato, quindi costoso, ma il risultato è impeccabile.
Finita l'operazione di "snellimento" da cui ricaviamo direttamente gli anelli di rinforzo in corrispondenza degli spiders, delle celle o di eventuali altri accessori, il nostro tubo va scaricato messo in macchina con divisore e testata inclinata e vanno fatti tutti i fori (inclinati secondo il raggio del tubo, se no le viti entrano e rimangono storte e questi sono lavori da cinesi) sia lungo il tubo che sulle testate spianate e portate a precisione molto buone (inferiori a un decimo di mm), in automatico si fanno i filetti e con questo sistema tutti gli angoli dei fori rispetto al centro teorico sono rispettati con rigore.
Se volete un tubo preciso si fa così, non ci sono altri sistemi.
Maxproject
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Ma l'estruso, venduto in cannoni da 6 mt., ha anche lui la sua ovalizzazione (0,5 mm sul raggio di media) data dal medesimo peso, dai trasporti e dalle deformazioni anche termiche.
Allora occorre tagliarlo della lunghezza voluta. E poi metterlo in macchina.
Pensiamo a un grosso aggeggio leggermente deformato (0,5 mm appunto) di peso consistente e messo in rotazione ad un certa velocità. Capirete da soli che creerà una risonanza abbastanza fastidiosa e se l'operatore non è ben preparato spacca il tubo e anche l'utensile (magari da 400 euro).
Dunque la giusta esperienza di chi deve fare questo, permette di costruire adeguate attrezzerie che tengono il pezzo ben bloccato e soprattutto, permette all'utensile di lavorare in modo adeguato con lo standard di precisione che ci siamo prefissi.
Il lavoro è lento e delicato, quindi costoso, ma il risultato è impeccabile.
Finita l'operazione di "snellimento" da cui ricaviamo direttamente gli anelli di rinforzo in corrispondenza degli spiders, delle celle o di eventuali altri accessori, il nostro tubo va scaricato messo in macchina con divisore e testata inclinata e vanno fatti tutti i fori (inclinati secondo il raggio del tubo, se no le viti entrano e rimangono storte e questi sono lavori da cinesi) sia lungo il tubo che sulle testate spianate e portate a precisione molto buone (inferiori a un decimo di mm), in automatico si fanno i filetti e con questo sistema tutti gli angoli dei fori rispetto al centro teorico sono rispettati con rigore.
Se volete un tubo preciso si fa così, non ci sono altri sistemi.
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maxproject
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Elementi oggettivi sulla intubazione esterna di un telescopio.
Questa spiegazione molto semplificata vi permette di capire, indipendentemente dal prezzo, quando un telescopio è fatto con certi criteri o con altri e capire anche cosa potrete aspettarvi da quello strumento, indipendentemente dalla stupidaggini che vi racconta il venditore o il marketing guidato. E capite anche subito se il prezzo richiesto ha un senso o non ce l'ha.
Il tubo ricavato da un estruso non sta a significare che lo strumento non deve essere collimato perchè preciso, ricordiamo che la precisione meccanica è una cosa quella ottica è un'altra. Tuttavia, a parte le migliori performances meccaniche del manufatto che resiste meglio alle ovalizzazioni e alle torsioni. Ma questa precisione porta anche in automatico i centri meccanici dello strumento molto vicini agevolando anche il mantenimento dei medesimi, a quel punto il settaggio è estremamente semplice.
Maxproject
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Edited by maxproject on Jul 24, 2010 at 11:26 PM
Il tubo ricavato da un estruso non sta a significare che lo strumento non deve essere collimato perchè preciso, ricordiamo che la precisione meccanica è una cosa quella ottica è un'altra. Tuttavia, a parte le migliori performances meccaniche del manufatto che resiste meglio alle ovalizzazioni e alle torsioni. Ma questa precisione porta anche in automatico i centri meccanici dello strumento molto vicini agevolando anche il mantenimento dei medesimi, a quel punto il settaggio è estremamente semplice.
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Edited by maxproject on Jul 24, 2010 at 11:26 PM
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Elementi oggettivi sulla intubazione esterna di un telescopio.
Dunque utile è fare il distinguo tra precisione meccanica e precisione ottica.
Con masse tipicamente amatoriali, avremo degli elementi che non dipendono da noi, come ad esempio l'esatto spessore delle lenti o degli specchi, la loro planarità, l'ortogonalità del bordo (non è detto che sia perfettamente a 90°), e tanti altri fattori che variano da pezzo a pezzo , essendo l'ottica difficilmente assimilabile ad una produzione meccanica di precisione in serie.
A questo punto andremo a sommare tutti gli elementi di disturbo che interferiscono con la precisione della meccanica, si tratta - per un lavoro ben fatto - di alcuni decimi di mm come totale, ma ci sono (pensate - ad esempio - ai feltrini che sostengono lo specchio, o ad altri sistemi analoghi che si deformano sempre dalla stessa parte).
Se non interveniamo sulla meccanica abbassando il più possibile questi valori e - soprattutto - eliminando tutti gli altri collaterali avremo un totale finale che falcidierà la precisione degli assi e dei piani che siamo andati cercando, purtroppo il vetro non si lavora come il metallo e bisogna tenerne ben conto nel progetto globale dello strumento. Ecco perchè la collimazione con i telescopi NortheK è rigorosa e precisa.
Maxproject
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Con masse tipicamente amatoriali, avremo degli elementi che non dipendono da noi, come ad esempio l'esatto spessore delle lenti o degli specchi, la loro planarità, l'ortogonalità del bordo (non è detto che sia perfettamente a 90°), e tanti altri fattori che variano da pezzo a pezzo , essendo l'ottica difficilmente assimilabile ad una produzione meccanica di precisione in serie.
A questo punto andremo a sommare tutti gli elementi di disturbo che interferiscono con la precisione della meccanica, si tratta - per un lavoro ben fatto - di alcuni decimi di mm come totale, ma ci sono (pensate - ad esempio - ai feltrini che sostengono lo specchio, o ad altri sistemi analoghi che si deformano sempre dalla stessa parte).
Se non interveniamo sulla meccanica abbassando il più possibile questi valori e - soprattutto - eliminando tutti gli altri collaterali avremo un totale finale che falcidierà la precisione degli assi e dei piani che siamo andati cercando, purtroppo il vetro non si lavora come il metallo e bisogna tenerne ben conto nel progetto globale dello strumento. Ecco perchè la collimazione con i telescopi NortheK è rigorosa e precisa.
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Elementi oggettivi sulla intubazione esterna di un telescopio.
Vediamo la foto di un telescopio commerciale con tubo in lamiera calandrata. Lo strumento è bello grosso e quindi anche il tubo è un tubone. Gli anelli di ritenzione sono ricavati da profilati commerciali, ma siccome diventa difficile diventare precisi con questi metodi, le due flange che uniscono i semi cerchi degli anelli (per intenderci dove si mettono i vitoni per allentare gli anelli), sono staccate di parecchio tra di loro.
Cosa dobbiamo pensare come conseguenza di questo fatto?
In primo luogo il tubo calandranto tenderà a stortarsi quando chiuderemo le viti; in secondo luogo la pressione degli anelli varia in funzione di quanto chiudiamo le viti, con evidenti assimetrie del blocco meccanico.
I lembi degli anelli devono lavorare uniti e le viti con pomelli svitabili vanno sostituite con viti a brugola. Ovviamente gli anelli non si ricavano dalla piegatura di barre, ma dalla fresatura di piastre, in modo che la precisione di tutto il blocco sia mantenuta entro il decimo di mm, a quel punto non avremo forze strane sul tubo di lamierino e cosa molto importante, la leva che si scarica dove ci sono le vitone non sposterà l'asse del telescopio, che cosi' non si scollimerà durante l'uso.
Meccanica elementare ma che costa 1/3 in più di tutto il tubone.
Maxproject
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Cosa dobbiamo pensare come conseguenza di questo fatto?
In primo luogo il tubo calandranto tenderà a stortarsi quando chiuderemo le viti; in secondo luogo la pressione degli anelli varia in funzione di quanto chiudiamo le viti, con evidenti assimetrie del blocco meccanico.
I lembi degli anelli devono lavorare uniti e le viti con pomelli svitabili vanno sostituite con viti a brugola. Ovviamente gli anelli non si ricavano dalla piegatura di barre, ma dalla fresatura di piastre, in modo che la precisione di tutto il blocco sia mantenuta entro il decimo di mm, a quel punto non avremo forze strane sul tubo di lamierino e cosa molto importante, la leva che si scarica dove ci sono le vitone non sposterà l'asse del telescopio, che cosi' non si scollimerà durante l'uso.
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