華曙高科鋁鎂鈧金屬3D打印冰刀助力短道速滑國家隊(duì)征戰(zhàn)冬奧會(huì)

來源：華曙高科

2022年北京冬季奧運(yùn)會(huì)正如火如荼進(jìn)行中，全世界最頂尖的冰雪運(yùn)動(dòng)健兒齊聚長城內(nèi)外，共赴冰雪之約，共筑冬奧之夢。2月12日，在冬奧會(huì)速度滑冰男子500米決賽中，高亭宇打破奧運(yùn)紀(jì)錄奪得了金牌！2月13日，在短道速滑女子3000米接力比賽中，中國隊(duì)不畏強(qiáng)敵奪得銅牌！

南極熊獲悉，2021年初，工業(yè)級3D打印領(lǐng)航企業(yè)華曙高科與中國奧林匹克委員會(huì)奧運(yùn)會(huì)備戰(zhàn)辦公室簽署協(xié)議，采用金屬3D打印技術(shù)為參加北京奧運(yùn)會(huì)的中國短道速滑隊(duì)提供裝備優(yōu)化解決方案，為運(yùn)動(dòng)員量身定制輕量化、個(gè)性化新型短道速滑冰刀，為國家隊(duì)征戰(zhàn)2022北京冬奧會(huì)貢獻(xiàn)出一份力量。

拓?fù)鋬?yōu)化實(shí)現(xiàn)輕量化、流線型設(shè)計(jì)
華曙研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過分析運(yùn)動(dòng)員在短道速滑轉(zhuǎn)彎中的動(dòng)作，采集運(yùn)動(dòng)員作用在冰刀上的數(shù)據(jù)，得出冰刀受力工況，并對冰刀刀管進(jìn)行輕量化拓?fù)鋬?yōu)化，保證了刀管的流線型外觀及質(zhì)量、橫向和切向強(qiáng)度的幾何優(yōu)化設(shè)計(jì)，滿足了安裝、定位、加工等工藝需求。

新型3D打印冰刀刀管管體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)流線型，結(jié)構(gòu)合理，風(fēng)阻小。

圖為教練員測量新型3D打印冰刀弧度。

成功開發(fā)鋁鎂鈧新型材料工藝
傳統(tǒng)冰刀刀管采用鋁合金材料生產(chǎn)，華曙3D打印冰刀刀管則采用了鋁鎂鈧合金（AlMgSc）材料。

鋁鎂鈧合金是在傳統(tǒng)鋁鎂合金基礎(chǔ)上開發(fā)的新一代航天結(jié)構(gòu)材料，具有比強(qiáng)度高，塑性好、耐高溫（250℃）等特性，華曙研發(fā)團(tuán)隊(duì)在FS421M金屬3D打印設(shè)備上，測試了鋁鎂鈧材料強(qiáng)度、韌性、疲勞等力學(xué)性能，獲得最優(yōu)化參數(shù)，成功開發(fā)鋁鎂鈧金屬3D打印工藝。鋁鎂鈧合金打印的結(jié)構(gòu)件，具有比傳統(tǒng)鋁合金更高的強(qiáng)度，且能替代某些鈦合金部件，達(dá)到減重降費(fèi)的效果。

比傳統(tǒng)冰刀輕20%以上

華曙研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過分析和采集運(yùn)動(dòng)員在短道速滑轉(zhuǎn)彎中體重、傾斜的角度、轉(zhuǎn)彎半徑、速度、離心方向的力、重力方向的力、標(biāo)準(zhǔn)力、側(cè)向力的數(shù)據(jù)，得出冰刀的受力工況，并根據(jù)受力工況在仿真軟件中進(jìn)行計(jì)算，獲得冰刀最優(yōu)結(jié)構(gòu)。

根據(jù)新型冰刀系統(tǒng)刀管、刀托的模型重量測算，刀管+刀托優(yōu)化后的總重量，比傳統(tǒng)冰刀重量減輕20%以上。

運(yùn)動(dòng)員反饋
新型冰刀重量減輕，穿著感覺更具輕盈感，在彎道滑行中具有更高的抓冰力，過彎更順暢，能承受中速滑行和正常起跑產(chǎn)生的機(jī)械壓力。