2021年初，工业级3D打印领航企业华曙高科与中国奥林匹克委员会奥运会备战办公室签署协议，采用金属3D打印技术为参加北京冬奥会的中国短道速滑队提供装备优化解决方案，为运动员量身定制轻量化、个性化新型短道速滑冰刀，为国家队征战2022北京冬奥会贡献出一份力量。

华曙研发团队通过分析运动员在短道速滑转弯中的动作，采集运动员作用在冰刀上的数据，得出冰刀受力工况，并对冰刀刀管进行轻量化拓扑优化，保证了刀管的流线型外观及质量、横向和切向强度的几何优化设计，满足了安装、定位、加工等工艺需求。

传统冰刀刀管采用铝合金材料生产，华曙3D打印冰刀刀管则采用了铝镁钪合金(AlMgSc)材料。

铝镁钪合金是在传统铝镁合金基础上开发的新一代航天结构材料，具有比强度高、塑性好、耐高温(250℃)等特性，华曙研发团队在FS421M金属3D打印设备上，测试了铝镁钪材料强度、韧性、疲劳等力学性能，获得最优化参数，成功开发出铝镁钪金属3D打印工艺。铝镁钪合金打印的结构件，具有比传统铝合金更高的强度，且能替代某些钛合金部件，达到减重降费的效果。

华曙研发团队通过分析和采集运动员在短道速滑转弯中体重、倾斜的角度、转弯半径、速度、离心方向的力、重力方向的力、标准力、侧向力等数据，得出冰刀的受力工况，并根据受力工况在仿真软件中进行计算，获得冰刀最优结构。

根据新型冰刀系统刀管、刀托的模型重量测算，刀管+刀托优化后的总重量，比传统冰刀重量减轻20%以上。

关键词： 3D打印 华曙高科 铝镁钪合金打印 北京冬奥会