導(dǎo)讀：2022年2月4日晚，北京第二十四屆冬季奧林匹克運(yùn)動會開幕式在國家體育場隆重舉行，隨著最后一棒火炬手將火炬放入“雪花”中央，星光璀璨，“雪花”綻放。主火炬塔被點(diǎn)燃的那一刻，北京冬奧會在冰與火的碰撞中正式拉開帷幕。

△國家體育場冬奧會主火炬，圖源：CCTV

2月10日，魔猴網(wǎng)從哈爾濱工業(yè)大學(xué)獲悉，在主火炬和手持火炬的設(shè)計(jì)研制中3D打印技術(shù)發(fā)揮了重要作用。哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院蘇彥慶教授團(tuán)隊(duì)利用金屬3D打印技術(shù)，有效助力了北京冬奧會零碳排放火炬的研發(fā)和制造。

△北京冬奧會“飛揚(yáng)”火炬

北京冬奧會“飛揚(yáng)”火炬造型如絲帶飄舞，旋轉(zhuǎn)上升，最終呈現(xiàn)為飛揚(yáng)的火焰，飽含著美好的寓意。充滿藝術(shù)感的造型進(jìn)一步壓縮了內(nèi)部空間，增加了火炬設(shè)計(jì)、加工和制造難度。主火炬的“高顏值”需要過硬的技術(shù)支撐，既要展現(xiàn)火炬的輕盈，又要實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

△3D打印火炬內(nèi)飄帶

中國航天科技集團(tuán)有限公司與哈爾濱工業(yè)大學(xué)聯(lián)合攻關(guān)，發(fā)揮哈工大多年來在新材料、精密成形技術(shù)和裝備研發(fā)方面的技術(shù)優(yōu)勢，最終選定用3D打印技術(shù)研制火炬，攻克了火炬在研制過程中精密成形的難題。

△SLM激光選區(qū)熔化3D打印火炬畫面

△工程師正在將3D打印的火炬內(nèi)飄帶從金屬3D打印機(jī)中取出

蘇彥慶教授團(tuán)隊(duì)對多種3D打印材料進(jìn)行了測試和優(yōu)化，對火炬內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了成形工藝優(yōu)化，對燃燒器3D打印工藝進(jìn)行了系統(tǒng)驗(yàn)證和改進(jìn)，最后成功制備出完全滿足要求的氫火炬及其燃燒系統(tǒng)，保障了冬奧會主火炬燃燒的可靠性。

△3D打印火炬外飄帶，表面經(jīng)過后處理

此外，為保證火炬外觀質(zhì)量和燃燒效果，除要求尺寸精度準(zhǔn)確外，還需要保證3D打印火炬內(nèi)部的致密度接近鍛態(tài)以保證內(nèi)部燃燒器氣密性要求和火炬表面拋光質(zhì)量要求。蘇彥慶教授團(tuán)隊(duì)及哈特三維技術(shù)團(tuán)隊(duì)對3D打印裝備進(jìn)行了改進(jìn)，配套研發(fā)了新型打印工藝，進(jìn)一步提升了打印效率和打印火炬內(nèi)部質(zhì)量，滿足了火炬生產(chǎn)的各方面要求。

文章來源：哈爾濱工業(yè)大學(xué)

圖片/視頻來源：CCTV、哈工大、哈特三維