[发明专利]利用3D打印技术制备碳纤维反射镜的方法

权利要求书

1.利用3D打印技术制备碳纤维反射镜的方法，该碳纤维反射镜包括反射镜面板(1)、反射镜轻量化结构(2)和反射镜基板(3)，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、反射镜面板模具的制备

1a)采用3D打印技术，打印与待制备的反射镜面板(1)结构相同的反射镜面板凹模具(4)；

1b)对反射镜面板凹模具(4)的凹表面和凸表面进行高精度加工；

1c)在反射镜面板凹模具(4)的凹表面上涂脱模剂，得到第一脱模层(5)；

1d)在第一脱模层(5)上铺放多层碳纤维浸布，铺放完成后，加热固化，并静置释放应力，得到第一碳纤维铺层，脱模后，研磨、抛光，得到反射镜面板凸模具(6)；

步骤二、反射镜面板(1)、反射镜轻量化结构(2)和反射镜基板(3)的制备

2a)先采用3D打印技术打印反射镜基板模具(7)，反射镜基板模具(7)的内腔的结构与待制备的反射镜基板(3)的结构相同，然后在反射镜基板模具(7)的内壁上涂脱模剂，得到第二脱模层(8)，最后利用碳纤维丝铺放技术填充反射镜基板模具(7)的内腔；

2b)先采用3D打印技术打印反射镜轻量化结构模具(13)，反射镜轻量化结构模具(13)的内腔的结构与待制备的反射镜轻量化结构(2)的结构相同，然后在反射镜轻量化结构模具(13)的内壁上涂脱模剂，得到第三脱模层(12)，最后利用碳纤维丝铺放技术填充反射镜轻量化结构模具(13)的内腔；

2c)在反射镜面板凸模具(6)的凸表面上涂脱模剂，得到第四脱模层(16)；在第四脱模层(16)的表面均匀附着环氧树脂，固化后，静置释放应力，得到树脂层(15)；在树脂层(15)上铺多层碳纤维浸布，得到第四碳纤维铺层(14)；

2d)将反射镜基板模具(7)、反射镜轻量化结构模具(13)、反射镜面板凹模具(4)、第四碳纤维铺层(14)、树脂层(15)、第四脱模层(16)、反射镜面板凸模具(6)从下到上放置，在真空室温下，模压成型，固化后，静置释放应力，脱模，研磨，得到反射镜面板(1)、反射镜轻量化结构(2)和反射镜基板(3)；

步骤三、粘接

将反射镜面板(1)的碳纤维浸布面粘接在反射镜轻量化结构(2)的上表面上，将反射镜基板(3)粘接在反射镜轻量化结构(2)的下表面，修边，得到反射镜镜坯；

步骤四、在反射镜镜坯的树脂层(15)的上表面制备金属层；

步骤五、对金属层抛光或车削，完成碳纤维反射镜的制备。

2.根据权利要求1所述的利用3D打印技术制备碳纤维反射镜的方法，其特征在于，所述步骤1a)中，以钛合金为材料打印反射镜面板凹模具(4)；所述步骤2a)中，以钛合金为材料打印反射镜基板模具(7)；所述步骤2b)中，以钛合金为材料打印反射镜轻量化结构模具(13)。

3.根据权利要求1所述的利用3D打印技术制备碳纤维反射镜的方法，其特征在于，所述步骤1b)中，高精度加工为加工至轮廓度在5μm以内。

4.根据权利要求1所述的利用3D打印技术制备碳纤维反射镜的方法，其特征在于，所述步骤1c)、步骤2a)和2b)中，第一脱模层(5)、第二脱模层(8)和第三脱模层(12)通过喷涂脱膜剂形成。

5.根据权利要求1所述的利用3D打印技术制备碳纤维反射镜的方法，其特征在于，所述步骤2b)中，采用第一喷嘴(9)和第二喷嘴(10)同时打印反射镜轻量化结构模具(13)，待反射镜轻量化结构模具(13)打印完毕且冷却之后，采用第三喷嘴(11)铺放反射镜轻量化结构模具(13)的内腔。

6.根据权利要求1所述的利用3D打印技术制备碳纤维反射镜的方法，其特征在于，所述步骤2c)中，附着环氧树脂是在真空室温条件下，采用注射成型工艺在第四脱模层(16)的表面均匀附着环氧树脂；树脂层(15)的厚度为0.2-0.3mm；固化时间为72h。

7.根据权利要求1所述的利用3D打印技术制备碳纤维反射镜的方法，其特征在于，步骤2a)、步骤2b)和步骤2c)同时进行。