這場冬奧“躺贏”項(xiàng)目背后的3D打印黑科技

來源：Stratasys

萬眾矚目的2022北京冬奧圓滿落下帷幕，在這場自開幕式起便“科技感”拉滿的盛會上，各國參賽選手以“更快、更高、更強(qiáng)、更團(tuán)結(jié)”的奧林匹克運(yùn)動(dòng)精神，為觀眾呈現(xiàn)了一場場精彩紛呈的高水平競技。

通往奧運(yùn)獎(jiǎng)牌的道路并不容易，完美的競技表現(xiàn)離不開運(yùn)動(dòng)員長年累月的艱苦訓(xùn)練。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的高科技手段應(yīng)用于備戰(zhàn)和參賽環(huán)節(jié)。

比如三維運(yùn)動(dòng)員追蹤技術(shù)，通過先進(jìn)的人工智能和計(jì)算機(jī)視覺運(yùn)動(dòng)追蹤能力，輸出精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)分析。又比如利用增材制造技術(shù)為運(yùn)動(dòng)員快速打造量身定制的比賽用具模具，為他們的測試備戰(zhàn)爭取更多有效時(shí)間。

冰上競速，3D打印模具優(yōu)勢顯著
在冬奧冰上項(xiàng)目里，時(shí)速高達(dá)140公里的無舵雪橇是當(dāng)之無愧的速度之王。這項(xiàng)被戲稱為“躺贏”的比賽，其實(shí)是最危險(xiǎn)也最刺激的勇敢者游戲，運(yùn)動(dòng)員依靠身下的滑具，沿著曲折的下坡賽道極速前進(jìn)。

而輸贏常常僅有千分之秒的差別，因此雪橇的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。想要在這分秒必爭的競速比賽中突出重圍，除了運(yùn)動(dòng)員的科學(xué)訓(xùn)練，對滑具制造技術(shù)的創(chuàng)新同樣功不可沒。此屆冬奧比賽中，美國雪橇隊(duì)所使用的無舵雪橇，其模具正是采用了Stratasys 3D打印技術(shù)。

△使用ASA熱塑塑料3D打印而成的主雪橇艙鋪疊模具

為了在最短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)出最快的雪橇，美國雪橇隊(duì)早在上屆冬奧會前已開始嘗試3D打印。

美國雪橇項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Mark Grimmette表示：
“我們的教練和運(yùn)動(dòng)員一直在思考新方法，以便在賽道上變得更快。3D打印的優(yōu)勢在于幫助我們更快地將概念轉(zhuǎn)化為冰面上的實(shí)物�！�

△使用可溶性ST-130材料打印的塔組件模具

相較過去所使用的傳統(tǒng)技術(shù)，3D打印的制作迭代周期更短、設(shè)計(jì)更靈活、產(chǎn)品更堅(jiān)固，使備賽團(tuán)隊(duì)有更多機(jī)會進(jìn)行測試和調(diào)整。具體來說，包括以下亮點(diǎn)：

• 快速成型：
  

Stratasys使用FDM®技術(shù)為團(tuán)隊(duì)3D打印雪橇模具，以此代替過去費(fèi)時(shí)費(fèi)力的玻璃纖維鋪疊建模，此舉讓新模具的制作周期從原本的兩三個(gè)月縮短至兩周。

• 靈活制造：
  

為獲得最佳表現(xiàn)，3D打印的模具在設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的特點(diǎn)及時(shí)調(diào)整，在幾天內(nèi)就可完成迭代，也讓小批量和高度定制化的生產(chǎn)成本變得更低。

• 強(qiáng)化品質(zhì)：
  

在打印大部分模具時(shí)，Stratasys選擇的是熱塑塑料這一柔韌材料，它賦予了結(jié)構(gòu)更高的品質(zhì)。而在處理部分復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)，3D打印團(tuán)隊(duì)則將模具包裹并固化在碳纖維中，隨后將可溶性材料沖洗掉，留下完整的復(fù)合形狀。

當(dāng)然，除了冬奧雪橇項(xiàng)目，Stratasys的3D打印技術(shù)還參與到很多其他極限運(yùn)動(dòng)裝備及零部件的生產(chǎn)制作中，比如滑雪板、F1賽車部件等。

憑借增材制造技術(shù)高效、靈活、經(jīng)濟(jì)、輕量等突出優(yōu)勢，越來越多的產(chǎn)品制造商及運(yùn)動(dòng)團(tuán)體選擇以科技賦能設(shè)計(jì)，以創(chuàng)新應(yīng)對挑戰(zhàn)，不斷突破生產(chǎn)制造的局限和邊界。