Diseño y verificación de la fiabilidad del espejo doble de carburo de silicio basado en fabricación aditiva

WANG Chengbin ,  

SUN Shengli ,  

SUN Xiaojin ,  

MA Xiaohao ,  

HU Kai ,  

摘要

Para lograr el objetivo de diseño ligero y alta rigidez del espejo principal y los cuatro espejos que constituyen el sistema óptico coaxial de cuatro reflexiones con un espejo reflectante doble Φ516 mm integrado, se propone un método que fusiona la optimización de múltiples parámetros y la tecnología de fabricación aditiva de carburo de silicio sobre la base del diseño ligero tradicional. Se estableció un modelo inicial del espejo basado en la experiencia de ingeniería, se seleccionaron las dimensiones estructurales principales para construir un modelo de optimización multiparamétrica y se optimizaron los parámetros estructurales mediante un algoritmo genético multiobjetivo. La masa optimizada del espejo es de 6.8 kg, lo que representa una reducción del 32.6 % en comparación con el plan inicial. Finalmente, se completó la impresión 3D del espejo doble de carburo de silicio y la prueba modal estructural, con una frecuencia de primer orden de 1964 Hz. Después del procesamiento óptico de ambas superficies del espejo, se realizaron pruebas de influencia gravitatoria, pruebas de vacío a alta y baja temperatura y pruebas de vibración. Los resultados muestran que el cambio máximo en la precisión de la forma de la superficie del espejo antes y después de las pruebas fue de menos de 0.001λ (λ=632 nm). El diseño estructural del espejo doble de carburo de silicio y el proceso de fabricación aditiva tienen buena confiabilidad y estabilidad.

关键词

fabricación aditiva; carburo de silicio; espejo doble; ligereza; verificación de fiabilidad

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