Para alcançar o objetivo de design leve e alta rigidez do espelho principal e dos quatro espelhos que compõem o sistema óptico coaxial de quatro reflexões com espelho refletor duplo integrado Φ516 mm, foi proposta uma metodologia que integra otimização multiparamétrica e a tecnologia de fabricação aditiva de carbeto de silício com base no design leve tradicional. Com base na experiência de engenharia, foi estabelecido um modelo inicial do espelho, selecionadas as principais dimensões estruturais para construir um modelo de otimização multiparamétrica e realizados a otimização dos parâmetros estruturais com base em um algoritmo genético multiobjetivo. A massa otimizada do espelho é 6,8 kg, representando uma redução de 32,6% em relação ao plano inicial. Finalmente, foram concluídas a impressão 3D do espelho duplo de carbeto de silício e o teste modal estrutural, com uma frequência do primeiro modo de 1.964 Hz. Após o processamento óptico das duas superfícies do espelho, foram realizados testes de influência da gravidade, testes de vácuo em altas e baixas temperaturas e testes de vibração. Os resultados mostram que a variação máxima na precisão da forma da superfície do espelho antes e depois dos testes foi inferior a 0,001λ (λ=632 nm). O design estrutural do espelho duplo de carbeto de silício e o processo de fabricação aditiva possuem boa confiabilidade e estabilidade.

fabricação aditiva; carbeto de silício; espelho duplo; leveza; validação de confiabilidade