3D打印的铝制刀片助力中国速滑运动员

2022年北京冬奥会于上周日落下帷幕，中国短道速滑队斩获2枚金牌，继续保持高水平的竞争力。

除了运动员自身的努力训练外，高品质的冰刀也为运动员的优异表现提供了助力。2021年初，3D打印公司华曙科技与中国奥委会签署合作协议，为运动员开发新一代冰刀。

项目启动后，华曙研发团队收集了中国短道速滑队每一位队员的动态数据，用于分析在启动、加速、接力和转弯过程中叶片和立柱上的应力。根据数据，研发团队对刀片进行了复杂的拓扑优化（设计-建造-测试），以获得最佳的几何流线形状。

接下来是加工环节。溜冰鞋的刀片通常由带有镀铬的回火碳钢或铝合金制成，在保证强度的同时，还能减轻重量。而对于冬季奥运会这种高水平的竞技比赛来说，自然需要更好的材料。经过对比，华曙科技选用了AlMgSc（铝-镁-钪）合金来制作新的冰刀。这是一种由传统的AlMg合金发展而来新型合金，主要用于生产各种航空航天和汽车工业的结构件，具有强度高、可塑性强、耐高温等优点。

随后，华曙研发团队基于他们的金属3D打印系统，对AlMgSc合金的加工参数进行微调，并对强度、韧性和疲劳等力学性能进行测试。经过一系列迭代，他们使用金属激光烧结系统3D打印了AlMgSc刀片。和传统的铝合金刀片相比，新的刀片更轻，只有206克（原来的刀片有289克），减重约20%，还能提供更强的横向和纵向强度性能。此外，新的刀片还满足了快速安装、定位等要求。

“3D打印的刀片更轻，在使用中表现出更好的灵活性，尤其在转弯和急转弯时能提供更顺畅、更好的冰面抓地力。”一位短道速滑运动员评论说，“我们在许多极端条件下进行了测试，新的刀片能够承受剧烈起步和快速滑行所产生的机械压力。”