[發明專利]一種復合材料反射鏡一體化成型工藝

有效

• 申請號: 201911118527.3
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN110815866B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 程路超;劉震宇;宮鵬;張玥;余毅;何鋒赟;王曉明
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: B29C70/44
• 分類號: B29C70/44;B29C70/54;B29C33/00;B29C33/60;B29L11/00
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

本發明提供了一種復合材料反射鏡一體化成型工藝，采用復合材料模具微分拼接技術，設計成拼接模具，通過在拼接模具的各個子模具上按順序鋪貼或纏繞復合材料、拼接組裝成整體后對復合材料進行固化成型，得到一體化的復合材料鏡坯和基座。本發明的復合材料反射鏡一體化成型工藝，無需粘接劑粘接，提高了制備效率和材料的一致性，解決了現有鏡坯和基座分別制備再黏接導致面形精度低、穩定性差、制備周期相對較長等問題，適用于各種異形反射鏡鏡坯和基座的制備，通用性和適應性廣。

技術領域

本發明涉及復合材料反射鏡制備技術領域，具體涉及一種復合材料反射鏡一體化成型工藝。

背景技術

隨著復合材料生產制備技術的不斷進步，及其自身所具有的低密度、高比剛度、可設計性強等特點，使其成為大口徑、輕量化反射鏡的重要備選基材之一。目前，復合材料反射鏡的制備一般采用壓印復制模具高精度表面方式先制備鏡坯，再用復合材料平面基板切割為筋板，通過膠粘接方式將筋板粘接成型為基座，最后通過膠粘接方式將基座和鏡坯粘接固連，制備完成復合材料反射鏡鏡坯及基座整體件，之后通過鍍膜實現復合材料反射鏡制備。

但是，現有復合材料反射鏡的制備中，基座的筋板粘接以及基座與鏡坯的粘接，一方面在粘接劑固化后存在粘接應力，導致基座與鏡坯接觸位置的變形，會出現印透現象，嚴重影響復合材料反射鏡鏡坯面形；另一方面由于粘接劑與復材件之間的材料屬性不匹配，在受到溫度載荷、重力載荷等載荷作用或者在長時間放置后存在老化及粘接劑失效等時，粘接處會產生變形，引起鏡面面形變化，這對于鏡面級的面形精度而言，影響是顯而易見，甚至是不可接受的。

因此，急需研究一種復合材料反射鏡一體化成型工藝，解決現有復合材料反射鏡的制備中存在的面形精度較低、面形精度的穩定性較差、制備周期相對較長的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的上述缺陷，提供一種復合材料反射鏡一體化成型工藝，實現復合材料反射鏡鏡坯和基座的一體化制備，解決了現有復合材料反射鏡鏡坯和基座通過分別制備粘接導致面形精度低、穩定性差、制備周期長等問題。

本發明的目的可通過以下的技術措施來實現：

本發明提供了一種復合材料反射鏡一體化成型工藝，包括以下步驟：

步驟1：根據反射鏡的口徑、厚度、曲率半徑、面形精度、基座支撐類型確定鏡坯設計方案，優化基座的支撐形式；

步驟2：根據鏡坯及基座的設計方案，利用復合材料模具微分拼接技術設計模具拼接模型，確定復合材料鋪貼或纏繞順序，以及拼接組裝順序，根據模具拼接模型加工制造出拼接模具；

步驟3：在所述拼接模具上均勻涂滿脫模劑，按照步驟2中確定的復合材料鋪貼或纏繞順序、拼接組裝順序完成復合材料的鋪貼及整體組裝；

步驟4：選擇復合材料固化成型工藝，按照固化工藝參數對步驟3中組裝后的整體進行復合材料的固化，之后脫模得到一體化的復合材料鏡坯和基座；

步驟5：檢測鏡坯的面形精度，若滿足設計要求，則對鏡坯表面鍍膜，得到復合材料反射鏡；否則，查找失敗原因優化設計與制備過程后報廢處理。

進一步地，所述基座支撐類型包括芯軸支撐、格柵支撐。

進一步地，所述鏡坯設計方案包括復合材料材料類型、規格的選擇。

進一步地，復合材料選擇為碳纖維預浸料T700。

進一步地，所述拼接模具的面形精度滿足鏡面面形要求。

進一步地，所述復合材料固化成型工藝包括真空袋壓成型。

進一步地，所述步驟5中滿足設計要求為檢測鏡坯的面形精度優于反射鏡的面形精度。