2021年初,工業(yè)級(jí)3D打印領(lǐng)航企業(yè)華曙高科與中國(guó)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)為參加北京冬奧會(huì)的中國(guó)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(guó)家隊(duì)征戰(zhàn)2022北京冬奧會(huì)貢獻(xiàn)出一份力量。 華曙研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)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(duì)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。 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(cè)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)出鋁鎂鈧金屬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。 華曙研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)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)向力等數(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(cè)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。
關(guān)鍵詞: 研發(fā)團(tuán)隊(duì) 鋁合金材料 力學(xué)性能 中國(guó)奧林匹克委員會(huì)