marbre en verre ?

[ZeBill]

Bonjour,

Je pense que astroperenoel fait référence à la méthode dite de "foucaultage" qui consiste à interrompre (avec la lame droite) le trajet d'une partie des rayons lumineux (dont la source est la bougie) a proximité du foyer de la surface à tester (valable pour une surface conique, pour une surface plane, il me semble qu'on fait de l'interférométrie en coin d'air).

L'intérêt de cette méthode est que justement avec de simples moyens on a une cartographie précise de l'état de la surface testée (tout ça est assez loin je l'avoue).

 

[astroperenoel]

On ne peut rien te cacher Zebill, t'as tout bon
Bien entendu, on utilise un foucault un peu plus élaboré que ce que Léon utilisait au 19ème siècle, quoi que pas hyper-technique, sinon un support avec une avance micrométrique et une diode en guise de source de lumière.
C'est un formidable bras de levier optique, un déplacement mécanique de x mm s'amplifie d'1/100000ème sur la surface optique, merci la diffraction
Pour les plans, c'est vrai qu'il faut travailler autrement, on utilise un plan étalon sur lequel on place 3 cales en papier, et en faisont reposer le miroir à tester dessus, on observe des lignes de niveau qui sont en fait des franges d'interférence optique car la source de lumière est la plus monochromatique possible: lampe à vapeur de sodium.
Donc avec deux instruments de test assez basiques (sauf si on veut pousser les explications des phénomènes physiques), on peut arriver à quantifier de si petits défauts qui feraient baver n'importe quel rectifieur
On peut imaginer faire aussi le test d'un marbre en le métallisant sous vide, reste à définir un protocole optique pour l'évaluer (on risque de devoir utiliser un zygo ou un banc auto-collimateur, pas pour toutes les bourses!).
Bref, et pour être complets (tout en vous invitant à continuer cette discussion) j'ai hâte de tester un banc en verre épais une fois que j'aurais fini de fabriquer mes télescopes

 

[cantause]

Merci pour ces précision astropèrenoël!

Je pense que pour les vitraux c'est encore un phénomène différent, à savoir la visco-élasticité des matériaux solides, qui en gros se comportent comme des fluides très visqueux et donc "coulent" lentement, l'histoire semble donc plausible!

Mon interrogation de départ concernait la cristalisation qui se produit dans les amorphes (et donc les verres) et qui "structure" lentement la matière avec comme conséquence des variations volumiques et optiques (opacité), apparement le phénomène est trop lent que pour être remarquable même en astronomie. Pourtant, on revient aux vitraux, il me semble avoir entendu en cours de chimie que la perte de transparence des verres anciens était justement un moyen utilisé pour vérifier si des vitraux étaient originaux ou des copies, à vérifier.

Pour ce qui est de la précision de la méthode de mesure des marbres, le problème est que pour un marbre de 1mx1m la norme din 876/000 tolère 2 microns d'irrégularité. Je suppose donc qu'elle impose du matériel dont la certitude sur la mesure est cohérente pour mesurer ces 2 microns, sans qu'elle soit excessive puisque la précision coûte vite très cher. Un appareil capable d'étalloner un marbre en 000 ne sera donc peut-être pas suffisant pour en étallonner un autre "hors norme" presque 10 fois plus précis. Je me demande quelle est la limite intrinsèque de la technique d'étallonage des marbres par interférométries laser. En gros, en admettant qu'on puisse "gratter" avec une précision très fine, quand la technique de mesure sortira-t-elle de son domaine de validité?

J'étais une fois tombé sur un forum de métrologue, assez fréquenté, je tâcherai de le retrouver et de leur poser la question!

Bon courage pour ce marbre en verre, j'attends avec impatience de voir ce que ça donnera!

 

[coredump]

Oui, j'ai dû mal comprendre Cantause
Une analogie pour comprendre ta question concerne les vitraux médiévaux des cathédrales.
Il se répand une rumeur étonnante dont je ne sais si elle a un fond de vérité concernant les vitraux qui ont plusieurs siècles.
On dit que le verre "coule" tout autour des liaisons en plomb qui les composent.
Donc si le verre coule de 1cm en 1siècle, alors un miroir optique se déformera de 1cm en 1 siècle aussi:
v=dx/dt donc le miroir devrait se déformer de 3 Angström par seconde!
La parabole serait perdue en quelques minutes, ce qui n'est heureusement pas le cas.
Donc le verre de "coule" pas, ce n'est certes pas un solide cristallin, mais ce n'est pas un liquide, s'il n'y a pas de contraintes internes, il n'y a pas d'efforts de relaxation, le milieu reste isotrope.

Effectivement la rumeur est fausse. Si certains verres de vitraux sont plus épais sur le bas que sur le haut ca provient avant tout de la méthode de fabrication: le souffleur de verre commençait a faire une bulle, puis la crevait et la formait en disque, qui était ensuite découpé. Du coup le bord du disque est plus fin que le centre. Et lorsque l'on montait le verre, on mettait la partie épaisse en bas (car elle est plus lourde). Une autre méthode (venicienne) était de faire une bulle puis de l'allonger et de former ainsi un cylindre, surtout utilisé pour le verre a vitre.

Il existe des miroirs de télescope en verre qui ont déjà plus d'un siècle, et ceux ci restent tout a fait utilisables: http://www.mtwilson.edu/vir/100/mirror/
On retrouve aussi des objets en verre d'une finesse incroyable et parfaitement conservés dans des tombes ayant plus d'un millénaire. Aucune trace de "coulure", tout au plus des irisations dues aux échanges chimique avec la terre.

 

[astroperenoel]

De rien Cantause
Je ne connaissais pas ce phénomène de cristallisation d'amorphes.
Ce qui est certain c'est que ça ne se remarque pas sur un miroir, et que si cela a une incidence pour les lentilles, on aurait déjà conclu en utilisant que des cristallins pour faire des objectifs d'astro ou de photo!
Peut-être à l'échelle géologique, mais pas moins.

Merci Coredump pour ces explication sur les vitraux, j'étais assez persuadé que c'était une légende, ou un phénomène mal expliqué
Superbe l'image du 100" du Mt Wilson
Un bien beau sandwich de verre made in St Gobin!
Bourré de contraintes de relaxation, mais on savait pas faire mieux à c't'époque

 

[remano]

Les avis sont partagés.
Pas bien loin sur ce site, à << utilisation d'un marbre guide>>, on ne fait pas beaucoup d'objection à se servir d'un miroir.
Peut-être que certains d'entre vous, usinent-ils des pièces au millième de millimètre.?? Un marbre grade 000 à +/- 1 millième, en voila déja deux.
Et pour visualiser: une feuille de papier format A4 à 80 gr m², a une épaisseur de 0,1 m/m. Un centième, c'est diviser l'épaisseur de cette feuille en 10 parties égales.
Restons humbles, travailler au 1/100 de millimètre c'est déjà très bien. Au millième, il faut déjà faire des compensations pour les différences de température. Soit, entre le matin et le soir, la pièce n'a plus la même mesure.

Merci de vos réponses.

 

[cantause]

Le soucis c'est que pour pouvoir mesurer un centième, il faut des appareils précis au micron (environ), la métrologie est au final bien plus exigeante que l'usinage sur ce point...

 

[moissan]

l'idée de faire un marbre en verre est intéressante , mais un marbre souple ne sert a rien

les vitres récente depuis que le procédé FLOAT est généralisé sont naturellement très précise (refroidissement sur etain liquide )

solution : coller un bon mombre de vitre avec de la colle époxy : si les couches de colle sont très mince le resultat sera aussi stable qu'un bloc : surtout si les differentes couche sont coupé dans la même vitre ... j'ai dans mes tas de ferraille des grande vitres épaisse cassé : il y a de quoi faire quelques marbres !

reste a mettre la première vitre en position non courbé avant de coller , car une fois collé la courbure sera définitive

solution poser sur une couche de mousse souple , pour soutenir le poids de la vitre de façon uniforme en lui laissant prendre sa forme naturelle : je pense qu'ainsi le besoin de rodage final sera très faible

ne pas laisser ce marbre en verre ordinaire au soleil : ça va casser a l’intérieur par échauffement et dilatation

le verre trempé est plus solide , supporte des gros choc thermique , mais ne vaut rien pour sa planéité : le chauffage avant trempe l'a ramolli et déformé !

l’idéal serai le pyrex ... mais le seul intérêt du marbre en verre est la récupération de vitre ordinaire ... si il faut acheter du pyrex il vaut mieux acheter un marbre en fonte neuf

 

[serval59]

Le soucis c'est que pour pouvoir mesurer un centième, il faut des appareils précis au micron (environ)

Bonjour,

Pouvoir mesurer au moins un centième ?

J'arrive a mesurer un centième avec un PAC a 29e chez brico-D(feuille d'alu menagé typique 0.013)
Encore mieux, ce même PAC mesure 2 épaisseurs a 2 centièmes

Et encore plus fort, la 3 eme épaisseur est mesurée, non pas a 0.03 qui serait une "grosse"erreur, mais bien a 4 centièmes (ce qui correspond aux 3 millièmes par feuille )soit 0.04 pour 0.039
(Mon palmer de course lui dit 0.041, soit 1 millieme d'ecart avec le PAC "agricole" )
Filialement, pas si mal pour un truc donnée a 0.02 de precision

 

[moissan]

si tu veux faire une piece plane a 1 centieme près controlé sur un marbre qui a des defaut de 1 centieme il faut que ta piece soit parfaitement conforme au marbre : le moindre foutieme de micron d'erreur en plus ferait plus qu'un centieme !

il est quand même plus facile d'avoir un marbre precis au micron et de garder 9micron de tolerance dans la realisation de son travail

de même avec ton pied a coulisse qui affiche les centieme : si tu veux faire une piece avec une tolerance de 1centieme tu y arrivera une piece de temps en temps par hasard et toute les autre raté ... pour faire des piece a un dizieme près ce pied a coulisse sera bien confortable

 

[DEN]

Je partage mon expérience :

le verre même si en apparence à l'air plat ne l'est pas vraiment, j'ai posé une plaque de verre sur mon marbre de contrôle et vlan ! : quasi un dixième de creux, quand on appuie au milieu ça fléchit pour toucher le marbre, avec la touche du comparateur posé dessus, on voit de combien.

J'ai aussi pris une plaque de granite chez le marbrier, pareil inutilisable tel quel 5/100 de creux au milieu, bon c'est pas cher 20€ pour une plaque de 60kg bien rigide.

Par ailleurs si on veut faire du grattage la rigidité est primordiale, sinon on gratte faux, et il suffit d'appuyer la pièce différemment pour avoir des marques différentes. C'est aussi bien valable pour le marbre que pour la pièce grattée ... Une pièce souple (pas rigide : rapport section/longueur inférieur à 1/8) fléchit lorsqu'on appuie dessus. Avec un marquage fin (fine couche de bleu) on obtient des paterns complètements aléatoires d'une fois à l'autre ...

 

[moissan]

c'est donc bien pour ça que pour profiter de la qualité du verre float il faut coller un nombre suffisant de couche de verre pour faire un truc rigide

si cette pile de verre est collé posé sur un bon marbre , le paquet de verre fera presque un bon marbre ... si ce paquet de verre est collé en position courbé il faudra roder

 

[DEN]

Je pense que si on en est contraint à roder, autant prendre directement des bloc en granite.
Ca se justifierai pour des grandes dimensions au niveau prix, mais vive la manipulation, faut avoir les moyens pour lever et déplacer les blocs,
si méthode des 3 marbres. Et pour des poids pareils quelques centaines de kg, je suis pas sur que l'on puisse roder deux blocs l'un contre l'autre, faudra une force titanesque pour initier le mouvement, et puis si ça flotte l'un sur l'autre, faut pas que le bloc du dessus s’échappe, faut imaginer les dégâts !
Surement que ce genre d'entreprise ne s'est plus faite depuis le temps de pharaons. Quoique dans le livre de Moore, la méthode des trois marbres est pratiquée pour des marbres en fonte, dont chacun fait qqchose comme 1,2T, mais c'est fait par grattage ! A la fin ils obtiennent 3marbres avec une précision de 0,6µ , remarquable et Titanesque travail !

 

[stanloc]

Bonsoir,
Cela dit ; vous ne tolerez pas 5/100 sur votre marbre ????? Vous faites quoi avec ?
Stan

 

[DEN]

Je cherchais à l'époque un marbre pas cher de grandes dimensions, grandes étant relatif (600x400) mais dans les 90kg à la fin, déjà dur à déplacer tout seul, (sans moyen de levage). J'utilise le marbre pour le grattage des glissières de mes machines outil, et pour le grattage des master servants après au grattage des queues d'arondes.

Evidement 5/100 pour cette application n'est absolument pas tollérable, car meme 2-3 centièmes sur les glissières de creux provoque des points durs et de la destruction de surface après quelques heures d'utilisation. Sans parler du fait que sur les meilleures machines pour l'horlogerie, genre Tornos, la rectitude de surface tient dans les 2-3microns, avec , j'ai plus le chiffre en tete mais plus de 10 touches par cm2.

Pour moi le 1/2 centième est suffisant, ça permet un déplacement doux des coulisses sans aucun point dur tout en ayant une rigidité remarquable (surface de contact effective plus grande) (et pas de jeu, enfin pas mesurable avec le comparateur au centième), d'ailleurs on voit une nette amélioration de l'état de surface en usinge.

Par ailleurs comme a dit Moissan, un marbre avec 5 centièmes d'erreur ne permet pas de mesurer ni de travailler (grattage) avec 5/100 d'erreur, pour etre confortable il faut un facteur 10. Qui veut du centième, doit etre équipé pour mesurer du micron ... Evidement si on utilise qu'une infime portion du marbre, et que l'unique erreur est la courbure globale, ça fera l'affaire, si on l'utilise sur toute la longueur ou meme pour grappiller, en diagonale, alors là ça ne va plus dutout !

P.S. : je ne fais absolument pas de snobisme-obsession sur la précision, tout est justifié par l'application : glissières - rigidité - déplacements fluides. Et in finé état de surface sur les pièces obtenues, économie de temps car il ne faut pas finir les pièces obtenues au papier de verre et encore moins à la lime...

 

[stanloc]

Bonjour,
@DEN ; je conçois bien alors que pour ton travail tu aies besoin de perfection pour ton marbre, par contre je ne comprends pas,alors, que tu en sois à aller chez un marbrier funéraire pour espérer y trouver un marbre avec ces tolérances.
Dans ma signature j'ai introduis une phrase qui résume mon point de vue.
Stan

 

[cantause]

Bonjour,

Comme cela a déjà été dit, en métrologie on a souvent tendance à dire qu'il faut avoir un facteur 10 entre la précision de l'appareil de mesure et la précision de cette même mesure. C'est bien entendu une règle trop universelle que pour être applicable à tous les cas, mais elle reflète bien l'impact des différentes erreurs dont on doit tenir compte lors d'une mesure, ainsi que l'aspect statistique de la métrologie, trop souvent négligé. C'est pour cette dernière raison qu'une mesure est normalement accompagnée d'un symbole "k = x" qui donne la dispersion des résultats obtenus, en effet on ne peut pas dire qu'un objet fait, par exemple 10mm, mais plutôt qu'il y a x% de "chance" qu'il fasse 10mm (en simplifiant).
C'est un peu contre-intuitif mais mais c'est comme cela qu'on fait de la métrologie, on doit tenir compte des nombreuses sources d"erreur qui surviennent lors d'une mesure, la précision de l'appareil n'en étant qu'une parmi d'autres.
Le symbole k est le "niveau de confiance" de cette mesure (pour une précision donnée), un fois multiplié par l'écart type dans la loi normale (loi de Gauss), on obtient le pourcentage de certitude que la mesure soit juste, k=2 donne 95% de certitude, k=3 donne 99,7% de certitude, et ainsi de suite. Plus on travail avec un k élevé, plus la précision des appareils de mesure doit augmenter.

A titre d'exemple, imaginons une société qui fabrique des barres de 100mm, dont elle doit garantir la longueur à 0,01mm. Elle se dote d'un appareil de mesure, et après avoir étalonné sont protocole de mesure, elle peut garantir ses mesures à 0,01mm avec un k=2. Cela ne va pas lui garantir que toutes ses barres dont la mesure a donné une valeur entre 99,99 et 100,01 soient dans les tolérances, mais que 95% d'entre elles le sont. Si elle avait fixé un niveau de confiance k=3 elle pourrait "garantir" que 99,7% des barres sortant du banc de mesure comme justes, le sont réellement.

Quand on regarde un certificat d'étalonnage (que ce soit d'un micromètre, une clé dynamométrique,...), il faut non seulement regarder la précision, mais également le "k" avec lequel cette précision est attestée.
On imagine rapidement, qu'en cumulant les différentes erreurs (celle de l'appareil, de méthode, de lecture, d'échantillonnage,...) il faut avoir un appareil bien plus précis que la précision de la mesure que l'on s'est fixée, pour pouvoir garantir un k satisfaisant.

On en retombe effectivement à la signature de Stanloc, mesurer un centième avec un k=2 ou par la méthode "six sigma" (k=6) ne coûte pas du tout la même chose, encore faut-il savoir évaluer avec soin la précision et la certitude dont on a besoin.

Bon we.

 

[moissan]

Je pense que si on en est contraint à roder, autant prendre directement des bloc en granite.

le seul interret du verre serai de faire des copie facile d'un bon marbre

on pose une plaque de verre sur le marbre : on verrifie qu'elle applique bien sur toute la surface ... si le verre a un defaut , je change de plaque ... et on colle une dizaine de vitres par dessus ... un fois la colle durcie le marbre en verre sera rigide et presque aussi precis que celui qui a servi de modele

est ce une methode rentable ? le verre n'est pas gratuit , et l'araldite non plus

j'ai un stock de verre de grande fenetre cassé , mais encore utilisable pour couper des piece assez grande ... mais je ne vais pas coller des vitres sans avoir un bon marbre comme support : pas envie de faire un marbre courbé que je n'aurai pas les moyen de rectifier

 

[JeanYves]

Bsr ,

Pour info , un lien sur les marbres en granit , la precision chiffrée et l'utilisation recommandée :
http://www.schiltz.be/images/products/pdf/F0814_marbre_de_mesure.pdf

 

[DEN]

@ Stan

A la fin j'ai un marbre 4µ de 640 x 400 , acheté il y a 2 ans (dans les 230€) il me semble. Puis l'autre c’était pas du funéraire, le granite est utilisé pour tant d'autres applications ... J’espérais rien du tout, mais à 20€ du morceau j'y perdais pas grand chose, et puis comme ça tout le monde sait maintenant ce qu'on peut avoir comme précision avec un granite standard (et son prix), en le rodant il y aurai surement moyen de l'améliorer nettement, 5/100 à enlever ça reste jouable... (quand j'aurai le temps, encore un essai à faire ... )

Oui je me donne les moyens pour arriver à mes fins, mais ça ne m'empêche pas de faire quelques détours, c'est comme ça que l'on découvre de nouveaux horizons. Le bloc de granit me sert maintenant de base pour la meule, et étant pas trop dur à percer avec une mèche tube diamantée c'est très pratique pour y ajouter divers supports, bref une plateforme universelle à faible prix. Et donc mon petit détour n'a pas été tout à fait inutile ...

 

[moissan]

Bsr ,

Pour info , un lien sur les marbres en granit , la precision chiffrée et l'utilisation recommandée :
http://www.schiltz.be/images/products/pdf/F0814_marbre_de_mesure.pdf

j'aime bien le tas a planner a la fin du document ... apres le materiel de haute precision dans tout le document

preuve qu'il y en a qui confondent marbre et enclume

 

[DEN]

Ca a aussi attiré mon regard ... Ca sert à quoi exactement ?