Zeljko Andreic
Korado Korlevic
   Brusenje

2.7 Opis postupka brušenja

Brušenje zrcala odvija se u nekoliko faza. U prvoj fazi dubi se u staklu udubina da bi se dobila potrebna zakrivljenost zrcalne plohe. Ovaj postupak  cesto puta se naziva grubo brušenje. Kad je postignuta zeljena zakrivljenost na cijeloj površini zrcala, pristupa se finom brušenju. Postupkom finog brušenja smanjuju se neravnine nastale kod grubog brušenja i istovremeno se ploha sve više priblizava sfernoj plohi.  Završni dio finog brušenja priprema plohu za poliranje.  Poliranje daje plohi zrcala sposobnost refleksije svjetla.  Pri kraju poliranja, kad su uklonjeni svi, pa i najfiniji tragovi brušenja, pristupa se optickoj kontroli i korekciji plohe zrcala kako bi joj se dao potreban oblik.
 Za izradu zrcala potreno je nabaviti stakleni disk od kojeg cemo izraditi zrcalo, alat na kojem cemo brusiti zrcalo (obi cno drugi stakleni disk), brusne prahove razli citih finoca, polirni prah i smolu  za  izradu matrice za poliranje. Pored  toga  potrebno je pripremiti  prostor  u kojem cemo raditi i  izraditi  jednostavne uredaje za kontrolu procesa brušenja i poliranja.
    Za samo brušenje i poliranje potreban nam je mali radni stol ili stalak na kojem mozemo nesmetano raditi. Sve ovo je detaljnije opisano na web stranicama, a sada dajemo samo kratki popis najnuznijih stvari, potrebnih za izradu zrcala promjera 15 cm.

Tabela  2.4: materijal potreban za izradu zrcala promjera oko 15 cm:

 1. stakleni disk debljine 15 do 25 mm
 2. alat za brušenje, najbolje još jedan stakleni disk istih dimenzija
 3. karborundum finoce 70 do 120 oko 500 g
 4. karborundum finoce 220 oko 200 g
 5. brusni prah (karborundum, korund ili sl.) finoce 320 100 g
 6. brusni prah finoce 400 do 600  50 g
 7. brusni prah finoce 800 do 1000 50g
 8. finiji brusni prah, ako ga mozemo nabaviti 20 g
 9. cerij oksid za poliranje 100 g
10. smola za izradu matrice 1 kg
11. kalofonij 1 kg
12. pcelinji vosak 100 g

2.8 Osnovni pokreti kod brušenja

Postupak  brušenja sastoji se u tome da gornji disk (buduce zrcalo) mi cemo uz pritisak amo tamo po donjem disku (alatu) koji je namazan tankim slojem ovlazenog brusnog praha. Ovisno o nacinu izvodenja pokreta gornji disk se brze ili sporije dubi pricemu oblik udubine ovisi o pokretima kod brušenja. Zbog toga postoji nekoliko razlicitih vrsta pokreta sa razlicitim utjecajem na oblik i produbljivanje udubine na zrcalu. Da stvari što zornije prikazemo, posluzit cemo se grafickim prikazom izvodenja pokreta.

Kod ovakvih skica crta se pogled na alat odozgo i na slici alata (krug) skicira se put koji kod izvodenja pokreta prelazi središte zrcala. Kod osnovnog pokreta kod brušenja (slika 2.14).

slika 2.14: osnovni (poprecni ili centralni) pokreti a. slika sa polozajem brusaca i drzanjem ruku

b.  skica  zrcala odozgo sa naznacenim putem središta  zrcala  po alatu

Zrcalo se postavlja na alat centricno. Na zrcalo lagano naslonimo obje  ruke i uz umjereni pritisak mi cemo zrcalo naprijed natrag tako  da središte zrcala prelazi preko središta alata.  Otuda je pokret dobio ime centralni ili poprecni, jer središte zrcala putuje preko središta alata.  Duzina pokreta izrzava se u dijelovima promjera zrcala, tako da napr. pokreti od 1/2 promjera znace da kod micanja zrcala  naprijed natrag njegovo središte prevaljuje put otprilike jednak polovini promjera zrcala. Kad na ovaj nacin napravimo 6 do 10 pokreta naprijed natrag,  zaokrenemo zrcalo za neki kut (recimo oko 30 do 40 stupnjeva) udesno, a alat za nešto manji kut (10 do 15 stupnjeva) ulijevo, odnosno, ako je alat  fiksiran,  pomaknemo  se  za taj kut  oko  njega,  pa  opet napravimo 6 do 10 pokreta, itd. Ovdje je VAZNO istaknuti da  niti duzinu  pokreta, niti ove kuteve zakretanja ne  smijeno  izvoditi precizno.  Naime,  pokušaj da oni budu uvijek  apsolutno  jednaki dovode  do periodickih odstupanja plohe zrcala od sfernog  oblika što  se kasnije teško ili nikako ne moze ispraviti. Vazno  je  da prosjecna  duzina  pokreta  i prosje cni  kutevi  zakretanja  budu sli cni navedenim vrijednostima.
Slika 2.15: [11 Kb] objašnjenje nastajanja udubine na zrcalu

Pogledajmo sad malo podrobnije što se kod ovakvog pokreta  dešava sa zrcalom i alatom. U trenutku kad su zrcalo i alat tocno  jedan na  drugome,  podjednako su opterecene sve tocke (slika  2.15)  i alata i zrcala. Medutim, kad se zrcalo pomakne u krajnji polozaj površina dodira izmedu zrcala i alata se smanjuje pa se opterecenje na njoj povecava. Kako je brzina brušenja  ovisna o opterecenju, jasno je da ce se kod ovog polozaja više trošiti dijelovi alata i zrcala koji su u tom trenu u dodiru. Vidimo da su to kod alata rubni, a kod zrcala središnji dijelovi diska.  Na taj nacin zrcalo postaje udubljeno a alat ispupcen. Nastala ploha je priblizno sfernog oblika zato jer kod ploha ciji oblik nije sferan dolazi do kontakta samo u nekim tockama plohe, pa se ti dijelovi  lohe znatno brze troše i oblik se priblizava sfernom.

Jedino  dvije sferne plohe istog polumjera zakrivljenosti mozemo micati jednu po drugoj, a da pri tome one uvijek budu u svim svojim tockama u kontaktu. Ovaj jednostavan geometrijski princip i ovisnost brzine brušenja o pritisku omogucavaju nam da na vrlo jednostavan nacin izradimo sferne plohe vrlo velike preciznosti.

Kod toga stalno zakretanje alata i zrcala sluzi tome da se i alat i zrcalo jednako bruse po svim svojim promjerima. Kad bismo izostavili ovo zakretanje, dobili bismo umjesto sferne, cilindricnu plohu.

Što je centralni potez duzi, brze se stvara udubina na zrcalu. Medutim, kod pokreta duzih od 2/3 promjera moze doci do odvajanja (klackanja) zrcala od alata (slika 2.16) što se pod svaku cijenu mora izbjeci jer ovakvo klackanje zbog naglog opterecenja ruba alata obicno dovodi do odlamanja komadica stakla s alata i paranja plohe zrcala. Zbog toga se centralni pokreti duzi od oko 2/3  promjera ne koriste. Vrlo brzo se stekne osjecaj kod koje duzine pokreta zrcalo postaje nestabilno pa brusac automatski skrati pokrete da izbjegne klackanje zrcala.  Pored toga, kod dugih centralnih pokreta (ovo su pokreti  duzine  1/2  do  2/3 promjera) ploha zrcala i ploha alata ne dobijaju  sferni vec hiperbolicni oblik (slika 2.16).

Slika 2.16 [9 Kb

Hiperbolicne plohe vrlo brzo i lako dovode se u sferni oblik kracim centralnim potezima (potezima duzine oko 1/4 promjera).

Zbog svega ovog navedenog, dugi potezi koriste se kod grubog brušenja da bi se što prije iskopala potrebna udubina zrcala. Kad je udubina iskopana, plohe se dovedu u sferni oblik kracim potezima koji se onda dalje koriste i kod finog brušenja.

Kod  zrcala vecih promjera "kopanje" udubine centralnim potezima vrlo je sporo, bez obzira na duzinu poteza. Zbog toga se cesto koristi tzv. forsirano brušenje koje se sastoji od toga da se rub zrcala  mice po tetivama alata, vrlo blizu njegovom rubu. Ovakvi potezi vrlo brzo bruse udubinu zrcala, ali je dobiveni oblik izrazito nepravilan, obicno stepenast. (slika 2.18).

Slika 2.18: [60 Kb] forsirano brušenje i oblik plohe koji ono daje 

Ako se koriste forsirani potezi, prelazi se na duge centralne poteze kad udubina skoro dosegne potrebnu vrijednost, pa nakon nekog vremena i na kratke centralne poteze da bi se ploha dovela u sferni oblik.Još jedan nedostatak centralnih poteza je taj da neki puta mogu dovesti do pojave zona na zrcalu  koje su obicno posljedica prepravilnog ponavljanja pokreta brušenja. Da se to izbjegne moze se koristiti "W" potez (slika 2.19).

Slika 2.19: [15 Kb] "W" potez

Kod ovog poteza, koji se obicno koristi za poliranje i za fino brušenje, mozemo mijenjati duzinu poteza i njegovu širinu. Tipi can W potez ima duzinu izmedu 1/4 i 1/3 promjera zrcala i širinu oko 1/5 promjera zrcala. Variranjem duzine i širine "W" poteza, mjesta na kojem se on izvodi i mjesta pritiska na zrcalu postize se vecina korekcija kod završnog poliranja, no o tome više kasnije.

Recimo još na kraju samo to da, u slucaju da smo  pretjerali s "kopanjem" i dobili preveliku udubinu na zrcalu, grešku vrlo jednostavno mozemo ispraviti tako da na kratko zamijenimo mjesta alata i zrcala. Dakle zrcalo dolje, a alat gore. Sad ce se više trošiti rub zrcala i sredina alata pa ce se udubna smanjiti.

Koristite krace "W" ili centralne poteze i cešce kontrolirajte udubinu i uskoro ce sve biti u redu.


2.9 Grubo brušenje "kopanje"

Svrha grubog brušenja je da se što prije i sa što manje napora u staklenom  disku izradi udubina  priblizno sfernog  oblika i potrebne dubine. Zbog toga se u ovoj fazi za rad koristi najgrublji karborundum. Gruboca karborunduma sa kojim cemo raditi ovisi o velicini staklenog diska i udubini koju je potrebno napraviti.  Ako je stakleni disk velik ili je udubina duboka (recimo više od nekoliko mm) grubo brušenje zapocinje se karborundumom finoce 70 ili cak 40. Kod diskova promjera oko 15 cm uz dubine plohe od 1 do 2 mm, ovaj karborundum je pregrub pa je bolje grubo brušenje zapoceti sa karborundumom finoce 120. Kod zrcala manjeg promjera i kad su udubine manje od 1 mm, moze se poceti brusiti i sa karborundumom finoce 220. Naime, moramo racunati da nam za svaku frakciju (tj. finocu brusnog praha) treba oko 1 do 2 sata brušenja da bismo uklonili tragove brušenja prethodnom, grubljom frakcijom. Ako je udubina mala, isplati se potrošiti nešto više vremena na grubo brušenje finijom frakcijom jer tada otpada tih sat do dva brušenja koje bismo ionako tom frakcijom morali odraditi da uklonimo tragove grublje frakcije.

Ovdje je iskustvo najbolji vodic. Zbog toga je uvijek dobro voditi dnevnik brušenja u koji se zapisuju najbitiniji podaci o postupku brušenja: frakcija, potezi, vrijeme brušenja i postugnuti rezultati (napr. udubljenje zrcala po završetku rada).

Kod grubog brušenja koriste se ili dugi centralni potezi ili forsirani potezi. Forsirani potezi obi cno se koriste kod vecih zrcala (promjera 15 cm i više ) i kad su udubine vece od nekoliko mm. Brusni prah pomiješamo sa vodom tako da dobije oblik  blata ili paste. Grubi prah gotovo odmah se slegne na dno posude, a ako iznad njega zaostane nešto vode, ne smeta. Zlicom zagrabimo prah i nanesemo ga preko cijele plohe alata sa nekoliko poteza. Zrcalo postavimo odozgo, i sa dva tri lagana kruzna poteza  rasporedimo brusni prah preko cijele plohe zrcala jednoliko. Tek tada zapo cinjemo sa brušenjem. Grubi brusni prah brzo se usitnjava pa ge cesto treba dodavati. Kod dodavanja odvojimo staklene diskove i kao i prije nanesemo novi prah na alat. Prah se dodaje kad se zvuk brušenja utiša, što je siguran znak da se prah usitnio. S vremena na vrijeme treba zrcalo i alat oprati vodom da se ukloni stari prah i smrvljeno staklo. Otprilike svakih pola sata, a pred kraj grubog brušenja i cešce, treba ontrolirati udubinu zrcala.

Pred kraj grubog brušenja moraju se forsirani potezi zamijeniti centralnim da bi se oblik plohe priblizio sferi. Koristimo nešto krace centralne poteze (1/2 do 1/3 promjera) da bi se popravio oblik plohe koju brusimo. Grubo brušenje prekida se kad je udubina nešto manja od potrebne. Vrlo je teško reci koliko je to nešto manje jer ce se udubina pove cavati i kod finog brušenja, ali mnogo sporije. Kod zrcala uobi cajenog F/ broje (izmedu F/5 i F/10)  grubo  brušenje treba prekinuti kad udubina bude 1 do 2 desetinke mm manja od potrebne. Po završetku grubog brušenja moramo dobro oprati zrcalo, alat i radni stol. Zaostane li kod toga ma i jedno zrno grubog brusnog praha, ono moze kasnije  doci izmedu zrcala i alata i u hipu izgrebsti zrcalo. U tom slu caju preostaje nam samo da fino brušenje ponovimo od po cetka, a to moze zna citi desetak sati rada koji se mogao izbjeci pazljivijim pranjem i  cišcenjem.

2.10 Fino brušenje

Postupkom finog brušenja uklanjaju se velike neravnine na staklu koje su  posljedica brušenja grubim brusnim prahom kod izrade udubine. Uz to se istovremeno polumjer zakrivljenosti dovodi na zeljenu vrijednost. Dogodi li se da on postane premalen (udubina prevelika) ne treba o cajavati. Dovoljno  je zamijeniti mjesta alata i zrcala (dakle alat gore a zrcalo dolje) i uskoro ce se udubina poceti smanjivati. Vec kod finoce brusnog praha od 600 udubina se prakticki ne mijenja, barem ne toliko da bi nas to moralo zabrinjavati. Jedina posljedica polumjera zakrivljenosti koji za nekoliko cm odstupa od onog koji zelimo izraditi je kod Newtonovog tipa dalekozora promjena zarišne daljine  odnosno duzine cijevi. Zbog toga je rezanje cijevi na mjeru dobro ostaviti do trenutka kad zrcalo bude dovršeno jer cemo tek tada znati njegovu tocnu zarišnu daljinu. Kod finog brušenja koriste se  kraci centralni potezi (1/4 do 1/3 promjera)ili W potezi iste duzine i širine oko 2 cm. Neke bitnije razlike medu njima nema, osim što W potezi pomazu izbjegavanju zona kod brusa ca koji preto cno ponavljaju svoje pokrete. No vratimo se  finom brušenju. Po završetku grubog  brušenja prelazimo na brušenje sa prvom finijom frakcijom brusnog  praha. Naprimjer, ako smo grubo brusili sa prahom finoce 120, sad brušenje  nastavljamo sa prahom finoce 220, pa 400 itd. Za svaku frakciju treba potrošiti oko 1 sat rada da bi se uklonili tragovi brušenja  prethodnom  frakcijom. Ako nismo  sigurni da su svi tragovi uklonjeni, bolje je još malo produziti brušenje. Kod prve dvije tri frakcije finocu površine lako  ocijenim  promatranjem osušene i dobro osvijetljene plohe zrcala malim pove calom. Cijela površina mora izgledati jednako, bez vecih uo cljivih ošte cenja i ogrebotina. Obratite  paznju  na  rub zrcala  jer se on brusi najsporije. Udubine (to ckice ili piknjice kako se cesto nazivaju) zaostale od grubog brušenja kod poliranja se pojavljuju iz ni cega i više se ne moghu ukloniti. Kad se zrcalo metalizira isticu se kao  sivilo plohe a svjetlo raspršeno na njima kvari kontrast slike i ispire detalje. Zato budite vrlo pazljivi kod procjenjivanja da li su tragovi prethodne frakcije uklonjeni ili nisu. Mnogi amateri, posebno oni neiskusni, ne zele riskirati pa sa svakom finocom brusnog praha bruse dva puta duze nego što je to  ovdje preporu ceno, dakle oko dva sata po frakciji. Na taj su nacin  sigurni da su svi tragovi brušenja prethodnom frakcijom uklonjeni. Zeliko li izbjeci ovaj dodatni rad, mozemo si  pomoci tako da dva komadica stakla, medusobno brusimo nekoliko minuta samo onom rakcijom praha sa kojom trenutno radimo. Mozemo si tako napraviti i cijelu seriju stakalaca medusobno brušenih samo sa jednom frakcijom brusnog praha, od one nagrublje, do one najfinije. Sad mozemo usporedivati izgled plohe zrcala i ovako izbrušenog stakalca. Izgleda li ploha zrcala grublje, znaci da tragovi od brušenja grubljom frakcijom još nisu uklonjeni, pa brušenje još treba nastaviti. Ovdje je dosta vazno  da  stakalca budu od iste vrste stakla kao i zrcalo. Boral brušen istim brusnim prahom kao i prozorsko staklo izgleda finije od njega jer je tvrdi pa nas to moze zavarati. Ponovimo još jednom: ako nismo sigurni da su svi tragovi brušenja prethodnom frakcijom uklonjeni, nastavimo brušenje sve dok ne budemo potpuno sigurni da su svi tragovi zaista uklonjeni. Pazite na rub zrcala!

vrh strane