[发明专利]一种复合材料反射镜一体化成型工艺

说明书

本发明提供了一种复合材料反射镜一体化成型工艺，采用复合材料模具微分拼接技术，设计成拼接模具，通过在拼接模具的各个子模具上按顺序铺贴或缠绕复合材料、拼接组装成整体后对复合材料进行固化成型，得到一体化的复合材料镜坯和基座。本发明的复合材料反射镜一体化成型工艺，无需粘接剂粘接，提高了制备效率和材料的一致性，解决了现有镜坯和基座分别制备再黏接导致面形精度低、稳定性差、制备周期相对较长等问题，适用于各种异形反射镜镜坯和基座的制备，通用性和适应性广。

技术领域

本发明涉及复合材料反射镜制备技术领域，具体涉及一种复合材料反射镜一体化成型工艺。

背景技术

随着复合材料生产制备技术的不断进步，及其自身所具有的低密度、高比刚度、可设计性强等特点，使其成为大口径、轻量化反射镜的重要备选基材之一。目前，复合材料反射镜的制备一般采用压印复制模具高精度表面方式先制备镜坯，再用复合材料平面基板切割为筋板，通过胶粘接方式将筋板粘接成型为基座，最后通过胶粘接方式将基座和镜坯粘接固连，制备完成复合材料反射镜镜坯及基座整体件，之后通过镀膜实现复合材料反射镜制备。

但是，现有复合材料反射镜的制备中，基座的筋板粘接以及基座与镜坯的粘接，一方面在粘接剂固化后存在粘接应力，导致基座与镜坯接触位置的变形，会出现印透现象，严重影响复合材料反射镜镜坯面形；另一方面由于粘接剂与复材件之间的材料属性不匹配，在受到温度载荷、重力载荷等载荷作用或者在长时间放置后存在老化及粘接剂失效等时，粘接处会产生变形，引起镜面面形变化，这对于镜面级的面形精度而言，影响是显而易见，甚至是不可接受的。

因此，急需研究一种复合材料反射镜一体化成型工艺，解决现有复合材料反射镜的制备中存在的面形精度较低、面形精度的稳定性较差、制备周期相对较长的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种复合材料反射镜一体化成型工艺，实现复合材料反射镜镜坯和基座的一体化制备，解决了现有复合材料反射镜镜坯和基座通过分别制备粘接导致面形精度低、稳定性差、制备周期长等问题。

本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：

本发明提供了一种复合材料反射镜一体化成型工艺，包括以下步骤：

步骤1：根据反射镜的口径、厚度、曲率半径、面形精度、基座支撑类型确定镜坯设计方案，优化基座的支撑形式；

步骤2：根据镜坯及基座的设计方案，利用复合材料模具微分拼接技术设计模具拼接模型，确定复合材料铺贴或缠绕顺序，以及拼接组装顺序，根据模具拼接模型加工制造出拼接模具；

步骤3：在所述拼接模具上均匀涂满脱模剂，按照步骤2中确定的复合材料铺贴或缠绕顺序、拼接组装顺序完成复合材料的铺贴及整体组装；

步骤4：选择复合材料固化成型工艺，按照固化工艺参数对步骤3中组装后的整体进行复合材料的固化，之后脱模得到一体化的复合材料镜坯和基座；

步骤5：检测镜坯的面形精度，若满足设计要求，则对镜坯表面镀膜，得到复合材料反射镜；否则，查找失败原因优化设计与制备过程后报废处理。

进一步地，所述基座支撑类型包括芯轴支撑、格栅支撑。

进一步地，所述镜坯设计方案包括复合材料材料类型、规格的选择。

进一步地，复合材料选择为碳纤维预浸料T700。

进一步地，所述拼接模具的面形精度满足镜面面形要求。

进一步地，所述复合材料固化成型工艺包括真空袋压成型。

进一步地，所述步骤5中满足设计要求为检测镜坯的面形精度优于反射镜的面形精度。