2022年北京冬季奧運會開幕式上,隨著最后一棒的火炬手將手持火炬插入“雪花”中心,由位于蕪湖市的安徽哈特三維科技有限公司3D打印出的北京冬奧主火炬“飛揚”在全世界面前“綻放”。2月16日下午4點左右,安徽商報融媒體記者聯(lián)系了此次全程參與研發(fā)生產(chǎn)冬奧會主火炬3D打印部分的安徽哈特三維科技有限公司“90后”總工程師沈力。
主火炬外形部件 均為“蕪湖造”
據(jù)北京冬奧組委消息,北京冬奧會火炬家族包括三位成員,分別是手持火炬、主火炬、三胞胎場外火炬(北京、延慶、張家口三個賽區(qū))。
據(jù)了解,北京冬奧會火炬由火炬外殼和燃燒裝置組成。冬奧會主火炬由航天科技集團總體負(fù)責(zé),“飛揚”主火炬核心部件,由航天科技集團設(shè)計,運用了液體火箭發(fā)動機的氫能技術(shù)。開幕式上的主火炬和各分場館、火炬展示館的火炬(殼體)外飄帶、內(nèi)飄帶、格柵、燃燒管均是由安徽哈特三維科技有限公司利用3D技術(shù)打印而成,再經(jīng)過后期拋光后組裝。
因為保密的需要,作為生產(chǎn)方的沈力團隊并不知道自己制造的是冬奧會主火炬?!拔抑朗穷愃朴诨鹁娴男螤睿侵钡介_幕式那天,看到我們制作的主火炬在舞臺上綻放的那一刻,才意識到我參與了一場盛大的活動。”沈力說道。
13個月攻堅
不斷實驗修改
從2020年9月哈特三維公司接到相關(guān)科研任務(wù),到2021年10月底主火炬最終定型,近400個晝夜,從最開始的實驗制品到材料不停地實驗更換,經(jīng)歷了多輪易稿,冬奧主火炬最終才呈現(xiàn)在世界各國人民面前。
“我們現(xiàn)在看到的冬奧會主火炬,采用的是鋼材料3D打印輕量化工藝形式,但這也不是一蹴而就的?!睋?jù)沈力回憶,從主火炬的設(shè)計生產(chǎn)到最終定型,在設(shè)計圖紙上經(jīng)過4次修改。在打印材料的采用上,他們先后選取鋼材料、鋁材料、鋁和鋼的混用三種形式,不斷實驗。
每一次的修改,對于沈力和他的團隊而言,都意味著從頭再來。
沈力說,主火炬從設(shè)計到生產(chǎn)、實驗測試、交付是一件系統(tǒng)的工程,他們在其中具體負(fù)責(zé)前期主火炬外形的制造?!暗挥幸徽琢鞒套咄?,才能確認(rèn)此款火炬需不需要調(diào)整,要在哪些步驟上調(diào)整,而這時我們就要從頭再來,按照新的設(shè)計要求,重新‘打印’?!?/p>
“我們需要很精細地把握產(chǎn)品的尺寸外形和致密度?!弊鳛樯a(chǎn)的前端,他們主要負(fù)責(zé)制作火炬“毛坯”,后期還需要經(jīng)過拋光、打磨、噴漆、鐳雕、火炬設(shè)計組測試等工序。如果在3D打印的環(huán)節(jié)里,產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷或者空心率較差,會使得后面的工序很難進行。
傳統(tǒng)制造要半個月 打印只需3天
據(jù)沈力介紹,按照奧運火炬的應(yīng)用要求,主火炬因為需要持續(xù)的高溫燃燒,所以有長時間耐高溫的要求,并且還要兼具火炬的美觀、火焰的美觀、火炬的展示功能?!翱梢哉f是既要具有功能也要具有顏值。”
沈力說,為了讓主火炬的火焰分散,更具有欣賞性,他們多次選取不同的材料和通過使用格柵,將火焰進行分隔,最終呈現(xiàn)出了開幕式上觀眾看見的樣子。
“如果按照傳統(tǒng)工藝制造火炬需要近半個月的時間,但是通過使用3D打印技術(shù),3天左右即可制造出一套火炬?!鄙蛄φf,3D打印技術(shù)通常應(yīng)用于航天工業(yè)領(lǐng)域,相較于傳統(tǒng)制造工藝,3D打印技術(shù)可以快速制造、快速成型,能夠最大程度縮減火炬的制造周期。同時,在需要不斷進行技術(shù)更新的產(chǎn)品的迭代中,該技術(shù)可以快速響應(yīng)設(shè)計方的要求,提高效率。
為了保證主火炬火焰“驚艷”而使用的格柵與燃氣管等精密部件,也是傳統(tǒng)加工制造業(yè)的痛點。3D打印技術(shù)相較于傳統(tǒng)加工制作手法來說較為環(huán)保。沈力說,“因為這本身就是一項創(chuàng)新技術(shù),而且避免了大量材料的損耗,我認(rèn)為這與本次冬奧會‘綠色環(huán)保、科技創(chuàng)新’的主題十分契合?!?/p>
在采訪中,記者了解到安徽哈特三維科技有限公司于2017年注冊成立,是哈爾濱工業(yè)大學(xué)投資入股企業(yè),其依托學(xué)校在航空航天先進金屬材料方面的研發(fā)優(yōu)勢,以及自身具備的技術(shù)研發(fā)硬實力,用蕪湖的科技“智造”水平承擔(dān)起了北京冬奧會主火炬的研發(fā)與生產(chǎn)。此次參與北京冬奧會主火炬研制的技術(shù)團隊平均年齡在30歲左右。“我們只是一家初創(chuàng)公司,還很‘年輕’?!痹陔娫捴?,沈力謙虛地說道。
安徽商報融媒體記者 常誠 劉曉然
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