德國研究所3D列印鏡組 望遠鏡重量減輕75％

德國弗勞恩霍夫應用光學和精密工程研究所（FraunhoferIOF）採用SLM3D列印技術，將太空望遠鏡的鏡組重量減輕了75％，並即將在美國展出這一成果。他們是如何給望遠鏡「減肥」的呢？

如何給天文望遠鏡「減肥」？

弗勞恩霍夫研究所專家團隊使用選擇性激光熔融（SLM）3D列印技術來製造這些超輕量化的金屬反射鏡。3D列印技術擅長塑造鏤空、對稱的內部結構，再加上使用AlSi12、AlSi40和Al6061這類鋁合金材料，專家們製造出全新結構的金屬反射鏡原型。

利用合金粉末和3D列印技術製造望遠鏡鏡片組

另外在最近的一項研究中發現，過共晶鋁硅（hypereutecticaluminumsilicon）作為3D列印材料運行良好，尤其是其高冷卻效率能促進3D列印後的熔融過程。其3D列印品相比常規合金的機械性能更好，而細微結構的孔隙率低於0.05％。總之意思就是說，過共晶鋁硅材料更適合在3D列印技術中用來製作金屬反射鏡。

反射鏡片內部結構的變化

不規則的蜂巢結構實現高強度和輕量化這是3D列印的功勞

而在金屬反射鏡的內部，對結構的穩定性沒有直接影響的區域，則通過3D列印低密度的蜂窩結構來降低整體重量。3D列印完成後還需要其它技術對鏡組進行後處理，來實現天文望遠鏡比較高的光學精度。弗勞恩霍夫研究所標識，處理後尺寸為150mm的反射鏡表面粗糙度小於1納米、形狀偏差小於150納米。

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