73、3D打印非可展曲面CLAS与电子束焊接冷却板研究

3D打印非可展曲面CLAS与电子束焊接冷却板研究

1. 3D打印非可展曲面CLAS

1.1 天线阵列设计

为了对比新型3D打印技术与传统制造工艺，设计并制造了平面和球面两种天线阵列（CLAS）。平面阵列用于与传统制造工艺对比，球面阵列用于验证3D打印制造复杂非可展曲面CLAS的能力。
- 平面双贴片天线阵列 ：为比较3D打印和化学蚀刻的制造质量，设计了一个含两个贴片天线和1/2分频网络的简单平面阵列，工作频率为C波段约5GHz。基板材料为FR4，介电常数4.4，损耗角正切0.02，导体为铜。由于传统技术难以获得曲线阵列，更无法获得非可展曲线阵列，所以此设计具有对比意义。
- 球面八贴片天线阵列 ：为验证3D打印技术制造非可展曲面CLAS的能力，设计了一个含八个贴片天线和匹配分频网络的球面阵列，工作频率为Ku波段约13GHz。该原型通过两步设计：先设计平面阵列，再将平面阵列投影到球形基板上得到球面阵列。基板材料为光聚合物，介电常数2.7，损耗角正切0.03，导体为银（纳米银溶液作为墨水），球形基板曲率半径500mm。

1.2 3D打印与CLAS原型制造

使用自主研发的3D打印机制造非可展曲面CLAS，该打印机包含三个关键系统：
1. 微滴喷射系统 ：用于注入纳米银溶液作为墨水，打印半液态金属结构作为导体。
2. 激光烧结系统 ：用于将银基墨水烧结成固态银，固化导体。
3. 五轴转台 ：用于使墨滴保持在弯曲基板上任意点的