Canada Francia Telescopio Hawaii

Hai mai guardato l’immensità delle stelle e ti sei chiesto cos’altro può creare la tua macchina CNC? Greg Green ha avuto l’opportunità di scoprirlo quando è entrato a far parte dello staff del Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) di Waimea, nelle Hawaii.

Green è l’unico progettista meccanico e costruttore di strumenti per il telescopio di 3,6 metri sulla cima del Maunakea, un vulcano inattivo. Lo si può trovare in un edificio sul retro della sede centrale di Kamula, dove un’officina meccanica ospita un centro di lavoro verticale CNC e diversi strumenti manuali, tra cui frese Bridgeport, torni e smerigliatrici di superficie.

Negli ultimi 10 anni, Green è stato responsabile della lavorazione dei pezzi per mantenere ed estendere le capacità dei cinque strumenti della struttura.

Il CFHT è il telescopio più antico degli Osservatori di Maunakea, una collaborazione di 12 istituzioni no-profit che costituiscono il sito astronomico scientificamente più produttivo al mondo. Il luogo offre le condizioni ottimali per una visione di alta qualità e per la raccolta di dati.

L’officina meccanica ospita un centro di lavoro verticale a 3 assi Cincinnati Arrow 500 del 1999. Green lavora parti come i corpi delle telecamere e gli scambiatori di calore utilizzando principalmente alluminio, ma anche acciaio inossidabile, titanio e Invar, una lega di ferro e nichel.

Gli strumenti CFHT costano milioni di dollari. Se un pezzo deve essere riparato o migliorato, Green è coinvolto nel processo di sviluppo dalla progettazione alla produzione. Utilizza Mastercam per soddisfare i severi requisiti di lavorazione.

“Avere una lavorazione interna è una rarità”, ha detto. “I nostri ingegneri propongono soluzioni molto creative per migliorare i nostri strumenti e, di solito, posso implementarle il giorno stesso. Il processo di sperimentazione, riprogettazione e realizzazione di nuovi componenti è costante e alla fine riusciamo a ottenere qualcosa che funziona molto bene”.

Gli strumenti dell’osservatorio sono super-raffreddati a 70 K, o -334°F, per migliorare il rapporto segnale/rumore. Situata a 60 miglia di distanza, l’officina meccanica si trova a un’altitudine significativamente inferiore con temperature più calde, intorno ai 75°F. I componenti devono funzionare efficacemente con grandi variazioni termiche e mantenere tolleranze strette misurate in angstrom, o centomilionesimo di centimetro.

“Quando seguiamo qualcosa che si muove nel cielo – un asteroide che passa davanti alla Terra o un’intera altra galassia – il nostro telescopio si muove alla velocità con cui l’oggetto si muove nel cielo”, ha detto Green. “Puoi immaginare che le cose diventino un po’ complicate”.

Uno dei progetti più impegnativi per Green è stato quello di creare i componenti strutturali di una piccola telecamera astrometrica che guida il grande telescopio, simile al mirino di una pistola.

Alcuni componenti erano così grandi da richiedere quattro diverse configurazioni della macchina.

Green ha aggiunto dei fori al progetto, che gli hanno permesso di collegare il pezzo a una piastra di superficie con dei perni. Ha poi indicizzato il pezzo sull’attrezzatura per accedere alle diverse aree da lavorare.

La struttura finita comprendeva tubi in fibra di carbonio incollati a un’estremità in alluminio e imbullonati a un giunto a semisfera.

L’accuratezza della lavorazione è fondamentale. Qualsiasi errore sarebbe costoso e richiederebbe materiali aggiuntivi e tempi di spedizione. La maggior parte delle risorse sono disponibili solo sulla terraferma, compresi i servizi di riparazione.

Poiché ogni pezzo è unico, Green utilizza la simulazione per dimostrare l’accuratezza della programmazione. “La funzione di verifica del software è inestimabile”, ha detto. “So che la mia postazione che genera il codice G è affidabile e che ciò che vedo sullo schermo è ciò che accadrà sulla mia macchina, quindi non devo scartare qualcosa su cui ho lavorato per un mese”.

Green apprezza la varietà del CFHT. Nel sito astronomico scientificamente più produttivo del pianeta, ha l’opportunità di lavorare parti che contengono chip da milioni di dollari, il tutto con una macchina di 23 anni, un software CAD/CAM e un’attrezzatura creativa.

“Questo è il miglior lavoro che abbia mai avuto”, ha dichiarato Green. “I benefit e la posizione sono fantastici e non faccio mai due cose uguali”.

Fatti rapidi

• Prodotto utilizzato: Mastercam
• Industria: Aerospaziale, Istruzione