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2022년 베이징 동계올림픽이 지난 일요일 막을 내리며 중국 쇼트트랙 스피드 스케이팅 팀이 500m에서 2개의 금메달과 기록적인 경기력으로 새로운 유산을 굳혔습니다. 피겨 스케이팅, 스피드 스케이팅과 함께 동계 올림픽의 3대 종목 중 하나인 쇼트트랙 스피드 스케이팅은 단거리 포지셔닝의 경쟁력을 한 단계 더 발전시킨 종목입니다. 고품질 스케이트 블레이드는 스케이터에게 최상의 성능을 보장하는 데 필수적인 장비입니다.

2021년 초, Farsoon Technologies는 선수들을 위한 차세대 스케이트 블레이드를 개발하기 위해 중국 올림픽 위원회와 협력 계약을 체결했습니다. 적층 가공의 고유한 이점을 활용하여 새로운 아이스 스케이트 블레이드는 혁신적인 AlMgSc 합금  소재로 생산되며, 경량, 향상된 강도 및 포괄적인 성능을 위한 맞춤형 디자인이 특징입니다.

고성능 AlMgSc 합금을 사용한 재료 혁신

스케이트 블레이드는 일반적으로 무게를 줄이기 위해 크롬 코스팅 또는 알루미늄이 있는 강화 탄소강으로 만들어집니다. 전통적인 AlMg 합금에서 개발된 AlMgSc(알루미늄-마그네슘-스칸듐) 합금은  항공우주 및 자동차 산업에서 사용되는 구조 부품에 맞게 맞춤화된 차세대 소재입니다. 이 소재는 더 높은 강도, 우수한 가소성 및 고온 저항(250°C)을 특징으로 합니다.

그림 1: 설계 반복 프로세스: 경량 및 토폴로지 최적화가 특징인 스케이트 블레이드. 이미지 제공: 파순 테크놀로지스

진정한 개방형 Farsoon 금속 시스템 덕분에 Farsoon R&D 팀은 AlMgSc 합금의 가공 매개변수를 미세 조정하고 강도, 인성 및 피로와 같은 기계적 특성을 테스트할 수 있습니다. 일련의 반복 후, AlMgSc 블레이드는  가장 최적화된 매개변수로 Farsoon의 금속 레이저 소결 시스템 FS421M을 사용하여 추가 생산됩니다. AlMgSc 블레이드의 성능은  기존의 알루미늄 합금 블레이드에 비해 복잡하고 빠른 움직임 중에 블레이드의 측면 및 접선 강도의 향상된 성능을 제공합니다.

그림 2: 인장 시험 결과. 이미지 제공: 파순 테크놀로지스

토폴로지 최적화로 가볍고 간소화된 디자인 구현

이 프로젝트를 시작할 때 각 스케이터의 일련의 동적 데이터를 수집하여 출발, 가속, 릴레이 및 회전 중에 블레이드와 지지대에 가해지는 응력을 분석합니다. 데이터에 따르면 Farsoon 애플리케이션 R&D 팀은 기존 블레이드와 비교하여 20% 이상의 상당한 무게 감소와 함께 최상의 간소화된 형상을 위해 블레이드 설계에서 다양한 복잡한 "설계-구축-테스트" 토폴로지 최적화를 수행했습니다 . 새로운 디자인은 또한 블레이드의 빠른 설치, 배치 및 처리에 대한 요구 사항을 충족합니다.

그림 3: 스피드 스케이팅 기술자가 Farsoon의 3D 인쇄 블레이드의 라디안을 측정합니다. 이미지 제공: 파순 테크놀로지스

그림 4: 블레이드 무게 비교: 기존 대 적층 제조. 이미지 제공: 파순 테크놀로지스

“Farsoon의 3D 프린팅 스케이트 블레이드는 감소된 무게로 인해 사용 시 더 나은 유연성을 보여줍니다 . 이는  코너링과 급회전 시 더 부드럽고 더 나은 빙판 접지력을 제공합니다 . ” 한 쇼트트랙 스피드 스케이팅 선수는 “ 많은 극한 조건에서 정기적인 테스트를 하는 동안 최적화된 블레이드는  집중적인 출발과 빠른  슬라이딩 모두에서 발생하는 기계적 압력을 성공적으로 견딜 수 있습니다.”라고 말했습니다. 

파순 소개:

산업을 위한 개방 – 2009년에 설립된 Farsoon Technologies는 산업용 폴리머 및 금속 레이저 소결 시스템의 글로벌 제조업체이자 공급업체입니다. Farsoon은 국제 시장에서 점점 더 성장하고 있는 중국 산업용 AM 기술의 선두 공급업체입니다. 2017년에 Farsoon은 혁신적인 CAMS(Continuous Additive Manufacturing Solution) 기반의 첫 번째 기계 시리즈를 출시하고 미국 텍사스주 오스틴에 Farsoon Technologies-Americas를 설립했습니다. 2018년에는 독일 슈투트가르트에 Farsoon Europe GmbH를 설립하여 유럽으로 직영 사업을 확장했습니다. Farsoon은 진정한 제조 잠재력을 향해 AM을 개발하고 고객에게 동급 최고의 시스템, 재료, 소프트웨어, 응용 프로그램 및 서비스를 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 더 알아보기: www.farsoon.com