CRP USA通過3D打印技術(shù)為USABS提供競技用雪橇比賽零件

2023年12月9日，南極熊獲悉，美國3D打印公司CRP USA已與USA雪橇協(xié)會(huì)（USABS）建立了緊密合作關(guān)系。它們借助創(chuàng)新的Windform系列高性能材料，成功制造出先進(jìn)且適用于比賽的3D打印雪橇零件。

△正在組裝中的3D打印推柄

該團(tuán)隊(duì)表示，自技術(shù)合作關(guān)系正式確立以來，CRP USA在提升冬奧運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，通過為USABS雪橇制造功能性、抗壓、靈活的3D打印組件。這些關(guān)鍵部件包括推柄、手柄和座椅，對于優(yōu)化加速、最小化阻力以及確保比賽期間提高性能至關(guān)重要。所有這些部件均采用了由意大利公司CRP Technology開發(fā)的Windform材料制造，其中推柄采用Windform SP，而手柄和座椅則采用Windform XT 2.0材料。

Windform XT 2.0和Windform SP均為碳纖維填充復(fù)合材料，屬于專業(yè)3D打�。ㄟx擇性激光燒結(jié)）所采用的Windform TOP-LINE系列材料。這次成功的合作不僅展示了CRP USA在3D打印技術(shù)領(lǐng)域的實(shí)力，同時(shí)也為提升雪橇運(yùn)動(dòng)員競技水平提供可能。

△USAABS主教練Brian Shimer等人在準(zhǔn)備雪車風(fēng)洞測試

CRP USA和USABS的合作與USABS目前正在進(jìn)行的項(xiàng)目相符，該項(xiàng)目旨在為即將到來的2026年冬季奧運(yùn)會(huì)研發(fā)新型雪橇。目的所有的零件旨在通過“美國制造”計(jì)劃，由各合作伙伴共同努力在美國本土進(jìn)行制作。

CRP USA是由其技術(shù)合作伙伴之一（一家專門生產(chǎn)碳纖維產(chǎn)品的當(dāng)?shù)毓�司）介紹給USABS的。此后，CRP USA專家團(tuán)隊(duì)和USABS團(tuán)隊(duì)舉行了多次會(huì)議，共同努力確定其組件的正確材料。

USABS技術(shù)和設(shè)備主管Marc van den Berg說道：“對于美國雪橇協(xié)會(huì)來說，3D打印的一大優(yōu)勢是無需制作模具，因此節(jié)省了大量時(shí)間，成本也低得多。更不用說由于不需要模具而可以更快地交付零件。3D工藝還具有許多優(yōu)勢，因?yàn)榭梢灾圃旄鼜?fù)雜的零件。”

△推柄外部（左）和內(nèi)部（右）

3D打印離不開先進(jìn)材料的支持

如果沒有合適的材料，3D打印技術(shù)對于許多項(xiàng)目來說并不是理想解決方案。van den Berg說：“形狀和尺寸方面遵守規(guī)定是主要限制。另一個(gè)非常重要的因素是抗壓能力。比賽開始時(shí)，雪橇上有大量的力量。此外，還必須考慮雪橇碰撞事故。出于這些原因，設(shè)計(jì)材料必須柔韌且堅(jiān)固，以避免零件破損�！�

推手的制造是3D打印工藝與正確的建筑材料相結(jié)合的高效的一個(gè)很好的例子，特別是在得到關(guān)注客戶需求的熟練技術(shù)人員的支持下。CRP USA高級項(xiàng)目協(xié)調(diào)員Nathanael Baker說道：“USABS團(tuán)隊(duì)需要輕松生產(chǎn)推手柄，此外，還需要根據(jù)每位運(yùn)動(dòng)員定制手柄并輕松更換�！�

△3D打印雪橇推柄細(xì)節(jié)

在研究這些特定部件時(shí)，CRP USA的評估認(rèn)定Windform SP作為最適合的打印材料，因?yàn)槠渚哂锌箾_擊、抗震動(dòng)和抗變形的特性。部分零件（僅舉幾例）測試密度68°F時(shí)為1.106 g/cc，密度20°C時(shí)為1.106 g/cc；熔點(diǎn)為380°F，熔點(diǎn)為193.3°C；熱變形溫度（HDT 1.82 Mpa）為368°F，熱變形溫度（HDT 1.82 Mpa）為186.5°C；拉伸強(qiáng)度為11000 psi，拉伸強(qiáng)度為76.10 Mpa；斷裂時(shí)伸長率為11.38%。

最終，CRP USA使用3D打印技術(shù)快速制造了手柄，并立即交付給USABS，因此受到了高度評價(jià)。這使得Marc van den Berg和USAABS團(tuán)隊(duì)能夠在創(chuàng)紀(jì)錄的時(shí)間內(nèi)根據(jù)需求進(jìn)行零件的研究、測試和修改。

△已經(jīng)安裝在雪橇車上的3D打印推手

van den Berg補(bǔ)充道“這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)對后推桿的最大要求是，在雪橇碰撞時(shí)后推桿必須保持完好。在這次比賽中，雪橇發(fā)生了碰撞，但手柄卻沒有折斷！在實(shí)際的測試中，最終的結(jié)果是完美的。希望我們將來能夠3D打印更多零件，甚至可能是一個(gè)完整的雪橇！”

Windform的3D打印部件在2023年11月15日至19日的IBSF北美杯(NAC)上首次亮相，并取得了優(yōu)異的成績：USABS隊(duì)在2人有舵雪橇、女子單人雪橇、2女子有舵雪橇和4人有舵雪橇項(xiàng)目中獲勝。