高刚度重量比反射性光学器件的3D打印制造技术

一种3D打印的反射性光学器件，通过采用空心壳体设计提供非常高的比刚度，具有封闭面背面，填充有高刚度的内部体积空间填充开孔晶格结构。为了在后处理操作期间减少或消除工具，还包括高刚度、结构集成的牺牲性结构。结构集成的牺牲性结构。结构集成的牺牲性结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高刚度重量比反射性光学器件的3D打印


[0001]本专利技术涉及高刚度重量比反射性光学器件，更具体地，涉及反射镜腔体内的晶格结构的3D打印从而减少或消除后处理操作期间的工具。

技术介绍

[0002]许多光学应用需要反射镜，从而在操作期间发生的高惯性负载情况下保持出色的图像质量。已知的光学结构由具有加工的窝伏尔轻量化特征的铍合金反射镜组成，因为该材料具有高比刚度(即刚度重量比)的独特特性。然而，它们的制造通常需要昂贵的工具和设施要求，通常与光学器件的金刚石加工和有毒材料的处理相关。因此，高精度铍合金部件的成本、可用性和典型交货时间也是使用这些高性能材料的缺点。
[0003]需要一种装置、系统和方法，提供与已知铍合金反射镜相比具有相当的刚度
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重量比性能并且成本更低的反射性光学器件。

技术实现思路

[0004]一个实施例提供了一种3D打印的高刚度重量比反射性光学器件，其包括位于外部反射镜壳体内的内部反射镜腔体，该外部反射镜壳体包括封闭面背面；内部反射镜腔体包括3维空间填充体积晶格结构；和多个3D打印的牺牲性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种3D打印的高刚度重量比反射性光学器件，包括：内反射镜腔体，其位于外反射镜壳体内，该外反射镜壳体包括封闭面背面；所述内反射镜腔体包括3维空间填充体积晶格结构；和多个3D打印的牺牲性集成结构，其被打印在所述封闭面背面上，其中所述3D打印的牺牲性集成结构具有两个或更多个腿，其中，每个所述腿包括单独的易碎段，由此每个所述牺牲性集成结构的顶部平坦表面由所有腿充分支撑以抵抗加工应力，并且每个腿是单独能分离的，由此，在单独切断每个腿易碎部分时，每个所述牺牲性集成结构是能移除的。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述3D打印的牺牲性集成结构是三脚架，所述三脚架包括具有不同长度的腿和所述顶部平坦表面。3.根据权利要求1所述的装置，包括AlSi10Mg合金的粉末金属材料标注。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述晶格包括打印的晶格拓扑结构，其选自三角形混合体、截头八面体、螺旋体、立方桁架、八角桁架、截头四面体和阿基米德固体。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述晶格包括开孔四边形的打印的晶格拓扑结构。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述晶格包括约0.40英寸乘约0.40英寸的四方单位单元。7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述晶格包括直径约0.040英寸的支柱。8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述反射镜具有大于或等于约64均方根(RMS)的表面质量。9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述刚度重量比包括约150E/ρ的比刚度和约300GPa的杨氏弹性模量。10.一种用于制造3D打印的高刚度重量比反射性光学器件的方法，包括：定义所述反射性光学器件的表面的反射性光学规格；研究用于3维空间填充体积晶格结构的晶格从而支持所述反射性光学器件；根据所述晶格研究的结果创建组件模型；根据所述组件模型来打印反射镜组件，所述组件包括被打印在所述反射镜组件的封闭面背面上的多个3D打印的牺牲性集成支撑结构，其中所述3D打印的牺牲性集成结构具有两个或更多个腿；对所述打印的反射镜组件进行热处理；在所述反射镜的所述表面上加工反射镜；并且移除异物碎片，包括移除所述多个牺牲性集成支撑结构。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述晶格研究包括以下步骤：通过晶格分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：BAE系统信息和电子系统集成有限公司，
类型：发明
国别省市：