旋转熔融体制镜法(抛物面凹面镜)
因为没有实践机会,特此公开思路希望有兴趣有条件的朋友或相关院所公司做实验验证。
一,来源:
用绳子吊一个水桶,转动水桶,水桶里的水会逐渐与水桶的旋转同步,相对静止,这时水桶里的水面是一个抛物面。或者用手旋转搅动水盆里的水,过一会,水面成抛物面。
二,证明:
用高等数学的一般知识可以推导出该旋转水面的解析式为一抛物面方程。
三,实验:
旋转熔融体至稳定状态下逐渐冷却。
1, 镜体材料,
a, 玻璃。如何对旋转中的玻璃加热使其长时间保持融态可能有点困难。当然也可能很简单,把玻璃熔融体倒入旋转容器(模具),等玻璃固化时可能已经成型,看实验了。玻璃的热胀冷缩可以使自身碎裂,所以口径不能做太大。
b, 金属,如锡等。如果口径不是很大,用电涡流加热应该比较方便,加热设备与旋转容器(模具)没有任何机械接触,减少震动。大口径的镜体受热张冷缩影响大,产品化时必须考虑。至于根据口径计算转速、精密控制更是后话。
2, 旋转设备,
a, 整个设备或者至少是旋转容器(模具)应当有很好的防震措施,动力传动平稳,
b, 旋转容器(模具)配合实际需要设计,如热胀冷缩调整,方便安装切割等,不见得一定是个水桶形,但必须保证良好的对称,质量分布与容器内空部分都要对称。
c, 关键在于动力与模具的连接,因为开始实验时设备简易,模具外表必然也很热。并且要防止动力带来的震动振荡。
3, 制成,抛光。如果防震措施不是很好,估计仍然需要稍微打磨一下,但比起从头开始磨自然是天壤之别。相对传统磨镜,这种方法适合大批量生产,尤其是制造大口径的镜,速度快成品率高。
四,展望:
也可以用这种方法制造模具,用于大型导流罩,抛物面切片等。
园外作坊 yuanwai@263.net
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