材料学院苏彦庆教授团队3D打印技术助力北京冬奥会零碳排放火炬研发和制造

2022-02-08 11:05啸云3D打印
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2月4日晚,北京第二十四届冬季奥林匹克运动会开幕式在国家体育场隆重举行。随着最后一棒火炬手将火炬放入“雪花”中央,星光璀璨,“雪花”绽放。这其中,我校材料学院苏彦庆教授团队3D打印技术有效助力了北京冬奥会零碳排放火炬的研发和制造。

熊熊燃烧的奥运主火炬闪烁着“绿色冬奥”“科技冬奥”的火光。在主火炬和手持火炬的设计研制中,3D打印技术在火炬的研发和制造过程中发挥了重要作用。

北京冬奥会“飞扬”火炬造型如丝带飘舞,旋转上升,最终呈现为飞扬的火焰,饱含着美好的寓意。充满艺术感的造型进一步压缩了内部空间,增加了火炬设计、加工和制造难度。主火炬的“高颜值”需要过硬的技术支撑,既要展现火炬的轻盈,又要实现整体结构的稳定性。

中国航天科技集团有限公司与我校及哈特三维科技有限公司联合攻关,发挥我校多年来在新材料、精密成形技术和装备研发方面的技术优势,最终选定用3D打印技术研制火炬,攻克了火炬在研制过程中精密成形的难题。

苏彦庆教授团队对多种3D打印材料进行了测试和优化,对火炬内部结构进行了成形工艺优化,对燃烧器3D打印工艺进行了系统验证和改进,最后成功制备出完全满足要求的氢火炬及其燃烧系统,保障了冬奥会主火炬燃烧的可靠性。

此外,为保证火炬外观质量和燃烧效果,除要求尺寸精度准确外,还需要保证3D打印火炬内部的致密度接近锻态以保证内部燃烧器气密性要求和火炬表面抛光质量要求。苏彦庆教授团队及哈特三维技术团队对3D打印装备进行了改进,配套研发了新型打印工艺,进一步提升了打印效率和打印火炬内部质量,满足了火炬生产的各方面要求。


北京冬奥会“飞扬”火炬


国家体育场冬奥会主火炬

氢气燃料、零碳排放的“雪花”环保火炬

3D打印火炬内飘带

3D打印火炬外飘带


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