第三章 透镜(3/4)
作品:《1792富甲美国》法在这18世纪制造出筛子来筛分,不过弗里兹碰巧知道一段轶事正好是这种极端粗陋条件下制造超细磨料的工艺。>
在抗战中的大后方,某光学器材厂因为进口金刚砂渠道受阻而停产,工程师意外的在市场上发现玉器工匠使用石榴石作为研磨料,于是萌生了自造天然金刚砂代替进口的念头,为了分离出超细的石榴石粉末,他天才的利用在水中不同颗粒大小石榴石沉淀速度不同就会自然分层的现象,通过沉淀一定时间后虹吸法抽出不同层的粉末,进而达到分离不同颗粒等级的石榴石磨料的目的。>
虽然阿德里安留下的石榴石量不多,但也足够弗里兹制造几级不同目数的磨料凑合着使用了。>
光学用的铅钵和制造日用品的铅钵除了成分配比上略有差异之外,还有一个重要的工艺问题需要解决,那就是需要去除熔融钵原料中的小气泡,否则磨出来的镜片因为内部那些肉眼几乎看不见微小气泡的影响透光效果会变差,严重的会发雾。>
解决这个麻烦的办法曾经是几个家族的不传之秘,但是秘密被公布出来之后让人哭笑不得,搅拌让气泡溢出就好了!>
当然这个搅拌也是有学问的,料液粘度要足够小还不能把更多的气体搅拌进去,所以弗里兹立刻就想到抽真空,真空环境下气泡的体积会变大许多倍,搅拌过程中就更容易撞到一起变成更大的气泡,这样微小气泡就比单纯的搅拌容易去除掉了。>
制造真空的设备弗里兹在雪松溪已经做过了,还是利用伯努利原理嘛,这里有现成的溪水用起来更加容易,用皮革、石棉、铁架搭起来一个真空的罩子,上面还要给搅拌的轴留出位置,为了固定这个架子又需要一个铁臂,最后的设备看起来很类似叉车,铁臂能够升降把真空罩子罩在坩埚上,扯动轴上的皮带能够带动下面有叶片的搅拌杆,总算把这个难题解决了。>
接下来就是制造镜片,弗里兹采用了模具法,在厚铁板上挖出一定尺寸大小的坑,边缘留出四个定位卡口,把钵料液舀出来倒在上面用另一块模具压平,等到变硬之后翻过来就得到一块镜片,经过退火后可以拿去打磨了。>
用模具制造的优点是大小一致,方便后面的打磨制造同样规格的产品,经过半成品检验,剔除那些含有气泡和杂质的不合格品,半成品进入下一环节研磨/抛光。>
把半成品镜片用融化的胶粘在圆形的加工平台磨盘正中,这个平台由人力或者水力驱动,能够绕轴高速自转,半成品镜片边缘的定位口会让融化的胶流进去,等到胶冷却后就会和胶块成为一体,在研磨的过程中不再发生位移。>
而研磨头是一块蘸着磨料的湿润皮革,用水车的动力带动,经过多组齿轮变换后通过皮带转动这一支金属杆,这支金属杆很类似一台车床,但它并不是像车床一样直进直退,而是经过与它相连的一个金属架在轨道上滑动控制升降的高度,这是在发明前西方加工机械使用的图案编程方法,只要更换不同的图案模板,机械刀头就能运行不同的轨迹。>
这个磨头的运行轨记通过从望远镜上拆下的镜片曲线来制作的,通过调整臂长它可以制作不同大小的轨迹板,进而加工不同直径的镜片。>
一切准备好之后就开始试加工,粘有加工工件的磨盘先装到第一组加工平台上,蘸有最粗砺一级磨料的磨头高速旋转着接近同样旋转着的工件,切削量巨大的同时会剧烈发热,所以在工件正上方会有一根小水管淋水给工件和胶块降温。>
被水冲走的磨料会在沉淀后进行回收,因此弗里兹才会同时制造四套研磨机,为的就是不会混合不同等级的磨料。>
第一组粗磨完成后,半成品镜片就已经大致具备了透镜的曲度,但是
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