奥运会的美国Luge团队通过增材制造打造更好的雪橇

奥运会的美国Luge团队通过增材制造打造更好的雪橇

当美国的luge团队有着极其独特的需求时，它转向增材制造和3D打印。

Luge是唯一一个时间到千分之一秒的滑动运动。毫秒可以在奖牌和仅仅达到90英里/小时的速度的运动中完成差异。Stratasys的应用工程师David Dahl回忆说，美国的雪橇队正在寻求建造更好，更快的雪橇，他们希望能够及时完成2018年韩国平昌正在进行的冬季奥运会。

“Luge团队正走过展台，注意到我们展示了3D打印复合模具的例子，”Dahl告诉Design News。“我们开始讨论当前流程的局限性，以及对可以快速生产的定制雪橇的需求。我们决定下一步是让他们的技术团队访问我们位于明尼阿波利斯的工厂，与我们的专家工程师团队进行头脑风暴会议，讨论可以进行3D打印的内容。“

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有趣的是，美国的雪橇队在内部使用碳纤维织物和树脂层制作雪橇，以制作复合雪橇。目前的滑板生产是通过传统的模具加工完成的，传统的模具加工是通过加工金属或成型泡沫块来生产用于滑板的碳纤维复合材料部件。使用传统工具方法制造的最困难的部件是赛车队的“双打塔”，这是一种位于雪橇前部的复合结构，用于在比赛中准确定位骑车者的腿部。适当的运动员“适合”对于性能至关重要，但由于复杂的被困工具几何形状，使用传统方法制造该部件非常麻烦。

Stratasys向团队建议，该公司的熔融沉积建模(FDM)技术可用于3D打印模具以用于雪橇创建。增材制造的速度将使团队能够快速迭代设计，根据运动员的形状定制雪橇，并在赛道上测试设计。除了实现更快的设计和原型设计外，FDM技术还可用于解决复杂几何形状和空腔的问题，这些问题困扰着许多雪橇组件的创建，包括双打塔。

“用于雪橇的模具工具印有ASA热塑性塑料，”Dahl告诉Design News。“用于制造双打塔的模具是用ST-130印刷的，这是Stratasys专有的材料，专门用于牺牲工具，例如这种材料 - 放入水中时可以溶解(逐字洗掉) - 洗涤剂浴液。“

在使用Stratasys Fortus 900mc 3D打印机运行的原型中，团队设计师能够在不到一周的时间内对心轴进行3D打印，铺设和固化复合结构，并清洗模具材料。凭借这一成功，该团队使用FDM技术对整个雪橇车身上铺工具进行3D打印。结果是建立和测试定制赛车雪橇的更具成本效益的方法，可以为每个运动员的身体量身定制。由于采用FDM技术制造的雪橇车身上层工具具有可拆卸的中间部分，因此新工艺允许为每位运动员量身定制雪橇，从而提供更好的舒适性和更高的空气动力学效率。

“竞争性的雪橇赛是一项极其苛刻的运动，其中几分之一是输赢的区别，”美国无舵雪茄技术项目经理Jon Owen说。“我们的车手依靠舒适的空气动力学雪橇设计来赢得比赛。与Stratasys合作，我们在世界舞台上变得更具竞争力 - 不断调整设计并在轨道上运行它们比传统流程更快。此外，我们通过为每个骑手的身体量身定制雪橇来平衡舒适性和性能，同时最大限度地降低制造成本和时间。“

对于2018年冬季奥运会，Andrew Sherk和Justin Krewson的双打雪橇队一直在使用Stratasys的FDM技术创建的雪橇。Dahl说，复合材料工具显然是第一步，但增材制造业为这项运动(以及其他运动)提供了更多。无人机团队在精英运动设备上的增材制造的成功将有助于传播3D打印对关键设备安全的信息。(换句话说，如果你能相信它以90英里/小时的速度运载人类的冰雪橇，那么你的新咖啡壶设计上的电源按钮是安全的。)下一个合乎逻辑的步骤是3D打印雪橇本身，Stratasys和美国雪橇队表示，这是2022年北京冬季奥运会的目标。

“我们已经开发出新的方式在雪橇上下使用3D打印，用于未来的比赛，”Dahl告诉设计新闻。“由于为雪橇制作每个模具的时间和成本都很高，而且变化可能更加困难，因此大多数雪橇具有通用形状。这对于以速度和控制为目标的运动来说并不理想，因为大多数人体都没有通用形状，而且一种尺寸并不适合所有人。“

冬季奥林匹克雪橇比赛于2018年2月10日至15日举行。首次奥运会选手贾斯汀克鲁森和安德鲁谢尔克在美国双打雪橇比赛中以1：32：652的成绩排名第八，比金牌得主落后.955秒，德国的Tobias Wendl和Tobias Arlt。美国队的Chris Mazdzer在男子单打雪橇比赛中获得银牌。