[发明专利]一种基于3D打印的光纤环外壳及其制造方法

权利要求书

1.一种基于3D打印的光纤环外壳，其特征在于，包括设有空腔的壳体，所述壳体上设有用于对空腔内填充气凝胶粉末的多个加注口；所述空腔内设有用于支撑强化空腔的晶格支撑结构，所述气凝胶粉末充斥于空腔内；所述晶格支撑结构和壳体通过3D打印制造而成。

2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印的光纤环外壳，其特征在于，每个所述加注口在气凝胶粉末填充完之后通过密封胶或密封件密封处理。

3.根据权利要求1所述的一种基于3D打印的光纤环外壳，其特征在于，所述气凝胶粉末的材料包括二氧化硅和空气。

4.根据权利要求1所述的一种基于3D打印的光纤环外壳，其特征在于，每个所述加注口均设于壳体的非受力面上。

5.根据权利要求4所述的一种基于3D打印的光纤环外壳，其特征在于，所述加注口数量为四个，其中两个对称设于壳体内圈壁上，剩余两个对称设于壳体顶部上壁。

6.根据权利要求1或3所述的一种基于3D打印的光纤环外壳，其特征在于，所述气凝胶粉末的粒径为50微米，粒径分布D50。

7.一种光纤环外壳制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

生成壳体的三维模型；

基于设计受力方向在壳体的空腔内增加对应的晶格支撑结构；

对增加晶格支撑结构的壳体进行网格划分；

依据壳体的材料参数、壳体的固定装配面及受力参数进行仿真计算；

经过多次收敛计算后，优化晶格支撑结构得到优化后的壳体模型；

将所述壳体模型导入3D打印机进行打印；

通过3D打印机制造生成光纤环外壳；

对所述生成光纤环外壳的加注口进行气凝胶粉末灌注；

灌注完成后对加注口进行密封处理。

8.根据权利要求7所述的一种光纤环外壳制造方法，其特征在于，在气凝胶粉末灌注时，将所述光纤环外壳置于振幅1~5mm，频率100~500HZ的平台上，当灌注压力达到0.1~0.5Mpa时，无法继续灌注气凝胶即完成气凝胶灌注。

9.根据权利要求7或8所述的一种光纤环外壳制造方法，其特征在于，所述材料参数至少包括密度，拉伸强度，压缩强度及杨氏模量。