北京冬奥会主火炬，金属3D打印的！

2022年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。主火炬塔被点燃的那一刻，北京冬奥会在冰与火的碰撞中正式拉开帷幕。

△国家体育场冬奥会主火炬，图源：CCTV

在主火炬和手持火炬的设计研制中3D打印技术发挥了重要作用。哈尔滨工业大学材料学院苏彦庆教授团队利用金属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。

△北京冬奥会“飞扬”火炬

△视频：冬奥会火炬3D打印过程（不含燃烧器）

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。

△3D打印火炬内飘带

中国航天科技集团有限公司与哈尔滨工业大学及哈特三维科技有限公司联合攻关，发挥哈工大多年来在新材料、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。

△SLM激光选区熔化3D打印火炬画面

△工程师正在将3D打印的火炬内飘带从金属3D打印机中取出

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。

△3D打印火炬内飘带

△3D打印火炬外飘带，表面经过后处理

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。

△打印火炬所使用的金属3D打印机 HIT-M290

哈特三维成立于2017年，核心技术团队来自哈尔滨工业大学，是一家聚焦增材制造粉末材料和行业应用整体解决方案的高新技术企业。为实现北京冬奥会火炬航天技术和艺术的完美结合，哈尔滨工业大学、哈特三维与航天科技集团联合攻关，利用在航天工业中应用日益广泛的3D打印技术来制造火炬。

来源：哈尔滨工业大学 CCTV、哈特三维、南极熊

原标题：《北京冬奥会主火炬，金属3D打印的！》

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