3D打印技術(shù)，使掃描儀和望遠鏡的鏡面重量減輕
弗勞恩霍夫應用光學(xué)和精密工程研究所（IOF）使用SLM 3D打印技術(shù)，將掃描鏡和太空望遠鏡的重量減輕了75％。鏡子將作為下周在舊金山舉辦的Photonics West展會(huì )的一部分展出。
在今年的加利福尼亞州Photonics West展覽會(huì )上，德國研究機構Fraunhofer IOF將采取一系列量子化和增材制造技術(shù)?？偛课挥谝玫难芯克鶎⒄故疽幌盗谢诩す獾膭?chuàng )新技術(shù)，其中包括3D打印掃描鏡和太空望遠鏡，比傳統的替代產(chǎn)品輕75％。
Fraunhofer IOF公司的專(zhuān)家團隊使用Selective Laser Melting（金屬增材制造）來(lái)制造這些超輕金屬鏡。由于包括隨機和對稱(chēng)結構在內的輕量化設計，使用AlSi12，AlSi40和Al6061等材料可以實(shí)現高達75％的質(zhì)量減少，所有這些材料現在都可以用于3D打印工藝。
這對于金屬鏡來(lái)說(shuō)大大減少了質(zhì)量，但Fraunhofer IOF已經(jīng)不是第一次制造出令人難以置信的輕質(zhì)金屬光學(xué)元件了。多年來(lái)，研究所一直使用金剛石刀具和切削技術(shù)等工具將鋁轉化為輕質(zhì)結構。但是這些方法的范圍是有限的：基板幾何形狀是有限的，這意味著(zhù)只能形成一定的簡(jiǎn)單形狀。
通過(guò)添加劑制造，該范圍顯著(zhù)擴大。 Fraunhofer IOF使用SLM 3D打印機生成金屬粉末的復雜部件，并不斷嘗試將新材料加入到工藝中。
在最近的一項研究中，研究所發(fā)現，過(guò)共晶鋁硅作為3D打印材料運行良好，冷卻速率非常高，用于粉末顆粒的熔合。據說(shuō)所得到的機械性能與相同化學(xué)組成的傳統合金的機械性能相當或更好，而精細微結構的孔隙率低于0.05％。
但是，鏡子的3D打印特別重要的是減輕重量。 Fraunhofer IOF工程師通過(guò)生成規則的單元結構，規則或不規則的格子，拓撲優(yōu)化的設計，以及運行結構方法的模擬，能夠做到這一點(diǎn)。
這意味著(zhù)結構中的一些不必要的部分簡(jiǎn)單地被排除在外。鏡子的內部區域，對結構的穩定性沒(méi)有直接影響的區域，可以通過(guò)減少密度來(lái)減少質(zhì)量。
盡管打印機不會(huì )生成即用鏡像。在使用SLM打印機對這些輕型結構進(jìn)行3D打印之后，使用其他技術(shù)對其進(jìn)行后處理，以獲得高水平的光學(xué)精度。 Fraunhofer IOF表示，在這個(gè)后處理步驟之后，尺寸為150毫米的反射鏡具有“高穩定性和剛度”以及<1納米RMS的表面粗糙度和<150納米PV的偏差。
西部光電大會(huì )將迎來(lái)約2萬(wàn)名參觀(guān)者，屆時(shí)將有機會(huì )觀(guān)看5,200多場(chǎng)演講和1300多家參展商。這些參觀(guān)者還將能夠看到來(lái)自Fraunhofer IOF的其他激動(dòng)人心的創(chuàng )新成果，包括其新型AR-plas2技術(shù)，該技術(shù)可為寬帶增透膜（在某些領(lǐng)域使用增材制造）生產(chǎn)有機納米結構，用于制備和測量量子力學(xué)性能的激光技術(shù)光子和原子，等等。
編譯自：3ders.org
編譯自：3ders.org
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