Mirrorganize Optical Technology (Foshan) Co.,Ltd

Mirrorganize Optical Technology (Foshan) Co.,Ltd

การเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยีของกระจกอลูมิเนียมน้ำหนักเบา

2025 01/17

กระจกอลูมิเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศดาวเทียมตรวจจับระยะไกล เพื่อปรับปรุงอัตราการมีน้ำหนักเบาของกระจกอลูมิเนียมและลดค่าใช้จ่ายในการเปิดตัวของดาวเทียมตรวจจับระยะไกลเชิงพาณิชย์กระจกอลูมิเนียมน้ำหนักเบาที่มีโครงสร้างรูเปิดสามเหลี่ยมและการสนับสนุนสามจุดได้รับการออกแบบ ขึ้นอยู่กับโครงสร้างนี้ประการแรกด้วยมวลต่ำสุดเป็นวัตถุประสงค์การเพิ่มประสิทธิภาพความหนาและเค้าโครงของตัวแข็งที่ด้านหลังของกระจกเป็นวัตถุการเพิ่มประสิทธิภาพและความยืดหยุ่นขั้นต่ำเป็นข้อ จำกัด การตอบสนอง ปรับขนาดความหนาของตัวแข็งที่ด้านหลังของกระจกให้เหมาะสมและการเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยีของเค้าโครงของเครื่องทำให้แข็งและอัตราน้ำหนักเบาของกระจกอลูมิเนียมเกิน 63% จากนั้นการติดตั้งได้รับการออกแบบมาเพื่อทำการทดสอบการหมุนเพชรจุดเดียว ในที่สุดความแม่นยำของรูปร่างพื้นผิวของกระจกถูกวัดโดยเลเซอร์ interferometer ความแม่นยำของพื้นผิว PV (Peak to Valley) สามารถเข้าถึง 1.48 μmซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของดาวเทียมตรวจจับระยะไกลเชิงพาณิชย์

Ni-P Alloy aspheric mirror

การเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยีเป็นวิธีการทางคณิตศาสตร์ที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อค้นหาการกระจายของวัสดุที่ดีที่สุดภายในพื้นที่การออกแบบที่กำหนดเพื่อให้ได้คุณสมบัติเชิงกลหรือทางกายภาพที่เฉพาะเจาะจง สำหรับกระจกอลูมิเนียมที่มีน้ำหนักเบาเป้าหมายหลักคือการลดน้ำหนักในขณะที่ยังคงรักษาหรือปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้แสงของกระจก

Distribution of support holes on back of mirrorStructures of different lightweight hole mirrors

กระบวนการของการเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยีสำหรับกระจกอลูมิเนียมมักจะเริ่มต้นด้วยการจัดตั้งโมเดลองค์ประกอบ จำกัด พื้นที่การออกแบบถูกกำหนดซึ่งรวมถึงภูมิภาคที่สามารถแก้ไขโครงสร้างของกระจกได้ เงื่อนไขขอบเขตและการโหลดเช่นแรงโน้มถ่วงโหลดความร้อนและความเค้นเชิงกลในระหว่างการทำงานได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบ

Comparison of triangle, sector and square structures
อัลกอริทึมการปรับให้เหมาะสมจากนั้นจะปรับการกระจายวัสดุภายในพื้นที่การออกแบบซ้ำ ๆ มันลบวัสดุออกจากภูมิภาคที่มีส่วนช่วยให้ประสิทธิภาพของกระจกน้อยลงและตอกย้ำพื้นที่ที่มีความสำคัญต่อการรักษาความแข็งและความแม่นยำของพื้นผิวที่จำเป็น กระบวนการวนซ้ำนี้ยังคงดำเนินต่อไปจนกว่าจะมีการออกแบบที่ดีที่สุด
Image of topology optimization results
ภาพของผลลัพธ์การเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยี

หนึ่งในข้อดีที่สำคัญของการเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยีในกระจกอลูมิเนียมน้ำหนักเบาคือการปรับปรุงความแม่นยำของพื้นผิวของกระจก โดยการปรับการกระจายของวัสดุให้เหมาะสมกระจกจะสามารถทนต่อแรงภายนอกและการแปรผันของความร้อนได้ดีขึ้นทำให้พื้นผิวแสงที่เสถียรยิ่งขึ้น นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานเช่นดาราศาสตร์ซึ่งจำเป็นต้องมีการถ่ายภาพที่มีความแม่นยำสูง

ข้อดีอีกประการหนึ่งคือการลดต้นทุนการผลิต ด้วยการใช้การเพิ่มประสิทธิภาพทอพอโลยีปริมาณของวัสดุที่ใช้ในกระจกสามารถลดลงได้โดยไม่ต้องเสียสละประสิทธิภาพ สิ่งนี้ไม่เพียงลดต้นทุนของวัตถุดิบ แต่ยังทำให้กระบวนการผลิตง่ายขึ้นในบางกรณี

3D model after topology optimization

แบบจำลอง 3 มิติหลังการเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยี

โดยสรุปการเพิ่มประสิทธิภาพของทอพอโลยีนำเสนอวิธีการที่มีแนวโน้มสำหรับการออกแบบกระจกอลูมิเนียมน้ำหนักเบา มันช่วยให้การสร้างโครงสร้างกระจกที่มีประสิทธิภาพแม่นยำและมีค่าใช้จ่ายมากขึ้นซึ่งจะมีส่วนช่วยในการพัฒนาแอพพลิเคชั่นทางแสงที่หลากหลายอย่างไม่ต้องสงสัย

MG-Optics เป็นมืออาชีพในการผลิตและขัดเงากระจกอลูมิเนียมน้ำหนักเบา เพียงส่งความต้องการของคุณมาให้เราเราจะเสนอการออกแบบและใบเสนอราคาให้คุณ