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केस स्टडी: बीजिंग 2022 शीतकालीन ओलंपिक टॉर्च (“फ्लाइंग” / 飞扬)

AlSi10Mg एल्युमिनियम एलॉय | SLM मेटल 3D प्रिंटिंग | आइकॉनिक ओलंपिक टॉर्च डिजाइन

औपचारिक और सार्वजनिक कला केस स्टडी

1. पृष्ठभूमि

बीजिंग 2022 शीतकालीन ओलंपिक टॉर्च, जिसे “फ्लाइंग” (飞扬) के रूप में जाना जाता है, को एक एकीकृत रूप में विकसित किया गया था जो ओलंपिक ज्वाला की रिबन-जैसी धारा को व्यक्त करता था, जिसमें शरीर की पूरी लंबाई तक एक आइकॉनिक इंटरट्वाइन्ड रिबन-फ्लेम पैटर्न था। टॉर्च के पीछे डिजाइन स्टूडियो - जिसे एक प्रसिद्ध चीनी औद्योगिक डिजाइनर द्वारा नेतृत्व किया गया था - ने एक अभिनव ब्रीफ निर्धारित किया: पूरा रिबन संरचना एक निरंतर भाग होना चाहिए था जिसमें आंतरिक लैटिस कार्य था, और रिबन पैटर्न को हर दृश्य कोण से दिखाई देना चाहिए था। ठोस एल्युमिनियम बिलेट से परंपरागत CNC मशीनिंग को इंटरट्वाइन्ड रिबन पैटर्न को फिर से बनाने के लिए 1000+ वेल्डेड सब-पार्ट्स और सप्ताहों की फिनिशिंग की आवश्यकता होगी - एक ऐसा दृष्टिकोण जो 5 महीने की अंतिम तिथि को पूरा नहीं कर सकता था और डिजाइन की निरंतर, मोनोलिथिक इरादा को प्राप्त नहीं कर सकता था।

2.चुनौती

डिज़ाइन आवश्यकताओं में शामिल थे:

· एक एकल मोनोलिथिक AlSi10Mg शरीर — कोई वेल्डिंग, कोई ब्रेजिंग जॉइंट्स, कोई असेंबली उप-भाग दिखाई नहीं देते

· टॉर्च शरीर की पूरी लंबाई तक चलने वाला इंटरट्वाइन्ड रिबन-फ्लेम पैटर्न, हर कोण से दिखाई देता है

· हाथ-पकड़ एर्गोनॉमिक्स, वजन कमी, और थर्मल प्रबंधन के लिए आंतरिक लैटिस संरचना

· पूरे टॉर्च रिले के लिए ले जाने के लिए पर्याप्त हल्का (आमतौर पर 3 दिनों में 200+ धावक)

· जीवंत-ज्वाला उपयोग के दौरान विकृति या रंग बदलाव के बिना धूप से बचने के लिए गर्मी-प्रतिरोधी सतह उपचार

· एक सार्वजनिक औपचारिक वस्तु के साथ स्थिर सतह फिनिश गुणवत्ता — कोई दिखाई देने वाली परत लाइनें नहीं

· पूरे रिले के लिए 200 टॉर्च की उत्पादन बैच, सभी 4 सप्ताह के भीतर वितरित

· डिज़ाइन स्टूडियो के CAD मॉडल के 100% डिज़ाइन फिडेलिटी — कोई सरलीकृत ज्यामिति, कोई "निर्माण योग्य अनुमान" नहीं

3. समाधान

टॉर्च को एक एकल मोनोलिथिक भाग के रूप में फिर से डिज़ाइन किया गया था, AlSi10Mg एल्यूमीनियम पाउडर में, बड़े-फॉर्मेट मेटल 3D प्रिंटिंग सिस्टम पर चयनात्मक लेजर मेल्टिंग (SLM) द्वारा निर्मित। SLM प्रक्रिया ने पूरे इंटरट्वाइन्ड रिबन-फ्लेम पैटर्न, आंतरिक लैटिस कोर, ग्रिप एर्गोनॉमिक्स, ईंधन-भंडार माउंट, और एकल निरंतर बिल्ड में निचला कैप प्रिंट किया — कोई वेल्डिंग, कोई ब्रेजिंग जॉइंट्स, कोई असेंबली उप-भाग, डिज़ाइन के जैविक इरादे पर कोई रिक्ति नहीं।आंतरिक लैटिस को टार्गेट वजन (प्रत्येक टॉर्च के लिए 1.0 किलोग्राम से कम) और धावक के लिए सही संतुलन बिंदु प्रदान करने के लिए टोपोलॉजी-ऑप्टिमाइज़ किया गया था, जबकि बाहरी रिबन सतहों को बनाए गए सतह फिनिश के साथ प्रिंट किया गया था जो टॉर्च को उसकी खास सैटिन चमक देता है।

प्रिंटिंग के बाद, हर टॉर्च को स्ट्रेस-रिलीव्ड किया गया, पूर्ण यांत्रिक प्रदर्शन के लिए T6 स्थिति में हीट-ट्रीट किया गया, बाहरी रिबन सतहों से सीढ़ी-चढ़ना हटाने के लिए हाथ से पॉलिश किया गया, और पूरा बॉडी लाइव-फ्लेम उपयोग और उच्च-तापमान रंग स्थिरता के लिए एक खास लाल-सिरेमिक कोटिंग के साथ एनोडाइज़ किया गया। SLM प्रक्रिया ने डिज़ाइन स्टूडियो के CAD मॉडल को प्रिंटर को सीधे भेजने की अनुमति दी बिना किसी सरलीकरण के - हर रिबन ट्विस्ट, हर लैटिस नोड, हर आंतरिक वक्र बिल्कुल डिज़ाइन के अनुसार संरक्षित रहे। 200-टॉर्च उत्पादन बैच 4 सप्ताह में पूरा हुआ, और पहला नमूना डिज़ाइन स्टूडियो को 5 दिनों में अनुमोदन के लिए भेजा गया।

 

चित्र 1: AlSi10Mg ओलंपिक टॉर्च - SLM बिल्ड प्लेट पर बनाए गए टॉर्च का साइड व्यू, जो इंटरट्वाइन्ड रिबन-फ्लेम पैटर्न और आंतरिक लैटिस संरचना दिखा रहा है (प्रिंटिंग स्थिति, फिनिशिंग से पहले)

 

चित्र 2: शीर्ष कोण से एक ही टॉर्च - इंटरट्वाइन्ड रिबन-फ्लेम पैटर्न, आंतरिक लैटिस, और निरंतर मोनोलिथिक निर्माण का क्लोज-अप, जिसे ठोस बिलेट से कन्वेंशनल CNC मशीनिंग नहीं दे सकती थी

4.परिणाम

· 100% डिज़ाइन सटीकता — प्रत्येक रिबन ट्विस्ट, प्रत्येक लैटिस नोड डिज़ाइन स्टूडियो के CAD के अनुसार बिल्कुल वैसे ही प्रिंट किया गया जैसा निर्दिष्ट

· 30% वजन कमी — टोपोलॉजी-ऑप्टिमाइज्ड आंतरिक लैटिस के माध्यम से, लक्ष्य < प्रति टॉर्च 1.0 किग्रा

· एकल निर्माण — कोई वेल्डिंग नहीं, कोई ब्राज्ड जॉइंट नहीं, कोई उप-भाग नहीं — एकल निरंतर एल्यूमिनियम बॉडी

· 5-दिवसीय पहला आर्टिकल — CAD से तैयार, हाथ से पॉलिश किया गया, डिज़ाइन स्टूडियो के लिए स्वीकृत टॉर्च तक

· 4-सप्ताह पूर्ण उत्पादन — बीजिंग 2022 टॉर्च रिले के समय पर 200-टॉर्च बैच डिलीवर किया गया

· लाइव-फ्लेम प्रमाणन — उच्च तापमान उपयोग के लिए T6 हीट ट्रीटमेंट + एनोडाइज्ड रेड-सेरामिक कोटिंग

· कई डिज़ाइन पुरस्कार — 'फ्लाइंग' टॉर्च डिज़ाइन ने औपचारिक वस्तुओं में एडिटिव-मैन्युफैक्चरिंग उपयोग के लिए अंतरराष्ट्रीय मान्यता प्राप्त की

· 1000+ उप-भागों को बदलता है " एकल SLM बिल्ड पारंपरिक विधियों द्वारा आवश्यक वेल्डेड मल्टी-पीस असेंबली को बदलता है

“इंटरट्वाइन्ड रिबन पैटर्न को किसी अन्य तरीके से नहीं बनाया जा सकता था।प्रत्येक मोड़, प्रत्येक लैटिस नोड, प्रत्येक आंतरिक वक्र — SLM ने हमें 100% डिज़ाइन फिडेलिटी दी, और 4 सप्ताह में 200 टॉर्च धावकों के हाथों में थे।"

 

सामग्री: AlSi10Mg एल्युमिनियम मिश्र धातु  |  प्रक्रिया: SLM मेटल 3D प्रिंटिंग  |  अनुप्रयोग: बीजिंग 2022 ओलंपिक टॉर्च ('फ्लाइंग' / 飞扬)