Fibra di carbonio: vantaggio o svantaggio ?

[Acronauta]

Ho in casa un piccolo apo da 90 mm di diametro che sto provando per Astrotest, il tubo è in FC di colore nero. A conclusione del test volevo scrivere qualcosa sulla logica che sta portando molti costruttori di strumenti ad orientarsi verso questo materiale, ma cercando in rete ho scoperto che l'unico vantaggio della FC sul più tradizionale alluminio sarebbe solo il contenimento del peso, mentre sulla stabilità del fuoco e sulla termica le opinioni divergono parecchio e secondo molto utilizzatori, soprattutto di rifrattori, la FC rappresenterebbe uno svantaggio rispetto al metallo, si veda ad esempio qui

http://www.cloudynights.com/ubbthreads/ ... er/5066921

e qui

http://groups.yahoo.com/neo/groups/ap-u ... pics/55064

Qualche opinione là fuori ?

[-SPECOLA->]

Io ho una specie di déjà vu.
La questione "Quanto conta l'intubazione?", è gia stata affrontata anche su questo forum; si è vero, magari non è stato toccato/approfondito molto il discorso FC.

[Acronauta]

E' vero, ma a me non interessa l'intubazione in generale ma il materiale usato per queso genere di rifrattori. In quella discussione (viewtopic.php?f=129&t=1971&hilit=conta+intubazione) non ne abbiamo parlato. Da quello che ho potuto vedere di persona e letto in giro l'alluminio mi pare preferibile, ma se ci sono altre opinioni sarò lieto di leggerle. Però più che le filosofie mi interessano i fatti.

[-SPECOLA->]

Concordo,
sono sempre e soltanto i fatti quelli che contano davvero.

[Born to... Zeiss]

Anche io sono curioso di saperne di piu'....
Sono molti quelli che sottolineano gli svantaggi della FC rispetto all'alluminio ma, personalmente, non so quanto credito dare a queste opinioni....

[piergiovanni]

Io posso portare una mia breve esperienza.
Estate 2013 da Zio Lalo, Io, Luca e Boetto.
Osservazione con Higlander e DP 100.
Entrambi i tubi erano in auto da tre ore, il Kowa con "scafone" in alluminio ha impiegato un sacco a raffreddarsi. il DP 100 con tubo in carbonio era rovente ma si è ambientanto molto velocemente. So che stiamo parlando di scafi diversi, di tubi ottici diversi (Doppi nel caso del Kowa) tuttavia mi è parso che il carbonio si sia raffreddato in maniera molto rapida.
Pier

[-SPECOLA->]

Per esserne certi servirebbe fare delle prove a parità di condizioni, però.

[rigel]

Pier, quale è la differenza di peso tra i 2 strumenti?......perché come forma il rifrattore è sicuramente avvantaggiato per la dispersione del calore, se poi pesa pure parecchio di meno.....

Io penso che in 2 strumenti identici, dove cambia solo il tipo di intubazione, quello con l'alluminio abbia un acclimatamento più veloce....e quello in carbonio subisca meno variazioni dimensionali. A sto punto bisognerebbe però conoscere anche che tipo di carbonio sia, quale resina è stata usata per la stratificazione, oppure se sono fogli preimpregnati, se passati in autoclave o no, etc.....
Si, la questione non è proprio semplice.....

[piergiovanni]

Ciao a tutti. Certamente, il discorso è complesso e la mia esperienza poco convincente. Dovremmo fare una prova fra telescopi identici: uno intubato in alluminio e l'altro in carbonio. Ovviamente il nero del carbonio non aiuterebbe.
Per la composizione dei tubi dovrebbe rispondere il patron di Northek, dato che non ne conosco le specifiche.
L'unico fra noi che lo usa nel diurno è Konrad, proverò a chiedere la sua esperienza
Pier

[-SPECOLA->]

@ rigel & piergiovanni
Quoto.
Per il colore invece, sembrerebbe poco incidente, almeno da quello che si legge nei reportage diurni di alcuni strumenti dal tubo "scuro".

[piergiovanni]

ciao Specola..mmm, sai che non saprei dire con precisione. Durante l'evento da Corrado, i binocoli sempre freddi erano i Vixen..Ricordo che alle 5 di pomeriggio lo spottingscope della Zeiss era un tubo di stufa, il binocolo Vixen BT 81 era ancora fredda. Il kowa leggermente più caldino, visto il grigio..Insomma il nero snellirà anche ma non riflette i raggi del sole

[tuvok]

...
Per la composizione dei tubi dovrebbe rispondere il patron di Northek, dato che non ne conosco le specifiche.
...
Pier

sul loro sito, nella sezione dedicata agli aspetti tecnici, parlano anche del materiale utilizzato per intubare i loro prodotti.

la questione è sicuramente interessante, tra l'altro (come nota di folklore ) c'è anche stata una certa "moda del carbonio" ad un certo punto, infatti molti astrofili rivestivano il loro tubi con una pellicola adesiva carbon-like!

[Acronauta]

Insomma il nero snellirà anche ma non riflette i raggi del sole

è proprio una delle cose che mi lasciano perplesso, almeno nell'uso diurno che è quello che mi interessa di più. Un tubo in alluminio di colore nero al sole diventa bollente. Poiché l'alluminio ha una buona conducibilità termica la temperatura si propaga bene lungo il tubo, anche se è presente un piccolo differenziale tra la parte al sole e quella in ombra, è soprattutto questo differenziale a creare le correnti interne che rovinano l'immagine. Il tubo in carbonio (grio/nero) si comporta diversamente, la conducibilità termica può anche essere elevata però essendo un composito anisotropo la conducibilità lungo le fibre è diversa da quella trasversalmente ad esse, ciò significa che l'esterno del tubo è più caldo dell'interno e che il calore si propaga più lentamente. La domanda a questo punto è: se devo osservare di giorno, magari un panorama terrestre, è meglio un tubo in alluminio verniciato di bianco o un tubo in carbonio di colore scuro (posto di non voler verniciare quest'ultimo) ? E di notte ?

Per dare un'idea della confusione che regna in quest'ambito basta leggere qui:

http://www.amazon.com/Levenhuk-Ra-200N- ... B00BTYEKCA

Due to the inherent characteristics of carbon fiber and its high thermal conductivity, the telescope also requires far less time to adapt to outside temperatures than regular reflectors.

http://www.alpineastro.com/LAZZAROTTI/L ... i_Home.htm

Expensive carbon fiber materials.... cause even more thermal problems because the carbon fiber act as an insulating material

http://neilenglish.net/category/telescopes/page/4/

In recent years, manufacturers of imaging telescopes have housed their optics in a variety of low expansion materials, especially strong, light weight materials such as carbon fibre tubing. The reasoning here is that as a telescope cools, traditional materials such as aluminium contract, which can cause the image to go out of focus during an exposure. Carbon fibre, with its much lower coefficient of thermal expansion, doesn’t contract to any appreciable extent, keeping the image sweet during the exposure. That said, carbon fibre has far less desirable thermal properties in comparison to more traditional, aluminium tubes, the emissivity of which being much higher in the former than the latter. This means that it absorbs heat far more effectively than aluminium and, consequently, is a poor radiator of heat, which may or may not distort high resolution images. Carbon fibre also costs more and exhibits the rather annoying tendency to scratch easily. That said, many high-end imaging telescopes are made with carbon fibre, especially large aperture instruments to reduce tube weight and thus increase portability.

Poi sul sito di Northek troviamo invece che

"un tubo sia tipo truss o tradizionale, offre – se eseguito a regola d’arte – prestazioni sicuramente impareggiabili rispetto ad uno metallico."

dove però non è chiaro se le prestazioni cui ci si riferisce comprendano anche la dissipazione del calore e l'adattamento termico.


Su High resolution astrophotography, un celebre manuale di Jean Dragesco, si legge che i tubi in materiale non metallico sarebbero da preferire proprio per la loro inerzia termica. A questo punto non c'è che fare direttamente l'esperimento, che però non è banalissimo perché comporterebbe l'avere a disposizione due strumenti uguali in tutto tranne che per il materiale del tubo. Forse si può tollerare una piccola differenza di diametro, ma non molto.

[piergiovanni]

Anni fa Celestron adottò il carbonio sulla sua linea di S-C. Sarebbe perfetto trovare uno di questi tubi e paragonarlo al classico C8 con tubone in alluminio. Posso provare a chiedere al tecnico di Auriga di chiedere informazioni a Celestron in merito alla decisione di non utilizzare più il carbonio sui s loro S-C.
Pier

[rigel]

Puoi risparmiare la prova....un c8 con tubo in carbonio ce l'ho (Ultima 2000) e la prova è stata fatta tutte le volte che si usciva.... il mio era il più lento a raffreddarsi

[piergiovanni]

Quali erano gli altri strumenti?
Per i temporali hai ragione, mi viene sempre un po' di ansia quando vado a fare paesaggio con il temporale in arrivo e il treppiede in carbonio.
Pier

[Acronauta]

Puoi risparmiare la prova....un c8 con tubo in carbonio ce l'ho (Ultima 2000) e la prova è stata fatta tutte le volte che si usciva.... il mio era il più lento a raffreddarsi

cioé ?

[rigel]

Dicevo in confronto agli altri C8 con tubo in alluminio.....ce n'era, ovviamente, sempre un tot nelle uscite in Luna nuova.
Quando al crepuscolo si sfuocava ad alto ingrandimento le prime stelle visibili per dare una controllata alla collimazione quella del mio ultima era un pelo più "disturbata" degli altri....per poi unificarsi come resa un po' più tardi (diagonale televue everbrite 31,8 e oculari vari non credo ne fossero la causa).
Cmq è da un po' che giace inutilizzato insieme al 12" LX200.......se qualcuno vuol fare la prova (un C8 normale lo recupero in 30 minuti se non c'è).

[-SPECOLA->]

Insomma il nero snellirà anche ma non riflette i raggi del sole

Come non quotarti, Piergiovanni?

Osservando diverse volte il paesaggio d'estate, mi è capitato di farlo contemporaneamente e dalla medesima postazione sia con un ACROMATICO 150/1200 "nero" , sia con il mio "bianco" (ambedue made in CHINA) e ho notato che la turbolenza nel tubo scuro inizia a farsi percepire almeno circa 45min. prima dell'altro, più che il SOLE si alza (la resa restava simile con il SOLE basso, oppure con cielo coperto o le ottiche all'ombra).
Come ho gia scritto altrove, il mio MEADE SCT 8" f/10 diventa letteralmente rovente sotto al Sole, tanto che l'etichetta CQ tende a distaccarsi per arricciamento.

Come è già stato fatto notare in un'altra discussione, osservando il SOLE questo aspetto si nota meno, perché in questo caso il telescopio resta esposto in posizione obliqua.
Osservando il paesaggio questo non succede e quindi il tubo del telescopio risulta maggiormente esposto per superficie.

[-SPECOLA->]

sul loro sito, nella sezione dedicata agli aspetti tecnici, parlano anche del materiale utilizzato per intubare i loro prodotti.

Riguardo al colore era gia emerso che non incide molto.
Sembrerebbe che siano le masse quelle da tenere a bada, naturalmente se correttamente dimensionate:
viewtopic.php?f=111&t=1996&start=20#p22521

la questione è sicuramente interessante, tra l'altro (come nota di folklore ) c'è anche stata una certa "moda del carbonio" ad un certo punto, infatti molti astrofili rivestivano il loro tubi con una pellicola adesiva carbon-like!

Ho visto alcuni scempi, che...

[piergiovanni]

Io quando guardo il sole sono solito fare un ombrello di polistirolo che incastro nel tubo ottico nei pressi del paraluce risultato garantito anche se esteticamente poco affascinante

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[-SPECOLA->]

Bella idea Piergiovanni.

[Angelo Cutolo]

Anche io sul Bidoncino ho previsto uno schermo bianco a protezione del focheggiatore (e della mia faccia), penso che sia una prassi normale per "proteggere" gli strumenti da puntare sul sole.

[Acronauta]

Il consiglio di Pier è corretto, però se hai un tubo bianco puoi anche fare a meno dello schermo, almeno in base alla mia esperienza.

Oggi in pausa pranzo ho fatto un esperimento mettendo al sole l'apo in FC e il 120 SW: nemmeno il tempo di fare pipì e l'apo era già caldissimo, l'SW invece col fatto di essere in alluminio riusciva comunque a scambiare con l'aria e si è scaldato molto meno. Da notare che il fuocheggiatore dell'apo, in alluminio, è rimasto freddissimo.

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[-SPECOLA->]

E' vero,
d'estate però, quando il SOLE picchia, anche un tubo bianco rende meglio se posto all'ombra; mi riferisco all'osservazione del paesaggio, in quanto osservando il SOLE lo strumento risulta sempre puntato in obliquo e in questa posizione presenta meno parte del tubo esposta.

[Acronauta]

Infatti io il rifrattore lo uso soprattutto per osservare Venere, guardando il Sole il tubo nero non presenta grossi svantaggi.

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[Acronauta]

Ho trovato qualche parere in più sul web, in particolare su CN alla pagina http://www.cloudynights.com/ubbthreads/ ... art/1/vc/1 da parte di chi ha fatto delle prove sul campo, che poi sono le uniche che contano perché a citare Roland Christen sono capaci tutti:

I have two William Optics FLT 98's. One is the CF version and one is not. I use the CF version pretty much for everything now. It's lighter, is great for AP, cools down just fine after about 30 mins left out side with the eyepiece out to allow the air currents inside to equalise, it doesn't suffer focus drift for long imaging sessions,mwhich is quite important on such a short focal length refractor, and it looks great sat in a display case indoors when I'm not using it. I wouldn't worry about any negative things you read about regarding CF scopes, the only negative I can think of is that they probably don't stand up to as much physical abuse should you accidentally ding it against something, and that's simply because of the clear gel coat that's applied to the outside of the OTA which gives them a glossy finish, but there again, those that habpve accidentally damaged the finish on theirs say it's easily repaired by beading superglue into any resultant cracks, or simply cutting the gel coat back with T-Cut or the like.

I have both the Al and CF versions of the Lomo 80 f6. If there is a difference visually, I can't see it. They both seem to hve roughly the same cool-down (15 min +/-) and hold focus equally well. The only difference is that the CF version is noticably lighter and easier to lug around. AFAIR the thermal expansion characteristics of Al are much closer to those of glass than CF, resulting (maybe?) in slightly less distortion at the lens cell. OTOH CF is not as susceptable to expansion in the first place(?). Regardless, for everyday use, I find the CF tube much easier to tote from A-B. Though the Al tube is much better for knocking people on the head.

e ritengo particolarmente interessanti queste considerazioni

If you want the fastest possible cool down, a latticework tube is best.

Tube currents form when there is differential cooling in a closed or partially closed tube. In practice it is common for metal tube walls (exposed to the sky) to be much cooler than the objective (which is shielded by the dew shield) and tube currents will form - they can be quite noticeable even in small refractors. Throwing a towel over the tube reduces these currents, very noticeably.

In the old days it used to be common:

(a) to build optical tubes from wood - a composite material with reasonably good insulation properties, which happens to have a similar coefficient of thermal expansion to carbon fibre

(b) if metal was used, to install a cork lining to improve the insulation. Around 1970 I actually lined the alu tube of my 6" f/8 reflector with styrofoam sheet and it improved the scope considerably by reducing tube currents

(c) to make tubes at least 20% larger in diameter than the objective - a practice which seems to have died out - or to make the tube square. Either practice allowed the tube currents, which tend to hug the tube walls, to interfere with the space ocupied by the useful light beam through the scope much less than a smallest possible tube does.

I simply can't believe that the lessons learned over 50 years ago are being ignored by modern instrument makers ... insulation is GOOD (once the thing has stabilised thermally, which can be achieved by other means) ... quite apart from the mismatch of thermal expansion between aluminimum & optical glass being at least that between optical glass and CF.

[photallica]

Rispetto all'alluminio la FDC ha i seguenti pregi:
- pesa meno a parità di robustezza
- è più robusta a parità di peso
- ha un coefficiente di dilatazione bassissimo
- non si deforma al seguito di piccoli urti

... e difetti:
- maggiore costo
- è un isolante termico