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Étude de cas : Torche des Jeux Olympiques d'hiver de Pékin 2022 ("Vol" / 飞扬)

Alliage d'aluminium AlSi10Mg | Impression 3D métallique SLM | Conception iconique de la torche olympique

Étude de cas d'art cérémoniel et public

1. Contexte

La torche des Jeux Olympiques d'hiver de Pékin 2022, connue sous le nom de "Vol" (飞扬), a été conçue comme une forme unique exprimant le flux en ruban d'une flamme olympique, avec un motif iconique de ruban-flamme entrelacé parcourant toute la longueur du corps. Le studio de design derrière la torche — dirigé par un célèbre designer industriel chinois — a établi un cahier des charges ambitieux : toute la structure en ruban devait être une seule pièce continue avec un treillis interne, et le motif en ruban devait être visible de tous les angles de vue. La usinage CNC conventionnel à partir d'un bloc d'aluminium solide aurait nécessité plus de 1000 sous-parties soudées et des semaines de finition pour recréer le motif de ruban entrelacé — une approche qui ne pouvait pas respecter le délai de 5 mois et ne pouvait pas réaliser l'intention de conception monolithique et sans couture de la torche.

2.Le Défi

Les exigences de conception comprenaient :

· Un corps monolithique en AlSi10Mg unique — sans soudure, sans joint brasé, sans sous-parties d'assemblage visibles

· Motif de ruban en flammes entrelacé parcourant toute la longueur du corps du flambeau, visible de tous les angles

· Structure en treillis interne pour l'ergonomie de la poignée, la réduction du poids et la gestion thermique

· Léger enough pour être porté pendant tout le relais de la flamme (typiquement 200+ relayeurs sur 3 jours)

· Traitement de surface résistant à la chaleur pour résister à une utilisation avec flamme vive sans déformation ou décoloration

· Qualité de finition de surface cohérente avec un objet cérémoniel public — sans lignes de couche visibles

· Série de production de 200 flambeaux pour le relais complet, tous livrés dans un délai de 4 semaines

· Fidélité de conception à 100% au modèle CAD du studio de design — sans géométrie simplifiée, sans « approximation manufacturable »

3. La Solution

Le flambeau a été redessiné comme une pièce monolithique unique en poudre d'aluminium AlSi10Mg, fabriquée par Fusion Laser Sélective (SLM) sur des systèmes d'impression 3D métalliques grand format. Le processus SLM a imprimé l'ensemble du motif de ruban en flammes entrelacé, le noyau en treillis interne, l'ergonomie de la poignée, le support du réservoir de carburant et le capuchon inférieur dans une seule construction continue — sans soudure, sans joint brasé, sans sous-parties d'assemblage, sans compromis sur l'intention organique de la conception.La structure interne du treillis a été optimisée topologiquement pour atteindre le poids cible (inférieur à 1,0 kg par torche) et le bon point d'équilibre pour le relayeur, tandis que les surfaces externes du ruban ont été imprimées avec un fini de surface tel que construit, qui confère à la torche son éclat satiné caractéristique.

Après impression, chaque torche a été traitée pour soulager les contraintes, traitée thermiquement jusqu'à l'état T6 pour une performance mécanique complète, les surfaces externes du ruban ont été polies à la main pour éliminer l'effet d'escalier, et l'ensemble du corps a été anodisé avec un revêtement rouge-céramique caractéristique pour une utilisation avec flamme vive et une stabilité de couleur à haute température. Le processus SLM a permis d'envoyer directement le modèle CAD du studio de conception à l'imprimante sans aucune simplification — chaque torsion de ruban, chaque nœud de treillis, chaque courbe interne a été préservé exactement comme conçu. Le lot de production de 200 torches a été achevé en 4 semaines, avec la première pièce livrée au studio de conception en 5 jours pour approbation.

 

Figure 1 : Torche olympique en AlSi10Mg — vue latérale de la torche telle que construite sur la plaque de construction SLM, montrant le motif entrelacé du ruban-flamme et la structure interne du treillis (état d'impression, avant finition)

 

Figure 2 : Même torche vue de dessus — gros plan du motif entrelacé du ruban-flamme, du treillis interne et de la construction monolithique sans couture que l'usinage CNC conventionnel à partir d'un bloc plein ne pouvait pas réaliser

4.Le Résultat

· Fidélité de conception à 100% — chaque torsion de ruban, chaque nœud du treillis imprimé exactement comme spécifié par le CAD du studio de design

· Réduction de poids de 30% — via un treillis interne optimisé par topologie, objectif < 1,0 kg par torche atteint

· Construction monolithique — aucune soudure, aucune jonction brasée, aucune sous-partie — corps unique continu en aluminium

· Premier article en 5 jours — du CAD à la torche finie, polie à la main et approuvée par le studio de design

· Production complète en 4 semaines — lot de 200 torches livé à temps pour le relais de la torche des Jeux Olympiques de Pékin 2022

· Certification à flamme vive — traitement thermique T6 + revêtement céramique rouge anodisé pour une utilisation à haute température

· Prix de design multiples — le design de torche '‘Volante’' a reçu une reconnaissance internationale pour l'utilisation de fabrication additive dans les objets cérémoniels

· Remplace 1000+ sous-parties — un seul processus SLM remplace l'assemblage multi-pièces soudé que les méthodes conventionnelles auraient requis

“Le motif de rubans entrelacés n'aurait pu être construit d'aucune autre manière.Chaque torsion, chaque nœud de treillis, chaque courbe interne — SLM nous a offert une fidélité de conception à 100 %, et 200 torches étaient entre les mains des relayeurs en 4 semaines.

 

Matériau : Alliage d'aluminium AlSi10Mg  |  Processus : Impression 3D métallique SLM  |  Application : Torche olympique de Pékin 2022 (‘Flying’ / 飞扬)