2020年7月から取り組んできた金属鏡の鋳造についてまとめます。

金属鏡の性質

TBD

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錫割合の異なる金属鏡の比較

これまでに鋳造、研削、研磨して、満足いく品質の得られた金属鏡を一覧にして比較します。 錫の割合を変えると金属の性質も変わり、硬さや脆さだけでなく加工性や鋳造性も大きく異なりました。

収縮は錫 30%を超えたあたりから大きくなりますが錫 40.0%では逆に表面張力が大きく

#15 金属鏡の組成

耐蝕性
裏面(全体) 表面(全体) 表面(拡大) 反射率 備考
金属鏡 錫 18.0%、銅 82.0%、#35
収縮ほぼ無し
軟鉄・真鍮のような硬さ、脆くない
金属鏡 金属鏡 金属鏡 錫 22.2%、銅 77.8%、#36
ニュートンの金属鏡
僅かに収縮
金属とガラスの中間のような感じ
脆いが金属的な加工性もまだある
金属鏡 錫 25.5%、銅 74.5%、#34
ハーシェルの40フィート望遠鏡
揚がり湯面で数mmの収縮
ステンレスのような硬さ
金属鏡 金属鏡 金属鏡 錫 29.4%、銅 70.6%
ハーシェルの金属鏡
揚がり湯面で数mmの収縮
硬くて脆いが加工性は良い
金属鏡 錫 30.0%、銅 70.0%
ロスの合金?
揚がり湯面で数mmの収縮
硬くて脆いが加工性は良い
金属鏡 錫 31.8%、銅 68.2%
ロスの6フィート望遠鏡
Cu4Sn(δ相?)
収縮大
ステンレスのような硬さ
錫 32.6%、銅 67.4%
Cu31Sn8, δ相
収縮大
脆く割れやすいがサクサク削れる
錫 33.4%、銅 67.0%
国友一貫斎の金属鏡?
Cu41Sn11(δ相?)
揚がり湯面が数mm陥没して穴になる
非常に脆いがサクサク削れる
金属鏡 錫 35.1%、銅 64.9%
#48
国友一貫斎の金属鏡
揚がり湯面が10mm程度陥没して穴
硬くて脆いが加工性は悪くない
金属鏡 金属鏡 金属鏡 錫 37.7%、銅 62.3%、#32
国友一貫斎の金属鏡
揚がり湯面が大きく陥没し穴になる
非常に脆くて硬いが加工性は良い
金属鏡 錫 38.2%、銅 61.8%
Cu3Sn, ε相
揚がり湯面が大きく陥没して穴になる
硬くて脆いが加工性は良い
金属鏡 錫 40.0%、銅 60.0%
揚がり湯面が5 mm陥没、しかし穴・クラックなし
硬くて脆いが加工性は良い

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これまで製作した金属鏡の比較

#15 金属鏡の組成

裏面(全体) 表面(全体) 表面(拡大) 反射率 備考
金属鏡 #53 : 錫 31.8%、銅 68.2%
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯
(欠陥) なし
金属鏡 金属鏡 金属鏡 #52 : 錫 32.6%、銅 63.4%
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯
(欠陥) 研削中に割れる
金属鏡 金属鏡 金属鏡 #51 : 錫 33.4%、銅 66.6%
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯
(欠陥) 研削中に割れる
#50 : 錫 33.4%、銅 66.6%
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯、冷し金
(欠陥) 砂落とし中に割れる
#49 : 錫 33.4%、銅 66.6%
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯、冷し金
(欠陥)砂型中で割れる
金属鏡 #48 : 錫 35.1%、銅 64.9%
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯、冷し金
(欠陥) なし
金属鏡 #46 : 錫 40.0%、銅 60.0%
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯、冷し金
(欠陥) 表面に僅かに気泡
金属鏡 #45 : 錫 38.2%、銅 61.8%
Cu3Sn, ε相
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯、冷し金
(欠陥) なし
金属鏡 #44 : 錫 35.1%、銅 64.9%
国友一貫斎の金属鏡
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯、冷し金
(欠陥) 表面にクラック
金属鏡 #43 : 錫 33.4%、銅 66.6%
国友一貫斎の金属鏡?
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯、冷し金
(欠陥) 側面から表面にクラック
金属鏡 #42 : 錫 32.6%、銅 67.4%
Cu31Sn8, δ相
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯、冷し金
(欠陥) 側面から表面にクラック
金属鏡 #41 : 錫 31.8%、銅 68.2%
ロスの6フィート望遠鏡
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯、冷し金
(欠陥) 研削中に割れる
金属鏡 #39 : 錫 30.0%、銅 70.0%
ロスの合金?
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯、冷し金
(欠陥) 裏面に「外びけ」
金属鏡 金属鏡 金属鏡 #38 : 錫 29.4%、銅 70.6%
ハーシェルの金属鏡
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯
(欠陥) 裏面に僅かに「外びけ」
金属鏡 金属鏡 金属鏡 #36 : 錫 22.2%、銅 77.8%
ニュートンの反射望遠鏡
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯
(欠陥) なし
金属鏡 #35 : 錫 18.0%、銅 82.0%
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯
(欠陥) 表面に気泡
金属鏡 #34 : 錫 25.5%、銅 74.5%
ハーシェルの40フィート望遠鏡
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯、
(欠陥) 裏面にクラック
金属鏡 金属鏡 金属鏡 #32 : 錫 37.7%、銅 62.3%
国友一貫斎の金属鏡
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯、冷し金
(欠陥) なし
金属鏡 金属鏡 金属鏡 金属鏡 #30 : 錫 37.7%、銅 62.3%
国友一貫斎の金属鏡
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯、冷し金
(欠陥) 糸くず状の模様
金属鏡 金属鏡 金属鏡 #29 : 錫 37.7%、銅 62.3%
国友一貫斎の金属鏡
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯
(欠陥) 外びけ、ピンホール(少量)、糸くず状の模様
金属鏡 金属鏡 金属鏡 #28 : 錫 37.7%、銅 62.3%
国友一貫斎の金属鏡
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固、押し湯
(欠陥) ひけ割れ
金属鏡 金属鏡 金属鏡 #27 : 錫 37.7%、銅 62.3%
国友一貫斎の金属鏡
(技術) 砂型、2度吹き、低温鋳造、脱ガス処理、方向性凝固
(欠陥) 外ひけ
金属鏡 金属鏡 金属鏡 金属鏡 #18 : 錫 29.4%、銅 70.6%
ハーシェルの金属鏡
(技術) 砂型、揚がり
(欠陥) ピンホール
金属鏡 金属鏡 金属鏡 金属鏡 #17 : 錫 22.2%、銅 77.8%
ニュートンの金属鏡
(技術) 砂型、揚がり
(欠陥) ピンホール
金属鏡 金属鏡 金属鏡 金属鏡 #14 : 錫 33.4%、銅 66.6%
国友一貫斎の金属鏡?
(技術) 砂型、押し湯
(欠陥) ひけ割れ、ピンホール
金属鏡 金属鏡 金属鏡 #10 : 錫 25.0%、銅 75.0%
ハーシェルの40フィート望遠鏡?
(技術) 石膏型
(欠陥) 外びけ、ピンホール
金属鏡 金属鏡 金属鏡 #9 : 錫 10.0%、銅 90.0%
砲金
(技術) 石膏型
(欠陥) -

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